Материал: 1284

240

Цель первой части АРИЗ - перейти от поверхностного противоречия к модели «М» задачи (рисунок 3.26), представляющей собой два элемента системы (конфликтующую пару) и углубленное противоречие между ними.

АРИЗ свойственно постепенное сужение анализируемой области (области рассмотрения) в системе. Вначале рассматривается изобретательская ситуация со многими элементами и конфликтами. Из всех элементов отбирают только два - конфликтующую пару, а затем переходят от пары элементов к одному, который и исследуется на следующих частях АРИЗ.

Вконце первой части модель представляют в вепольном виде и преобразуют эту модель в соответствии с тенденциями развития вепольных систем. Если это приводит к решению задачи, то рекомендуется проверить решение - перейти к седьмой части (на рисунке 3.26 это показано стрелкой внизу), и даже если оно удовлетворяет, продолжить решение задачи по АРИЗ, начиная со второй части. При этом, возможно, получим решение еще лучшее.

Во второй части АРИЗ предельно сужают область исследования, определяя оперативные параметры: оперативную зону, оперативное время и вещественно-полевые ресурсы.

Втретьей части АРИЗ определяют идеальный конечный результат и обостренное противоречие. Формулируя обостренное противоречие необходимо следить за выполнением логики АРИЗ, если она не соблюдена, то следует вернуться к первой части и откорректировать модель задачи (стрелка обратной связи, показанная на схеме рисунке 3.26 наверху). Кроме того, осуществляют попытку получить структурное решение, используя стандарты на решение изобретательских задач. Если решение найдено, то его проверяют, переходя к седьмой части (стрелка внизу на рисунке 3.26) и продолжают решение, начиная с четвертой части.

Вчетвертой части мобилизуют и применяют вещественно-полевые ресурсы (ВПР), выявленные во второй части. Использование ВПР позволяет получить решение более идеальное.

Пятая часть АРИЗ предназначена для разрешения обостренного противоречия. Для этой цели используется информационный фонд (стандарты на решение изобретательских задач, задачи-аналоги, технологические эффекты, приемы). Если решение найдено, то переходят к седьмой части и проверяют его, а затем продолжают решение по 6-9 частям.

Основная цель шестой части АРИЗ - переход от физического решения к техническому. Для этого необходимо сформулировать технический способ осуществления физического решения, разработать конструктивное воплощение и технологическую реализацию. Если решение не получено, то рекомендуется вернуться к первой части (на рисунке 3.26 это показано в виде петли обратной связи), заново сформулировать углубленное противоречие и решать задачу. Если и в этом случае не получено решение, то снова формулируют модель задачи, выбрав другое поверхностное противоречие. При необходимости такое возвращение совершают несколько раз - с переходом к надсистеме (системе более высокого ранга).

241

Вседьмой части алгоритма осуществляется анализ полученного решения и определение его пригодности для конкретных производственных условий, т.е. проводится оценка решения. Один из приемов оценки решения - это сравнение его с ИКР. Степень близости полученного решения к ИКР определяет качество полученного решения.

Врезультате оценки решения могут возникнуть две ситуации: полученное решение приемлемо или неприемлемо (удовлетворяет или не удовлетворяет требованиям ИКР и заказчика). В первом случае идею решения развивают с помощью восьмой части и оценивают ход решения в девятой части. Когда решение по каким-то причинам не устраивает, то целесообразно вернуться к первой части (петля обратной связи на рисунке 3.26 показана штрихпунктирной линией) и сформулировать другую модель задачи. Если решение удовлетворительно, то следует проверить (по патентным данным) формальную новизну полученного решения и выявить подзадачи, возникающие при технической разработке полученной идеи, записать возможные подзадачи - изобретательские, конструкторские, расчетные, организационные. После этого развивают идею решения и оценивают ход решения в соответствии с восьмой и девятой частями.

Ввосьмой части развивается идея решения по трем направлениям. Первоначально определяется соответствие полученного решения надсистеме, куда должна входить рассматриваемая в задаче система. Такое соответствие зависит от уровня полученного решения: принципиально новое – «пионерское» (например, изобретение самолета, радио, лазера, компьютера и т.п.) и не принципиально новое – «непионерское».

Если решение «непионерское», то решение подстраивается под систему

инадсистему. Прежде всего следует выяснить взаимосвязи разработанной системы с другими системами, надсистемой и внешней средой и обеспечить процесс их взаимодействия так, чтобы не вызывать взаимных отрицательных явлений. Это осуществляется в соответствии с законами развития технических систем, например, согласованием параметров, форм, связей, веществ и полей вновь создаваемой системы с надсистемой и окружающей средой. Кроме того, осуществляется согласование процессов по времени, в частности, согласование ритмики работы.

Если при этом выявляются какие-то недостатки, то они устраняются. Часто в таких случаях устранение этих недостатков является новой задачей, которая тоже может быть решена по АРИЗ. После этого решение дорабатывается конструктивно, технологически, разрабатываются мероприятия по использованию полученного решения.

Если решение «пионерское», то для его осуществления, как правило, следует изменить надсистему. С особым упорством психологическая инерция проявляется в сохранении старой формы в новых изобретениях.

Иногда старая форма может быть следствием психологической инерции потребителей, отдающих предпочтение привычному, традиционному представ-

242

лению об изделии. Все большее распространение получают изделия в стиле «ретро».

Второе направления развития идеи решения - использование полученного решения по новому назначению - для выполнения других функций, для других систем.

Третье направление - применение полученной идеи решения для решения других задач. Так формулируются новые стандарты на решение изобретательских задач. Таким образом, на выходе восьмой части мы получает развитие идеи и дополнительные решения.

Цели девятой части - совершенствование навыков пользования АРИЗ и усовершенствование самого АРИЗ. Такая операция проводится путем сопоставления идеального хода решения задачи по всем шагам АРИЗ с реальным. Тем самым производится оценка хода решения.

После получения решения достаточно легко представить идеальный ход решения, поскольку «с вершины» полученного решения легче увидеть наиболее быстрый, легкий и точный путь, который ведет к вершине этого решения. При сравнивании реального решения с идеальным легче обнаружить просчеты и неточности, допущенные при решении. Следует тщательно разобраться в причинах этих ошибок, запомнить их и учесть при решении других задач. За счет такого анализа совершенствуется методика решения, значительно эффективнее и быстрее происходит ее освоение.

Иногда ошибки совершаются не потому, что пользователь не владеет АРИЗ, а из-за несовершенства алгоритма. Такие ошибки собираются и систематизируются, чтобы устранить недостатки АРИЗ. Происходит постепенное совершенствование АРИЗ.

243

3.5 Технология прикладного системного анализа при проектировании систем РЭС

Операция 1. Фиксация проблемы: инициация системного исследова-

ния. Фиксация проблемы начинается с точного названия объекта проектирования и описания недостатков существующего прототипа или аналогов. Заметим, что фиксация проблемы является лишь отправной точкой для отыскания недостающей информации по объекту проектирования, а вовсе не окончательной формулировкой проблемы, которая в полной мере будет выполнена на последующих этапах системного исследования.

При обосновании проблемы необходимо рассмотреть потребность в проектируемом объекте. Потребность определяется следующими факторами:

-наличием серийно выпускаемого объекта, выполняющего рассматриваемую в данной проблеме функцию;

-наличием недостатков этого объекта;

-возможными направлениями устранения этих недостатков;

-технической и технологической возможностью выхода из рассматриваемой проблемной ситуации.

Анализ потребности необходимо проводить на основе детального информационного исследования и с учетом опыта эксплуатации прототипа объекта проектирования.

Операция 2. Составление списка участников проблемной ситуации.

Для того, чтобы спроектировать технический объект, не породив новых проблем, необходимо выявить всех участников проблемной ситуации. Например,

впроблеме создания некоторого радиотехнического устройства, предназначенного для массового потребителя, в число участников проблемной ситуации входит не только потребитель, но и производитель, продавец, сервисные службы, окружающая среда, будущее поколение. При составлении списка участников проблемной ситуации следует исходить из того, что неучет всех участников может не обеспечить ее преодоление, а включение в список несущественных (не определяющих проблему) участников затруднит системное исследование.

В общем случае, в число участников проблемной ситуации могут вхо-

дить:

-заказчик;

-разработчики (системотехники, схемотехники, конструкторы);

-изготовители;

-специалисты по маркетингу и торговой реализации объекта проектирования;

-финансисты (спонсоры);

-специалисты по эксплуатации;

-потребители;

244

-специалисты по утилизации объекта проектирования после достижения срока службы;

-безмолвные участники (прошлое поколение, будущее поколение, окружающая среда).

Операция 3. Составление проблемного массива. Имея список участ-

ников проблемной ситуации, необходимо заняться их проблематикой, то есть изучением проблем каждого участника в общей проблеме создания технического объекта. Проблемный массив - это список участников проблемной ситуации с указанием проблем каждого участника. Для систематизации информации, полученной на этом этапе системного исследования, рекомендуется составить таблицу по следующей форме, которая отражает содержание проблемного массива (таблица 3.40)

Таблица 3.40

Проблемный массив

Операция 4. Выбор конфигуратора. Для того, чтобы построить адек-

ватную модель проблемы создания объекта проектирования, необходимо описать этот объект, используя различные языки. Под конфигуратором понимается минимально необходимое количество языков для создания адекватной модели проблемы. Так, для создания радиоэлектронных средств различной сложности могут быть использованы следующие языки:

-профессиональный (по характеру проблемы);

-математический;

-алгоритмический;

-финансовый;

-технические (язык чертежа, схемы);

-информационный.

При выборе конфигуратора нужно учесть особенности объекта проектирования (частотный диапазон, энергопотребление, быстродействие и т.п.), физические процессы, протекающие в нем, а также языки, используемые участниками проблемной ситуации. Результаты этого этапа рекомендуется также свести в таблицу 3.41.