Приёмы и методы поиска технического решения при деталировке. Ав-томатизация конструкторских работ

Любой вид инженерной и научной деятельности всегда сопряжен с поиском новых технических средств.

Создание нового технического средства всегда диктуется определенной потребностью в нем. Реализация по­требности всегда начинается с некоторого пионерского техничес­кого средства. Пока существует потребность в техническом средстве продолжается процесс его конструктивной эволюции от поколения к поколению.

Процесс поиска новых технических решений — творческий процесс. Его трудно разложить на составляющие части, выделить в нем главные и второстепенные элементы. Еще труднее сформулировать законы. Но некоторые принципиальные методы поиска новых решений к настоящему времени выработаны. Можно выделить следующие из них:

– метод проб и ошибок;

– метод эвристических приемов;

– метод контрольных вопросов;

– метод мозговой атаки;

– синектика;

– морфологический анализ;

– алгоритм решения изобретательских задачь;

– автоматизированный синтез технических решений.

Метод проб и ошибокзаключается в бессистемном последовательном выдвижении и рассмотрении всевозможных вариантов. Решая поставленные задачи этим методом инженер опирается на предшествующий опыт: припоминает некоторые задачи из своей практики, обращается к публикациям, патентной информации, пользуется сведениями из производственного опыта. Если выдвинутая идея оказывается неудачной (ошибочной), ее отбрасывают и выдвигают новую. Правила выдвижения новой идеи отсутствуют. Пробы и ошибки могут быть мысленные или экспериментальные. Например, Колумб открыл Америку отчасти благодаря ошибкам.

При применении метода проб и ошибок возможно три случая:

– первый случай — предшествующий опыт помогает в поиске новых решений;

– второй случай — предшествующий опыт нейтрален;

– третий случай — предшествующий опыт мешает.

Пример — Эдисон поставил тысячи опытов по одному узкому вопросу — поиску материала для нитей накаливания лампочки, проводит их целый институт.

Метод эвристических приемоввозник в 40-50 годы как развитие метода проб и ошибок. Цель метода — повысить вероятность нахождения новых решений за счет набора различных приемов. Всего к настоящему времени выработано около 40 приемов. Рассмотрим основные из них:

– прием дробления, заключающийся в разделении объекта на составные части;

– прием вынесения, заключающийся в отделении от объекта мешающих частей и выделении единственно нужных;

– прием повышения местного качества, заключающийся в улучшении отдельных частей объекта;

– прием асимметрии, заключающийся в переходе от симметричных форм к асимметричным (например, в вантовых мостах);

– прием объединения, заключающийся в соединении различных элементов в целое, например, рамные конструкции;

– прием использования объекта по другому назначению, например, авторучки, заполненной вместо чернил маслом, при сборке часовых механизмов;

– прием "антивеса", например, пневмоконструкции;

– прием предварительного напряжения, заключающийся в предании объекту деформаций (напряжений), противоположных по знаку от основных воздействий;

– прием "заранее подложенной подушки", заключающийся в повышении надежности объекта заранее подготовленными аварийными средствами;

– прием "наоборот", например, сделать неподвижную часть подвижной, подвижную неподвижной;

– прием "обратный вред в пользу", использовать вредные факторы для получения положительного эффекта и другие.

Метод эвристических приемов допускает улучшение существующего решения, но не гарантирует нахождения нового. У разных пользователей этого метода часто получаются разные результаты.

Эвристические приемы морально не стареют и могут быть использованы в разных областях.

Метод контрольных вопросовзаключается в постановке наводящих вопросов, позволяющих подвести к решению задачи. Разработан он в 20^х годах нашего столетия.

Чаще всего пользуются вопросником, содержащим 9 групп вопросов:

1. какое новое применение техническому объекту можно предложить;

2. возможно ли применение объекта путем упрощения, сокращения его; что можно скопировать;

3. какие модификации объекта возможны;

4. что можно в техническом объекте увеличить и улучшить с целью повысить качество;

5. что можно в техническом объекте уменьшить, заменить, сжать, концентрировать, укоротить, сузить и т.д.;

6. что можно в техническом объекте преобразовать: изменить компоновку, разметку, планировку, последовательность операций, скорость, темп работы, режим и т.д.;

7. что можно в техническом объекте перевернуть;

8. какие новые комбинации элементов технического объекта возможны: можно ли создать новый состав, смесь, сплав, по иному собрать узлы, блоки, агрегаты.

Этот метод тоже является усовершенствованием метода проб и ошибок. В сущности каждый вопрос является пробой. Использование данного метода позволяет вести совершенствование объектов на основе прежнего опыта.

Метод мозговой атакизаключается в стимулировании группы лиц к быстрому генерированию большого числа идей для решения поставленной проблемы или задачи. Разработка этого метода связана с именем капитана А. Осборна.

Для устранения психологической препятствий А. Осборн предложил разделить во времени процесс генерирования идей и их критической оценки.