26978-1 (707581), страница 14

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

Текст из файла (страница 14)

Лекция 23. "Основы конструирования"

Тема Активизация инженерного творчества

На предыдущей лекции, рассматривая логику создания изобретений, мы установили, что существенные изменения вносятся в технические объекты тогда, когда совмещение технических требований(реальных и необходимых) оказывается невозможным, а попытки улучшения одних параметров, функций или свойств объекта известными способами (ТР) приводит к недопустимому ухудшению других, т.е. путём разрешения технических противоречий.

Процесс проявления, обострения и разрешения противоречий определяет как общую историю техники, так и историю развития её отраслей и отдельных машин.

Каждый раз при существенном изменении объектов техники, внешние противоречия развёртываются в систему внутренних противоречий , которые нельзя устранить известным, или стандартным способом.

(Иерархическая структура)

Поиск новой технической идеи (ТР) решения задачи состоит в последовательном выявлении внутренних противоречий и их решении.

Если вспомните критерии изобретения: новизна и существенные отличия, то можно сказать, что они являются составляющими более общей характеристики – существенной новизны изобретения, которое появляется при разрешении технических противоречий.

Эта характеристика количественно описывается,–

–числом существенных отличительных признаков и качественно,–

–уровнем изменений объекта– прототипа, новизной использованного знания и изменением параметров объекта.

В результате изменения параметров объекта изменяются две обобщённые противоречивые характеристики: полезность объекта и плата за эту полезность.

Если техническая задача решена–создано изобретение, то изменения параметров должны соответствовать требуемым внутренним и внешним положительным эффектам.

Т.о., поиск готовой технической идеи решения задачи - является наиболее ответственным этапом создания изобретений. Этот процесс можно разделить на три основные этапа: (смотреть структурную схему)

I этап- наиболее сложный и ответственный, т.к. при этом мы имеем наибольшее значение неопределённости,

-сколько изменений требуется внести в протокол ?

-какие знания потребуются для решения задачи ?

-какова в итоге будет полезность нового технического решения и плата за эту полезность ?

Полученные ответы на эти вопросы определяют:

-затраты времени и ресурсов на создание и внедрение нового технического решения ;

-и его жизненный цикл(период морального старения).

Также на I этапе при выборе направления решения проблемы необходимо выявить скрытые резервы развития объекта. Для чего используется:

-закономерности развития технических объектов(минимальное знание и опыт в своей отрасли !?);

-методы активизации творческой деятельности.

Знание + Умение можно достичь реализацией принципа 3-С: самопознаниесамосовершенствованиесамообразование.

Второе - предмет нашего сегодняшнего разговора.

Почему важно владеть методами активизации…?

Цитата Д. И. Менделеева

Ответ - знание и умение пользоваться - это “фонарь”

-Активизация инженерного творчества.

Актуальность овладения методами технического творчества(активизации творческой деятельности)

 При рыночной экономике степень развитости и благополучия любой страны в основном зависит от min exporta и max exporta - готового продукта, изделия и технологии.

Продавать готовый продукт в другие развитые страны можно лишь при условии, что он выдержит конкуренцию.

А это возможно только тогда, когда продукт изготовляется по изобретению с достаточно высоким творческим уровнем.

Творческий уровень изобретения.

-Все изобретения делятся на пионерные(…самого высокого уровня ) и остальные.

Изобретения разделяются на пять уровней в зависимости от степени новизны:

– 1^-й уровень - мельчайшие изобретения, незначительно изменяющие объект-прототип.

Задача и средства её решения лежат в пределах одной профессии, поэтому решение таких задач по силам каждому специалисту;

– 2^-й уровень - мелкие изобретения, полученные способами, известными в данной отрасли. При этом чаще всего меняется один элемент системы - частично;

– 3^-й уровень - средние изобретения, полученные способами, известными в пределах науки. Полностью меняется один из элементов системы;

– 4^-й уровень - крупные изобретения. Синтезируется новая техническая система. Создаются средствами, далеко выходящими за пределы науки, в которой решается задача;

– 5^-й уровень - самые крупные изобретения. Они образуют принципиально новую систему, при этом нередко создаётся новая отрасль техники или производства ( например самолёт , телефон , киносъёмка , лазер , шариковая ручка и т.п. - впервые изобретённые...)

 Я думаю, всем известен афоризм Козьмы Пруткова : “ Специалист подобен флюсу – он односторонен “

Это часто трактуют так : специалист – человек, хорошо знающий своё дело , но отличающийся стереотипностью мышления…

Страшное слово – “ стереотип “ / кстати потребность в “ образцах “ – порождает стереотипность мышления /

Побороть стереотипность мышления, активизировать инженерное творчество – главная задача методик технического творчества.

В курсе “ Основы конструирования “ не ставится задача – научить Вас изобретать. Но, при наличии желания, способностей, опыта работы, знание методик технического творчества (теории изобретательства) помогает инженеру с максимальной отдачей использовать имеющиеся у него знания и опыт в поиске новых ТР, (и, может быть, стать изобретателем).

1 C давних времён известен метод проб и ошибок , который был, можно сказать , основным методом изобретателей до конца 60-х годов нашего века.

Суть этого метода можно сформулировать как “поиск иголки в стоге сена“. Схематично это можно изобразить так :

Разумеется , количество “проб“ намного больше , чем изображено на схеме. Требуются иногда тысячи (10-ки тысяч ) “ а если “, чтобы нащупать удачное техническое решение.

Другая особенность , что на схеме стрелки расположены гуще в направлении , противоположном “Решению“, – это не случайно

Дело в том , что “пробы“ не так хаотичны , как кажется на первый взгляд.

Приступая к поискам , изобретатель опирается на свой предшествующий опыт. Эта первоначальная тенденциозность на схеме показана “В.И.” выходящим из точки “Задача” и направленным в противоположную сторону от “Решения”.

Изобретательство – древнейшее занятие человека. Собственно , с изобретений первых орудий труда и начался этот процесс. С тех пор сделаны миллионы изобретений. Но при усложнении задач, методы их решения почти не совершенствовались; изобретатели , как правило , шли к цели путём “проб и ошибок” ( да и , многие , – идут в наше время ).

1 .1 Рассмотрев суть метода “проб и ошибок” , можно сказать , что творческий процесс носит неупорядоченный – “бестолковый” , характер.

Для упорядочения этого процесса пытались найти правила , которые легли в основу эвристики – науки о решении творческих задач.

Слово “эвристика” впервые было использовано греческим математиком Паппом ( труды “математическое собрание” ) в III в. н.э.

В последствии многие учёные , в т.ч. Лейбниц , Декарт и др. , занимались изучением творческого мышления , формулировали эвристические правила – схемы процесса творчества , которые сводились к следующему:

— I – акт интуиции и желания . Происхождение замысла.

— II – акт знания и рассуждения . Выработка схемы или плана.

— III – акт умения . Конструктивная реализация идеи.

Тем не менее , за 17 веков своего существования эвристика не создала эффективных методов решения творческих ( в т.ч. технических ) задач.

Главная причина – постановка слишком общей цели : найти универсальные правила позволяющие решать любые творческие задачи во всех отраслях человеческой деятельности.

То есть “ … не совсем чётко очерченная область исследования , относимая то к логике , то к философии , то к психологии. Она часто описывалась в общих чертах , редко излагалась детально , и по-существу предана забвению в настоящее время “ – американский математик Д.Пойта , 1944 г.

К сожалению ; объём курса не позволяет нам совершить исторический экскурс в развитие методов творчества.

 Далее мы рассмотрим основные методы , которые существуют и Вы можете их использовать при решении технических задач.

2 Практические методы активизации творческой деятельности стали появляться в начале ХХ века в связи с интенсивным развитием промышленного производства и техники.

Один из первых методов – мозговой штурм ( Brainstorming ) – это попытка американца А. Осборна ( 1939 г.) усовершенствовать метод “проб и ошибок”.

За прототип этого метода можно принять “ техническое совещание “.

Логика этого метода следующая: однородная группа участников совещания делится на две группы . В первую группу включены люди , склонные к выдвижению идей – “ генераторы“ , разных специальностей , и не связанные иерархическими служебными отношениями.

Во вторую группу – специалисты с критическим складом ума – “критики” , способные отобрать и развить рациональные , конструктивные предложения.

Поиск идей в решении поставленной задачи проводится под руководством ведущего – “ лидера “ – наиболее эрудированного в проблеме специалиста , пресекающего беспредметную критику : “ Это слишком сложно “ , “ Так уже делается “ , “ Это невозможно реализовать технически “ и т.п.; и поощряющего развитие выдвигаемых идей.

Всё это создаёт условия для разрешения содержащихся в задаче противоречий на интуитивном уровне.

Таким образом главная задача штурмующей группы – “единым мозгом “ преодолевать преграды на пути решения поставленной задачи.

Этот метод не устранил беспорядочность поисков , органически присущую методу “ проб и ошибок “, а сделал поиски “ещё более беспорядочными”.

Проиллюстрируем это схемой :

В ещё большей беспорядочности и заключается прогресс : на схеме видно , что преодолевается направление “ В.И.“ и увеличивается “ степень ветвистости “ направлений поисков . То есть прогресс достигается за счёт сокращения малоперспективных попыток в направлении “ В.И.“.

Но этот прогресс обеспечивается количественным путём – задачу решают “ оравой “, что, с учётом подготовки к “ штурму “, требует несколько сотен человеко-дней . И если задача решена в течении одного рабочего дня – это эквивалентно затратам изобретателя-одиночки в течение 100 дней.

Поэтому технические задачи этим методом решаются редко.

Лучшие результаты получают при решении задач (менеджмента) организационных (реклама, управление, планирование).А также, т.н. , “обратных изобретательских задач” на новое применение оригинальной технической идеи , нового вещества или эффекта.

2 .1 Следующий метод – синектика – усовершенствованный Брейнсторминг (предложен У. Гордоном в 1950 г.) .

Главное его отличие : не случайная , а постоянная группа специалистов , участвующих в “штурме” которые владеют применением аналогий.

Число аналогий постоянно , – их четыре :

– прямая аналогия (основной источник – биологические объекты)

– личная аналогия (эмпатия)

– символическая аналогия (ассоциации)

– фантастическая аналогия (идеализация).

Процесс “штурма” ведётся с целью выявления образного , в неявной форме сформулированного противоречия , содержащегося в поставленной задаче.

Примеры реализации этого метода , –

 – застёжка текстильная “велкро” , “репейник” или “липучка”;

 – искусственные аналоги мышц для устройств автоматики и робототехники на основе пневматического принципа действия и применения спиралеобразных коллагеновых волокон , скручивающихся при химическом воздействии.

Характеристики

Список файлов реферата