Методология научного творчества.

Введение.

Задача инженерного творчества решается итерационным путем. Одним из самых важных этапов этого процесса является постановка задачи. Постановка задачи содержит ряд этапов (итераций):

1. Описание проблемной ситуации

2. Описание функции (назначения) технического объекта

3. Выбор прототипа и составление требований к нему

4. Составление перечня недостатков прототипа

5. Составление описания технической задачи

Результат постановки задачи:

• Качественное или количественное описание технического объекта вместе с условиями, которые позволяют выполнить реализацию

• Перечень прототипов вместе со списком требований к ним

• Перечень недостатков прототипа

Требуется в процессе решения задачи так изменить прототип, найти такое новое техническое решение, чтобы удовлетворялась возникшая потребность. При этом новое техническое решение не должно обладать недостатками прототипа или обладать ими, но в меньшей степени.

Достаточно часто, если техническая задача не очень сложная, то в процессе постановки задачи удается найти и решение. Если задача нестандартная, новая, то целесообразно использовать специальные методы. Методы решения инженерных задач принято делить на две группы: Эвристические и Компьютерные.

Эвристические методы основаны на использовании достаточно четко описанных методов и правил поиска новых технических решений. Известно более 100 эвристических методов, методик, подходов и их модификаций. Наиболее известные:

• Метод мозговой атаки (штурма)

• Метод эвристических приемов

• Метод морфологического анализа и синтеза

Эвристические методы должны иметь двойную ориентацию:

• Может быть использованы обычные эвристические методики

• Может быть заложена возможность использования в компьютерах

Компьютерные методы основаны на использовании ЭВМ. Известны десятки методов и подходов поискового конструирования.

• Метод синтеза физических принципов действия

• Метод синтеза технических решений на и/или графах (деревьях)

• Метод математического программирования

Эвристические методы

Методы мозгового штурма

Эти методы основаны на психологическом эффекте – если взять группу в несколько человек (5-8) и каждому предложить независимо и индивидуально высказывать идеи и предложения по решению поставленной задачи, то в сумме можно получить N идей. Если предложить той же группе коллективно высказывать идеи по той же задаче, то получится количество идей больше N. Это происходит за счет того, что во время сеанса мозговой атаки происходит как бы цепная реакция идей, приводящая к интеллектуальному взрыву.

Метод прямой атаки

Постановка задачи перед участниками может имеет различную форму и содержание, в ней должны быть четко сформулированы: что желательно поучить и что мешает получить желаемое.

Формирование творческой группы. Наиболее оптимальное количество человек : 5-10. I-подгруппа – постоянное ядро, II-подгруппа – временные.

Ядро группы – руководитель и сотрудники легко и плодотворно генерирующие идеи. Временные члены приглашаются в зависимости от характера и содержания поставленной задачи.

• В составе группы не должно быть скептиков

• Число специалистов меньше половины группы

• Целесообразно включать специалистов смежников

• Желательно включать женщин

• Рекомендуется включать людей со стороны, не имеющих отношения к задаче.

Правила для участников:

• Высказывание максимального числа идей, отдавая приоритет не качеству, а количеству

• Запрет критики

• Внешнее и внутренние одобрение идей

• Стремление развивать, комбинировать и улучшать высказанные ранее идеи

• Стремление обеспечить между участниками свободные и дружественные отношения

Обязанности ведущего:

• Представление новичков группе

• Формулировка задачи как в специальном так и в общедоступном изложении

• Обеспечение соблюдения участниками правил

• Обеспечение непрерывности высказывания идей, заполнение пауз положительными отзывами

• Следить за регламентом

Организация проведения:

• Приглашать на совещание желательно за два – три дня

• Полная продолжительность 1,5-2часа

• Порядок проведения:

• Представление участников и ознакомление с правилами 5-10 мин

• Постановка задачи 10-15 мин

• Сам сеанс 20-30 мин

• Перерыв 10 мин

• Составление отредактированного списка идей 30-40 мин

Оформление результата:

• Отбрасываются абсурдные идеи

• Можно конкретизировать (дополнить новыми) список идей

• Идеи делятся на группы:

  • Наиболее эффективные и легко реализуемые

  • Наиболее эффективные и перспективные

  • Прочие

Метод обратной атаки

В основе закон прогрессивной конструктивной эволюции технического объекта. По этому закону переход к новым образцам техники происходит через выявление и устранение недостатков в существующем поколении объектов, поэтому при создании любого нового значительно улучшенного изделия решается 2 задачи:

1. Выявление в существующем изделии максимального числа недостатков

2. Максимальное устранение недостатков во вновь разрабатываемом изделии

Метод обратной мозговой атаки ориентирован на решение первой творческой задачи, т.е. цель обратной мозговой атаки заключается в составлении наиболее полного списка недостатков рассматриваемого объекта, на который обрушивается ничем не ограниченная критика. Объектом обратной мозговой атаки может быть конкретное изделие или его узел, технологический процесс или его операция и т.д.

Обратная мозговая атака может быть использована при решении следующий задач и вопросов:

• Разработка ТЗ или технического предложения

• Экспертиза проектно-конструкторской документации

• Оценка эффективности закупаемых изделий

Основные концепции

Формулировка задачи – краткие и достаточно исчерпывающие ответы на вопросы:

• что представляет собой объект изучения?

• Какие недостатки известны?

• Что требуется получить в результате атаки?

• На что требуется обратить особое внимание?

Формирование творческой группы:

Наиболее оптимальное количество человек : 5-10. I-подгруппа – постоянное ядро, II-подгруппа – временные.

Ядро группы – руководитель и сотрудники легко и плодотворно генерирующие идеи. Временные члены приглашаются в зависимости от характера и содержания поставленной задачи.

• В составе группы не должно быть скептиков

• Число специалистов меньше половины группы

• Целесообразно включать специалистов смежников

• Желательно включать женщин

• Рекомендуется включать людей со стороны, не имеющих отношения к задаче.

• Необходимо включать технологов, наладчиков, ремонтников, работников по сбыту и продаже…

Правила для участников:

• Высказывание максимального числа идей, отдавая приоритет не качеству, а количеству

• Запрет критики

• Внешнее и внутренние одобрение идей

• Стремление развивать, комбинировать и улучшать высказанные ранее идеи

• Стремление обеспечить между участниками свободные и дружественные отношения

Обязанности ведущего:

• Представление новичков группе

• Формулировка задачи как в специальном так и в общедоступном изложении

• Обеспечение соблюдения участниками правил

• Обеспечение непрерывности высказывания идей, заполнение пауз положительными отзывами

• Следить за регламентом

Организация проведения:

• Приглашать на совещание желательно за два – три дня

• Полная продолжительность 1,5-2часа

• Порядок проведения:

• Представление участников и ознакомление с правилами 5-10 мин

• Постановка задачи 10-15 мин

• Сам сеанс 20-30 мин

• Перерыв 10 мин

• Составление отредактированного списка идей 30-40 мин

Оформление результата:

• Отбрасываются абсурдные идеи

• Можно конкретизировать (дополнить новыми) список идей

• Идеи делятся на группы:

  • Наиболее эффективные и легко реализуемые

  • Наиболее эффективные и перспективные

  • Прочие

Необходимо выполнить классификацию недостатков по группам :

• Основные функциональные требования

• Производство

• Сбыт

• Эксплуатация

• Защита окружающей среды

Внутри каждой группы – ранжирование.