Диссертация на соискание звания " Мастер триз " Научный руководитель Мастер триз рубин Михаил Семенович Санкт Петербург 2011 Page 2
 Скачать 1.49 Mb.
|
|
же ГФ , но без использования анализируемой ТС . Оценить достигнутую величину их MPV и MFPV. Если какая - то из таких альтернативных ТС победит в конкурентной борьбе , то рынок не будет больше нуждаться в анализируемой ТС 4. Сделать прогноз развития рынка всех выявленных надсистемных ТС ( включая альтернативные ), используя опубликованные данные маркетинговых исследований . Альтернативный вариант - приобрести готовый отчет с результатами такого прогноза , сделанный специалистами по анализу рынка 5. Определить на каком этапе развития находятся выявленные надсистемные ТС , использующие анализируемую ТС , а также альтернативные надсистемные ТС . Этот шаг выполняется по тем же правилам , что и шаг 6 алгоритма ДА технического потенциала ТС 6. Оценить скорость эволюции надсистемных ТС и , исходя из этого , определить на каком этапе развития они будут находиться к моменту планируемой коммерциализации анализируемой ТС . Этот шаг выполняется по тем же правилам , что и шаг 7 алгоритма ДА технического потенциала ТС 7. Выделить наиболее перспективные надсистемные ТС по следующим критериям : • Перспективные надсистемные ТС должны быть на 3-4 этапе своего развития к моменту планируемой коммерциализации ТС • Физический предел MPV и MFPV этих ТС должен быть максимальным Для этого можно применить методику G3:ID бенчмаркинга [8]. Page 22 8. Сделать вывод о том , обладает ли анализируемая ТС достаточным рыночным потенциалом для успешной коммерциализации ТС обладает достаточным рыночным потенциалом , если прогнозируемый объем рынка для нее достаточно велик , а ЗРТС - прогноз при этом подтверждает , что к моменту ее коммерциализации надсистема все еще будет нуждаться в этой ТС ( то есть использующая ее надсистемная ТС попала в число перспективных по результатам выполнения шага 7). Если существуют альтернативные надсистемные ТС , которые на шаге 7 тоже можно отнести к перспективным , то можно поставить диверсионную задачу следующего вида : как улучшить эти ТС так , чтобы они заняли весь рынок к моменту начала коммерциализации анализируемой ТС ? Решение этой задачи сделает анализируемую ТС ненужной Выводы из ДА рынка После применения предложенного ДА рынка можно сделать следующие выводы : 1. Есть ли достаточно большой рынок для ТС и сохранится ли он достаточно долго в период ее коммерциализации Если нет , то дальнейший анализ ТС не имеет смысла так как инвестиции в эту ТС не принесут прибыли Нужно заниматься разработкой другой , более коммерчески перспективной ТС 2. Есть ли опасность того , что какие - то конкурирующие или альтернативные ТС со временем вытеснят анализируемую ТС с рынка Если да , то анализируемую ТС нужно усовершенствовать так , чтобы она стала конкурентоспособной на достаточный промежуток времени 3. Если анализ показал что рынок для рассматриваемой ТС будет достаточно большой и конкурентоспособность этой ТС достаточно велика , то можно переходить к ДА технической части существующего прототипа ТС чтобы выявить и устранить его скрытые недостатки Page 23 ДИВЕРСИОННЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТС Цели ДА технической части ТС Эта часть представленного в данной работе ДА по сути представляет собой разновидность " классического ДА ", несколько переработанного автором с учетом специфики ТС , находящейся на переходном этапе развития Соответственно , главная задача этого анализа - выявление и устранение скрытых недостатков ТС на этапе ее функционирования с целью скорейшего вывода ТС на рынок Более широкие задачи - выявление скрытых проблем и чрезвычайных ситуаций , которые ТС может создать на этапе утилизации и других этапах своего жизненного цикла здесь не ставятся Общие положения На переходном этапе развития ТС имеет следующие особенности , которые следует принять во внимание при проведении ДА ее технической части : • Как уже упоминалось выше , основная задача на этом этапе - скорейший вывод ТС на рынок [12], для чего в первую очередь нужно обеспечить приемлемый уровень выполнения ее ГФ Выходящая на рынок ТС должна работать ! Соответственно , цели ДА этой ТС можно сузить до поиска скрытых недостатков только на этапе ее функционирования Это позволяет сфокусировать и ускорить анализ , что и сделано в данной работе • Другой ресурс для ускорения данного вида ДА – дифференцированное использование разных инструментов G3:ID для анализа скрытых НЭ разных типов Не обязательно применять все имеющиеся инструменты к анализу каждого скрытого НЭ Чем серьезнее НЭ , тем более детального анализа он требует • На этом этапе , как правило , уже имеется работающий прототип ТС , который достаточно хорошо работает в ходе лабораторных и натурных испытаний Поскольку проблем не обнаруживается , разработчики ТС и их инвесторы горят желанием быстрее запустить ТС в производство Впоследствии может оказаться , что какие - то условия при испытаниях отличались от условий реальной эксплуатации , и сделанный на основе этих испытаний вывод о работоспособности или неработоспособности ТС неправильный Чтобы избежать этой ситуации , ДА Технической Системы должен включать проверку соответствия условий , в которых проводились испытания ТС , рабочим условиям ее эксплуатации Этот момент на практике часто упускается , что может привести к тяжелым последствиям как при реальной эксплуатации ТС , так и при ее испытаниях ( см Примеры 4-5). Page 24 • На переходном этапе ТС максимально использует ресурсы надсистемы , специально для нее не предназначенные [12] - разного рода стандартные детали , узлы и агрегаты универсального назначения или разработанные для других ТС Эти компоненты , многократно испытаны в десятках и сотнях других ТС и их надежность гарантируется изготовителем при условии , что они эксплуатируются в штатных условиях Для снижения трудоемкости анализа , ДА этих компонентов можно свести к проверке соответствия режимов их работы в анализируемой ТС требованиям производителя При отклонении от штатных условий эксплуатации вероятность отказа компонентов и , как следствие , отказа всей ТС резко возрастает Об этом разработчики новой ТС , стремясь быстрее построить работающий прототип , часто забывают и используют готовые узлы в условиях , для которых они не предназначены Это типичная ситуация для ТС на переходном этапе развития ( см Пример 5). _______________________________________________________________________________ Пример 4 [16]. Катастрофа при испытаниях Apollo 1. 27 января 1967 года во время рутинных наземных испытаний космического корабля миссии Аполлон -1 внезапно случился пожар , который мгновенно распространился по всему командному модулю Весь экипаж – три астронавта - погиб в считанные секунды Быстрое распространение огня было обусловлено тем , что на корабле использовалась атмосфера чистого кислорода , а в кабине было много горючих материалов – изоляция проводов , застежки - липучки на скафандрах астронавтов и т п ., которые в кислородной атмосфере горели как порох , не будучи при этом пожароопасными в обычных условиях Использование чистого кислорода давало много технических преимуществ Например , при полете в вакууме можно было снизить давление в кабине до 1/3 нормального атмосферного давления , что позволяет сделать стенки корабля тоньше , а сам корабль легче Это решение ранее уже было использовано на кораблях « Меркурий » и « Джемини » и считалось безопасным Однако , условия наземных испытаний Аполлон -1 отличались от рабочих для корабля условий полета в вакууме – давление чистого кислорода в этих испытаниях превышало нормальное атмосферное , что и вызвало мгновенное распространение огня При давлении кислорода в 1/3 атм пожар бы не был катастрофичным или вообще не возник _______________________________________________________________________________ Page 25 ______________________________________________________________________________ Пример 5 [17]. Американская торпеда Mark 14 - кладезь скрытых недостатков Торпеда Mark 14, принятая на вооружение ВМС США в начале II Мировой Войны , была самой современной торпедой того времени Она имела более высокую скорость хода , чем старые торпеды , и бесконтактный магнитный взрыватель в дополнение к обычному контактному , что позволяло поражать корабли противника даже без попадания торпеды в корпус корабля Все предшествующие испытания были успешными и показывали высокую эффективность Mark 14. Однако , в ходе боевых действий с Японией на Тихом океане выявились многочисленные скрытые недостатки , которые сильно снизили эффективность применения этих торпед : • Магнитный взрыватель торпеды срабатывал на слишком большом расстоянии от атакуемого корабля и торпеды не причиняли последнему вреда Из - за этого экипажи кораблей и подводных лодок США были , в конце концов , вынуждены деактивировать магнитные взрыватели своих торпед , оставив только контактный взрыватель • После этого выяснилось , что торпеды идут на слишком большой глубине , превышающей установленную на 3 метра , и часто просто проходят под килем вражеского корабля , не поражая его В результате моряки стали устанавливать нулевую глубину хода торпеды , что повысило вероятность ее попадания в корпус корабля • Далее оказалось , что даже при ударе о корпус корабля контактный взрыватель часто не срабатывает Моряки выпускали по несколько торпед , слышали звуки их ударов о корпус атакуемого корабля , но взрывов не происходило , и корабль уходил невредимым Эти недостатки полностью так и не были устранены до середины 1943 года , что привело к дополнительным потерям среди моряков США и , возможно , даже повлияло на весь ход войны Причины этих недостатков хорошо иллюстрируют важность учета перечисленных выше в данной главе особенностей ТС , находящейся на переходном этапе развития : 1. Разработчики торпеды Mark 14 использовали готовые узлы от более старых торпед , не убедившись , что в новой торпеде они будут работать в тех же условиях : • В Mark 14 был использован контактный взрыватель от другой , более тихоходной торпеды , где он работал вполне надежно Оказалось , что при более высокой скорости торпеды , сила инерции , действующая на ударник взрывателя при прямом попадании в цель , возрастает настолько , что его заклинивает Ударник пришлось переделать и проблема исчезла • Также , для задания глубины хода торпеды разработчики использовали датчик глубины от более старых и тихоходных торпед В новых условиях , на большей скорости , датчик давал неверный сигнал , и торпеда шла глубже , чем было установлено Для решения проблемы датчик пришлось переместить в другое место на корпусе торпеды 2. В ходе приемочных испытаний торпеды Mark 14 испытатели и разработчики не убедились , что условия испытаний соответствуют условиям боевого применения : • При испытаниях использовались учебные бетонные боеголовки , которые были легче боевых Поэтому на испытаниях торпеды всегда шли точно на заданной глубине , а в бою из - за большего веса заглублялись больше чем нужно • Испытательные стрельбы проводились по " мягкой мишени " чтобы не повредить дорогую торпеду Силы , действующие на ударник взрывателя при ударе о такую мишень , были меньше , чем при боевом применении , и на испытаниях взрыватель исправно срабатывал • Испытания и настройка магнитных взрывателей торпед проводились на базе ВМФ США в Калифорнии , а боевые действия проходили в более северных широтах , где магнитное поле Земли и , соответственно , магнитное поле создаваемое кораблем , заметно сильнее , что и вызывало преждевременное срабатывание этих взрывателей в бою ______________________________________________________________________________ Page 26 Предлагаемый алгоритм ДА технической части ТС Общая структура предлагаемого алгоритма ДА технической части ТС , описанная автором в работе [23], показана на Рис . 6. Рис . 6. Структура предлагаемого алгоритма ДА технической части ТС Формулирование ГФ ТС и определение главных технических параметров этой ГФ (MFPV) Выявление нежелательных эффектов , которые могут возникнуть при отклонении главных технических параметров ГФ ТС от нормы Исходная информация о ТС Используемые инструменты : G3:ID MPV анализ " Классический ДА " По необходимости - • Компонентный анализ • Функциональный анализ • Потоковый анализ (G3:ID) Риск анализ G3:ID Причинно - Следственный Анализ Цепочек НЭ " Классический ДА " Обычный инженерный анализ АРИЗ , Стандарты и другие " решательные инструменты " ТРИЗ и G3:ID Анализ иерархии выявленных нежелательных эффектов по серьезности их последствий Формулирование ключевых « диверсионных » задач Выявление ключевых нежелательных эффектов Решение ключевых диверсионных задач Конец анализа : Сценарии возможных отказов ТС Анализ условий работы всех стандартных компонентов ТС и условий испытаний ТС Page 27 Предлагаемый алгоритм ДА технической части ТС включает следующие шаги : 1. Определить главную функцию ( ГФ ), выполняемую ТС . Это нужно сделать по правилам , используемым при проведении Функционально - Стоимостного анализа ( ФСА ) [13]. Если ТС имеет несколько ГФ , то нужно определить их все 2. Определить главные технические параметры ( ГТП ) или MFPV, характеризующие выполнение ГФ ТС . Если ГФ определена правильно , то с выявлением ее ГТП проблем обычно не возникает Возможно , в каких - то случаях предпочтительнее вместо ГТП использовать MFPV. Для определения MFPV можно воспользоваться рекомендациями , данными в работе [7]. 3. Выявить нежелательные эффекты ( НЭ ), которые могут возникнуть при отклонении ГТП ТС от нормы . Этот шаг можно выполнить по тем же правилам , что и шаг 2.3 " классического ДА " [2], используя оператор числовой оси При этом выявятся все НЭ , которые могут возникать при изменении ГТП в ту или иную сторону относительно их нормальных значений |