Креативные, с информационными технологиями (ИТ, IT ) модель и метод инженерного творчества, часть 2.
АННОТАЦИЯ
В данной статье приведен анализ действующих методик инженерного творчества (Часть 1), предложены авторские алгоритмическая модель и креативный метод инженерного творчества с использованием ИТ (Часть 2) с показом обучения креативному мышлению при разборе поиска технических и других (управленческих, организационных, военных и т.п.) решений (Часть 3).
В части 2 статьи рассмотрена проблема принятия конструкторских решений, детерминировано связанных с требованиями и ограничениями технического задания. Представлен обучающий разветвлённый алгоритм (в основном линейный) разработки технического объекта высокой эффективности, а также рабочий вариант – лаконично сформированный алгоритм с применением ИТ. Аналогичным образом могут быть проработаны не только конструкторские задачи, но и другие проблемы.
Однако, если более – менее хорошим бухгалтером можно стать через 3 месяца, хорошим менеджером (не простым продавцом) или экономистом – через 6 месяцев, то чтобы стать хорошим (с некоторой натяжкой) конструктором – не менее 3 лет, всё это – при высоком уровне полученного образования; что касается управленцев, то здесь всё очень запутано, т.к. объективных критериев нет, и всё зависит от мнения начальства.
Краткая производственная биографическая справка об авторе:
- 22 года работал конструктором,
- 6 лет – начальником патентно – информационного отдела,
- 22 года – техническим директором производства.
Часть 2.
Информационные технологии в конструировании.
На 70 – 80 годы ХХ века пришлось время завершения ядерных испытаний и в связи с этим – «под занавес» активизировались соответствующие разработки: в сжатые сроки под контролем профильного и военного министерств пришлось выпускать горы конструкторской документации и чтобы никаких промахов по совершенно новым изделиям. Это для автора была первая и основная причина, побудившая взяться за методическую формализацию конструкторского процесса. Вторая, не менее значимая причина, это бесконечные производственные совещания и повышенная нервозность на всех уровнях рассмотрения и утверждения конструкторских документов. Первым на основе системного подхода [1] и с учётом ТРИЗ и АРИЗ [2] был разработан следующий алгоритм работы конструктора, которым безоговорочно пользовались, а результаты оформляли специальным отчётом или справкой:
Обучающий разветвлённый алгоритм:
1.Проанализировать цели проекта и максимально их усилить в пределах ТЗ.
2.Выявить требования и ограничения по группам:
- энергетичность,
- нагрузки действующие,
- свойства,
- материалоёмкость,
- размеры,
- социальность,
- прочие.
1´. Повторить шаг 1, согласовав с Заказчиком.
3.Составить список основных исходных требований и ограничений, группируя и вычёркивая несущественные.
4.Понятно ли сформулировано условие проектирования.
5.Проработать возможные решения разрабатываемого ТО, без глубокого изучения НТИ.
6.Выработать доминирующую идею.
7.Составить список существенных параметров ТО и их признаков.
8.Функционирует ли ТО с составленным списком параметров и признаков? Минимизировать список.
9.Состоятельна ли доминирующая идея?
10.Имеются ли другие доминирующие идей основного принципа исполнения ТО.
11.Выработать уточненный основной принцип ТО: список существенных параметров и признаков, коррелирующих межу собой, требованиями и ограничениями ТЗ, параметрами и признаками доминирующей идеи.
12.В общих чертах, исходя из личного опыта, проработать реальные компоненты решения основного принципа ТО, без глубокого изучения НТИ.
13.Рассмотреть возможность выполнения параметров и признаков основного принципа ТО реальным однокомпонентным решением или решением с минимальным количеством компонентов.
14.Проработать возможные компоненты решения реального ТО с подробным изучением НТИ и дополнить, минимизировать или уточнить список компонентов.
15.Функционирует ли принятый реальный ТО при исследовании ИТ полноты взаимосвязей его параметров и их признаков с требованиями и ограничениями ТЗ и доминирующей идеи?
Минимизировать или дополнить список компонентов реального ТО.
16.Возможно ли исполнение реального ТО одним или меньшим количеством компонентов?
17.Рассмотреть каждый компонент ТО с точки зрения выявления недостатков.
18.Предложить идеализированный вариант исполнения (идеальный конечный результат – ИКР [2]) рассматриваемого компонента, устраняющий все недостатки.
19.Заменить ИКР одним или несколькими реальными параметрами, наиболее полно соответствующими ИКР по характеризующим признакам.
20.Сгруппировать ИКР компонентов по их признакам и по всем возможностям, которые могут быть практически реализованы.
21.Дать количественную оценку каждому компоненту, ориентируясь на требования и ограничения ТЗ.
22.Предложить ИКР по каждому компоненту, превосходящий ранее принятый.
23.Скомпоновать ТО разработанными компонентами на основе характеризующих признаков, знаний НТИ и приёмов решения задач конструирования.
24.Дать интегральные оценки рабочим вариантам ТО, используя требования и ограничения ТЗ. Вычеркнуть более слабые.
25. Выявить умозрительно или расчётно обоснованные возможные нарушения работоспособности ТО и их причины.
Используя приёмы алгоритма, устранить возможность нарушения работоспособности ТО.
После таких обоснований, которые в том или ином виде являлись приложением к конструкторским документам, решение руководства чаще всего сводилось к фразе: «Под твою ответственность».
В дальнейшем после приобретения опыта и авторитетности, начали работать по более лаконично сформированному алгоритму в значительно большей степени с элементами ИТ, и также с соответствующей отчётностью:
Рабочий алгоритм:
ШАГ. Составить список параметров (требований и ограничений), руководствуясь следующей факторной направленностью: -энергетичность, - свойства (физические и химические), - нагрузки действующие, - материалоёмкость, - размеры, - социальность (экология, человеческий фактор и т.п.),
- прочее.
Выделить «целевой» (наиболее важный, доминирующий) параметр или несколько их.
При выделении «целевого» параметра обращается внимание на основные цели, назначения и т.п. в функционировании проектируемого изделия
2. ШАГ. Характеризовать параметры признаками проектируемого (конструируемого) технического объекта (ТО).
Следует уточнить:
3. ШАГ. Если среди признаков «целевого» параметра есть признаки, отсутствующие у других параметров, то ввести дополнительные параметры, устраняющие это противоречие (иначе не будет детерминации между ТО и условиями проекта).
4. ШАГ. Установить возможные количественные зависимости, если таковые имеются, всех признаков по отношению к признакам «целевого» параметра.
5. ШАГ. Оценить влияние значимости параметров на повышение качества ТО (оценки, типа: «МАХ» и «МIN» или «+» и «-»).
6. ШАГ. Вычеркнуть параметры, имеющие равные признаки и значимость с любыми другими параметрами.
7. ШАГ. Оценить обязательность параметров для моделируемого ТО по наличию общих признаков с «целевым» параметром. При необходимости, подкорректировать (уточнить) соответствующие параметры.
8. ШАГ. Формировать информационную рабочую модель ТО путём выбора обязательных и значимых параметров совместно с характеризующими их признаками.
Основная сущность выше представленной работы формально может быть сведена в следующую последовательность:
Условие проектной задачи
Параметры Хi: Признаки х(ia)…x(iz)
Информационное исследование исходных параметров ТО
Оценка значимости и обязательности параметров и признаков
Информационная рабочая модель ТО
Параметры Хi' : Признаки х'(ia)…x'(iz)←Признаки х(ia)…x(iz)
9. ШАГ. Преобразовать признаки информационной модели ТО в реальный ТО таким образом, чтобы совпадал смысл признаков при наименьшем количестве элементов и связей, используя в первую очередь собственные знания и воображение, затем НТИ и интернет.
ПРИМЕЧАНИЯ:
Признаки реального ТО и его информационной модели должны совпадать по смыслу в полной мере при наименьшем их количестве.
Такой подход подтверждён полученным патентом [3].
Из вышеизложенного и успешно выполненных конструкторских работ по приведенным алгоритмам с получением изобретений в той области, где считалось, что конструкторами всё изобретено, но это произошло благодаря новому креативному подходу с фактическим применением в разработках ИТ, закономерно вытекает:
Гипотеза.
С большой вероятностью могу утверждать, что между исходными тщательно отработаннымитребованиями и ограничениями ТЗ на проектирование ТО и реально спроектированным оптимальным, высоко эффективным ТО закономерно существует объективная информационно детерминированная зависимость, по крайней мере, между их характеризующими признаками.
Аналогичная мысль – о закономерном развитии техники и принятии решений высокого уровня подтверждается Альтшуллером Г.С., и была положена им в неоспоримый мотив создания АРИЗ и ТРИЗ [2].
Литература.
Ханзен Ф. Основы общей методики конструирования. Систематизация конструирования. Ленинград: Издательство «Машиностроение», 1969 г.
Альтшуллер Г.С., АРИЗ - значит победа, в Сб.: Правила игры без правил, Петрозаводск, «Карелия», 1989 г.
Патент на изобретение № 2652501, 2017. Модуль поиска блока информации по входным данным. Авторы: Олевская В.В., Олевский В.А., Чиркин С.В.
2018 г.
