Методы поиска новых технических решений

Алгоритм решения

изобретательских задач (АРИЗ)

Смысл АРИЗ состоит в том, чтобы путем сравнения идеального и реального выявить техническое противоречие или его причину — физическое противоречие, и устранить (разрешить) их, перебрав варианты их устранения.

Стратегия решения изобретательской задачи при помощи АРИЗ состоит в следующем. Формулируют исходную задачу в общем виде. Обрабатывают и уточняют ее, учитывая действие вектора психологической инерции и технические решения в данной и других областях. Излагают условия задачи, состоящей из перечисления элементов технической системы и нежелательного эффекта, производимого одним из элементов. Затем формулируют по определенной схеме идеальный конечный результат, который служит ориентиром. В сравнении с идеальным конечным результатом реального технического объекта выявляется техническое противоречие, а затем его причина — физическое противоречие.

К недостаткам АРИЗ относят то, что он чрезвычайно трудоемкий, не предусмотрено решение задач синтеза, а также отсутствует анализ структуры противоречия технической системы.

Обобщенный алгоритм

поиска новых технических решений

Обобщенный алгоритм поиска новых технических решений детально изложен в работах [6.2; 6.48]. Он состоит из 17 этапов (табл. 6.1 и рис. 6.4), при прохождении которых используется большой информационный аппарат, состоящий из восьми массивов информации. Хранение их в памяти ЭВМ обеспечивает быстрый поиск нужных вариантов на каждом этапе решения задачи.

Рассмотрим сущность информационных массивов (табл. 6.1).

Массив 1 (Ml) — список требований, предъявляемых к техническим решениям. Включает как общие требования, применимые к решениям в различных отраслях техники, так и частные, относящиеся к конкретным решениям. Источниками для составления такого списка являются требования, сформулированные в ГОСТах, нормативах и технических условиях на различные виды изделий, а также специализированные перечни требований, обеспечивающих минимизацию стоимости изготовления, габаритов веса, потребности в энергии и т.д. (некоторые перечни содержат более 800 требований). На начальных этапах решения задачи используют обычно общие требования, а на этапах анализа и выбора технического решения, кроме них, включают также конкретные и частные.

Массив 2 (М2) — список методов выявления недостатков в технических решениях. Содержит разнообразные приемы и методы, вскрывающие их в объектах различных отраслей техники: от внешнего осмотра до проведения специальных испытаний. Часть методов общеизвестна, источниками других являются отраслевые стандарты, руководящие материалы по проектированию и изготовлению конкретных изделий, различные технические условия.

Таблица 6.1.

Этапы обобщенного алгоритма

Массив 3 (МЗ) -- фонд физических эффектов. В фонде физических эффектов должны быть все известные на данное время науке, а также практике физические, физико-химические и прочие эффекты и явления.

Массив 4 (М4) — фонд технических решений содержит наиболее эффективные технические решения из всех отраслей техники, включая последние запатентованные.

Массив 5 (М5) — список методов выявления причин возникновения недостатков в технических решениях (объектах) включает известные методы анализа неудовлетворительного выполнения основных функций, отказов, разрушений объектов или их элементов в различных отраслях техники.

Массив 6 (Мб) — фонд эвристических приемов. Содержит описание перечня из 420 эвристических приемов, в которые входят 826 поисковых процедур. Назначение фонда — конструктивно-технологические преобразования объектов и их элементов в процессе решения задачи.

Массив 7 (М7) — список поисковых процедур. Включает ряд процедур из известных методов поиска новых технических решений, из материалов по инженерному проектированию и личного опыта изобретателей.

Массив 8 (М8) — список методов оценки и выбора вариантов технических решений содержит те из них, которые применяются в зависимости от ебований к искомому техническому решению. Наиболее распространены методы экспертной оценки.

Выделяются два типа решаемых задач: устранение недостатков известных объектов и поиск принципиально нового объекта (задача синтеза) Алгоритм поиска одинаков для обоих типов задач (табл. 6.1).

Рис. 6.4. Структурная схема обобщенного алгоритма поиска новых технических решений