Решения творческо-конструкторских задач

1. 1 Морфологический анализ системы (МАС)

Суть – выявление нескольких морфологических (структурных или функциональных) признаков (параметров) объекта, значимых для решаемой задачи, и составление всех возможных сочетаний этих признаков.

Признаки можно располагать в форме таблицы, называемой морфологической матрицей. Это позволяет лучше представить себе поисковое поле решения задачи.

Алгоритм метода морфологического анализа

1. Формулировка задачи (проблемы)

2. Составление списка всех морфологических признаков объекта задачи (Рис. 8.).

3. Раскрытие возможных вариантов по каждому морфологическому признаку и составление морфологической матрицы (Рис. 9.).

4. Формулировка конкретных решений задач путем сочетания вариантов морфологических признаков

5. Определение практической ценности полученных вариантов решения задач и выбор из них наиболее эффективных.

 

Рис. 8. Схема представления объекта совокупностью морфологиче­ских признаков

 

 

Рис. 9. Морфологическая матрица

Правила составления многомерной матрицы

1.Четко сформулировать цель задачи. Указать ограничения, область применения. Требуемые характеристики (показатели).

2.Выявить основные параметры (показатели), характеризующие объект (или основные функции, которые объект должен выполнять). Записать эти параметры в левый столбец (вертикальную ось)матрицы.

3.Для каждого из параметров (функций) выявить вырианты: устройства, вещества или поля (электрическое, магнитное, тепловое, механическое и т.п.), реализирующие этот параметр, и записать их на горизонтальной оси матрицы.

4.Получить новые технические решения путем поочередного составления комбинаций из элементов каждой оси матрицы.

5.Проанализировать все полученные решения и выбрать те, которые отвечают условиям задачи.

 

Вариант задачи

Сконструировать раздвигающуюся стенку

1.Определяем цель (зачем, почему).

2.Выявляем основные параметры стенки:

    - материал

    - движущую силу

    - управление

    - направление перемешения

    - качество стенки

3.Откладываем варианты параметров:

    Ось первая. Материал стенки: дерево, пластик, пленка, бумага, металл, струи воды, картон. пластик, стекловолокно, камыш, бамбук, ковер…(12)

    Ось вторая. Движущая сила: человек, электромотор, пружина, гиря (противовес), сжатый воздух, магнит… (6)

    Ось третья. Управление стенкой: ручное, ножное, голосовое, кнопочное, программный механизм, фотоэлемент, часы, радиопередатчик… (8)

    Ось четвертая. Куда убирается стенка: скатывается, складывается, уходит в стену, под пол, на потолок… (5)

    Ось пятая. Проницаемость стенки: звукопроницаемая – звуконепроницаемая; светопроницаемая – светонепроницаемая; воздухопроницаемая – воздухонепроницаемая; влагопроницаемая – влгонепроницаемая (4)

    Получился многомерный морфологический ящик. Число решений: 12*6*8*5*4 = 11.520. Следовательно, мы получили общее число идей 11520.

    Метод морфологического анализа, несомненно, имеет свои достоинства, дает возможность увидеть достаточно широкий круг технических решений.

    Недостаток метода – обилие вариантов. Трудно выбрать наилучший.

Функционально-стоимостный анализ (ФСА)

Начиная с 60-х г.г. в инженерной практике начал распространяться новый подход к снижению стоимости и повышению качества продукции, который назвали функционально-стоимостным анализом. Суть – поиск резервов экономии сырья, энергии и труда.

Это метод системного исследования объекта (изделия, явления, процесса), направленный на снижение затрат при его проектировании, производстве и эксплуатации без потери качества и полезности продукции (изделия) для потребителя.