III. Изучение нового материала
Метод функционально-стоимостного анализа (ФСА )
Рассказ учителя
ФСА (функционально-стоимостный анализ) — метод технико-экономического исследования систем, направленный на оптимизацию соотношения между их потребительскими свойствами и затратами на достижение этих свойств. Метод разработал конструктор Пермского телефонного завода Ю. М. Соболев.
Задачей ФСА является достижение наивысших потребительских свойств продукции при одновременном снижении всех видов производственных затрат.
Суть метода — поэлементный анализ конструкции (системы, услуги и т. п.). Ю. М. Соболев предложил рассматривать каждый элемент конструкции в отдельности, разделив элементы по принципу функционирования на основные и вспомогательные. Из анализа стало ясно, где «спрятаны» излишние затраты. Ю. М. Соболев применил свой метод на узле крепления микротелефона, и ему удалось сократить перечень применяемых деталей на 70 %.
Область применения метода ФСА: непрерывное совершенствование продукции, услуг, производственных технологий, а также структуры организаций.
Это интересно
Сегодня в экономически развитых странах практически каждое предприятие или компания используют ФСА как практическую часть системы менеджмента качества, наиболее полно удовлетворяющую принципам стандартов. Метод имеет три англоязычных названия-синонима — Value Engineering, Value Management, Value Analysis.
Основные идеи ФСА:
•Потребителя интересует не продукция как таковая, а польза, которую он получит от ее использования.
•Потребитель стремится сократить свои затраты.
•Интересующие потребителя функции (свойства) можно получить различными способами, а следовательно, с различной эффективностью и затратами.
•Среди возможных альтернатив реализации функций (свойств) существуют такие, в которых соотношение качества и цены является оптимальным для потребителя.
•Именно такие функции (свойства) и должна иметь продукция, и ничего лишнего, что только поднимает цену товара.
Работа в малых группах
Учащиеся выбирают предмет для усовершенствования (товар, услугу) и предлагают пути снижения его стоимости, используя метод ФСА.
По окончании работы учитель организует обсуждение результатов.
Т еория решения изобретательских задач (ТРИЗ)
Рассказ учителя
ТРИЗ не является строгой научной теорией. ТРИЗ представляет собой обобщенный опыт изобретательства и изучения законов развития науки и техники. Появление ТРИЗ было вызвано потребностью ускорить изобретательский процесс, исключив из него элементы случайности: внезапное и непредсказуемое озарение, слепой перебор и отбрасывание вариантов, зависимость от настроения и т. п. Кроме того, целью ТРИЗ является улучшение качества и увеличение уровня изобретений.
Это интересно
ТРИЗ, предложенная Г. С. Альтшуллером и его коллегами в 1946 г. и впервые опубликованная в 1956 г.,— это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определенным законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям». При создании ТРИЗ была использована обширная изобретательская база по техническим решениям в Советском Союзе.
Сферы применения ТРИЗ
Следуя алгоритмам ТРИЗ, можно находить «изящные» решения, над которыми конкуренты могут безрезультатно биться годами. Последние примеры из практики ведущих мировых компаний (Ford, Boeing, Samsung, Hewlett Packard, Siemens) подтверждают работоспособность методов ТРИЗ, которые были успешно применены на производственных и сервисных предприятиях, а также в консалтинговых компаниях США, Европы, Японии, Кореи и других стран. ТРИЗ получила мировое признание как метод инновационного технического и бизнес-мышления. Используя ТРИЗ, компании по всему миру экономят значительные ресурсы, снижают издержки, совершенствуют свою продукцию и изобретают новую.
ТРИЗ изменила мир рекламистов, креаторов и людей других творческих профессий в кардинально лучшую сторону. В результате своего развития ТРИЗ вышла за рамки решения изобретательских задач в технической области и сегодня используется также в нетехнических областях (бизнес, искусство, литература, педагогика, политика и др.).
Главный принцип ТРИЗ базируется на утверждении, что каждая задача имеет бесконечное количество решений. Условия задач должны быть общими, абстрактными, не связанными с конкретными жизненными ситуациями. Еще одно очень важное условие формулирования творческой задачи ТРИЗ — ориентация на результат.
Учитель приводит пример.
Фраза «сходи за хлебом» предполагает конкретное действие конкретным способом, «купи хлеб» дает более широкий простор для фантазии: за хлебом можно побе- жать, поехать, попрыгать, в конце концов. А вот условие «добудь хлеб» открывает вообще широчайшее поле деятельности.
Упрощенный алгоритм решения творческих задач
1. Понять задачу и настроиться на ее решение, «встать в охотничью стойку». Воспроизвести задачу своими словами, сделать рисунок (подключить образное мышление). Определить тип задачи —логическая, творческая, техническая и т. д.
2. Попробовать решить задачу традиционными методами: методом проб и ошибок, следуя здравому смыслу (логике), по частям,по аналогии (не решал ли я подобной задачи?), по ассоциации, методом поиска компромисса, путем экспертных оценок (посоветоваться с мудрым доброжелательным человеком).
3. Если задача творческая и сложная и ее не удалось решить традиционными методами, тогда используйте следующие шаги:
3.1. Сформулируйте противоречие, укажите вредную функцию. ТРИЗ выделяет три вида противоречий (в порядке возрастания сложности разрешения):
•административное противоречие: «надо улучшить систему, но я не знаю, как (не умею, не имею права) сделать это». Это противоречие является самым слабым и можетбыть разрешено либо изучением дополнительных материалов, либо принятием административных решений;
•техническое противоречие: «улучшение одного параметра системы приводит к ухудшению другого параметра»;
•физическое противоречие: «для улучшения системы, какая-то ее часть должна находиться в разных физических состояниях одновременно, что невозможно».
3.2. Сформулируйте идеальное конечное решение (ИКР) и ответьте на вопрос: «Что мешает получить ИКР?».
3.3. Определите, какие основные части участвуют в задаче (составьте модель задачи).
3.4. Поищите ресурс (возможности для решения) в каждой из этих частей, необходимый для получения ИКР и разрешения противоречия.
3.5. Используйте приемы для разрешения противоречия, найдите несколько решений.
3.6. Определите силу полученных решений и выберите наилучшее решение для данных конкретных условий по заданным критериям.
Морфологический анализ
Это интересно
Обычно создание морфологического анализа связывают с двумя именами: средневековым монахом Раймондом Луллием (примерно 1235–1316 гг.) и астрофизиком Фрицем Цвикки, работавшим в США в середине XX в.
Рассказ учителя
Морфологический анализ основан на построении таблицы (морфологического ящика), в которой перечисляются все основные элементы, составляющие объект, и указывается возможно большее количество известных и возможных вариантов реализации этих элементов. Комбинируя варианты реализации элементов объекта, можно получить самые неожиданные новые решения.
Последовательность действий при этом следующая:
• Точно сформулировать проблему.
• Определить важнейшие элементы объекта (ряды таблицы).
• Определить варианты исполнения элементов (столбцы таблицы).
• Занести их в таблицу (заполнить ячейки).
• Оценить все имеющиеся в таблице варианты.
• Выбрать оптимальный вариант.
Главными недостатками метода являются:
1) упрощенность подхода к анализу объекта;
2) возможность получения слишком большого списка для рассмотрения числа вариантов.
Область применения: морфологический анализ имеет много как простейших, так и усложненных модификаций. Однако его применение рационально для простых объектов и там, где возможно найти новую идею за счет комбинации известных решений (реклама, дизайн и т. п.).
Секреты успеха заключаются в выборе небольшого числа самых существенных главных параметров (выбрать главное почему-то всегда бывает нелегко) и как можно большего числа самых невероятных вариаций, а также в хорошем знании темы.
Учитель приводит пример применения морфологического анализа, привлекая учащихся для совместной работы (объединить учащихся в группы).
Работа в малых группах
1. Проблема: создать презентационный буклет.
2. Нарисуйте таблицу (примерно 5 столбцов на 10 рядов).
3. В первом ряду выпишите основные параметры задачи (например, формат, материалы, отделка, обложка, стилистика).
4. Заполните ряды таблицы вариантами этих параметров (например, материалы: мелованная бумага, дизайнерская бумага, бумага ручной работы с вкраплениями, калька, алюминий, пластик, шелк, наждачная бумага и т. д.). Варианты нужно стараться придумывать поинтереснее, на минутку отойдя от стандартов,— вы всегда потом успеете к ним вернуться.
5. Произвольным образом компонуйте отдельные ячейки в столбцах и смотрите, что получается и насколько это соответствует задаче (например: квадратный формат, черная дизайнерская бумага с цветной забрызганной серебром калькой, обложка из шлифованного алюминия с незаметной гравировкой имени любимой яхты генерального директора, дизайн в готическом стиле). Не забывайте выписывать понравившиеся варианты, пока не углубляясь в их критику.
6. Когда наберется достаточное количество вариантов, выберите наиболее подходящий.
Изобретательство
Рассказ учителя
Изобретательство — область интеллектуальной деятельности, где творческий процесс нахождения нового решения технической задачи, нацеленного на достижение существенного эффекта, воплощается в изобретении. Изобретение — это решение технической задачи, относящееся к материальному объекту (продукту) или процессу осуществления действий над материальным объектом при помощи материальных средств (способу). Чтобы быть признанным изобретением, соответствующее техническое решение должно обладать:
• новизной (не быть известным из существующего уровня техники);
• изобретательским уровнем (не быть очевидным, исходя из текущего уровня знаний специалистов);
• возможностью промышленного применения.
Изобретение является объектом интеллектуальной собственности. Право на изобретение возникает при его государственной регистрации. Документом, подтверждающим право на изобретение, является патент на изобретение.