Применение традиционных и нетрадиционных методов решения инженерных задач (конструирования)

6. Трудности непосредственного использования сведений, заимствованных из различных источников, из опыта других специалистов, в данной задаче конструирования без нарушения внутреннего равновесия и согласия между элементами конструкции, достигнутого на предыдущих стадиях конструирования.

7. Оптимальность параметров и структур при конструировании статична и она легко нарушается при изменении т

ребований и условий производства, эксплуатации и сбыта.

Например, пересмотр, как сейчас повседневно происходит, цен на металлы, материалы, энергоносители может сделать ранее оптимальную конструкцию неоптимальной, не выгодной производителю, и, наоборот, неоптимальную конструкцию – оптимальной.

За последние годы выпущена обширная литература о методике проектирования и конструирования, причем между терминами "проектирования и конструирования" принципиального различия нет.

Термин "проектирование" обычно применяется к процессу создания крупных систем, например, говорят о проектировании предприятий, цехов, комплексов, систем связи и систем машин и отдельных машин.

Термин "конструирование" применяется, когда речь идет о создании малых технических систем: механизмов, агрегатов, сборочных единиц, деталей.

Наиболее распространен среди специалистов взгляд на проектирование, как на совокупность трех стадий: анализа, синтеза и оценки.

Проектирование машин – сложный многогранный процесс, сочетающий творческий поиск, теоретический анализ, эксперимент, организацию и управление.

Схема процесса разработки конструкторской документации машин и выпуска ее опытного образца приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема процесса разработки конструкторской документации

На всех стадиях проектирования машины должен проводится детальный технико-экономический анализ, основная цель которого заключается в обеспечении обоснованного выбора экономически оптимальных технических решений в области состава и режимов операций, проектирования оснастки и специального технологического оборудования. В настоящее время осуществляется маркетинг, готовящийся к выпуску машины.

Любая локальная техническая задача проектирования, независимо от ее содержания, в своем развитии проходит следующие стадии: подготовительную, творческую, аналитическую, оптимизирующую и принятие решения. Общая схема процесса решения локальной технической задачи приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Общая схема решения технической задачи

На подготовительной стадии уточняется техническая задача, собирается необходимая научно-техническая информация и экономическая информация об аналогичных образцах и способах их изготовления. Эта информация подвергается систематизации и анализу. Последующий анализ данной информации должен дать предварительные соображения о лимите производственных затрат, соответствующих требуемым показателям качества и технического уровня.

На творческой стадии осуществляется поиск технических решений и их эскизная проработка. От разработчика на этой стадии требуется проявление творческих способностей; любознательности не только к своей сфере деятельности, но и к другим областям науки и техники; настойчивости в продумывании своих идей; творческого воображения и внутренней дисциплины.

Для процесса инженерного творчества и изобретательской деятельности наиболее характерными являются следующие три фактора:

1.Очень часто человек (инженер), стоящий на пороге оригинального решения, в течение некоторого времени, как кажется, ничего не делает, а только впитывает информацию, сравнительно бесплодно работает и увлекается посторонними делами. Этот период известен как "вынашивание идеи".

2.Решение трудной задачи или возникновение оригинальной идеи часто происходит совершенно неожиданно (в виде "озарения") и приводит к коренному изменению постановки задачи. В результате этого сложная задача нередко становится простой.

3.Врагами изобретательства являются негибкость мышления и склонность принимать желаемое за действительное, т.е. некритическое отношение к своей идеи.

3.3 Новые методы

Таким образом мы познакомились с сущностью традиционных методов решения технических задач при создании новой техники. Но этот традиционный способ становится слишком простым для условий непрерывно возрастающей сложности искусственной среды (системы машин). В этом случае основная трудность заключается в том, что проектировщик утрачивает контроль над ходом разработки, т.к. используемый им уже системный метод уводит его все дальше от искомого решения и в этом случае проектировщик системы лишен возможности сконцентрировать свое внимание на одном частном вопросе, чтобы решать задачу по частям.

Использования традиционных методов в этом случае может полностью заблокировать возможность новаторства на уровне систем.

Для исключения этого нужны уже проектировщики и организаторы широкого профиля, творческое мышление которых базировалось бы на глубоких теоретических и практических знаниях об изменениях от общественных движений до конструкции деталей.

Точно так же будут нужны и новые методы, которые обеспечивали бы достаточный объем информации для принятия решений на каждом из этих уровней.

Все новые методы (нетрадиционные) решения системных технических задач направлены на то, чтобы заставить проектировщика "думать вслух", позволить другим людям ознакомиться с процессами мышления, которые до сих пор протекали у него в голове, объектировать процесс проектирования.

Что же за новые методы проектирования появились при решении этих усложненных технических задач?

4. Нетрадиционные методы решения технических задач

Интенсифицировать процесс творческого поиска новых решений можно с помощью следующих новых нетрадиционных методов [1,2,3].

1) "мозговой штурм" или "мозговая атака";

2) синектики;

3) морфологического анализа;

4) ликвидации тупиковых ситуаций;

5) автоматизированное проектирование (конструирование) с помощью ЭВМ.

Далее будут рассмотрены каждый из указанных нетрадиционных методов поиска новых технических решений.

4.1 Метод "мозгового штурма" или "мозговой атаки"

Метод "мозгового штурма" или "мозговой атаки" был разработан американским предпринимателем и изобретателем, бывшим морским офицером А. Осборном в 1953г. и представляет собой эмпирически найденный эффективный способ решения творческих задач. Он применяется для получения новых идей в науке, технике, административной и торговой деятельности.

При выполнении этого метода стимулируется группа лиц (специалистов) к быстрому генерированию большого количества идей. Метод основан на том, что одна высказанная мысль базируется на другой, комбинируется с ней и порождает следующую, в результате возникает поток идей.

Методом "мозговой атаки" можно рассматривать любую проблему, если она достаточно просто и ясно сформирована. Этот метод можно использовать на любой стадии проектирования машины. Его можно также использовать для генерирования информации, а не идей.

 Скачать реферат