А.В. Ревенков - Учебник - Теория и практика решения технических задач (1249576), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Если один из двух вариантов технологии при лучшем качестве позволяет обеспечить и большую производительность, то он вытесняет второй вариант; в этом случае проблемной ситуации нет. Проблемная ситуация, которая сводится к тому, что действия„направленные на улучшение одного свойства ТС, приводят к ухудшению другого важного свойства, можно назвать операционным противоречием, так как оно соответствует операционному стилю мышления (см.
рис. 5.3). Таким образом, операционное противоречие (ОП) описывает ситуацию, когда изменение некоторого параметра Х приводит к появлению положительного эффекта, которое ведет к улучшению одного потребительного свойства, но это сопровождается появлением и НЭ, обуславливающих ухудшение другого потребительного свойства (рис. 8.4).
Раздел 2. Приемы и методы решения гехничесхих задач 192 Увеличение параметра Х Рве. 8аи Схема операционного противоречия: КЭ вЂ” нехгелательный эффехт (явленне) Пример 8.2. Набор инструментов слесаря. Увеличение числа инструментов (параметр Х) в слесарном наборе улучшает возможности дифференцированного воздействия на изделие, но ухудшает условия работы с набором, который становится более громоздким, тяжелым, следовательно, его неудобно переносить.
Пример 8.3. Литейный укяон. Чем больше литейный уклон (параметр Х) на модели, тем легче извлечь ее из песчаной формы при формовке, но при этом увеличиваются припускн на обработку резанием литой заготовки. Для этой проблемы можно сформулировать два варианта операционного противоречия. ОПг. Увеличивая литейный уклон мы облегчаем процесс изготовления песчаной формы, но при этом увеличиваются затраты на обработку резанием литой заготовки.
ОПь Уменьшая литейный уклон мы снижаем затраты на обработку заготовки, но прн этом усложняется процесс изготовления песчаной формы. Такие противоречия Альтшуллер назвал техническими противоречиями см. (см. приложение П13) и предложил серию приемов их разрешения (см. приложение П14).
Внимательный просмотр этих приемов способствует активизации мышления„срабатыванию аналогий при поиске способов решения задачи. Формулирование операционного противоречия позволяет вычленить положительные и нежелательные эффекты для того, чтобы провести анализ причин появления нежелательных эффектов, и, тем самым, активизирует мышление на поиск возможных направлений поиска решения проблемы. Для исследования сложных ТО необходимо подробно описать, каким образом изменение одного параметра, направленное на улучшение 8. Противоречия прн решении технических задач Пример 8.4. Повышение производительности токарной обработки.
Анализ доступных ресурсов позволяет наметить два мероприятия (табл. 8. !). Однако они будут приводить к появлению НЭ, связанных, с одной стороны, с увеличением затрат и, с другой стороны, с ухудшением качества получаемой детали. Таблица а 1. Пример появления НЭ от нредлогкеиий по пав»пленив производительности токарной обработки Ненелатсльныс эффекты Мероприятия влияюшне на качество детали экономически Увеличить скорость резании Увеличится температура инст- румента Уменьшится стойкость инстру мента Повысятся затраты наинстру- Увеличится температура заго- товки Могут произойти структурные изменения в материале заго- товки , Увеличить подачу инстру- Увеличится шероховатость об- Дополнительная операция ' мента (бо) работанной поверхности (шлнфование) , (рис.
8.5) В табл. 8.! просматриваются следующие операционные противоречия: ОПП Для повышения производительности труда нужно увеличить скорость резания. Но при этом увеличивается температура резца. Период стойкости инструмента уменьшается и, следовательно, увеличиваются затраты на обработку; ОП1. Для повышения производительности труда нужно увеличить скорость резания. Но при этом увеличивается температура заготовки. одного потребительного свойства, приводит к ухудшению другого потребительного свойства.
Эти рассуждения можно представить в виде цепочки причинно-следственных связей [291: ° улучшаемое свойство; ° мероприятия по улучшению свойства; ° нежелательные последствия от намечаемых мероприятий; ° ухудшение другого свойства. Это дает возможность наглядно представить взаимосвязь и взаимообусловленность положительных и нежелательных эффектов при реализации того или иного мероприятия. Полученная цепочка причинно-следственных связей позволяет поставить ряд частных задач: «Как можно сохранив положительный эффект устранить НЭ?» Здесь используется такая мыслительная операция как изолируюшая абстракция, разработчик отвлекается от всех остальных факторов, и рассматривает какими способами можно решить каждую частную задачу. Таким образом можно получить спектр возможных решений.
Раздел 2. Приемы и методы решения технических задач 194 оо ование ечной оватости Рис. 8.5. Зализ токарной обработки: Д, — подача на один оборот врашения заготовки В материале заготовки будут происходить структурные изменения и, следовательно, снизится качество детали; ОПз. Для повышения производительности труда нужно увеличить подачу инструмента. Но при этом увеличится шероховатость поверхности и, следовательно, снизится качество детали. Сформулированные ОП позволяют наметить локальные задачи по их устранению, т.
е. ставятся задачи устранить нежелательные эффекты, сохранив положительные. Эту процедуру авторы работы 129) назвали «оператор отрицания». Для реализации этого оператора предложена модель, в которой строится цепочка причинно-следственных связей полезных и нежелательных эффектов, и ставятся задачи по устранению НЭ 1рис. З.б). Задача: Повысить производительность токарной обработки Локальные задачи Локальпыезадачи с примеяеиием с применением оператора Первоначальные предложения: опера(пора отрицания 1.1. Увеличить 2.1. Увеличить отрицания скорость резания подачу инструмента при уменьшении при уменьшении ОЭ: подачи инструмента 2. Увеличится 2.2. Увеличится ~ч емпература езца. 1.3. Уменьшится »иероховатость поверхности 2ый Снизится прн снижении шероховатости поверхности стойкость инструмента 4. Увеличатся затраты а ипстумент и наладку оборудования качество детали Рис.
8.6. Схема построения цепочки причинно-следственных связей и постановка локальных задач с применением оператора отрицания 8. Противоречия прн решении технниескнх задач 195 )трименение оператора отрицания позволяет определить область поиска возможных решений, сформулировать частные задачи: Чаезиные задами Возможные Леигеи ии Г , 'Как увеличить пронзволнтельиость,не лпчнвая скорость резания'? нть несколько одновременно рабо резцов ~ Как сделать так, чтобы прн увеличенн рости резания температура резца н загс ,не увелнчнвалась? вть смазочно-охлаждающую жнл СОЖ) , 'Как прн увеличении температуры резпа сде- лать так, чтобы его стойкость нс уменьша- лась? Г- . | Изменить материал режущей части ннстру ~ мента Как увеличить производительность, це )лнчпвая подачи? рнменнть несколько одновременно рабо- ющнх резцов рнменнть зачнстиой резец Колесова, (задний угол резца в плане составляет несколько !' градусов) Как сделать так, чтобы прн увеличении и ~ дачи, шероховатость поверхности не увел !чнлась? Здесь используется прием, который предложил Д.
Пойа (88) — разбить задачу на части. Частную задачу иногда легче решить. Общее решение поставленной задачи будет представлять собой синтез решенных частных задач. Операционные противоречия, приведенные в примере 8.4, можно переформулировать в следующем виде: 1) скорость резания должна быть большая для повышения производительности обработки, и она не должна быть большая, чтобы не увеличивалась температура резца н заготовки; 2) подача должна быть большая для повышения производительности обработки, и она не должна быть большая, чтобы не увеличивалась шероховатость поверхности.
В этих высказываниях описываются требования к свойствам некоторых предметов — субъектов суждений (скорость резания, подача). В отличие от операционных противоречий, в этих формулировках в категорической форме предъявляются несовместимые требования к свойствам субъектов суждений. Учитывая эту особенность, а также то обстоятельство, что такие формулировки соответствуют предметному стилю мышления, назовем эти противоречия предметными. 8.2.
Предметное противоречие Предметное противоречие (ПП) представляет собой два модальных нормативных суждения (см. приложение П4), которые являются несовместимыми. Формулировка ПП вЂ” предельно обостренная н лаконичная формулировка задачи. Она должна обладать эвристической ценностью. Для Раздел 2. Приемы и методы решения технических задач этого в формулировке ПП нужно раскрыть природу конфликта, объяснить, почему требования, отраженные в постановке задачи, являются противоречивыми, и для чего нужно удовлетворить обоим противоречивым требованиям. Эти «почему» и «для чего» отражаются в нормативной части модального суждения. Из требований одной нормативной системы (ЖСг) следует, что рассматриваемый предмет должен иметь некоторое свойство Р (рис.
8.7),но это противоречит требованиям другой нормативной системы (ЛтС7). Предмет должен иметь сво"ство Р редмет должен иметь противоположное свойство не-Р Рис. ЗЛ. Схема предметного про~иноречия Структура каждого из суждений в предметном противоречии состоит из следующих компонентоьч ° субъект суждения 5 — имя предмета, о котором идет речь; это мо- жет быть ТО в пелом, какой-либо его компонент или связь; ° предикат (от лат. ргагйсагит — в значении логического сказуемого) суждения Р— понятие о признаке предмета, рассматриваемого в суждении„ ° связка, характеризующая требование и выражаемая словами: «должно быть», «пе должно быть», «должен иметь», «не должен иметь»; ° нормативная система ЖС„в которой дается некоторое обоснова- ние требованию, предъявляемому в первой части суждения. Предметное противоречие — формулировка задачи, выражающаяся двумя модальными нормативными суждениями, каждое из которых можно представить в виде следующей структуры (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
