25. 04. 03 Аэронавигация направленность подготовки Управление авиационной безопасностью
 Скачать 50.9 Kb.
|
|
Кафедра Обеспечения авиационной безопасности (ОАБ) Материалы для промежуточной аттестации для магистрантов заочной формы обучения направления подготовки 25.04.03 – Аэронавигация направленность подготовки – Управление авиационной безопасностью М2.В.ДВ.1.2 Спецкурс № 4. Теория решения изобретательских задач Дисциплина «Теория решения изобретательских задач» относится к дисциплинам вариативной части профессионального блока (М2) учебного плана. Дисциплина изучается в 3 семестре. Форма контроля: контрольная работа, экзамен. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам) с указанием количества академических часов и видов учебных занятий. Темы дисциплины (модуля) и виды занятий (в академических часах)
Содержание тем дисциплины (модуля) Тема 1. Основы инженерного творчества. Виды инженерной деятельности. Понятие творчества. Теория творчества и ее применение. Творческие способности человека и возможность их развития. Постановка и анализ творческих задач. Классификация методов инженерного творчества. Тема 2. Методы поиска новых технических решений. Формулирование задач поиска технических решений. Метод проб и ошибок. Метод эвристических приемов. Метод контрольных вопросов. Методы активизации поиска. Мозговой штурм. Вепольный анализ. Морфологический анализ. Синектика. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ). Достоинства и недостатки методов. Тема 3. Теория решения изобретательских задач. Основные положения и функции теории решения изобретательских задач. Приемы устранения технических противоречий. Системный подход в творческом поиске. Понятия «системный оператор», «подсистема», «надсистема». Анализ задачи. Определение идеального решения и физического противоречия. Изменение и замена задачи. Анализ способов устранения противоречий. Анализ хода решения задачи. Тема 4. Закономерности развития технических систем. Понятие технической системы. Этапы развития технических систем. Законы совершенствования технических систем. Вопросы для самоконтроля Тема 1. Виды инженерной деятельности. Понятие творчества. Творческое мышление. Составляющие творческой деятельности. Инерция мышления и условия развития творчества. Изобретательство. Условия преобразования изобретательской задачи в творческую. Классификация методов инженерного творчества. Творческая деятельность. Закономерности творческой деятельности. Приемы развития творческого воображения. Тема 2. Последовательность формулирования задачи поиска технического решения. Сущность метода проб и ошибок. Достоинства и недостатки метода. Эвристические методы. Достоинства и недостатки методов. Метод контрольных вопросов. Достоинства и недостатки метода. Методы активизации поиска.Достоинства и недостатки методов активизации творчества. Вепольный анализ. Мозговой штурм. Морфологический анализ. Синектика. Достоинства и недостатки метода. Понятие алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ). Основные понятия теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Тема 3. Основные положения ТРИЗ. Основные функции ТРИЗ. Этапы АРИЗ. Способы формирования противоречий при решении физических задач. Техническое противоречие. Приемы устранения технических противоречий. Понятия «системный оператор», «подсистема», «надсистема». Последовательность анализа задачи. Этапы поиска идеального решения задачи. Приемы решения проблемы с помощью изменения или замены задачи. Метод оценки выбранного способа устранения физического противоречия. Способы разрешения противоречий. Цель и последовательность анализа хода решения задачи. Тема 4. Понятие технической системы. Этапы развития технических систем. Законы развития технических систем. Закономерности развития систем. Темы контрольной работы (выбирается по номеру зачётной книжки) Исторический очерк создания методов изобретательского творчества. Творческий потенциал и его развитие. Теория дивергентного мышления Дж. Гилфорда. Инвестиционная теория творчества Р. Стернберга. Психология творческого мышления Я. А. Пономарева. Интеллектуальная активность как характеристика творческого процесса (теория Д. Б. Богоявленской). Теория когнитивных способностей В. Н. Дружинина. Теория развития творческой личности. Сущность эвристики, ее происхождение и история развития. Эвристические методы. Достоинства и недостатки неалгоритмических методов решения задач. Неформальные и коллективные методы решения задач. Альтшуллер Г. С. – основоположник ТРИЗ как науки о творчестве. Основные компоненты и функциональные возможности ТРИЗ. Историческое развитие ТРИЗ. Всеобщие законы развития. Законы развития технических систем. Законы развития технических систем по Г. С. Альтшуллеру. Физические явления как основа решения изобретательских задач. Законы развития технических систем по Е. П. Балашову. Законы развития технических систем по А. И. Половинкину Применение приемов решения изобретательских задач при обеспечении авиационной безопасности. Решение нетехнических задач. Решение научных задач в области обеспечения авиационной безопасности. Защита интеллектуальной собственности в изобретательской деятельности. Контрольные вопросы промежуточной аттестации (экзамен) Виды инженерной деятельности. Понятие творчества. Творческое мышление. Составляющие творческой деятельности. Инерция мышления и условия развития творчества. Изобретательство. Условия преобразования изобретательской задачи в творческую. Классификация методов инженерного творчества. Творческая деятельность. Закономерности творческой деятельности. Приемы развития творческого воображения. Последовательность формулирования задачи поиска технического решения. Сущность метода проб и ошибок. Достоинства и недостатки метода. Эвристические методы. Достоинства и недостатки методов. Метод контрольных вопросов. Достоинства и недостатки метода. Методы активизации поиска.Достоинства и недостатки методов активизации творчества. Вепольный анализ. Мозговой штурм. Морфологический анализ. Синектика. Достоинства и недостатки метода. Понятие алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ). Основные понятия теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Основные положения ТРИЗ. Основные функции ТРИЗ. Этапы АРИЗ. Способы формирования противоречий при решении физических задач. Техническое противоречие. Приемы устранения технических противоречий. Понятия «системный оператор», «подсистема», «надсистема». Последовательность анализа задачи. Этапы поиска идеального решения задачи. Приемы решения проблемы с помощью изменения или замены задачи. Метод оценки выбранного способа устранения физического противоречия. Способы разрешения противоречий. Цель и последовательность анализа хода решения задачи. Понятие технической системы. Этапы развития технических систем. Законы развития технических систем. Закономерности развития систем. Перечень учебной литературы, ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» необходимых для освоения дисциплины (модуля). Основная литература 1. Рыжков, И.Б. Основы научных исследований и: учебное пособие для вузов / И.Б. Рыжков. – СПб.: Изд-во «Лань», 2012. – 224 с. Аверченков, В.И. Методы инженерного творчества [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Аверченков В.И., Малахов Ю.А. – Электрон. текстовые данные. – Брянск: Брянский государственный технический университет, 2012. – 110 c. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/6999. – ЭБС «IPRbooks», по паролю. Шустов, М.А. Методические основы инженерно-технического творчества [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Шустов М.А. – Электрон. текстовые данные. – Томск: Томский политехнический университет, 2013. – 140 c. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/34679. – ЭБС «IPRbooks», по паролю. Дополнительная литература Авиационная безопасность: учебник для вузов / Б. В. Зубков, С. Е. Прозоров, С. И. Краснов, В. М. Ильин ; под ред. С. Е. Прозорова. – Ульяновск : УВАУ ГА(И), 2014. – 411 с. Багдасарьян, Н.Г. История, философия и методология науки и техники: учеб. для магистров / Н.Г. Багдасарьян, В.Г. Горохов, А.П. Назаретян; под общ. ред. Н.Г. Багдасарьян. – М.: Юрайт, 2015. – 383 с Шкляр, М.Ф. Основы научных исследований: учебное пособие/ М.Ф. Шкляр. – 3-е изд. – М.: Изд.-торг. корп. «Дашков и К», 2010. – 244 с. Алексеев, В.П. Системный анализ и методы научно-технического творчества [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Алексеев В.П., Озёркин Д.В. – Электрон. текстовые данные. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. – 325 c. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/13973. –ЭБС «IPRbooks», по паролю Козлов, В.В. Психология творчества [Электронный ресурс]/ Козлов В.В. – Электрон. текстовые данные. – Саратов: Вузовское образование, 2014. – 72 c. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/18331. – ЭБС «IPRbooks», по паролю. В ходе изучения дисциплины обучающиеся могут воспользоваться следующими ресурсами: - программное обеспечение глобальной сети Интернет; - электронно-библиотечная система «ULAvia Book» УИ ГА; научная электронная библиотека. Режим доступа к интернет ресурсам: http://www.iprbookshop.ru http://issuu.com/fvra/docs/2409-13_transportnaya_bezopas.block Методические указания при изучении дисциплины Тема 1. Основы инженерного творчества Виды инженерной деятельности. Основными видами творческой деятельности инженера является изобретательство, проектирование и конструирование. Основные продукты инженерной деятельности: принцип, система (или схема) машины и ее конструкция. Первый этап инженерной деятельности – создание общего плана, то есть творчество, дающее идею, замысел – изобретательство. Второй этап – выработка по созданному плану полной схемы или системы, модели машины, отвлеченной от вещественной формы, – проектирование. Третий этап – разработка схемы детально до рабочих чертежей включительно – конструирование деталей, отдельных частей машины. Понятие творчества. Творчество определяется как деятельность, в результате которой создаются качественно новые материальные и духовные ценности или итог создания объективно нового. Творчество направлено на решение проблем или удовлетворение потребностей. Творчество: деятельность, порождающая нечто качественно новое, никогда ранее не существовавшее; создание чего-то нового, ценного не только для одного человека, но и для других; процесс создания субъективных ценностей. Открытие – установление неизвестных ранее объективно существующих закономерностей, свойств и явлений, вносимых коренные изменения в уровень познания. Открытие регистрируется Роспатентоми на него выдается диплом. Изобретение – новое и обладающее существенными отличиями техническое решение в любой области деятельности, дающее положительный эффект. Изобретению предоставляется правовая охрана, если оно является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо. Теория творчества и ее применение. Изобретательство. Во время изобретательской деятельности на основе научных знаний и технических достижений создаются новые принципы действия, способы реализации этих принципов или конструкции инженерных объектов или же отдельных их компонентов. Сложности в изготовлении, конструировании и техническом обслуживании существующих технических систем, а также необходимость в принципиально новых инженерных объектах требует создания соответствующих изобретений. В основе изобретательской задачи лежит противоречие, которое на определенном этапе решения задачи затрудняет поиск результата, обеспечивающего выполнение требуемой функции проектируемого объекта. Без разрешения противоречия проектируемого технического объекта невозможно движение вперед, совершенствование объекта. Главное в процессе изобретательства – устранение противоречия. Творческий процесс, в том числе и решение изобретательской задачи, имеет следующие этапы: подготовка; концентрация усилий; передышка; озарение; доведение работы до конца. Изобретения возникают в результате долгой и систематической работы. Вдохновение, озарение и тому подобное приходят тогда, когда для них уже создан фундамент. Поэтому в процессе решения задачи при затруднениях на разных этапах творческого процесса полезно возвращаться к предыдущим этапам и вновь с усердием и терпением преодолевать их во имя достижения поставленной цели. Постановка и анализ творческих задач. Постановка задачи – это сложная работа. Правильная постановка изобретательской задачи – это половина ее решения и отсечение многих бесперспективных и тупиковых направлений поиска. Нередки случаи, когда решение задачи находят в процессе ее постановки. В работе А.И. Половинкина «Основы инженерного творчества» предложен алгоритм в виде набора операций, позволяющих формализовать теоретический процесс постановки изобретательской задачи. Последовательность и содержание этих операций: описание проблемной ситуации кратко формулируя задачи; описание функции технического объекта, содержащее четкую краткую характеристику технического средства, с помощью которого можно удовлетворить возникающую потребность; выбор прототипа и составление списка требований; составление списка недостатков прототипа; краткое обобщение предварительных результатов; анализ функций прототипа и построение улучшенной конструктивной функциональной структуры; выявление причин возникновения недостатков; выявление и анализ противоречий развития; уточнение списка прототипов и формирование идеального технического решения. Классификация методов инженерного творчества. Методы активизации творчества: системные, направленные на последовательный перебор всех возможных вариантов решения и основанные на анализе строения и особенностей объекта; ассоциативные (психологической активизации творчества), предусматривающие активизацию генерирования идей за счет психологического преодоления вектора инерции мышления и представляющие бессистемный поиск решений задачи; программные (алгоритмические), обеспечивающие более или менее целеустремленное движение к решению задачи выявлением технических и физических противоречий в известных объектах и их последующим преодолением. Классификация методов: методы исследования проектной ситуации, методы поиска идей новых технических решений, методы анализа технических решений. Классификация методов инженерно-технического творчества: методы генерации новых ситуаций в инженерно-техническом творчестве (метод научного исследования и моделирования; инженерный подход к решению творческих задач, ТРИЗ, АРИЗ); творческие методы перебора, переноса и модифицирования ситуаций (методы активизации творческой деятельности; мозговой штурм; вепольный анализ; обобщенный эвристический метод); механические методы комбинаторики при решении технических задач (морфологический анализ и синтез; метод контрольных вопросов; синектика; метод проб и ошибок; компьютерные методы моделирования.). Творческие способности человека и возможность их развития. Творческая деятельность по Дж. Гилфорду представляется как взаимодействие двух мыслительных процессов – дивергентного (выработка большего числа возможных решений) и конвергентного (выбор оптимального решения из ряда возможных). Способность личности к творчеству как процессу, имеющему определенную специфику и приводящему к созданию нового, по мнению Н.Ю. Хрящевой (2000), является важным условием успешного самовыражения и адаптации личности в современном мире. При этом внутренним ресурсом, потенциалом, обеспечивающим этот процесс, является такое свойство личности, как креативность. Это способность порождать необычные идеи, отклоняться в мышлении от традиционных схем, быстро разрешать проблемные ситуации (Туник, 1997). Креативность проявляется в быстроте, гибкости, точности, оригинальности мышления, в богатом воображении, чувстве юмора, приверженности высоким эстетическим ценностям, умении детализировать образ проблемы. Существенным условием актуализации этой способности являются самообладание и уверенность в себе. Э. Фромм психологические механизмы творчества рассматривал исходя из понимания креативности как способности удивляться и познавать, умения находить решения в нестандартных ситуациях, как нацеленности на открытие нового и способности к глубокому осознанию своего опыта. Для творческой деятельности характерны определенные закономерности, которые можно использовать для создания результативных методов поиска решений творческих задач, позволяющих повысить эффективность творческого труда. С учетом этих закономерностей, созданы приемы, методы и методики, позволяющие рационально организовать поиск новых технических решений, активизировать мышление, развить и реализовать творческие способности человека. На начальных стадиях решения творческих задач человек стремиться применить к ним известные логические схемы, но неразрешимость таких задач известным путем трансформирует их в творческие. Закономерности моделей решений творческих задач с помощью интуиции: интуитивное решение возможно лишь в том случае, если ключ к нему уже содержится в неосознанном опыте; неосознанный опыт малоэффективен, если он сложился в действиях, предшествующих попыткам решить творческую задачу; опыт становиться эффективным, формируется на фоне целевой поисковой должности; эффективность опыта возрастает, когда исчерпываются направленные приемы решения задачи, но не гаснет поисковая доминанта; влияние неосознанной части действия тем эффективнее, чем меньше по себе его осознаваемая часть; усложнение ситуации, в которой приобретается неосознанный опыт, препятствует его последующему использованию; аналогичное усложнение самой задачи тоже действует отрицательно; успех решения связан со степенью автоматизации способов действия, в ходе которых складывается необходимый неосознанный опыт, – чем меньше автоматизирован этот способ, тем больше шансов к успеху; если можно соотнести с общей категорией итоговое решение творческой задачи, тем вероятнее нахождение такого решения. Тема 2. Методы поиска новых технических решений Формулирование задач поиска технических решений. Развитие науки выдвигает проблему, которая характеризует несоответствие (противоречие), выражающаяся в неспособности старых теорий и методов объяснить новые факты. Анализ причин возникновения технических противоречий следует углубить и перенести на вскрытие их физической сущности. Следует выявить и сформулировать физические противоречия, которые обеспечивают более высокий качественный уровень решения задачи. Технические противоречия возникают и выявляются на всех этапах: в процессе разработки и проектирования, изготовления и наладки, эксплуатации и модернизации. Существует два подхода разрешения технических противоречий: эвристический и алгоритмический. Метод проб и ошибок. Псевдостохастический перебор информации, касающийся совершенствуемого объекта. Идея метода: использование последовательного выдвижения и рассмотрения всевозможных вариантов решения, отбрасывание неудачных и субъективная оценка пригодности или непригодности идеи. Метод эвристических приемов. Эвристический подход к отбору и переработке наиболее ценной информации не осознается человеком и основывается на уникальных свойствах головного мозга. Головной мозг приспособился отбирать из большого массива избыточной информации только наиболее ценную и нужную информацию, отбрасывая всю остальную. Обобщенный эвристический метод – алгоритм поиска новых технических решений. Метод, использующий фонд специальных (эвристических) приемов (преобразований) объектов при решении технических задач. Идея метода: использование в изобретательском творчестве информационной базы, включающий фонд физических эффектов, информационный фонд технических решений, материалов, конструкционных материалов, элементов, технологических процессов. Метод контрольных вопросов. Метод тестов, контрольных вопросов: решение изобретательской задачи путем активизации творческого процесса при ответе на совокупность заранее составленных типовых наводящих вопросов. Идея метода: изобретатель, отвечая на вопросы, содержащиеся в списке, может подойти к новому решению, таким образом задается программа поиска решения изобретательской задачи. Методы активизации поиска. Решение конкретной творческой задачи альтернативными индивидуальными методами на конкурсной основе. Метод, позволяющий активизировать индивидуальную творческую деятельность при решении конкретной задачи группой изобретателей с оригинальным подходом к решаемой задаче с последующей конкурсной оценкой эффективности найденного решения. Идея метода: решение творческой задачи коллективом изобретателей, каждый из которых решает задачу в индивидуальном порядке, обособленно от других и только своим (единственным) заданным методом; последующий сбор информации, ее анализ, сортировка и выбор на конкурсной основе наилучшего варианта решения. Вепольный анализ. Решение творческой задачи посредством использования ряда стандартных правил вещественно-полевых (вепольных) преобразований, отражающих закономерности развития технической системы. Идея метода: структура любого физического эффекта может быть представлена в виде комбинации веществ и полей, изображаемых векторными диаграммами; таким образом, физический принцип любого устройства может быть описан как взаимодействие веществ и полей. Идеальный конечный результат (ИКР). Прием обходного мышления, позволяющий обойти бесполезные поисковые концепции и избежать инерции мышления. Идея метода: изобретательская задача сводится к анализу и преодолению противоречия между достигнутым уровнем и ИКР, получить решение, которое мы хотели бы видеть в своих мечтах, выполняемое фантастическими существами или средствами. Мозговой штурм. (мозговая атака, брейнсторминг). Творческий метод коллективной генерации неограниченного количества идей с отсроченной их критикой и анализом. Идея метода: коллективный поиск идей, при котором процесс генерации идей разнесен во времени от процесса их оценки (критики). Морфологический анализ. Метод, использующий систематизированное исследование возможных способов решения технической задачи посредством составления морфологического ящика (матрицы/таблицы). Идея метода морфологического ящика: систематически исследовать все возможные способы решения, найти неожиданные варианты (которые при использовании метода проб и ошибок могли быть упущены). Синектика. Совмещение разнородных элементов. Генерация образов, вызывающих в воображении искомый (заданный) объект, позволяющая из привычных объектов-образов за счет свежего взгляда на проблему методом аналогий синтезировать новый, непривычный и оригинальный продукт. Идея метода: на основе аналогий (прямых, структурных, функциональных, ситуационных и т. п.) с использованием своеобразного мозгового штурма, основанного на генерации объектов-образов из различных областей науки и техники, найти решение проблемы и/или изучить поведение синтезированного объекта в различных гипотетических условиях. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). Алгоритм (программа) решения изобретательских задач, содержащий четкую последовательность действий при поиске новых технических решений, используется для анализа и решения нестандартных задач и получения информации, позволяющей формировать новые правила синтеза и преобразования технических систем. Идея метода: использовать для решения творческих задач определенный набор операций (шагов) и систему правил, примечаний и таблиц, облегчающих и уточняющих выполнение шагов. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ). Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ). Теория решения изобретательских задач, использующая набор правил синтеза и преобразования технических систем (стандарты), непосредственно вытекающих из развития этих систем. Идея метода: использовать сочетание приемов и физических эффектов, объединенных в стандарты для решения основной массы стандартных изобретательских задач. Метод позволяет решать изобретательские задачи любой сложности и направленности, прогнозировать развитие технических систем. Тема 3. Теория решения изобретательских задач Основные положения ТРИЗ. Основные функции ТРИЗ. 1. Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов. 2. Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых). 3. Развитие качеств творческой личности. АРИЗ - комплексная программа алгоритмического типа, основанная на законах развития технических систем и предназначенная для анализа и решения изобретательских задач, может решать стандартные и нестандартные задачи. АРИЗ включает три основные компоненты: программу; информационное обеспечение; методы управления психологическими факторами. АРИЗ делит творческий процесс на три стадии: аналитическая; оперативная (устранение технического противоречия); синтетическая (внесение дополнительных изменений). Приемы устранения технических противоречий. Один из первых инструментов ТРИЗ – «Приёмы устранения технических противоречий». Максимально обострённые противоречия возникают, когда противоречивые требования предъявляются к одному и тому же элементу технической системы. Например, он должен быть жидким для достижения одной цели и твёрдым – для другой. Такие противоречия в ТРИЗ называются физическими. Существуют определённые способы разрешения физических противоречий. Техническое противоречие – модель описания исследовательской ситуации, в которой выделены желательные и нежелательные последствия конкретного изменения технической системы. Стандартный путь совершенствования технической системы – оптимизация, то есть выбор оптимальных значений их характеристик. При этом достигается компромисс между противоположными требованиями к технической системе. Когда оптимизация не позволяет достичь нужного потребительского качества – решается изобретательская задача. Необходимо достичь максимально возможного уровня реализации противоположных свойств. Приёмы устранения технических противоречий – это инструмент решения изобретательских задач, представляющий собой обобщённые рекомендации по устранению противоречий, основанные на систематизированном опыте изобретателей. Типовые приемы устранения технических противоречий: принцип дробления; принцип вынесения; принцип местного качества; принцип асимметрии; принцип объединения; принцип универсальности; принцип «матрешки»; принцип антивеса; принцип предварительного напряжения; принцип предварительного исполнения и т.д. Системный подход в творческом поиске. Понятия «системный оператор», «подсистема», «надсистема». Системой называют некоторое множество элементов, обладающих свойствами, не обладающими разными свойствами отдельных её частей. Любые части (элементы) технической системы в ТРИЗ называются подсистемами. Все свойства технической системы определяются её подсистемами и взаимодействием между ними. Структурная схема позволяет тщательно разобраться в устройстве и свойствах технической системы, найти неиспользованные резервы совершенствования, ресурсы развития технической системы. Подсистема – часть технической системы, имеющая значение для решения задачи. Элемент – подсистема технической системы, условно считающаяся неделимой в рамках конкретной задачи. Для каждой технической системы можно найти много надсистем. Выбор надсистемы зависит от задачи, в рамках которой рассматривается система. Надсистема – система, в которую рассматриваемая техническая система входит как часть. Системный подход предполагает выявление совокупности подсистем и надсистем рассматриваемой технической системы и учёт их взаимодействия в разных условиях и на разных этапах существования ТС. Системность подхода выступает как синоним полноты, всесторонности. Системный подход помогает найти: проблемы, связанные с несовершенством тех или иных подсистем или надсистем, случаи рассогласования взаимодействия подсистем между собой или технической системы и её надсистем; ресурсы для решения найденных проблем. Системный оператор позволяет рассматривать объект как систему (совокупность элементов, обладающую свойством, не сводящимся к свойствам отдельных элементов). Системный оператор представляет собой совокупность подсистемы, системы и надсистемы в разные временные периоды (в прошлом, настоящем и будущем). Представление об объекте довольно жестко связано с такими его параметрами, как размер (Р), время (В) и стоимость (С) – оператор РВС. Постепенно изменяя эти параметры объекта от заданных до очень малых и очень больших, определяются критические точки, где задача решается качественно по-другому – закон перехода количества в качество. Оператор РВС - серия мысленных экспериментов, помогающих преодолеть привычные представления об объекте или процессе. Анализ задачи. Основная цель первой части АРИЗ – переход от расплывчатой изобретательской ситуации к четко построенной и предельно простой схеме (модели) задачи. Шаги решения задачи: записать условия мини-задачи (без специальных терминов) по специальной форме; выделить и записать конфликтующую пару – изделие и инструмент (если инструмент по условиям задачи может иметь два состояния, надо указать оба состояния); составить графические схемы; выбрать из двух схем конфликта ту, которая обеспечивает наилучшее осуществление главного производственного процесса (основной функции технологической системы, указанной в условиях задачи); усилить конфликт, указав предельное состояние (действие) элементов; записать формулировку модели задачи, указав при этом – конфликтную пару; усиленную формулировку конфликта; что должен сделать вводимый для решения задачи икс-элемент. Анализ модели задачи. Цель второй части АРИЗ – учет имеющихся ресурсов, которые можно использовать при решении задачи: ресурсов пространства, времени, вещества и полей. Решение задачи: определить оперативную зону; определить оперативное время; определить вещественно-полевые ресурсы рассматриваемой системы, внешней среды и изделия. Вещественно-полевые ресурсы – это вещества и поля, которые уже имеются или могут быть легко получены по условиям задачи. Вещественно-полевые ресурсы бывают трех видов: внутрисистемные – инструмента, изделия; внешнесистемные – среды, специфической именно для данной задачи, общие для любой внешней среды; надсистемные – отходы посторонней системы (если такая система доступна по условиям задачи), «копеечные» – не очень важные посторонние элементы, значением которых можно пренебречь. Определение идеального решения и физического противоречия. В результате применения третьей части АРИЗ должен сформулироваться образ идеального конечного решения (ИКР). Определяется также и физическое противоречие, мешающее достижению ИКР. Физическое противоречие – это противоположное требование к физическому состоянию оперативной зоны. Изменение и замена задачи. Простые задачи решаются буквальным преодолением физического противоречия, например, разделением противоречивых свойств во времени или пространстве. Решение сложных задач обычно связано с изменением смысла задачи: снятием первоначальных ограничений, обусловленных психологической инерцией и до решения кажущихся самоочевидными. Для правильного понимания задачи ее необходимо сначала решить; изобретательские задачи не могут быть сразу сформулированы точно. Процесс решения – есть процесс корректировки задачи. Анализ способов устранения противоречий. Главная цель седьмой части АРИЗ – проверка качества полученного ответа. Физическое противоречие должно быть устранено почти идеально. Провести предварительную оценку полученного решения, ответив на контрольные вопросы. Проверить (по патентным данным) формальную новизну полученного решения. Проанализировать какие подзадачи могут возникнуть при технической разработке полученной идеи. Записать возможные подзадачи: изобретательские, конструкторские, расчетные, организационные. Анализ хода решения задачи. Цель завершающей части АРИЗ – тщательно проанализировать ход решения. Сравнить реальный ход решения данной задачи с теоретическим (по АРИЗ). Сравнить полученный ответ с данными информационного фонда ТРИЗ (стандарты, приемы, физэффекты). Если в информационном фонде нет подобного принципа, записать его в предварительный накопитель. Тема 4. Закономерности развития технических систем Понятие технической системы. Техника – совокупность объектов природного и искусственного происхождения, повышающих эффективность деятельности человека сверх возможностей, присущих ему биологически. Если технический объект состоит из двух или более частей и благодаря этому имеет какие-то особые свойства, не сводящиеся к свойствам любой отдельной части, то такой объект называется технической системой (ТС). Техническая система – совокупность взаимосвязанных материальных частей (элементов), предназначенная для повышения эффективности деятельности человека (общества) и обладающая хотя бы одним свойством, которым не обладает ни одна из составляющих её частей. Этапы развития технических систем. 1 этап. Научные задачи, фундаментальные исследования, приводящие к открытию с использованием явлений. Методы инженерно-технического творчества: генерации новых ситуаций (улучшение первостепенных признаков). 2 этап. Инженерные задачи. Прикладные исследования, приводящие к изобретению с использованием эффектов. Творческие методы переноса и модифицирования ситуаций (улучшение второстепенных признаков). 3 этап. Производственные задачи. Производственный характер исследования. Разрабатываются рацпредложения (полезные модели) на основе сочетания признаков. Механические методы комбинаторики при решении технических задач (улучшение третьестепенных признаков). Законы совершенствования технических систем. Законы развития технических систем можно разделить на две группы: законы организации систем – определяющие жизнеспособность системы; законы эволюции систем – определяющие развитие технических систем. Законы развития технических систем с позиций новаторско-изобретательского подхода разработал Г.С. Альтшуллер. Законы развития систем: закон полноты частей системы; закон «энергетической проводимости» системы; закон согласования ритмики частей системы; закон увеличения степени идеальности системы; закон неравномерности развития частей системы; закон перехода в надсистему; закон перехода с макроуровня на микроуровен; закон увеличения степени вепольности по мере развития технических систем. Статика – законы, определяющие начало жизни технических систем. Кинематика – законы, определяющие развитие технических систем, независимо от конкретных технических и физических факторов, обусловливающих это развитие. Динамика – законы, отражающие развитие современных технических систем под действием конкретных технических и физических факторов. Три уровня законов развития систем (В.М. Петров): закономерности развития потребностей; закономерности развития функций; законы развития систем. По вопросам, касающимся изучения дисциплины, обращаться на кафедру обеспечения авиационной безопасности (ОАБ). Телефон: 8(8422)39-82-01; e-mail: oabuvauga@mail.ru | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||