Материал: 1284

171

где Pk -1 - это прототип для технического решения Pk; Pk -2 - прототип для Pk -

1 и т.д. Далее проводят анализ переходов (Pk -1 Pk), (Pk -2 Pk -1), ... и формулируют обобщенные ЭП, обеспечивающие такие переходы. Получен-

ные ЭП используют для получения новых решений Pk + 1 от прототипа Pk .

6. Обобщение опыта. После каждого удачного решения ТИЗ изобретатель должен обобщить свой опыт, т.е. рассмотреть возможность формулировки нового ЭП на основе решенной задачи или возможность ее использования как примера в каком-либо ЭП.

Наряду с созданием индивидуального фонда ЭП представляется полезным формирование фонда прототипов по своему классу ТИЗ. В качестве прототипов в первую очередь рекомендуется брать существенно отличающиеся, наиболее перспективные технические решения, изделия на уровне лучших мировых образцов.

Дополнительные рекомендации и примеры формирования индивидуальных фондов ЭП даны в книгах [19 , 26, 27].

172

3.4.3 Морфологический анализ

Метод морфологического анализа и синтеза был разработан в 30-х годах XX века швейцарским астрономом Ф.Цвикки для конструирования астрономических приборов. Первое весьма результативное практическое применение метода было продемонстрировано в 1942 г. в США Ф.Цвикки в авиационной фирме, где он в короткое время получил несколько десятков новых технических решений ракетных двигателей и ракет, среди которых, как оказалось позже, были предложены решения, повторяющие немецкие ракеты ФАУ-1, ФАУ-2.

Рассматриваемый морфологический метод основан на комбинаторике. Суть его состоит в том, что в интересующем изделии или объекте выделяют группу основных конструктивных или других признаков. Для каждого признака выбирают альтернативные варианты, т.е. возможные варианты его исполнения или реализации. Комбинируя их между собой, можно получить множество различных решений, в том числе представляющих практический интерес.

Например, для изделия «паяльник» в таблице 3.11 приведен перечень признаков и альтернативных вариантов. Если из каждой строки этой таблицы взять по одному варианту, то получим некоторую конструкцию паяльника. Так, для сочетания вариантов (1.1; 2.3; 3.3; 4.2; 5.1), где в каждой паре первая цифра обозначает номер строки, а вторая — номер столбца, получим конструкцию паяльника: «жало из меди, рукоятка — пластмассовая, форма жала

—цилиндрическая с заострением на конце, нагревательный элемент с предохраняющим кожухом, дополнительная функция паяльника — разрезание легкоплавких материалов».

Число возможных конструкций паяльника в таблице 3.11 нетрудно подсчитать. Оно будет равно произведению чисел вариантов в каждой строке, т.е. 5 5 4 3 5 = 1500.

Из рассмотренного примера видно, что суть метода заключается в построении морфологической таблицы, заполнении ее возможными альтернативными вариантами и в выборе из всего множества получаемых комбинаций наиболее подходящих и наилучших решений.

Морфологические методы в 50 – 60-е годы XX века нашли широкое распространение в США, Западной Европе, а также в нашей стране. Ф.Цвикки разработал несколько модификаций своего метода. Одна из таких модификаций представлена в морфологической таблице 3.12, разработанной У.Г. Зиннуровым. Эта таблица содержит более 3 млн. различных технологических принципов обработки металлов.

173

Таблица 3.11 Морфологическая таблица на изделие «Паяльник для монтажа ЭРЭ на

печатный узел»

В настоящем разделе изложена наиболее распространенная модификация метода Цвикки, основанная на функциональном подходе. В качестве признаков берутся функции элементов (узлов, деталей) рассматриваемого ТО, а в качестве альтернативных вариантов — различные способы реализации каждой функции.

Ниже подробно рассмотрено использование морфологического подхода к поиску улучшенных ТО. Однако не представляет особых затруднений использование изложенного метода и для поиска улучшенных технологических процессов или материалов (веществ).

174

Таблица 3.12 Морфологическая модель технологических принципов