Методы мозгового штурма.

Эвристические методы инженерного творчества.

Введение в предметную область

Лекция №1

Задача инженерного творчества решается итерационным путем. Одним из самых важных этапов этого процесса является постановка задачи. Постановка задачи содержит ряд этапов или операций, это: описание проблемной ситуации, описание функции или назначения технического объекта, выбор прототипа и составление требований к нему, составление перечней недостатков прототипа, составление описания технической задачи.

Результатом постановки задачи является:

1) качественное или количественное описание объекта вместе с условиями, позволяющими реализовать задачу;

2) перечень прототипов вместе со списком требований к ним;

3) перечень недостатков прототипов.

 

Требуется в процессе решения задачи так изменить прототип(ы), т.е. найти такое новое техническое решение, чтобы удовлетворялась возникшая потребность, при этом новое решение не должно обладать недостатками прототипов или обладать ими в меньшей степени.

Достаточно часто, если задача не очень сложная, в процессе ее постановки удается найти и решение, если же задача нестандартная, новая, поисковая, то приходится использовать какие-то специальные методы.

Методы решения инженерных задач принято делить на две большие группы: эвристические методы и компьютерные методы (методы поискового конструирования).

Эвристические методы основаны на использовании достаточно четко описанных методик и правил поиска новых технических решений. В настоящее время известно более сотни таких методов, методик, подходов и их модификаций. Назовем наиболее известные из них:

1) Метод мозгового штурма;

2) Метод эвристических приемов;

3) Метод морфологического анализа и синтеза.

 

В связи с широким применением ПК инженерные (эвристические) методы должны иметь двойную ориентацию, они могут быть использованы, как обычные эвристические методики, а также в них должна быть грамотно заложена возможность использования ЭВМ.

Методы второй группы (компьютерные) основаны на использовании ЭВМ, их много.

1) Метод синтеза физических принципов действия;

2) Метод синтеза на «и» «или» графах;

3) Методы математического программирования.

 

Имеются и другие эффективные методы и системы методов, в том числе и специальные объектно-ориентированные. Деление методов инженерного творчества на две группы условное (было выполнено в 1977).

 

 

Методы мозгового штурма основаны на следующем психологическом эффекте: если взять группу из нескольких человек (обычно 5-8) и каждому предложить независимо и индивидуально высказывать идеи и предложения по решению поставленной задачи, то в сумме можно получить N идей. Если же предложить той же группе коллективно высказывать идеи по той же задаче, то получится число идей намного больше N. Во время сеанса мозговой атаки происходит как бы цепная реакция, приводящая к интеллектуальному взрыву. Существует много вариантов методов мозгового штурма:

1) Метод прямого мозгового штурма.

- формулировка задачи – постановка задачи перед участниками может иметь самую разную форму и содержание. Основное – четкая формулировка двух моментов: что в итоге желательно получить или иметь и, что мешает получению желаемого.

- формирование творческой группы – наиболее эффективное число участников 5-12. Как правило, группы состоят из двух подгрупп: постоянное ядро и временные участники. Ядро группы постепенно отбирается при решении различных задач. В ядро входят его руководитель и сотрудники легко и плодотворно генерирующие идеи. Временные участники приглашаются в зависимости от характера и содержания предстоящей задачи. В творческую группу обычно не включают прирожденные скептики. Число специалистов по решающейся задаче не должно превышать половину состава. В группу целесообразно вкючать специалистов-смежников (конструкторы, технологи, экономисты, снабженцы) для комплексного и всестороннего рассмотрения задачи. Желательно в группу включать женщин, т.к. женщины мыслят весьма практично и симулируют доп. соревнование. Рекомендуется включать людей, не имеющих отношение к задаче.

- правила для участников сеанса – высказывание максимального числа идей, отдавая предпочтения не качеству идей, а их количеству; запрет критики предложенных идей, запрет неодобрительных замечаний; внешнее и внутренне одобрение всех идей; стремление развивать, комбинировать и улучшать высказанные ранее идеи; стремление обеспечить между участниками свободных и дружественных отношений.

- обязанности ведущего сеанса – представление новичков группе; изложение правил для участников; изложение формулировки задачи как в специальном, так и в общедоступном изложении; обеспечение соблюдения участниками всех правил проведения; обеспечение непрерывности высказывания идей, заполнение пауз поощрительными репликами; ведущий должен следить, чтобы обсуждение не шло в слишком узком и слишком практическом направлении, расширять сферу поиска своими идеями или репликами; следить за регламентом работы участников.

- организация проведения – участников приглашать на сеанс следует заранее за несколько дней, естественно, с изложение сути задачи; полная продолжительность сеанса 1,5-2 часа; порядок проведения: представление участников друг с другом и ознакомление с правилами (5-10 мин), постановка задачи ведущему с ответами на вопросы (10-15 мин), проведение самого сеанса (20-30 мин), перерыв (10 мин), составление отредактированного списка идей (30-45 мин).

- оформление результатов атаки – редактирование полученного списка производится коллективно с полукритическим отношением идей, при этом отбрасываются наименее приемлемые и абсурдные. Можно при редактировании усилить и конкретизировать высказанные идеи и дополнить список новыми идеями. Все оставшиеся идеи желательно поделить на три группы: наиболее приемлемые и легко реализуемые, наиболее эффективные и перспективные, все остальное.

2) Метод обратного мозгового штурма.

В его основе лежит закон прогрессивной, конструктивной эволюции объектов, по этому закону переход к новым образцам техники или методам решений происходит через выявление и устранение дефектов или недостатков в существующем поколении объектов, поэтому при создании люого нового изделия решаются две задачи: выявление в существующих изделиях максимального числа недостатков и максимальное исправление этих недостатков во вновь разрабатываемом изделии.

Метод обратного мозгового штурма ориентирован на решение первой из двух вышеприведенных задач, т.е. составление наиболее полного списка недостатков объекта, объектом обратной мозговой атаки могут быть конкретные изделия или узлы, технологические процессы или операции, сфера обслуживания и т.д.

Обратная мозговая атака может быть использована при решении, например, следующих вопросов и задач: уточнение постановки изобретательской задачи; разработка технического задания; экспертиза проектно-конструкторской документации на любой стадии разработки, оценка эффективности закупаемых изделий.

Основные концепции:

- формулировка задачи – должна содержать ответы, исчерпывающие ответы на следующие вопросы. Что представляет собой объект, который надо улучшить? Какие недостатки объекта известны? Что требуется получить в результате атаки? На что надо обратить особое внимание?

- формирование творческой группы – основные рекомендации те же, но желательно в группу надо включать технологов, наладчиков, ремонтников, эксплуатационников, работников по сбыту и продаже для выявления всесторонних недостатков.

- правила для участников – аналогичные

- обязанности ведущего – аналогичные, а также для обеспечения непрерывности высказывания идей и полноты формируемого списка недостатков ведущему рекомендуется использовать следующий список вопросов. У каких параметров объекта ожидается отклонение от нормы? Какие ожидаются трудности изготовления, сборки, контроля изделия или его узлов? Какие неудобства в обслуживании или какие ошибки оператора могут возникнуть?

- организация проведения сеанса – аналогичная

- оформление результатов – аналогичное, а также выполняется классификация недостатков по родственным группам: основные и функциональные требования; производство; сбыт; эксплуатация; защита окружающей среды.

 

Есть также варианты комбинаций мозговых штурмов.