Часть 3. Методы научного и инженерного творчества.

Часть 3. Методы научного и инженерного творчества.

Введение

Учебный процесс в вузах в основном построен на решении таких задач, для которых и условие однозначно и решение заранее известно. В жизни готовой постановки задачи не бывает. И очень часто задач аналогичных тем, которые ставит перед нами жизнь, может не быть. Поэтому главными недостатками в подготовке большинства выпускников инженерных вузов являются:

- неумение решать не полностью определенные задачи;

- неумение самостоятельно ставить новые задачи;

- неумение решать задачи поиска новых решений на уровне изобретений.

Этому мы будем стараться учиться во второй части нашего курса, который называется «Методы научного и инженерного творчества».

Основные этапы решения самых разнообразных проблем (в том числе и проблем, возникающих в жизни):

a). анализ проблемы;

b). поиск направлений решения;

c). поиск вариантов реализации выбранного направления решения;

d). устранение противоречий, возникающих в процессе реализации выбранного метода решения проблемы.

Пример.

a). Проблемы с учебой. Не сдано более двух предметов, а скоро конец сессии.

b). Или бросить институт и пойти работать, или успокоиться и перейти на платное отделение, или срочно сдавать экзамены. Выбираем последнее.

c). Это можно сделать тремя способами:

1. Учить с утра до ночи. А будет ли нужный результат? Надо же не только выучить, но и понимать, что учишь.

2. Попросить друзей о помощи. Но у них тоже сессия. Придется составлять график занятий и помогать им в ответ(если, конечно, сможешь)

3. Репетитор. Где взять денег? Заработать. Как тогда заниматься, если большая часть времени уходит на то, чтобы заработать деньги? Или просить у родителей?

Это ответ на вопрос «что делать?» при возникновении любой проблемы. А как выбрать направление решения проблемы, найти варианты реализации выбранного решения? Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо знать какого рода проблема возникла? В технике чаще всего могут возникнуть две проблемы:

4. необходимо усовершенствовать известное техническое устройство;

5. необходимо создать новое устройство.

Поговорим о проблемах первого рода. Прежде всего, необходимо выяснить, что в существующем устройстве не так, как нам хотелось бы. А уже затем думать над тем, как устранить недостатки и усовершенствовать устройство.

 

Глава 1. Постановка и анализ задачи.

 

Постановка задачи – нелегкая работа. Однако правильная постановка творческой инженерной задачи – половина ее решения. Поэтому не нужно экономить время на анализ и постановку задачи. Иногда решение задачи находят на стадии ее постановки. Иногда приходится рассматривать много направлений, отсекая бесперспективные и тупиковые варианты. Задачи инженерного творчества, как правило, решаются итерационным путем, то есть делается несколько приближений к искомому решению на основе анализа полученных результатов. В данной главе рассмотрим два этапа: предварительная постановка задачи (включает 5 операций), которая позволяет определить направление дальнейшей работы и уточненная постановка задачи (включает 7 операций), результатом которой должно стать четкое представление о проблеме и о путях и необходимых методах ее решения. После каждого выполненного этапа желательно кратко записать результат.

 

Предварительная постановка задачи.

 

Широкий класс задач инженерного творчества связан с необходимостью улучшения известного устройства, называемого прототипом. Как правило, улучшения добиваются путем изменения отдельных узлов прототипа, или конструируя абсолютно новые узлы или отдельные элементы. На этапе предварительной постановки задачи необходимо выполнить следующие операции.

 

1. Описание проблемной ситуации.

Эта операция представляет собой самую краткую предварительную формулировку задачи, в которой должны содержаться ответы на следующие вопросы:

a). в чем состоит проблема, и какова ее предыстория;

b). что требуется сделать для устранения проблемной ситуации, т.е. какую потребность надо удовлетворить;

c). что мешает устранению проблемы или достижению цели;

d). что дает решение задачи для людей, предприятия и т.д.

 

Пример описания проблемной ситуации.

a). Внутри цеха имеется пневмотранспорт с диаметром трубы 30 см, который доставляет на рабочие места мелкие пластмассовые заготовки. Цех перевели на изготовление новой продукции. На рабочие места нужно подавать крупные заготовки с размерами (42х28х35) см. Габаритные размеры этих заготовок значительно превышают диаметр трубопровода.

b). Необходимо обеспечить механизированную подачу крупных заготовок от склада до рабочих мест.

c). Крупные заготовки нельзя доставлять существующим пневмотранспортом, так как они не умещаются в трубу диаметром 30 см. Внутри цеха нет дорожек для колесного транспорта. В верхней части цеха нет свободного места для установки кранового оборудования.

d). Решение задачи позволит исключить ручное транспортирование заготовок, как в этом цехе, так и в любом другом аналогичном случае.

 

2. Описание функции (назначения) ТО.

Описание должно содержать четкую и краткую характеристику технического средства, с помощью которого можно удовлетворить возникшую потребность. Это описание может состоять из нескольких описаний и должно быть составлено с сохранением, если необходимо, иерархической соподчиненности последовательности описаний (см. часть 2, глава 2, §2). При этом сначала надо давать качественное, а затем количественное описание функции, которую надо реализовать с помощью разрабатываемого ТО. В таблице приведен пример описания функции пневмотранспорта, в котором указано, как именно действует рассматриваемая функция, на какие объекты направлено ее действие, каковы условия исполнения рассматриваемой функции.

Таблица

Пример описания функций необходимого пневмотранспорта.

Наименование ТО	Описание функции
	Действие	объект	условия
Транспорт внутри цеха	Транспор-тирует	крупные заготовки с габаритными размерами (42х28х35) см	между складом и рабочими местами на расстояние 60 м

3. Выбор прототипа и составление списка требований к прототипу.

В описании проблемной ситуации часто указывают прототип, который требуется усовершенствовать. Этот исходный прототип обычно приходится брать за основу при поиске улучшенного решения. Итак, при выполнении операции 3 сначала необходимо выбрать один главный прототип и 1-2 дополнительных прототипов, имеющих определенные достоинства по сравнению с исходным устройством. Затем необходимо перечислить необходимые и достаточные требования, предъявляемые к прототипу для того, чтобы изделие имело ожидаемую работоспособность, эффективность, ремонтопригодность. При выборе прототипа возможны два источника:

- или уже существующие изделия на уровне мировых стандартов;

- или изделие ведущего класса ТО по сравнению с рассматриваемым ТО (авиация для автомобилестроения).

При выборе дополнительных прототипов рекомендуется использовать патентные описания (доступны в Патентной библиотеке), каталоги выставок, другую литературу.

Список основных требований к прототипу составляют в зависимости от уровня его описания в виде списка требований. Список требований содержит необходимый и достаточный набор требований, при выполнении которых изделие будет выпонять свою главную полезную функцию наилучшим образом. В соответствии с иерархией описания ТО составляются аналогичные иерархически взаимосвязанные списки требований (СТ). Каждый последующий список больше предыдущего и включает его в себя (рис.)

Рис. Иерархия списков требований (СИ) рассматриваемого ТО.

 

Дадим краткую характеристику списков требований в соответствии с иерархией описания ТО, приведенном на рис.

СТ 1 включает функциональные требования (надежность; вид и показатели используемой энергии; особые воздействия окружающей среды и т.д.).

СТ 2 перечень требований и условий, предъявляемых к потокам вещества, энергии и сигналов на входе и выходе (значения физических величин, характеризующих потоки; ограничения на потоки, вызванные взаимодействием ТО с надсистемой и окружающей средой; ограничения на потоки, связанные с их преобразованием внутри ТО).

СТ 3 наборы требований к функциональным элементам ТО аналогичные СТ1 и СТ2.

СТ 4 (составляют для каждого ФПД отдельно). Он содержит: условия и ограничения, накладываемые на выбор основных материалов, используемых при реализации физико-технических эффектов; условия и ограничения, вызванные сопутствующими воздействиями как на элементы ТО так и на окружающую среду; ограничения по энергопотреблению; обрабатываемым материалам и информации.

СТ 5 содержит набор требований и соответствующих количественных показателей по массе, форме, габаритным размерам, компоновке; выбору используемых материалов и комплектующих изделий; способам и средствам соединения элементов между собой; управлению и регулированию; безопасности эксплуатации; патентоспособности; цене и т.д.

СТ 6 включает набор требований по выбору оптимальных параметров ТО, по запасам прочности, устойчивости, надежности, взаимозаменяемости, условиям эксплуатации, транспортирования и хранения, и т.д.

Количественное описание функции ТО вместе со списком основных требований представляет собой техническое задание на разработку нового поколения ТО.

Иногда при выборе прототипа удается найти подходящее решение и тем самым снять проблемную ситуацию. Однако, не следует прекращать поиск лучшего решения, так как улучшение уже найденного решения позволит отодвинуть возникновение проблемной ситуации в будущем.

В примере с цехом в качестве прототипов можно рассмотреть 2 варианта: пневмотранспорт и транспортер.

 

4. Составление списка недостатков прототипа.

Устранение недостатков обеспечивает получение новой улучшенной модификации ТО. При выполнении этой операции необходимо стремиться выявить все недостатки прототипа, которые могут быть устранены в новом изделии, т.е. для каждого прототипа необходимо указать:

- критерии развития (параметры ТО, которые на протяжении длительного времени не изменяются, т.е. достигли своего предела);

- показатели, которые не соответствуют сформулированной функции;

- факторы, которые снижают эффективность или затрудняют использование прототипа;

- показатели, которые желательно улучшить.

Для каждого критерия, показателя и фактора следует дать по возможности количественную оценку с перспективой на будущее. Полученный список недостатков необходимо упорядочить по степени важности их устранения и выделить самые важные недостатки, устранение которых будем считать главными целями решения задачи.

 

Пример списка недостатков пневмотранспорта в цехе.

1. если использовать пневмотранспорт, то возникают значительные дополнительные затраты, связанные с демонтажем трубопроводов и установкой новых трубопроводов с большим диаметром, например 60 см.

2. После установки трубопровода диаметром 60 см могут появиться заготовки с габаритными размерами, превышающими этот диаметр, что потребует новую замену трубопровода.

3. Заготовки при движении в трубопроводе ударяются о стенки трубопровода и друг об друга. В результате теряют внешний вид. Это приводит к снижению (или не повышению) качества изделий.

4. При транспортировке по трубам более крупных заготовок повышается шум в цехе.

Упорядочение этих недостатков по важности: 1, 3, 4, 2. Главные цели решения задачи – устранение недостатков 1 и 3.

 

5. Предварительная формулировка задачи.

При выполнении этой операции кратко обобщаются результаты, полученные при выполнении операций 1-4. Задача традиционно содержит две части: "дано" и "требуется".

Дано:

a) Качественное или количественное (в зависимости от характера задачи) описание функции и ограничений, накладываемых на реализацию функции;

b) Перечень и описание возможных прототипов и списки требований к ним;

c) Списки недостатков прототипов.

Требуется:

так изменить прототип, то есть найти такое новое техническое решение, которое бы реализовало интересующую функцию и не имело (или имело в меньшей мере) недостатки, присущие прототипу.

 

Пример.

требуется так изменить имеющийся в цехе пневмотранспорт, чтобы:

1) Он обеспечивал транспортирование заготовок размером (42х28х3) см;

2) Были значительно снижены или исключены дополнительные затраты, связанные с демонтажем трубопроводов и установкой труб с большим диаметром;

3) Была значительно снижена или исключена порча заготовок от ударов и трения в трубопроводе.

 

Пример.

Вышестоящая по иерархии система включает пневмотранспорт, склад материалов и рабочее место. Единственная возможность – приблизить склад к рабочим местам. В данной задаче это решение не является удачным.

 

Таблица. Причины недостатков пневмотранспорта

Номер недо-статка	Причина недостатка	Можно ли и как в принципе устранить причину возникновения недостатка
	Замена трубопровода.	Да, если не заменять трубопровод.
	Дальнейшее возрастание габаритных размеров заготовок.	Да, если выбрать диаметр трубопровода с большим запасом или если сделать трубопровод не зависящим от размеров деталей.
	Теряется качество изделий из-за ударов деталей друг об друга и о стенки пневмопровода.	Да, если исключить удары.
	Шум в цехе из-за ударов.	Да, если исключить удары или понизить уровень шума путем звукоизоляции.

 

Примеры значительного приближения к ИТР.

Переноска тяжести – пластиковый пакет, собственный вес которого очень мал. (Прототип – тканевый мешок)

Радиоаппаратура (телевидение, сотовая связь и т.п.) – передача информации без проводов. (Телефонные сети, передающие информацию по проводам)

При формировании ИТР для своего класса ТО станьте на время фантастом или футурологом, опишите по возможности подробно техническое решение вашего ИТР, обращая особое внимание на физический принцип действия, внешний вид и основные показатели эффективности создаваемого ТО.

 

О роли красоты.

Каждый из нас имеет свое интуитивное представление о том, что такое красота. Для сравнения и уточнения этого понятия приведем общепринятые его определения. Словарь русского языка определяет красоту как совокупность качеств, доставляющих наслаждение взору и слуху. В философском словаре отмечается, что красота, или прекрасное в жизни и искусстве, доставляет духовную радость и наслаждение и имеет огромную познавательную и воспитательную роль в обществе.

Существует три типа красоты: красота окружающей живой и неживой природы, красота изделий и других объектов, созданных человеком, и красота, создаваемая искусством. Из этих трех типов складывается красота окружающей среды. Стремление найти или создать красивую окружающую среду было одной из наиболее сильных изначальных потребностей человека.

В возникновении и становлении человечества решающую роль сыграли два самых важных движущих фактора:

- труд для удовлетворения физиологических потребностей и создания орудий труда (также для удовлетворения физиологических потребностей);

- поиск и созидание красоты окружающей среды, что выражалось в украшении орудий труда и жилища, в исполнении и сочинении музыки и танцев и многом другом. В самые отдаленные времена в эстетической деятельности участвовал почти каждый член общества, это участие решающим образом повлияло на зарождение и развитие духовного начала в прачеловеке, обеспечивало его очеловечивание и окультуривание.

Если бы имел место только первый движущий фактор — труд, то в результате эволюции получилось бы только более умное животное, имеющее значительные преимущества перед другими животными в борьбе за существование. Однако можно смело утверждать, что это животное никогда бы не прогрессировало дальше раннего каменного века. Это можно утверждать потому, что именно второй движущий фактор обеспечил непрерывное развитие самого главного источника прогресса наших далеких предков — их творческих способностей. В период становления человека техническое творчество было чрезвычайно редкостью, а художественная и эстетическая деятельность была постоянным довлеющим фактором в прогрессивном развитии творческих способностей.

Развитие способностей к восприятию и созданию красивой окружающей среды оказывало положительное влияние на возрастание производительных сил общества. Таким образом, второй движущий фактор — эстетическая культура — обеспечивал воспитание более умных и способных членов для трудовой деятельности и защиты интересов племени, с которым, как правило, не могли конкурировать племена, игнорирующие или мало обращающие внимания на эстетическое воспитание.

Введение

Творческая деятельность делится на два этапа: сначала замысел (генерация идей), а затем реализация. Следовательно, система образования в вузе должна быть такой, чтобы обучать студента генерировать идеи (Рис.1).

 

Рис.1 Генерация идей: необходимые и достаточные условия

 

1. Психологическая инерция – это свойство человека думать, действовать в соответствии с выработанными, приобретенными привычками, представлениями.

Психологическая инерция – это закономерное явление присущее всем людям. Различают три вида психологической инерции: инерция терминов, инерция образов, инерция узкой специальности (рис.2).

Инерция терминов заключается в том, что задача формулируется в уже известных терминах. Каждый термин отражает старое, существующее техническое решение. Эти термины навязывают человеку присущее им содержание.

Даже если человек откажется от старых терминов, он остается в плену старых, привычных образов – это инерция образов.

Чем глубже человек знает свой предмет, тем крепче в нем «сидит» его образ, его специальность – это инерция узкой специальности.

 

Рис.2 Виды психологической инерции

 

2. Воображение – это свойство психики человека создавать образы, отражающие действительность или прогнозирующие процесс будущей деятельности и ее результаты.

Основная задача воображения – представление ожидаемого результата до его осуществления. С помощью воображения у нас формируется образ никогда не существовавшего или не существующего в данный момент объекта, ситуации, условий. Решая любую задачу, мы используем какую-либо информацию. Часто бывают ситуации, когда для однозначного решения информации недостаточно. Мышление в этом случае почти бессильно без активной работы воображения. Воображение обеспечивает познание, когда неопределенность ситуации велика.

Творческое воображение – воображение более высокого порядка, связанное с созданием нового.

Творческое воображение – это качество, заложенное в каждом человеке от рождения, но с возрастом оно уходит, если его не развивать специально.

3. Существует много способов случайного поиска решений (методы проб и ошибок). Это такие методы как метод мозгового штурма (атаки), метод фокальных объектов, метод синектики, морфологический анализ и многие другие. Этими методами решаются простые задачи. Сложные задачи решить этими методами практически невозможно, так как требуется очень много времени для перебора вариантов.

4. Существуют методы поиска решений трудных задач: творческое решение изобретательских задач (ТРИЗ) и алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ).

 

¤ 1. Метод фокальных объектов

Первоначально этот метод был известен как метод каталога. Он был предложен в 1926 году немецким профессором Г. Кунце. В 50 ^е годы его усовершенствовал американский ученый Ч. Вайтинг.

Какова суть метода? Пусть перед нами, как в фокусе, объект, который нужно усовершенствовать. Произвольно выберем несколько объектов и назовем их. Желательно, чтобы это были существительные. Затем «примеряем» признаки или качества этих случайно выбранных объектов к нашему фокальному объекту. Неожиданное сочетание объектов и признаков плюс наше воображение могут давать интересные результаты.

Суть метода фокальных объектов состоит в переносе признаков и свойств случайных объектов на совершенствуемый (фокальный) объект.

Наиболее продуктивен этот метод при поиске новых оригинальных товаров широкого потребления, сувениров, игр, рекламы.

Алгоритм применения метода:

1. Выбрать объект или явление, которое надо изменить (фокальный объект). Сформулировать цель изменения.

2. Назвать несколько случайных объектов (можно взять их из книги, словаря, газеты).

3. Составить перечень признаков и свойств выбранных случай­ных объектов.

4. Признаки и свойства случайно выбранных объектов приписать фокальному объ­екту.

5. Проанализировать полученные сочетания и дать краткое описание возможного практического применения по каждому из сочетаний.

Для дальнейшего развития идей могут быть использованы любые из приемов фантазирования, список которых составлен Г.С.Альтшуллером.

Приемы фантазирования: наоборот, увеличение-уменьшение, ускорение-замедление, динамизация-статика, универсализация-ограничение, дробление-объединение, квантовость-непрерывность, внесение-вынесение, смещение во времени, оживление, изменение внешних связей, изменение законов природы.

6. Оценить полученные идеи и отобрать наиболее полезные и доступные.

 

Пример с балконом.

1. Фокальный объект - балкон.

2. Случайные объекты - машина, цветок, шкаф.

3. Составляем список признаков случайных объектов:

МАШИНА: быстрая, закрытая, самодвижущаяся, комфортная, спортивная, представительская, безопасная, грузовая, снегоуборочная.

ЦВЕТОК: красивый, ароматный, красочный, распускающийся, увядший, комнатный, колючий, с корнями, садовый, растущий.

ШКАФ: большой, вместительный, с полками, холодильный, кухонный, для одежды, створчатый, старинный, деревянный, книжный.

4. Приписываем признаки случайных объектов фокальному объекту.

Быстрый балкон, закрытый балкон, самодвижущийся балкон, комфортный балкон, спортивный балкон, представительский балкон, безопасный балкон, грузовой балкон, снегоуборочный балкон, красивый балкон, ароматный балкон, красочный балкон, распускающийся балкон, увядший балкон, комнатный балкон, колючий балкон, балкон с корнями, садовый балкон, растущий балкон, большой балкон, вместительный балкон, балкон с полками, холодильный балкон, кухонный балкон, балкон для одежды, створчатый балкон, старинный балкон, деревянный балкон, книжный балкон.

5. Развиваем полученные сочетания.

ЗАКРЫТЫЙ БАЛКОН - балкон можно закрыть от дождя, ветра, снега и т.д., т.е. от погодных воздействий, что создаст более комфортную обстановку.

САМОДВИЖУЩИЙСЯ БАЛКОН - балкон может выполнять роль персонального лифта, опускаясь и поднимаясь по направляющим.

КОМФОРТНЫЙ БАЛКОН - на балконе можно поставить кресла, положить на пол ковер, создав тем самым комфортную обстановку.

СПОРТИВНЫЙ БАЛКОН - на балконе можно поставить тренажер и заниматься спортом на свежем воздухе.

БЕЗОПАСНЫЙ БАЛКОН - сделать специальные ограждения по периметру балкона.

КРАСИВЫЙ БАЛКОН - балкону можно придать красивый вид, что облагородит вид и самого дома.

КРАСОЧНЫЙ БАЛКОН - балкон снаружи можно красочно разрисовать, что будет радовать глаз окружающих.

РАСПУСКАЮЩИЙСЯ БАЛКОН - чтобы двери балкона открывались с пульта (дистанционно), подобно тому, как сами раскрываются лепестки цветка.

КОМНАТНЫЙ БАЛКОН - сделать балкон как продолжение комнаты, своей частью выходящей на улицу.

КОЛЮЧИЙ БАЛКОН - снаружи опутать балкон колючей проволокой, чтобы недоброжелатели не могли проникнуть в комнату через балкон.

РАСТУЩИЙ БАЛКОН - сделать балкон раздвигающимся по типу подзорной трубы.

ВМЕСТИТЕЛЬНЫЙ БАЛКОН - сделать на балконе шкафчики для различных хозяйственных вещей.

БАЛКОН С ПОЛКАМИ - сделать на балконе полки для хранения различных вещей и продуктов.

ХОЛОДИЛЬНЫЙ БАЛКОН - зимой балкон можно использовать как холодильник.

СТАРИННЫЙ БАЛКОН - балкон можно выполнить в каком-либо старинном архитектурном стиле, это улучшение с эстетической точки зрения.

¤ 2. Метод мозговой атаки (штурма)

Метод мозгового штурма – наиболее древний из методов активизации поиска решений. Еще викинги¹ применяли его при разрешении своих проблем. Во время морских экспедиций в экстремальных ситуациях вся команда собиралась на совет, и каждый вносил свои предложения. Вначале высказывались юнги и младшие матросы, затем старшие матросы и все остальные. Последним высказывался капитан, и он же принимал решение.

______________________

¹ Викинги (скандинавы) – участники морских торгово-грабительских и завоевательных походов в конце 8 – середине 11 веков в страны западной Европы. На Руси их назвали варягами.

Современные методы МА возникли и были развиты в США. Их основателем считается морской офицер А. Осборн. Во время второй мировой войны он был капитаном небольшого транспортного судна. Однажды судно под его командованием везло груз в европу и оказалось без охраны. В это время была получена радиограмма о скором нападении немецких подводных лодок. Осборн собрал всю команду на палубе, сообщил о готовящемся нападении и попросил каждого подумать и высказать свои соображения по поводу того, что нужно сделать, чтобы предотвратить гибель судна. Один из матросов предложил всей команде встать вдоль борта, к которому будет приближаться торпеда, дружно дунуть на торпеду и «отдуть ее в сторону». К счастью, в этот раз встречи с торпедой удалось избежать. Когда судно вернулось на базу, Осборн по разработанным в пути эскизам изготовил вентилятор, создающий мощный поток воды. В одном из рейсов этим вентилятором действительно «отдул» торпеду от борта. Так у Осборна родилась идея создания метода коллективного поиска идей для устранения затруднительных ситуаций. После войны он разработал метод мозговой атаки и создал свою школу подготовки изобретателей и рационализаторов.

Метод мозгового штурма появился в США в конце 30-х годов, а окончательно оформился и стал известным в 1953 г, когда появилась книга А. Осборна «Управляемое воображение». В этой книге Осборн анализирует процедуры творческого мышления. Он рассматривает такой пример. Потенциал работников предприятия высок, а многие актуальные задачи не решаются в течение долгого времени. Почему? Ведь творческие способности есть у всех людей. Осборн дал ответ на этот вопрос. Рассмотрим процедуру включения «новичка» в решение проблемы наравне со специалистами. Для того, чтобы его идеи были приняты специалистами он должен «выдвигать» их оформленными «по всем правилам», то есть на профессиональном языке с привлечением специальных терминов, на базе знания глубинных эффектов. Новичку это сделать трудно (особенно на первых порах). Он пытается объяснить суть проблемы и метод ее решения как умеет и понимает, то есть часто в некорректной, нестрогой форме. Это приводит к негативной реакции профессионалов (они уже привыкли говорить на другом языке – языке профессиональных терминов). Негативная реакция перерастает в суждение о некомпетентности, а затем в суждение об отсутствии у человека творческих способностей.

Осборн предложил разделить процессы поиска и анализа идей. одна часть специалистов выдвигает одну идею за другой. другая часть – опытные эксперты – анализирует рациональность идеи.

Метод мозгового штурма основывается на следующем психологическом эффекте. Если взять группу 5 – 8 человек и каждому предложить независимо и индивидуально высказывать идеи и предложения по решению поставленной изобретательской или рационализаторской задачи, то за 15 – 30 минут можно получить 10 – 20 идей. Если предложить этой группе коллективно высказывать идеи по этой же задаче, то можно получить от 50 до 150 различных идей. Во время сеанса мозговой атаки (МА) происходит как бы цепная реакция идей, приводящая к интеллектуальному взрыву.

Философско-психологическая концепция мозговой атаки основана на теории Фрейда, согласно которой управляемое сознание является лишь тонким наслоением на неуправляемом подсознании. Задача мозговой атаки – помочь новым идеям прорваться из подсознания в сознание.

Методы мозговой атаки представляют собой эмпирически найденные эффективные способы решения творческих задач. Объяснить этот феномен с точки зрения психологии, кибернетики и других наук еще предстоит.

Методы мозговой атаки – универсальные методы. Их можно использовать

- При решении изобретательских и рационализаторских задач в самых различных областях техники;

- При самых различных постановках задачи;

- На различных этапах решения творческой задачи;

- На различных стадиях разработки и проектирования изделий;

- В сочетании с другими эвристическими методами.

Это могут быть задачи из области организации производства, бизнеса, экономики, уголовного розыска и т.д. Главное, чтобы задача была просто и ясно сформулирована.

Формулировка задачи.

Постановка задачи перед творческой группой – участниками мозговой атаки (МА) может иметь самую различную форму и содержание. Но должны быть четко сформулированы два момента:

1) Что в итоге желательно получить или иметь;

2) Что мешает получению желаемого.

Постановка задачи для МА должна быть краткой. Это может быть описание проблемной ситуации. Иногда описание проблемной ситуации плюс предварительная формулировка задачи (более детально).

Если формулировка задачи содержит специальные и малопонятные термины для специалистов из смежных или других областей, то необходимо сделать вторую редакцию предварительной формулировки задачи без специальных терминов.

 

Организация проведения МА.

Приглашать на сеанс МА желательно за 2 – 3 дня. Лучше заранее сообщить участникам (всем или части участников) суть задачи, чтобы они могли подумать над ней.

Полная продолжительность сеанса МА 1,5 – 2 часа. В это время включается:

- представление участников совещания друг другу и ознакомление их с правилами проведения сеанса МА (5 – 10 минут);

- постановка задачи ведущим с ответами на вопросы (10 – 15 минут);

- проведение МА (20 – 30 минут);

- перерыв (10 минут);

- составление отредактированного списка идей (30 – 45 минут).

Помещение, в котором проводится сеанс МА должно быть по возможности нейтральным (не кабинет директора).

Стол, за которым размещаются участники МА лучше всего сделать круглым или П-образным, чтобы все участники друг друга видели.

Хорошо использовать другие факторы, создающие хорошее настроение (показ короткометражного фильма перед сеансом; объявить о гонораре, вручаемом сразу после сеанса; негромкая музыка во время сеанса; угощение чаем или кофе и т.д.).

2.6. Запись и оформление результатов МА.

Фиксировать результаты МА можно по-разному: каждый участник записывает свою идею сам, стенографировать, записать на магнитофон, записать на видеокамеру.

После сеанса проводится быстрое коллективное редактирование списка идей. При этом участники МА быстро отбрасывают наименее приемлемые и абсурдные идеи. Могут конкретизировать высказанные идеи. Могут дополнить список новыми идеями, возникшими во время редактирования.

Все идеи желательно разделить на три группы:

1) наиболее приемлемые и легко реализуемые задачи;

2) наиболее эффективные и перспективные;

3) прочие.

¤ 3. Метод морфологического анализа

Идея использования комбинирования для генерирования новых вариантов модели родилась еще во времена Аристотеля (384 – 322 до н.э.).

Специальная процедура систематического комбинирования понятий (терминов) была введена Раймундом Лýллием (1234 –1315). Он создал знаменитую логическую машину, которая позволяла путем комбинирования исходных понятий получать более сложные понятия и суждения. Его идеи оказали заметное влияние на выдающегося математика Годфрида Вильгельма Лейбница (1646 – 1716). Он первым использовал термин "Комбинаторика" как часть общего Искусства Изобретения.

Современный метод морфологического анализа был разработан в 30 ^х годах прошлого века швейцарским астрономом Цвикки. В 1942 г. он работал в авиационной фирме. За короткое время с помощью этого метода он получил несколько десятков новых технических решений ракетных двигателей и ракет (среди них были решения повторяющие ФАУ-1 и ФАУ-2). Поэтому 1942 год можно считать годом рождения морфологического анализа систем различной природы.

В основу разработанного им метода Цвикки положил следующие принципы:

1. максимально точная формулировка проблемы;

2. равный интерес ко всем объектам исследования;

3. ликвидация всех ограничений и оценок до тех пор, пока не будет целиком выявлена структура исследуемой области знания.

Морфологический метод основан на комбинаторике. Суть его состоит в том, что в интересующем нас объекте выделяют группу основных признаков (частей). Для каждого признака (части) выбирают альтернативные варианты, то есть возможные варианты его использования или реализации. Комбинируя их между собой, можно получить множество различных решений, в том числе и представляющих практический интерес. Для этого удобно построить морфологическую таблицу (ящик).

Алгоритм применения метода.

1. Выбирается объект или явление.

2. Составляется список характеристик или частей объекта – это оси. Их обозначают А, Б, В,…

3. Для каждой характеристики или части перечисляются ее возможные исполнения. Они обозначаются А-1, А-2,…, Б-1, Б-2,…, В-1, В-2,… Таким образом составляется морфологический ящик.

 

Оси	Варианты исполнения
А	А-1	А-2	А-3	А-4	А-5	А-6
Б	Б-1	Б-2	Б-3	Б-4	Б-5	Б-6
В	В-1	В-2	В-3	В-4	В-5	В-6
Г	Г-1	Г-2	Г-3	Г-4	Г-5	Г-6

 

Общее количество вариантов исполнения в ящике равно

(число вариантов исполнения А)х(число вариантов исполнения Б)х…

4. Выбираются наиболее интересные сочетания возможных исполнений всех частей объекта.

¤ 4. Метод фантограмм.

 

Метод фантограмм – это развитие метода морфологического анализа. Этот метод предложен Г.С. Альтшуллером.

При поиске вариантов методом морфологического анализа можно пропустить какие-либо важные характеристики объекта – оси «морфологического ящика». Кроме того, морфологический анализ позволяет найти новые комбинации старых деталей, но не приводит к их изменению. Этих недостатков лишены фантограммы.

Фантограмма - это "морфологический ящик", в качестве осей которого выбраны некоторые универсальные для любой системы параметры.

 

Универсальные параметры: