как найти оптимальный вариант

4. РаССМО1ритеобъекты (лист белой бума",., розетка, стакан, аудио·
кассета) с тОЧI<Изрения представителей разных профессиЙ. Например,
cтalКaH глазами водолаза,
.111 1114'
ЩI,I011сраШ-lИШUI
С различными обликами Бога. Эти сопостаn·
1111111('
111J«('IIJI(':Po.I{идее lJвести понятие силы (гравитации) в астро\ 11 11('1«(" /tlНlжеllllе крови в организме сравнивали с МОРСКИМИ
ПрИ·
1, 111IIIII.IMII.Английский врач и физиолог У. Гарвей ввел новую ана·
11,11
114 11IIРИШелк фундаментальной идее непрерывной циркуляции
МозгоВой штурм, генераторы идей, аналогия, инВерсия, фантазия, ЭМпатия; «диверсионный метод., обратная мозгоВая атака, метод
контрольных ВопросоВ, синектика, синектор.
1. в чем суть иетода прямой мозговой атаки?
2:. Для решения какого рода задач используют мозговой штурм?
3. Каковы сутъи цель метода обратной мозговой атаки?
41. При решении каких задач используют обратную мозговую атаку?
s. Изложите суть метода контрольных вопросов. Как он сочетается с методом
мозгового штурма?
&. Что такое аналогия и как ее при меняют при решении задач методом синектики?
7'. В чем отличие метода синектики от МА?
В. Дайте определение синектики как метода поиска решений творческих
задач.
9'. Раскройте технологию и этапы решения задачи методом синектики.
Практическая работа
1. 11f11l'.'IPC
~гeиepamopы идей".
I J( '1." ( ра~l\ел"ется на группы по 4-5 человек. Каждая группа в те'11'1111('
:. минут должна придумать и записать наибольшее число
I 11t\1I10)lllческиханалогий ДЛЯ одного из предметов (доска, часы,
11,11111,1.
к"'рта, ОКНО).
I\.IJI,,~.I)Iгр}'ппа в течение 5-7 минуг должна найти и записать наи·
'111111,llltT
число примеров использования аналогии в технике.
~. ,J,uJ(J'IfI *БШUlаст».
1\\1 111
IIIIIИХСибири железнодорожная насыпь укладывается на грунт
111
'HIIIIIм(,р:,л()той. Летом верхний слой грунта (40-50 см) оттаивает.
'1..1'1"мн II( ('111111X
дождеи насыпь полностью пропитывается
влагон."
'111"111('11(
I(()ii части страны, где нет вечной мерзлоты, большая часть
1·111111
I II,!(1,11111
уходит В грунт, в насыпи остается лишь незначительная
1 '1,11
11, 1\ \'4лс IШIЯХСибири влаге уходить некуда, и она остается в насы1, IIIt\loii,1 IlаСlуплением морозов, влага замерзает, расширяется вобъ" 1 11IH11\'III",K'T железнодорожное полотно, Нарушается нормальное
1\1'lt~IIIIIIIIIH
lиаllllе железной дороги. как быть?
IIIIH'I 11.lli"l1Тес помощью приема ~ЛUЧ1lая а1lOJlогuя~ (представьте
Ifllll'I\IIIIIM
II"СЫПИ).
I 't,lIllI 11('(KO}lI.KO предметов: карандаш, утюг, стул, электрическая
11111
••,1, 1\.ItIIC·.111o.
Составьте список функций, которые эти предметы
11'11111
111111111
111'0'1'11
!\ каждой функции
в составленном списке впишите
1111
ЩI 11,1(,111,11101'11),
выполняющие
такие же функции. Например
, ~ I 1" 'IIIЦ\)
Аналог
Функция
Гироскоп
Орпщение
108
Ilt\Рf'мещать предметы
за счет
tlll"IIIII("'
среды
о 80здействия
Турбинная лопатка
§3 как найти оптимальный вариант
иr
(. Какие часы показы80ют Вре.мяабсолютно точно два роза в сутки?
2. Лесорубы распилиВают бревна на .метроВые отрезки - кряжи. ОтпилиВание одного такого кряжа занимает одну .минуту. За СКОЛЬКО .минут они распилят бревно длиной 5М?
J.. 8 юношескoU библиотеке полмиллиона книг и 50 тыс. читателей. Для библиотеки построено ноВое здание. Как переехать с наименьшими зотратами?
Морфологический
анализ
Многим изобретателям лриходила на ум заманчивая идея: а нельзя ли
получить для каждой задачи список всех возможных вариантов решения?
Ведь имея такой перечень, не рискуешь что-либо упустить,
В 1942 году швейцарский астроном Ф. Цвикки предложил метод поиска решений технических задач, названный им морфологи·ческим
(типологическ.и:м) анализом (Аtорфологuческuй - касающи йся внешнего вида или
строения, т. е. формы). С помощью этого метода за короткое время ему удалось получить значительное количество оригинальных технических реше·
ний в ракетостроении,
чем он очень удивил ведущих специалистов
11 руководителей
своей фирмы.
109
с у т ь Ме т о Д а - выявление нескольких морфологических (типоIII,IX, видовых,
отличительных)
признаков
(параметров),
значимых
!.ля решаемой задачи, и составление всех возможных сочетаний этих приз11;IK08.
Признаки можно расположить в форме таблицы, называемой .лtорфоЭто позволяет лучше представить себе по1II"I(OBOe
поле решения задачи.
В результате направленного и системного анализа генерируется новая
1111формация, которая при простом переборе вариантов ускользает от ВННIfIщческUA' ЯЩИКОМ(Аtaтрицей).
~I,IIIИЯ.
При М е р. Решение задачи выбора профессии (или специальности)
Iн/еле окончания школы методом морфологического
анализа. Допустим,
\ 'IСlIика интересуют три професеии: 1) инженер-авиаконструктор;
2) на'I,I)!.ЧИКстанков; 3) водитеЛI:> I~рузовика на междугородных рейсах. Эти 1-10\Iepa вариантов
профессий
запишем
в морфологическую
матрицу
I( \1. таблицу). В каждой профt:ссии есть свои достоинства и недостатки. Ка1\\ 10из них выбрать?
Для решения задачи выберем наиболее значимые (для данного учени1\.1)IlapaMeTpbI и запишем их в морфологическую матрицу. Мы выбрали пять
1I.lpaMeTpoB,но их число может быть намного больше.
Морфологическая
Наиболее значимь/е
парометры
· Зарплата
1· Престижность
· Возможность
заниматься
амостоятельной
матрица
Значимость
паро",етро,
балл
Варианты
профессuй
1
2
3
100
80
95
100
90
85
80
60
100
100
70
30
80
60
60
80
50
20
30
50
345
3З5
320
творческой
д еятельностью
4 · Режим работы
" · Возможность
"
смен ы мест.
утешествия
Итого
110
Во второй колонке запишем шкалу значимости (балл), по КОП)Р4)i\(I\'Д4'М
оценивать параметры. Необходимо отметить, что каждый ИЗ ПРIIВ(')~t'ItIIl,I~
Впримере параметров имеет разную значимость для разных людей. Ilo:J'I()М)
при самостоятельном заполнении таблицы значения параметров бу/~rl' 1'" •
личными.
В нашем примере наиболее значимый параметр - величина заРIIJJ:I'I'I,I,11,
втором месте - пресгижность и на третьем - возможность заниматься '1'1101"1
ской работой. Остальные параметры оцениваются по более низким ItIlПuтм,
В пределах выбранных шкал экспертно оцениваем все три nроф"( ( ""
в результате сложения суммы экспертных оценок по всем параметрам Ollp.'
деляем, что наиболее предпочтительной
является профессия
1111)1\«,1
ра-авиаконструктора.
При м е н е н и е. Морфологический
анализ можно ИСПОЛЬЗОI"tа'l'I,
;('1)1
составления списка всех возможных вариантов решения задачи. /VШ(1),\11111
I-IИЯили выбора одного из многих возможных решений техничеСКlIХ, ир' ~I
низаЦИОННblХи прочих задач.
Н е Д о с т а т о к м е т о Д а - обилие вариантов, из которых "'pyДt н I
выбрать наилучший. Кроме этого, морфологический анализ не ПОЗI\ОЛН('Т111
ределить, все ли возможные варианты рассмотрены.
Морфологические матрицы. Морфологический анализ позвотн."I' Ii I
давать консгрукции новых усгройств, обладающих требуемыми l(a'lt'(''I'IIM.III
В наиболее простом случае для этого составляется двумерная (содержащ"" 1\111
оси или два главных показателя) матрица. По обеим осям зanисываЮТСSIII{(' 1111
~южные варианты решения задачи для заданных показателей (xapaKTt.:pIH1111)
Затем рассматриваются все возможные сочетания вариантов по каждоl'\ О(11
Например, требуется придумать оригинальную конструкцию 1(01'11)'11
электронных часов. В качестве заданных показателей выберем фор.му J<fJlJlЩ
са часов и материал циферблата. Составим двумерную маТРИI\У"" "'"
объект (см. таблицу).
При заполнении осей матрицы необходимо вводить не только 11:1111'1
1
ные показатели, но и новые, неожиданные, пока не существующие.
Рассмотрев все варианты с циферблатом из оргстекла, переходим 110411(
довательно к циферблату из кварца, цветного стекла и т. д. Получив нее 11O:1~1I
ill,
ные сочетания материалов циферблата со всеми раЗНОВИДНОСТJI
м "1 фС)I)М '"
корпуса часов, оцениваем результаты. Из рассмотренной двумерной M:t'IIHI'~I,
можно получить 7 х 7 = 49 моделей корпусов электронных часов (7 1"""""'''11
ностей материала циферблата, 7 форм корпуса часов). Оценка моделсй ""1,1 1'1'
наиболее оригинальной из них про водятся экспертно.
В двумерной матрице можно рассмотреть и учесть только две l:rraШI'II('%11
рактеристики объекта. Сложные объекты обычно выполняют неСКОЛI,I(411Ii)
111\
ций и характеризуются многими (до десятков) параметрами. для 3I1(Ur~laa
'1,11\11
сложных объектов составляются многомерные морфологические МflЧНII!.I,1
j
j
111
Аl, А2, АЗ, А4
Бl, Б2, БЗ, Б4
Двумерная матрица на объект «наручные часы»
Форма корпуса
BJ, В2, ВЗ
в виде
необыч-
Ма териол
lIиф ерблота
пря.мо-
угольная
круглая
овальная
шарообразная
кольце-
2
3
4
5
1
вся
пря/tfОногопредмета (оВто- угольная
ручко,
сигарета)
6
7
о ргстекло
I К варц
ц ветное
Эта матрица является символической формой описания ВОЗМОЖIIIiJХ IН'
шениЙ. Каждый конкретный вариант конструкции определяется ""бором
элементов из разных строк. Например, вариант Al, Б2, В2 ... будет cнerOXOJI""
с двигателем внугреннего сгорания, на гусеничном ходу. с опорой кабlllll,1 11,1
двигатель и т. Д.
Число всех возможных вариантов равно произведению количестоа.J 'н
ментов в каждой из строк. В нашем примере:
~ 4 х 4 х З.
После построения матрицы приcтynаем к определению фУНКЦ"Оll,' ,",
ной ценности вариантов решений. Это трудоемкая задача, однако 11M('IIIIO
анализ вариантов возможных решений позволяет выбрать из них IIЮ160JН'('
рациональные, приемлемые в конкретных условиях.
( тек ло
Функционально-стоимостный
1М еталл
1.В старинном городе но улице лежал огромный камень, который мешал д8и ff
нию. Власти решили его 8bl8езти, но кок зто сделать, не знали. Требо8алосо нон
минимум ozромное количестВо лошадей и рабочих. А один крестьянин (JJlfЛ "
в одиночку убрать камень и сделал это. Как ему удалось решить задачу?
2. СКОЛЬКО примерно, по вашему мнению, стоят соВременные истребитель. nт)
водноя лодка, танк?
" Ст екло
11
Ilл астнпнн
ел ой
tЮJД
анализ (ФСА)
уха
с помощью
многомерной матрицы можно решать не только техниче1,11(",110
Иорганизационные, административные, управленческие задачи. Рас\1'tIP~IMрешение органuзаЦUО1l1l0Й задачи:
11 р и м е р создания транспортного средства - снегохода.
Определяем параметры - МОРфОЛОГИl.lеские(ТI1пологические) призна'1 , •.•. которых зависит решение проблемы, и составляем их список:
А - двигатель, Б - движитель,
В - опора кабины, Г - управление,
обеспечение заднего хода и т. д.
По каждому морфологическому
признаку
возможны
варианты:
\ I двигатель внутреннего сгорания, А2 - газовая турбина, АЗ - электро1IIII',:lТель,А4 - реактивный ДRигатель и т. Д.; Бl- воздушный винт, Б2 - гусе'11\'.1, БЗ -лыжи,
Б4- CHeroMeT и т. д.; В] - опора кабины на CHer, В2 -опора
,1~tllllbIна двигатель, 83 - onop<t. кабины на движитель и т. д.
Сочетание одного из ВОЗМОЖIIЫХ
вариантов морфологического
призна.1(' ;:шем:ентом каждого признака дает одно из возможных технических реН"IIIIЙ.На основе списка строим матрицу:
112
Начиная с 6О-хгодов хх века в инженерной пракгике разВИТblХСТРCll1
( 1,111
распространяться новый подход к снижению стоимости и ПОВhппениюЮI'I('(111,1
продукции, который назвали функционально-стоимостный
анализ. Ф,А "1"
метод системного исследования объекта (изделия, явления, процесса), 11,1
правленный на снижение затрат при его проектировании, производстнl' 11,.kl
nлyaтации без потери качества и полезности продукции (издел •.••,) IVIII
потребителя. другими словами, ФСА - это метод экономии и бережливо<,,,
С у т ь Ме т о Д а - определение непроизводительных
(непрол.укrlll\
ных) затрат или издержек при изготовлении изделия, не обеспеЧ"lIlаК)lI~1I
НИкачества, ни полезности, ни долговечности, ни внешнего вида, НИJtp~tlll"
требований заказчика.
Г л а в н ы е при н Ц и п ы ФСА: в любом деле есть скрытые р ":1('1"11,1
ДlIЯэкономии; деталь машины легче усовершенствовать, чем маШИ'"IУ:11:1)111111
ние расходы на производство продукции следует предотвращать 11'1('1','1'1111
проектно·конструкторских
разработок.
При поиске резервов ДЛЯулучшения конструкции изделия I"IP('J~ItO'1
Н
ние отдается доступности ресурсов и материалов, их распростраll('IIIIОI 111
113
примеJlения, простоте технического решения и технологии выполПоясним сказанное примерами.
1. Простые и доступные исходные ресурсы (пена, вода, воздух, сыпучие
I'(:ла, бытовые отходы, пластик), используются ДЛЯ получения HOBbLX матери,I)(OB, отвечающих
таким требованиям изобретателей, как легкая испаряj'MOCTb, растворимость, сгораемость, ЭКЗ0- и эндотермичность,
сохраняемость
(IIЗМЯТЬ) формы, увеличение объема при замерзании,
разрушаемость, полимеризация.
2. Уже созданные вещества находят новое функциональное применение.
Ilапример, мастика для полов может применяться как эффективное средство
Г;орьбы с тараканами.
3. Особенности поведения животных используются для решения сель, I(охозяйственных задач. Например, перед летком улья ставят лоток с микро, I юрами грибков, уничтожающих насекомых - вредителей зерновых культур.
11;1 своем брюшке и лапках пчелы разносят споры по всему полю.
4. Известное приспособление используется для решения новых техни'IС'П(ИХ
задач. Например, финские инженеры предложили матрицу особой
'1" >рмыдля получения спиральной нарезки на гвозде. В результате под удара<\111 молотка гвоздь, прокручиваясь,
врезается в дерево и держится 8 пять раз
II'ЩLжнееобычного.
ФСА предполагает такие последовательные процедуры:
D выбор объекта анализа;
о определение фУНКЦИЙ, выполняемых объектом и его составными
частями, их стоимостную оценку;
D выявление функциональных зон с наибольшими затратами;
О выявление основных, вспомогательных и ненужных функций в объекте анализа;
D разработку наиболее эффективных решений для снижения материальных и трудовых затрат при сохранении Основных ФУНКЦИЙ
объекта.
JСГКОСТИ
Ilения.
1..
:.:ПраКтичесКая работа
Отберите варианты оформления, подходящие дЛЯ ИСПОЛЬ:JОII,I
в жилых и производственных помещениях, в общественных М('С
тах и т. д.
2. Предложите более совершенную
конструкцию утюга. Три основные функции, которые должен выполнять объект:
нагрев материала, распрямление материала, давление на материал. Проведите морфологический
анализ данного объекта
(рассмотрите возможные варианты; составьте морфологическую матрицу; выберите по ней искомое решение; докажите
t:' ~
~ ~.
эффективность выбора).
о. ~~~
3. С помощью морфологического анализа составьте таблицу значимых параметров:
D для выбора подходящей профессии из трех-четырех наиБОМI
привлекательных;
D для изготовления какого-либо изделия (табурет, галстук и 1\1")'
4. Как продлить срок службы обычной электролампочки? ИЗО(:("'I'IIII,
что, испаряясь по мере эксплуатации, вольфрамовая спираль YTOII'''I('I
ся и перегорает. Попытайтесь найти решение этой задачи с IlОМОЩI,I41
ФСА.
НИЯ
Морфологический (типологический)
анализ, .морфологический
(матрица), функционально-стоимостный
тых резерВов.
ЯЩllК
анализ (ФСА), поиск скры
1. Сравните два выражения: приписываемое англичанам «Я не настолько
богат, чтобы покупать дешевые вещи» и отечественное «Дешево - да р
дито». Какие подходы они отражают?
2. В чем суть метода морфологического анализа? Каковы основные ДОСlОИl1
ства данного метода?
з. Перечислите этапы решения задачи методом морфологического 1\111'
лиза.
1. Конструкторы часов создали множество вариантов механизмов.
Что касается текущего ВИДа, то здесь успехи скромнее - круглый, овальный, прямоугольный корпус, прямые или фигурные стрелки, цифровая
индикация.
Составьте морфологическую матрицу «Часы будущего», взяв в качестве осей такие параметры (элементы оформления часов): корпус, циферблат, цифры, стрелки - и такие варианты характеристики
(описания): отсутствует, статический, динамический.
114
4. В чем преимущества многомерных матриц по сравнению с двумерными?
5. В чем сущность морфологической матрицы? С помощью каких матриц м()ж
но решать управленческие проблемы?
115