Методы активизации технического творчества

Качество конструкции создаваемой машины определяется квалификацией, технической инициативой и творческими способностями конструктора, степенью использования отечественного и зарубежного опыта проектирования, производства, эксплуатации и исследования машин аналогичного назначения.

Особенно важно творчески выполнить первые этапы проектирования - разработать технологический процесс, схему и компоновку машины, предложить оригинальные и эффективные технические решения.

Для облегчения поиска новых технических решений используют различные эвристические приемы, организующие и активизирующие знания конструктора и его практический опыт. Широко применяют такие приемы, как аналогия, инверсия, компенсация и др.

Аналогия некоторых особенностей поставленной задачи с известными решениями других задач часто способствует появлению новых идей. Поэтому при проектировании полезно изучать не только информацию, относящуюся к теме проекта, но и приемы решения аналогичных задач в других отраслях техники.

Инверсия - прием обращения функций, форм и расположения деталей. Например, в узле поменять детали ролями - ведущую сделать ведомой, направляющую - направляемой. В каждом таком изменении конструкция приобретает новые свойства и конструктор должен выбрать наиболее удачный вариант.

Компенсация недопустимого процесса - один из наиболее широко применяемых приемов устранения противоречий в технических задачах. Например, отклонения размеров обрабатываемых деталей вследствие износа режущего инструмента можно устранить автоматической подналадкой его положения.

Успешному решению творческих задач могут способствовать некоторые методы, разработанные для этой цели. К ним относится, например, так называемый метод «Мозгового штурма», предложенный А. Осборном в 40-х гг. в США. По этому методу конкретную техническую задачу решает группа из 6... 10 специалистов, которую делят на две части: «Генерирования идей» и «Оценки идей». В первую подгруппу привлекают широко эрудированных, склонных к фантазии специалистов, во вторую - специалистов с критическим складом ума. Благодаря тому, что группа людей всегда обладает большим суммарным знанием и большим воображением, чем любой из ее членов, этот метод, как показал опыт его применения, выявил свою эффективность только при решении сравнительно несложных задач.

При «морфологическом анализе», предложенном швейцарским ученым Фр. Цвикки, строят многомерные таблицы основных характеристик рассматриваемого технического объекта. Эти таблицыпозволяют получить очень большое число возможных сочетаний характеристик объекта, включая и варианты, которые без такого подхода вряд ли были бы рассмотрены. Из этих вариантов может быть выбран искомый оптимальный.

В нашей стране Г. С. Альтшуллер на основании анализа большого количества авторских свидетельств и патентов на изобретения разработал «Теорию решения изобретательских задач», в которой предложены приемы, позволяющие выявлять и устранять физические противоречия, содержащиеся в изобретательских задачах, средства активизации воображения и преодоления психологической инерции. В последние годы разрабатываются также эвристические методы поиска новых технических решений с помощью ЭВМ.

Следует отметить, что с помощью ЭВМ на основании однажды принятых исходных данных нельзя получить качественно новые высокоэффективные технические решения, так как эти формализованные исходные данные не учитывают некоторые важные, иногда решающие, критерии для оценки конструкции, имеющие лишь качественный характер, которые трудно формализовать (например, соображения унификации, возможность получения комплектующих частей и др.). Кроме того, использование в расчетах данных о прототипах (с учетом прогноза развития их конструкции) позволяет лишь создать конструкцию, подобную уже существующей.

Очевидно, применение ЭВМ только тогда эффективно, когда принятые при составлении программ математические модели процессов работы проектируемых систем с достаточной точностью соответствуют процессам работы реальных систем.

Целесообразен поиск новых технических решений с помощью ЭВМ в режиме диалога «человек - ЭВМ», при котором объединяются возможности ЭВМ быстро и точно выполнять математические операции с творческими способностями человека, его интуицией, способностью использования аналогий, ассоциаций, предвидения. После каждого этапа работы ЭВМ в автоматическом режиме конструктор анализирует полученные результаты, сопоставляет их с имеющимися экспериментальными данными, варьирует параметры системы и, в случае необходимости, корректирует саму программу — уточняет принятую расчетную схему.

Наилучшее решение, обеспечивающее наибольшую эффективность работы всей машины, может быть найдено только сравнением различных вариантов выполнения механизма и найденных для каждого из них оптимальных параметров и законов движения.

Важными условиями успешного решения сложных технических задач являются качества разработчика: 1) творческие способности, трудолюбие и настойчивость; 2) объективный подход к разрабатываемым задачам, умение не оставаться в плену предубеждений и отбрасывать выдвинутую ранее идею, если факты противоречат ей или если предложения коллег по работе дают лучшие результаты; 3) готовность преодолевать трудности ради достижения высокой эффективности результатов технической разработки.

Эффективным методом решения сложных научно-технических проблем является параллельная работа над аналогичными проблемами различных коллективов. Это дает разносторонний подход к их решению и создает условия творческого соревнования коллективов.

ЛЕКЦИЯ 10

План лекции:

10.1. Эргономика и технологичность конструкции оборудования

10.2. Эстетическое оформление технологического оборудования