А.В. Ревенков - Учебник - Теория и практика решения технических задач (1249576), страница 42

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 42)

В проблеме обычно описывается необходимость создания некоторого ТО для удовлетворения определенной потребности, приводится соответствующая аргументация этой необходимости, описываются функции, которые должен выполнять этот ТО; требования, которые к нему предъявляются. Каждый потребитель той или иной продукции характеризуется определенными свойствами. На основе анализа свойств потребителей можно определить набор требований, которым должна удовлетворять продукция, предназначенная для удовлетворения потребностей. Любую продукцию можно охарактеризовать набором определенных свойств. Часть этих свойств, которые отвечают требованиям, предъявляемыми потребителем, составляют потребительные свойства продукции (рис.

ЗЛ). Поэтому прежде чем создавать тот или иной продукт необходимо, с одной стороны, сформулировать требования, которым он должен удовлетворять, с другой стороны, оценить возможности создания продукта с требуемыми свойствами. бо продукции свойства потребителей продукции Рис. 8.К Схема взаимосвязи свойств потребителя и свойств продукции Если есть потребность в создании продукции с определенными потребительными свойствами, но неизвестно как ее удовлетворить, то возникает проблемная ситуация (ПС). Описание ПС вЂ” это, с одной стороны, формулирование потребностей, функций, которые нужно выполнить и, с другой стороны, описание тех факторов, которые мешают удовлетворить эти потребности или реализовать функции.

раздел 2. Приемы и методы решения технических задач 188 Проблема может заключаться в том, что не видно путей как удовлетворить потребность или как реализовать выполнение требуемой функции. Проблема появляется и в случае несоответствия между требованиями, предъявляемыми потребителями, и имеющимися техническими возможностями. Тогда ставится задача по поиску ресурсов для разрешения ПС (рис. 8.2). Например, как создать телевизор с объемным изображением, как эффективно бороться с лесными пожарами, автомобильными пробками? Проблема ПС, в котор пути ее раз Поиск ресу веществ, пол ФПД, систе эффекто ння Рис.

8.2. Два вида проблемной ситуации: НЭ вЂ” нежелательный эффект; ПС вЂ” проблемная ситуация ПС может заключаться также в том, что намечаемый способ достижения цели (например, реализации требуемой функции) или найденные ресурсы приводят к появлению таких нежелательных эффектов (НЭ), факторов расплаты, которые недопустимы. НЭ может быть связан, во-первых, с тем, что за реализацию функций, которые должен выполнять ТО, надо платить.

Факторами расплаты являются различные затраты: на создание, эксплуатацию и утилизацию ТО, материальные, трудовые, затраты времени. Во-вторых, НЭ могут проявляться в виде вредных свойств (функций), которые возникают при создании или функционировании ТО. Например, при создании некоторого технологического процесса, выясняется, что он оказывает вредное воздействие на человека (электромагнитные излучения, вибрации и т. д.) или загрязняет окружающую среду, приводит к исчерпанию ресурсов и др. При этом возникает проблема, как выполнить требуемую функцию и не допустить появление НЭ (см. рис.

8.2). В соответствие с законом повышения степени идеальности, задача ставится так, что полезная функция должна выполняться, а факторов расплаты, НЭ быть не должно. Задачи, в описании которых отражается несовместимость требований, предъявляемых человеком к создаваемой ТС, представляют собой описании проблемной ситуации в форме прстиыоречия. 189 8.

Противоречия при решении технических задач К противоречиям относится также проблемная ситуация, в которой предъявляемые требования к продукции не могут быть удовлетворены из-за появления недопустимых НЭ. В противоречиях может отражаться несовместимость требований, предъявляемых к ТО, и ограничений, которые определяются законами природы, юридическими и экономическими законами, социальными нормами (например, нормами морали).

Первоначальная формулировка проблемы в общем случае выражается следующими терминами: потребность, цель, функция, нежелательные эффекты, технические и потребительные свойства продукции. Она носит социально-технический характер. Поэтому такое описание проблемы можно назвать социально-техническим противоречием. Пример ЗЛ. Проблема определения площади крыла самолета. При проектировании пассажирского самолета с более высокой скоростью, чем прототип, можно уменьшить площадь крыла (при том же полетном весе). Это связано с тем, что с увеличением скорости увеличивается о 2 скоростной напор р — и, следовательно, для создания той же подъем- 2 0 ной силы крыла У„= С, р — 5 (где ф— коэффициент подъемной 2 Укр силы крыла; р — плотность воздуха; о — скорость полета; 5 — площадь крыла), можно уменьшить площадь крыла (Хкр).

Это желательно сделать, так как чем меньше площадь крыла, тем меньше сопротивление трения и, следовательно, меньше расход горючего. Однако при уменьшении плошади крыла падает подъемная сила при малых скоростях полета. Поэтому нужно увеличить посадочную скорость самолета, а это приведет к увеличению длины разбега и торможения, и, следовательно, к потребности увеличить взлетно-посадочную полосу, что недопустимо. Если ТО создан, то часто ставится задача улучшить выполнение его ГПФ. Мероприятия, направленные на улучшение ГПФ, как правило, сопровождаются появлением НЭ. Совершенствование ТО направлено на то, чтобы приблизиться к идеальному техническому решению, но этому мешают законы природы и возникающие факторы расплаты. Таким образом, стремление к созданию некоторой полезной функции или улучшению ее выполнения, с одной стороны, и стремление избавиться от НЭ (факторов расплаты), с другой стороны, являются источником противоречий.

Альтшуллер назвал такие проблемные ситуации административным противоречием. Следует отметить, что термин «административное противоречие» больше подходит к проблемным ситуациям социотехнических систем, при решении задач бизнеса и управления коллективами. При решении технических задач термин социально-техническое противоречие, предложенный в работе (291, точнее отражает суть проблемной ситуации.

Раздел 2. Приемы и методы решения технических задач 190 Социально-технические противоречия только обозначают проблему и, в ряде случаев, дают некоторое обоснование ес возникновения. Формулирование социально-технических противоречий — один из вариантов более общего приема поиска решения — переформулирования условий задачи (см. гл. 2), это модель задачи, в которой раскрываются полезные и нежелательные эффекты или явления в рассматриваемой проблемной ситуации. 8.1. Операционное противоречие Разрешение проблемной ситуации, которая описывается в форме социально-технического противоречия, можно осуществить, как правило, в двух направлениях (рис.

8.3). Второе направление Первое направление Рис. 8.3. Два варианта выхода из ЛС Эти два направления позволяют сформулировать две технические задачи, решения которых приведут к разрешению ПС. Однако каждая из сформулированных задач содержит в себе новую проблемную ситуацию (ПСз и ПС2 соответственно). ПСП Как изменить рассматриваемую систему или ее взаимодействие с НС, чтобы отпала потребность в выполнении этой функции? ПС2. Что должно представлять собой устройство, для выполнения требуемой функции и как при этом избежать факторов расплаты? Такие проблемные ситуации часто возникают на начальном этапе, когда намечается некоторый план решения проблемы, при формировании идеи, принципа действия для реализации полезной функции ТО или его компонентом, или при попытке улучшить некоторые функциональные характеристики ТО.

8. Противоречия ори решении технических задач 191 Например, если на предприятии возникла проблема утилизации отходов производства, то разрешение этой ПС возможно в двух направлениях: организовать безотходное производство или разработать технологию и средства для утилизации отходов. Любая продукция, предназначенная для удовлетворения потребностей, характеризуется многими свойствами: экономичностью, надежностью, эргономичностью, эстетичностью, патентоспособностью, транспортабельностью, безопасностью, экологичностью, технологичностью и т. д. Для некоторых видов продукции весьма важными показателями являются: масса конструкции, плотность компоновки, энергоемкость, мощность, производительность, время срабатывания механизмов, точность отработки параметров и т.

д. Все показатели, влияющие на потребительные свойства ТО, можно разделить на две группы: показатели, характеризующие качество выполнения техническим объектом главной полезной функции, и показатели, характеризующие факторы расплаты (НЭ) за выполнение ГПФ. Стремление улучшить одни характеристики продукции часто приводит к ухудшению других. По крайней мере„на этапе анализа проблемы и постановки задач не видно путей, как сделать так, чтобы при улучшении одних свойств не ухудшались бы другие, тоже весьма важные, и не увеличивались бы факторы расплаты. В проектно-конструкторских и технологических задачах обнаруживается противоречивость многих свойств, например, точность и производительность в технологии обработки материалов; масса, надежность и стоимость; устойчивость и управляемость ТО и др.

Например, один из способов увеличения надежности летательных аппаратов (потребность) — создание резервных систем и агрегатов, а зто приводит к увеличению массы аппарата, что недопустимо, так как увеличиваются затраты на выполнение задания— факторы расплаты за выполнение ГПФ. В технологии производства мероприятия, направленные на повышение производительности обработки, часто приводят к ухудшению качества продукции.

Характеристики

Список файлов книги