Метод эвристических приемов

Лекция №2

Мозговая атака с оценкой идей.

Обратная и прямая атаки (прогнозирование развития техники).

Двойная прямая атака.

Комбинированное использование методов мозговой атаки.

После проведения первой атаки делается перерыв от 2-х часов до 2-3 дней и еще раз проводится атака. Практика показывает, что при проведении второго мозгового штурма по той же задаче часто выявляются наиболее ценные, практически полезные идеи или имеют место удачное развитие идей первой атаки.

Развитите технических объектов представляют собой повторяющийся цикл: существующие изделия, выявление недостатков, устранение недостатков в новом изделии.

Эту закономерность можно использовать для моделировании и прогнозирования развития интересующего класса изделий. Для этого сначала с помощью обратной атаки выявляются недостатки существующего изделия и выделяют среди них главные. Затем проводят прямую атаку для устранения выявленных главных недостатков. Затем разрабатывают эскиз нового технического решения с учетом устраненных недостатков исходного решения.

Прямая и обратная атаки (прогнозирование недостатков технического объекта).

Сначала проводят прямую атаку и делают эскизы наиболее перспективных решений, а затем – обратную атаку с выявлением возможных недостатков этих решений. Иногда этот цикл повторяют.

Предназначена для решения сложных задач, выполняется в три этапа:

1. Проводят прямую атаку. Составленный общий список идей передается каждому участнику. Каждый участник должен индивидуально выбрать из списка 3-5 идей с указанием их преимуществ. Разрешается добавлять свои новые идеи.

2. Каждый участник сообщает об отобранных им идеях с указанием их достоинства. По каждой идее проводится короткая атака в течении 5-10 минут. Цели: выдвижении идеи по улучшению предложенного варианта, выявление недостатков, выдвижение идей по устранению недостатков. В результате обсуждения составляют сводную таблицу положительно-отрицательной оценки всех идей. Каждому участнику дается задание выбрать из таблицы 1-2 наилучших варианта и представить по ним эскизы технических решений.

3. Представленные эскизы обсуждаются и ранжируются от лучших к худшим.

 

Этот метод является простым и естественным в применении. Многие опытные специалисты сознательно или бессознательно пользуются своим набором эвристических приемов, сформированным в процессе их работы. Эвристическими приемами называют такие способы или правила решения творческих инженерных задач, в которых содержится краткое предписание или указание как преобразовать имеющийся прототип, или в каком направлении нужно искать, чтобы получить искомое решение.

Эвристический прием обычно не содержит прямого однозначного указания как преобразовать прототип, он содержит лишь подсказку, которая облегчает получение искомого решения, не гарантирующего его нахождение. Многие эвристические приемы могут быть успешно использованы в разных областях техники. Со временем они морально не устаревают и оказываются полезными для других инженеров. Метод эвристических приемов был разработан и нашел широкое распространение в нашей стране. Известно около десяти его модификаций. Метод основывается на межотраслевом фонде эвристических приемов. В рассматриваемой нами методике, этот фонд содержит описание 180-и отдельных приемов, которые разделены на двенадцать групп. Сокращенный вариант фонда приведен в книге автора Половинкина «Основы инженерного творчества». Межотраслевой фонд имеет универсальный характер, он ориентирован на самые разные области техники, поэтому эвристические приемы имеют обобщенное описание.

 

Пример 1. Решение задачи для эвристического приема 8.1.

Восьмая группа приемов имеет заголовок «Количественные измерения».

8.1 Резко изменить (в несколько раз – десятки и сотни) параметры или показатели объекта (его элементов, окружающей среды).

(Пр) Струей воды размывали грунт, увеличение давления в 10 раз позволило струей воды резать камень и металл.

 

Пример 2. Для 10.8.

Десятая группа – использование резервов.

10.8 Использовать вредные факторы (в частности, вредные воздействия среды) для получения положительного эффекта.

(Пр) Этот прием был сформулирован инженерами Лазаренко, которые много времени затратили на поиск средств борьбы с разрушением электрических контактов от воздействия электрической искры. Работая над этой проблемой они сделали два попутных изобретения – искровую мельницу для измельчения распыленного металла и искровую обработку металлов.

 

При знакомстве опытного инженера с межотраслевым фондом эвристических приемов может создаться впечатление, что большинство приемов известно, и они ничего нового не дают, однако здесь важно, что вся Сида фонда эвристических приемов заключается в системном, всестороннем охвате проблемы или задачи. Выделяют шесть последовательных этапов постановки и решений задачи рассматриваемым методом.

1) При использовании метода можно ограничиться предварительной формулировкой задачи. Более глубокий поиск решения часто осуществляется на основе уточненной постановки задач.

2) Решение задачи начинается с выбора подходящих приемов. Исходной информацией для этого является конкретный прототип, который требуется улучшить, главный недостаток, который необходимо устранить, главное противоречие развития прототипа, которое требуется ликвидировать.

3) Преобразование прототипа начинается с помощью выбранных приемов с учетом главного недостатка. Идеи улучшенных решений фиксируются в виде краткого описания или упрощенной схемы. Говоря об этом этапе, следует отметить, что у фонда эвристических приемов есть очень сильное свойство, которое называют эвристической избыточностью. Можно ответить или выделить две разновидности этого свойства.

А) Многие задачи могут быть решены независимо, разными приемами.

Б) Одновременное использование двух и более приемов приводит к их взаимному усилению.

Нередки случаи, когда два и более приемов по отношению к конкретной задаче по отдельности имеют слабую эвристическую подсказку, но когда они используются совместно, то происходит взаимное усиление.

Результатом третьего этапа является получение улучшенных допустимых технических решений, если при этом не удается получить удовлетворительное улучшенное решение, то рекомендуется наиболее перспективный из найденных вариантов принять за прототип и повторить снова его обработку с помощью подходящих приемов.

4) Результатом третьего этапа является получение допустимых решений с учетом только главного недостатка или главного противоречия развития. Эти решения используются как прототипы для поиска новых решений уже исключенных других недостатков и противоречий развитий.

5) Для найденных в предыдущем пункте решений, проводят анализ их совместимости со смежными или вышестоящими по иерархии техническими объектами. При этом составляется таблица из двух столбцов, в одном перечисляются ответы на вопрос, какие отрицательные последствия приносят новые технические решения для вышестоящего по иерархии и смежных технических объектов. Во втором столбце перечисляются ответы на вопрос, какие положительные последствия будем иметь.

Такие таблицы составляются для всех полученных на 4-ом этапе улучшенных технических решений. Затем проводят сопоставительный анализ таких таблиц. Для особо перспективных вариантов делаются попытки устранения нетерпимых отрицательных последствий.

6) Работа по пунктам 2-5 выполняется для всех прототипов. Следует отметить, что межотраслевой фонд эвристических приемов для отдельных пользователей является чужим инструментом малоудобным и малоприспособленным для конкретной личности. В связи с этим каждому начинающему специалисту рекомендуется работать над созданием своего фонда.

Можно предложить следующие рекомендации по созданию такового фонда:

1) Выбор из фонда наиболее подходящих приемов с учетом специфики решаемых задач и своих симпатий к определенным приемам. При этом возможно и желательно изменить форму изложения приема, сделать ее более понятной и образной.

Пример для 10.8 Обратить вред в пользу.

2) Для каждого приема в индивидуальном фонде иметь подборку примеров решения задач из своей области.

3) Разбор и анализ последних решенных задач и запатентованных технических решений в своей области. При этом рекомендуется тщательно просматривать, изучать моменты перехода от прототипов к улучшенным техническим решениям и при этом формулировать выявленные новые обобщенные эвристические приемы.

4) Изучение конструктивной эволюции технического объекта для выявления и формулировки эффективных приемов.

5) Применять существующий интересный и эффективный способ оперативной формулировки приема для решения конкретной задачи.

Суть способов следующая: для имеющегося прототипа Pn по патентным описаниям строят ретроспективную цепочку конструктивной эволюции Pn-3, Pn-2, Pn-1, Pn, где Pn-1 – прототип решения Pn и т.д. Далее проводят анализ переходов и формулируют обобщенные приемы, обеспечивающие такие переходы. Полученные приемы пытаются использовать для получения нового решения Pn+1 от прототипа Pn. Обобщение опыта – после каждого удачного решения следует обобщать опыт, т.е. пытаться сформулировать новый прием или новые приемы.

 

Наряду с созданием индивидуального фонда приемов часто полезным оказывается формирование фонда прототипов по своему классу задач.