Основные этапы производственного процесса

В настоящее время еще не удается теоретически найти однозначно наилучшую структуру производства. Однако многолетняя производственная практика выработала достаточно четкое разделение производства на отдельные этапы, которые, в свою очередь, состоят из отдельных «шагов».

На этапе замысла формируется некоторое общее представление о том, какое изделие, для чего и с какими свойствами желательно создать. При этом исследования ведутся на уровне анализа достижений предшественников, размышлений, возможно, с проведением оценочных расчетов и использованием для наглядности схем, эскизов или моделей.

На этапе проектирования проводят поиск возможных инженерных решений для определения наилучшего пути их реализации, т. е. производится оптимизация инженерного решения по определенным количественным и качественным показателям, или критериям оптимизации. Целью этого этапа является получение основного документа — технического проекта иа изготовление изделия.

На этапе изготовления получают, производят реальные изделия в количествах, которые определятся условиями, являющимися по отношению к производству внешними Именно этап изготовления иногда называют производством.

При рассмотрении этих этапов возникает ряд вопросов: имеются ли общие пути проведения каждого этапа или их каждый раз необходимо находить заново? Какие факторы могут тормозить выполнение этапа и каковы пути повышения его эффективности? Каково соотношение интуиции и строгих расчетов на каждом этапе? Какие дополнительные соображения целесообразно принимать во внимание. Вследствие сложности производственного процесса указанные этапы часто взаимно переплетаются. В дальнейшем в учебных целях эти этапы будут рассматриваться независимо.

Проиллюстрируем производственный процесс на примере проектирования и изготовления радиовещательного приемника.

Замысел нового изделия возникает из нескольких «источников»:

1. стремления улучшить уже существующее изделие — усовершенствовать его;
2. стремления придать ему новые свойства, которыми оно ранее не обладало — модернизировать;
3. необходимости создать изделие, которое бы по-новому решало поставленную задачу—разработать его.

Возможны и комбинированные ситуации, поскольку это деление, как и всякая классификация, условно.

Усовершенствованием может быть, например, изготовление радиоприемника с более высоким качеством звучания, меньшими габаритами и массой. Модернизация — это, например, изготовление радиоприемника, способного принимать стереофонические передачи и имеющего более широкий рабочий диапазон волн, в том числе УВЧ. Разработка — это изготовление радиоприемника на новой элементной базе (например, на интегральных схемах).

Рождение замысла в определенном смысле является наиболее творческим этапом производственного процесса. Его нельзя формализовать. Это значит, что нет регулярного, однозначно определенного правила отыскания замысла. Этот процесс носит полуинтуитивный характер, его первичным источником является свойственное только человеку стремление к совершенствованию.

Замысел не сводится лишь к появлению идеи (мысли) о необходимости или желательности создания нового изделия. Так как на этом этапе целью является формирование общего представления о будущем изделии, то должны быть найдены возможности и целесообразные пути решения поставленной задачи. Это наиболее сложно на этап[е разработки, так как здесь могут быть не ясны даже принципиальные пути решения. В такой ситуации, как показывает опыт многих инженеров и изобретателей, процесс создания общего представления включает несколько стадий (рис. 10).

Рис. 10. Стадии формирования общего представления об изделии

Предварительная подготовка. На этой стадии инженер внимательно обдумывает возникшую идею, чтобы приобрести уверенность в возможности и целесообразности ее осуществления. В результате бесед, изучения имеющихся литературных источников и патентного материала он убеждается, что подобное изделие еще не создано или создано не в лучшем (полном) варианте. При этом следует также убедиться, что работа задуманного изделия не противоречит основным законам природы (так бессмысленно задумывать радиоприемник, полагая, что он не будет подвергаться воздействию помех, так как это противоречит фундаментальным законам природы).

Обдумывание. На этой стадии происходит поиск общих путей решения поставленной задачи, иногда говорят — «генерирование идей». В простейших случаях такой поиск означает перебор возможных вариантов. Однако истинное творчество состоит в нахождении нового пути, который до сих пор не был известен инженерам. Так, в поисках пути повышения помехоустойчивости радиоприема в свое время наряду с увеличением мощности передатчиков был изобретен способ частот- ' ной модуляции несущего колебания.

«Генерированию идей», т. е. нахождению новых путей решения задачи, могут препятствовать ряд психологических и социальных факторов. К ним относятся узкая специализация инженера, сила привычки («инерция» мышления), влияние авторитетов, ложная скромность, опасение последующей критики.

Озарение является весьма своеобразной стадией творчества, которая иногда может и не иметь места. Она состоит в кажущемся неожиданном нахождении решения задачи. Озарение возможно в те периоды времени, когда инженер, казалось бы, и не думает о решении своей задачи. Решение может подсказать наблюдение какого-либо постороннего процесса. Глубокого психологического обоснования озарения еще не существует. Однако ясно, что оно — результат подсознательной переработки заложенной и поступающей в мозг информации. Озарение при отсутствии знаний невозможно. В этом смысле решение творческой задачи никогда не может явиться абсолютно новой идеей.

Рациональная проверка. Когда на стадии обдумывания (или в результате озарения) инженер считает, что нашел решение задачи, возникает необходимость тщательной проверки идеи путем логических рассуждений, бесед с коллегами по работе, консультаций у специалистов и т. д. При этом необходимо выяснить, не сделано ли какого-либо предположения, которое практически не выполнимо (например, предположение возможности получения устойчивой добротности колебательного контура, равной 10 000), не пренебрегли ли каким-либо явлением, которое в действительности скажется на работе устройства (например, утечкой токов через изоляцию, трением, нагревом элементов). Часто эффективным приемом выяснения реальности найденного решения является рассмотрение его при экстремальных (очень больших или очень малых) значениях некоторых параметров изделия. Такое рассмотрение на качественном уровне (без строгих расчетов) «нацеливает» инженера на последующие расчеты

Остановимся на второй стадии формирования общего представления об изделии, а именно пути поиска решения возникшей задачи Этот процесс долгое время представлялся исследователям неподдающимся формализации творческим феноменом. В настоящее время принято выделять следующие пути поиска решения: свободных ассоциаций, эмпатия, составления полной матрицы, метод «мозгового штурма», метод синэктики.

Путь свободных ассоциаций осиован на предоставлении инженеру и изобретателю почти не контролируемой свободы поиска вариантов путем ассоциаций — связи явлений или процессов, которые уже были использованы в других ситуациях, с той задачей, пути решения которой отыскиваются. Наблюдение «постороннего» явления может подсказать решение задачи. Хотя этот путь и назван путем свободных ассоциаций, тем не менее его применение можно упорядочить, используя ряд подходов, которые представлены в табл 5.2

Путь свободных ассоциаций требует от инженера широкого кругозора, знания смежных областей, воображения, непредвзятости и смелости мышления.