Порядок выполнения работы

Перед началом выполнения лабораторной работы студенты разделяются на две группы, каждая из которых представляет самостоятельный творческий коллектив. В каждой группе выбирается (или назначается преподавателем) руководитель и технический секретарь (их функции поочередно могут выполнять несколько студентов). Каждая группа получает по одной задаче для решения методом «мозгового штурма» и c использованием АРИЗ. На решение каждой задачи отпускается не более 40 минут. При этом группа, вначале использовавшая метод АРИЗ, затем выступает в роли «экспертов идей», а другая группа решает следующую задачу с использованием АРИЗ.

Основной порядок проведения «мозгового штурма».

1. Найти способ и предложить конструкцию устройства для прикрепления пуговиц (или иной фурнитуры) на швейных, обувных и кожгалантерейных изделиях, обеспечивающий ее прочное закрепление на детали изделия, наименьшее использование вспомогательных материалов и максимально возможную автоматизацию процесса.

2. Задачу начинает решать группа «генераторов идей», которая должна в течение выделенного времени (40 минут) предложить как можно больше идей. При этом в процессе «штурма» наряду с рациональными, практичными могут выдвигаться и идеи фантастические, явно ошибочные, бесполезные и шутливые, которые играют роль катализаторов, стимулируют процесс генерации. Процесс «штурма» нужно организовать и проводить таким образом, чтобы вызвать бурный поток идей, выдвижение которых должно следовать непрерывно, развивая, дополняя и взаимно обогащая друг друга. Идеи выдвигаются бездоказательно, на выдвижение идеи отводится не более 2 минут. Важнейшим признаком процесса генерирования идей является категорический запрет всякой критики, не только явной словесной, но и скрытой -  в виде скептических улыбок, мимики, жестов и т.д.

3 Выдвинутые в результате «штурма» идеи передаются в группу «экспертов идей», которая внимательно рассматривает и анализирует сущность каждой идеи, проводит их экспертизу и отбор наиболее оригинальных и эффективных. На этом этапе рекомендуется предельно обоснованно принимать решения о непригодности идеи, даже той, которая считается несерьезной, фантастической (нереальной) или абсурдной. Нужно стремиться из каждой идеи извлечь рациональное зерно. Может быть даже развить высказанную идею.

4. Соблюдение правил проведения «мозгового штурма» обеспечивает руководитель. Он должен управлять процессом коллективного поиска решения, направлять работу в нужное русло без приказаний и критики. Руководитель должен так организовать процесс «штурма», чтобы он проходил активно, непрерывно, одна идея следовала за другой без пауз, чтобы наряду с рациональными высказывались и заведомо фантастические, идеализированные идеи. Для этого руководитель может задавать различные вопросы, подсказывать или уточнять некоторые моменты, самостоятельно высказывать идею, добиваясь переключения процесса поиска решения, например, с практического направления на фантастическое. Активизировать процесс генерирования идей можно также путем использования ряда специальных приемов издавна применявшихся изобретателями, например «инверсия» - сделай наоборот, «аналогия» - сделай так, как это сделано в другом решении, «эмпатия» - считай себя частью совершенствуемого объекта и выясни при этом свои чувства, ощущения и «фантазия» - сделай нечто фантастическое.

5. Процесс генерирования идей и процесс их обсуждения протоколируется секретарем, который записывает каждую выдвинутую идею с указанием фамилии автора. Таким же образом протоколируется порядок обсуждения выдвинутых идей «экспертами».

Порядок решения задачи с использованием АРИЗ

1. Формулировка задачи.

При перемещении малогабаритного кроя и полуфабрикатов: стелек, манжет, воротничков между рабочими местами в потоке или для складирования, используемые транспортные устройства – люлечные или ленточные конвейеры, тихоходны и громоздки. Предложить новый тип конвейера для поштучной транспортировки таких деталей.

2. Руководитель предлагает членам группы проанализировать постановку задачи. При этом следует преодолеть психологическую инерцию мышления, стремление действовать с прошлым опытом и знаниями, идти традиционными путями. Психологическая инерция связана частью с пространственно-временными представлениями объекта и узкоспециальной терминологией. Поэтому сначала следует «уйти» от общепринятого названия объекта и перейти к наиболее простой и понятной модели.

3. Проводится анализ модели задачи. Как правило, модель представляется минимальной технической системой, в которую входят не менее двух веществ и поле, называемые веполем (вещество плюс поле). Одно из веществ является изделием (или его частью), другое инструментом для обработки изделия (им может быть и часть внешней среды), третье поле (энергия их взаимодействия). Веполь должен иметь как минимум две связи, объединяющие эти три элемента. Например: «Действуя при помощи ультразвука (поле) на молибденовый стержень (вещество), последний, погруженный в жидкую сталь (второе вещество), растворяется более интенсивно, при значительном уменьшении затрат энергии».

4. Необходимо сформулировать идеальный конечный результат (ИКР), т.е. идеальное решение задачи – это наиболее сильное из всех мыслимых и немыслимых решений данной задачи. Оно основано на понятиях об идеальной машине (т.е. машины нет, но требуемое действие выполняется); идеальном способе (т.е. расхода энергии и времени нет, но требуемое действие выполняется) и идеальном веществе (т.е. вещества нет, а его функции выполняются).

5. После того как сформулирован идеальный конечный результат требуется определить физическое противоречие (ФП): когда к одной и той же части системы взаимно противоположные требования. Физическое (техническое противоречие проявляется тогда, когда известными способами при попытке улучшить одну часть (или один параметр) технической системы недопустимо ухудшается другая часть (или другой параметр).

6. Следующий этап поиска решения связан с мобилизацией и применением вещественно-полевых ресурсов. Здесь рассматриваются элементы и свойства объекта исследования, возможности воздействия на него полями различной физической природы с целью устранения ФП и достижения ИКР.

7. Применение информационного фонда технических решений можно рассматривать как использование конкретных примеров, иллюстрирующих физические эффекты и явления применительно к поставленной задаче. Поэтому на данном этапе следует проанализировать прежде всего такие решения, которые сами по себе универсальны, что может их использовать для искомого решения.

8. Если не удается непосредственно преодолеть ФП, например, разделением противоречивых свойств во времени или в пространстве, возможно изменение смысла задачи – снятием первоначальных ограничений, обусловленных психологической инерцией и до решений кажущихся очевидными. Изобретательские задачи не могут быть сразу поставлены точно. Поэтому процесс решения, в сущности, есть процесс корректировки задачи.

9. На этапе анализа способа устранения ФП осуществляется проверка качества получаемого ответа. Критерием служит требование: ФП должно быть устранено почти идеально.

10. В части применения полученного ответа следует продумать использование ресурсов найденной идеи, т.к. хорошая идея не только решает конкретную задачу, но и дает универсальный ключ ко многим другим аналогичным задачам.

11. В заключение необходимо сделать критический анализ хода решения поставленной задачи.

Содержание отчета по работе

Отчет по лабораторной работе состоит из двух частей. В первой части приводится протокол выработки идей группой «генераторов идей» или протокол обсуждения выдвинутых идей группой «экспертов». Во второй – приводится поэтапное решение задачи по методики АРИЗ.

Отчет составляется в одном экземпляре каждой группой и подписывается всеми студентами, выполняющими работу.

Лабораторная работа №2

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ

Цель работы:

Целью данной лабораторной работы является практическое ознакомление студентов с методом предварительного изучения объекта исследований и формирование у них знаний, умений и навыков по использованию методики априорного ранжирования факторов.

Введение

Исследованию любого процесса, механизма, машины, т.е. технической системы обычно предшествует их анализ – предварительное изучение предполагаемого объекта исследования с целью получения информации, необходимой для постановки задачи и принятия решения о первоначальном этапе работы.

Целью любого исследования является оценка качества технической системы. При этом различают показатели качества самой системы как объекта производства, а также процесса её функционирования, характеризующего степень приспособленности системы для решения поставленной перед ней задачи, для достижения цели операций, реализуемой этой системой, т.е. её эффективности.

Особенностью большинства исследований в лёгкой промышленности является необходимость в изучении свойств изделий, выбора материалов для их изготовления, разработки технологии и оборудования, что характеризуется учётом большого числа требований, предъявляемых к изделию. Данное обстоятельство заставляет проводить исследование для отбора наиболее значимых требований, необходимых, прежде всего для правильной постановки задачи, а также проведения необходимых исследовательских и конструкторских работ. Поэтому особое значение приобретает предварительное изучение объекта исследования.

Требования, предъявляемые к объекту исследования.

При разработке новых изделий лёгкой промышленности, машин и аппаратов, предназначенных для их изготовления, перед исследователями и конструкторами встают задачи выполнения ряда требований, предъявляемых к объекту исследования. Анализ всей совокупности таких требований и выбор наиболее значимых, на основе которых будет осуществляться дальнейшая разработка (выбор материала, обоснование конструкции, технологии изготовления и т.п.) является неотъемлемой частью научно – исследовательской работы и характеризует этап предварительного изучения объекта исследования.

Выполняя настоящую лабораторную работу студенту предстоит самостоятельно разработать требования к объекту исследования и выделить наиболее важные из них.

Существую так называемые, структуры требований к деталям в изделиях. В таких схемах всё разнообразие требований разбито на классы: потребительские и технологические. Каждый из них разбит на подклассы, которые разделяются на группы, а те в свою очередь имеют последовательное более мелкое деление. Структура требований обычно представлена в виде иерархической схемы.

При таком делении каждой классификационной рубрике соответствует свой уровень, на котором можно оценить значимость того или иного требования применительно к конкретному изделию.

Использование иерархических структурных схем должно помочь исследователям сформулировать совокупность конкретных требований к объекту исследования. Для оценки значимости требований может использоваться метод априорного ранжирования факторов.