Метод десятичных матриц

 

Состоит в поиске новых технических решений путем анализа результатов применения десяти эвристических приемов к каждой из десяти групп показателей п технической системы ТС.

В результате таких действий строится так называемая десятичная матрица поиска (ДМП), в строках которой записаны характеристики системы, а в столбцах – эвристические приемы. В ячейки ДМП записываются идеи решения задачи, полученные в результате применения эвристических приемов к показателям системы. Таким образом, каждая ячейка матрицы соответствует определенному изменению какого-либо из основных параметров системы.

Основными показателями, с помощью которых можно охарактеризовать технологическую систему, являются следующие:

- геометрические (длина, ширина, высота, объем, форма и др.);

- физико-механические (масса конструкции и отдельных ее элементов, материалоемкость, прочность, коррозионно-стойкость и т.д.);

- энергетические (вид энергии и мощность, привод, коэффициент полезного действия и т.д.);

- конструкционно-технологические (технологичность, сложность, транспортабельность и др.);

- надежность и долговечность;

- эксплуатационные (производительность, точность и качество работы технической системы, стабильность ее параметров, степень универсальности и др.);

- экономические (себестоимость, трудозатраты на производство и эксплуатацию и т.д.);

- стандартизации и унификации;

- удобство обслуживания и безопасность (шум, вибрация и т.д.);

- художественно-конструкторские.

Конкретные показатели каждой группы формируются в зависимости от конкретного класса машин и оборудования легкой промышленности.

В методе десятичных матриц используются следующие эвристические приемы.

Неология (от греч. neos + logos – новое слово, новизна) – использование процессов, конструкций, форм, материалов, их свойств и пр., новых для данной отрасли техники или новых вообще. Предполагается, что уже где-то и кем-то вне данной отрасли разрабатываемая техническая система создана, успешно используется (хотя, может быть, и для совершенно иных целей) и надо только ее разыскать и проверить в данных условиях, не изменяя ее, не приспосабливая. Данный принцип требует от инженера общенаучной и общетехнической эрудиции, хорошей информированности.

В качестве, примера приема в легкой промышленности можно привести использование лазерных устройств для раскроя текстильных материалов.

Адаптация (от лат. adciptare – приспособлять) – приспособление известных процессов, конструкций, форм, материалов и их свойств к конкретным условиям. Исходная система, оставаясь в целом прежней, лишь слегка видоизменяется.

В качестве примера приведем некоторые приемы адаптации: изменить традиционные значения параметров системы, модифицировать, переделать систему так, чтобы приспособить ее к иным условиям работы, не затрагивая основной конструктивной схемы; защитить систему от влияния окружающей среды (например, для работы в сложных климатических условиях); приспособить машину к человеку.

Мультипликация (от лат. multiplicatio – умножение) заключается в умножении функций и деталей системы. Причем умноженные системы остаются подобными друг другу, однотипными.

К мультипликации относятся приемы, связанные не только с увеличением характеристик (гиперболизация), но и с их уменьшением (миниатюризация). Любой переход от модели к реальной системе и обратно может быть отнесен к мультипликации.

Дифференциация (от лат. differentio – различие) – разделение функций и элементов системы: ослабляются функциональные связи между элементами, повышается степень их свободы, разносятся эт – различие) – разделение функций и элементов системы: ослабляются функциональные связи между элементами, повышается степень их свободы, разносятся этапы производства, рабочие процессы, конструкции в пространстве и во времени.

Интеграция (от лат. integratio – восполнение) – объединение, совмещение, сокращение и упрощение функций и форм элементов и системы в целом: сближаются элементы производства, рабочие процессы конструкции в пространстве и во времени. Формы интеграции могут быть различны, диапазон приемов широк – от простейшего механического соединения, сплетения, скрепления, смешивания, встраивания, сплавления до высших форм соединения.

Инверсия (от лат. inversio – переворачивание, перестановка) – обращение функции, формы и расположения элементов и системы в целом.

Импулъсация (от лат. impulsus – толчок, побуждение к чему-либо, стремление, возбуждение) – импульсное изменение характеристик системы. Импульс может повторяться периодически, апериодически, а также может быть единичным.

Динамизация предполагает, что характеристики и параметры всей системы и ее элементов (например, масса, размеры, цвет и др.) должны быть изменяющимися и оптимальными на каждом этапе процесса. Изменения должны происходить постоянно, плавно и не быть ступенчатыми.

Аналогия – реализуется отысканием и использованием сходства, подобия систем (предметов, явлений), в целом различных. Наиболее крупные разновидности аналогии – технология, биоаналогия и образная аналогия. Технология взаимно обогащает различные отрасли техники – решения переносятся из одной сферы в другую. Биоаналогия заключается в копировании и использовании в технике механизмов и принципов живой природы. Образная аналогия предполагает в своей основе образно-художественное мышление и широкую научно-техническую эрудицию.

Идеализация – это представление идеального решения, к которому следует стремиться при его поиске. Это эвристика, связанная с приближением показателей технической системы к идеальным значениям.

С помощью рассмотренного метода можно создать отраслевой фонд технических решений путем индексирования и систематизации по ДМП изобретений на основе общего патентного фонда и существующей литературы по отраслям легкой промышленности (учебники, монографии, справочники). На основе анализа уже существующих изобретений заполняются примерами и идеями предметные ДМП по различной тематике: швейные машины; устройства раскроя текстильных материалов; устройства для формования деталей и изделий и т.д. ДМП является весьма эффективным инструментом реставрации, восстановления неизвестной или ограниченно известной, «потерянной» информации.