Основные операции процесса постановки технической задачи

В процессе решения технической задачи условно можно выделить следующие этапы:

1) Изучение проблемной ситуации и постановка исходной задачи;

2) Функциональный анализ прототипа, поиск возможных изменений прототипа;

3) Поиск идей решения задачи методом анализа причин возникновения исходного недостатка;

4) Выявление и анализ противоречий улучшения техни­ческого объекта;

5) Определение идеального технического решения;

6) Поиск идей решения задачи в направлении идеального технического решения;

7) Синтез нового технического решения.

В этом перечне этапов можно выделить два направления поиска решения поставленной задачи:

- поиск решения традиционными инженерными методами (этапы 2-3);

- поиск решения на изобретательском уровне (этапы 4-6).

Важнейшим этапом решения любой задачи (техниче­ской, экономической и т. д.) является этап постановки задачи. Насколько правильно будет поставлена творческая задача, настолько эффективным будет поиск ее решения. Опыт показывает, что правильная постановка задачи– это половина успеха ее решения. Нередки случаи, когда решение задачи находят в процессе ее постановки.

При постановке технической задачи осуществляют следующие операции:

- краткое описание проблемной ситуации;

- описание функции (назначения) технического объек­та;

- выбор прототипа;

- составление списков недостатков прототипа и требова­ний к разрабатываемому техническому объекту;

- формулирование исходной задачи.

Краткое описание проблемной ситуации

Непосредственной постановке технической задачи пред­шествует изучение проблемной ситуации. Обычно в описании проблемной ситуации приводятся сведения о техническом объекте, условиях его функционирования и его недостатках в виде указания показателей качества, значения которых не соответст­вуют предъявляемым требованиям (низкий КПД, малые техно­логические возможности и т. д.).

В ходе изучения проблемной ситуации стремятся вы­делить две относительно самостоятельные части: ситуацию и саму проблему.

Проблема формулируется как несоответствие свойств объекта на уровне его внешнего функционирования, т. е. пока­зателей качества объекта, предъявляемым к ним требованиям.

В ситуации выявляют условия и обстоятельства, в кото­рых возникает проблема или в рамках которых предполагается ее устранение. Они, по сути, являются причинами возникновения проблемы и, как правило, связаны с внутренним функционированием рассматриваемого технического объекта.

Этипри­чины предопределены составом и взаимодействием элементов технического объекта, их свойствами. Возникновение проблемы может быть обусловлено также изменением внешних условий функционирования технического объекта, например, расширением номенклатуры обрабаты­ваемых изделий, повышением уровня требований к безопасно­сти эксплуатации технического объекта.

Результаты изучения проблемной ситуации обобщают и кратко описывают в виде ответов на следующие вопросы:

1) В чем заключается проблема или затруднение?

2) Какую потребность надо удовлетворить, т. е. какой же­лаемый результат необходимо получить?

3) Что мешает устранению проблемы (причины возник­новения проблемы)?

4) Какого положительного эффекта для людей, предпри­ятия, народного хозяйства и т. д. можно ожидать в результате устранения проблемы?

Описание функции (назначения) технического объек­та

Описание функции технического объекта, с помощью ко­торого можно удовлетворить возникшую потребность, выпол­няется в соответствии с правилами описания этой потребности, приведенными ранее. При этом вначале для поиска идей решения поставленной в дальнейшем задачи достаточно дать качественное описание функции технического объекта. Количественные значения параметров функционирования разрабатываемого объекта мо­гут быть указаны позднее при доведении идеи до технического решения.

Выбор прототипа

Как правило, в описании проблемной ситуации указывается прототип – объект, который требуется усовершенствовать, приводятся сведения о выполняемой им технической функции, составе элементов, о недостатках и требованиях к нему. Тем не менее, рекомендуется подобрать дополнительно еще 1 – 2 прото­типа, имеющие определенные достоинства по сравнению с исходным. При этом стремятся выбрать из известных технических объектов такие, которые относятся к лучшим мировым образ­цам-аналогам. Поиск прототипов технического объекта может быть осуществлен также в его ведущем классе технических систем, в котором объекты имеют близкую функцию, но более высокий технический уровень развития по сравнению с рассматриваемым.

Составление списков недостатков прототипа и требова­ний к разрабатываемому техническому объекту

Согласно закону прогрессивной эволюции техники, каж­дый используемый технический объект обычно имеет опреде­ленные недостатки. Устранение этих недостатков обеспечивает получение новой, улучшенной модификации технического объекта.

При составлении списка недостатков, прежде всего, учи­тывают результаты анализа проблемной ситуации, указываю­щие на причины необходимости разработки новой модели технического объекта. В дальнейшем рассматривают недостатки, обнаруженные при изготовлении, эксплуатации и ремонте существующего технического объекта и его аналогов, а также те, которые могут возникнуть в обозри­мом будущем в улучшаемом объекте.

В самом общем случае список недостатков может содержать:

- критерии развития (качества) технического объекта, значения которых не соответствуют требуемым;

- факторы, снижающие эффективность технического объекта иди затруд­няющие его использование;

- параметры и показатели техническог8о объекта, которые необходимо улучшить;

- другие недостатки.