Алгоритм поиска новых технических решений

Инновации – это, прежде всего, рождение и применение новых идей и знаний. Получение таких идей и знаний должно основываться не на случае, а на их систематическом производстве с помощью специальных методов.

Известный английский изобретатель М. Тринг, отмечал, что «творческую сущность изобретения составляет новый конструктивный принцип, который не может быть получен из известных идей путем логического вывода» [25].

При разработке новых технических систем (ТС) в настоящее время используются специальные методы инженерного творчества [19, 24].

Существуют следующие определения новых технических систем.

Новое поколение ТС – отличается функциональной структурой, принципом действия или большим различием в технических решениях. Новое поколение ТС, как правило, имеет значительно лучшие потребительские и эксплуатационные качества.

Новые модели – относятся к определенному поколению ТС. Модели отличаются друг от друга конструктивным исполнением, которые обеспечивают улучшение потребительских качеств.

При разработке новых технических систем реализуются следующие этапы:

1. Разработка технического задания (ТЗ) – постановка задачи и построение функциональной структуры ТС, описание функций ТС и ее элементов;

2. Разработка технического предложения и эскизного проекта – качественное конструирование, включая выбор физических эффектов для реализации каждой функции и принципиального (технического) решения ТС и ее элементов;

3. Техническое и рабочее проектирование – количественное конструирование, разработка чертежей ТС и ее элементов.

На стадии проектирования разрабатываются четыре уровня ТС:

1) Функциональная структура;

2) Принципы действия;

3) Технические решения;

4) Значения параметров.

Задачами выбора новых проектно–конструкторских решений являются:

· Актуальность потребления продукции;

· Состав потребительских качеств;

· Функциональная структура;

· Принцип действия;

· Техническое решение;

· Параметры ТС.

Общий алгоритм поиска новых технических решений использует следующие массивы информации (базы знаний):

1) требования к ТС;

2) методы выявления недостатков ТС;

3) фонд физических эффектов;

4) фонд технических решений (ТР);

5) методы выявления причин недостатков;

6) фонд эвристических приемов;

7) список поисковых процедур;

8) методы оценки и выбора вариантов ТС.

При разработке новых ТС используют следующий фонд эвристических приемов, сгруппированных по методам преобразований:

1) формы;

2) структуры;

3) в пространстве;

4) во времени;

5) движения и силы;

6) материалов и вещества;

7) дифференциаций;

8) количественных изменений;

9) профилактических мер;

10) использования резервов;

11) преобразования по аналогии;

12) повышения технологичности.

Первым элементом алгоритма поиска новых технических идей является формулировка идеального конечного результата (ИКР) ТС. С помощью ИКР осуществляется преобразование исходных требований к ТС, переориентация поиска технических решений в наиболее перспективном направлении. Вторым элементом алгоритма является выявление технических и физических противоречий в ТС. Далее происходит выбор поисковых процедур и эвристических приемов. На основе этого осуществляется поиск решения задачи по определению лучшего облика ТС.

Метод мозгового штурма

При разработке инновационных проектов используются специальные методы генерации новых идей [5].

Мозговой штурм – наиболее известный метод коллективного поиска решений, психологической активизации мышления, предложенный А. Осборном (США) в 40-х годах ХХ века. Основная особенность метода заключается в разделении участников на «генераторов» и «критиков», а также разделение генерации и критики идей во времени.

«Генераторы» по очереди высказывают идеи без их обсуждения. Генерация идей проводится в несколько туров. Поощряется развитие, усовершенствование и комбинирование чужих идей; идеи следует излагать кратко, не прерывать эстафету генерации идей. Главная цель – получить как можно больше идей.

Все высказанные идеи регистрируются, процессом управляет профессиональный ведущий, который способен обеспечить соблюдение всех условий и правил.

Обязательными условиями проведения «мозгового штурма» является создание благоприятных условий для преодоления психологической инерции и боязни высказывать нелепые идеи из-за боязни их критики, привлечение в группу специалистов различного профиля, склонность их к творческой работе. Руководителем должен быть специалист по методам технического творчества.

После завершения «мозгового штурма» все высказанные идеи передаются «критикам», которые их анализируют и выбирают лучшие.

«Мозговой штурм» достаточно универсальный метод, применение которого возможно в научной, технической, административной, торговой, рекламной деятельности, для поиска нестандартных решений в технике и в бизнесе. Идеи – это еще не решение проблемы, а зарождение направления ее решения.

Обратная мозговая атака – одна из разновидностей "мозгового штурма". Здесь процесс поиска технических решений или бизнес идей разделен на три этапа. На первом этапе выявляются все возможные недостатки совершенствуемого объекта. На основании этих недостатков формулируются задачи. Вторым и третьим этапом являются этапы обычного "мозгового штурма". Таким образом, отражая более полно недостатки объекта, удается находить большее число изобретательских решений и бизнес идей по его совершенствованию.

Корабельный совет, другое название "совещание пиратов". Авторы метода Гильде В., Штарке К.Д. (ГДР) 1970 г. Корабельный совет – совещание, созываемое руководителем для решения проблемы в условиях дефицита информации и времени. Может использоваться для поиска решений в различных областях человеческой деятельности.

Цель метода – максимально использовать опыт, знания и фантазию всех без исключения участников совещания для решения проблемы.

Суть метода заключается в следующем: строгое выполнение каждым участником определенных правил, одним из которых является заранее установленная очередность выступлений от младшего к старшему.

Успех работы совещания зависит главным образом от умения руководителя – "капитана" – создать спокойную деловую обстановку, стимулирующую участников на активный поиск решения проблемы.

Результат – получение новой информации и идей, необходимых для принятия решения.

Достоинства метода: легкость освоения метода и простота в обращении. Незначительные затраты времени на проведение. Недостаток метода: предназначен для решения сравнительно простых задач.

Данный метод наиболее эффективен при решении организационных проблем, а также технических задач невысокого уровня сложности.

Конференция идей, другие названия: "Творческое совещание", "Круглый стол". Авторы метода Гильде В., Штарке К.Д. (ГДР) 1970 г.

Конференция идей – хорошо подготовленное совещание, предназначенное для сбора идей по определенной тематике. Может применяться для поиска подходов к решению сложных проблем в различных областях человеческой деятельности.

Цель метода – освободить мысли и фантазию участников от сдерживающих факторов и направить их на обсуждение и поиск оптимального решения проблемы.

Суть метода: хорошо организованное совещание, по целевой направленности совпадающее с мозговой атакой. Разрешена только доброжелательная критика. Следует избегать приглашения скептиков и "всезнаек". Возможно использование различных методов и приемов коллективной творческой работы. Процессом управляет председатель – равный среди равных, который обязан обеспечить продвижение к цели, поддерживая непринужденную обстановку.

Достоинства метода: легкость освоения и простота в обращении, более высокая результативность выше, чем при использовании прямой мозговой атаки. Недостаток: нет гарантии нахождения сильных идей.