 | | |
- Алгоритм - 2010 г.
- Основные положения методики проведения ФСА. Методические рекомендации
- Алгоритм - 1998 г.
- Алгоритм - 1990 г.
Впервые алгоритм объединения альтернативных систем был обнародован в работе В. Герасимова и С. Литвина "Технический отчет №1 по теме "Механизмы перехода в надсистему альтернативных систем", а затем, без изменений, в их же статье "Зачем технике плюрализм : (развитие альтернативных технических систем путем их объединения в надсистему)". Он представлял собой перечень из 6-ти последовательных шагов. Формулировалось альтернативное противоречие (АТП).
При этом задача ставилась одновременно для двух систем, что было нетипично для традиционного подхода к решению проблем.
Законченный вид алгоритм получил в 1998 году. Он включал уже 11 шагов. В 2010 году алгоритм был дополнен приложением. В него был включен фрагмент методических рекомендаций "Основные положения методики проведения ФСА". Этот фрагмент связан с определением функции объекта анализа.
Версия алгоритма 2010 года не является канонической. В результате накопления фонда решенных задач в алгоритм будут вносится дополнения и поправки.
- Основные положения методики проведения функционально-стоимостного анализа: метод. реком./ разработчики ВМ. Герасимов, В.С. Калиш, М.Г. Карпунин, А.М. Кузьмин, С.С. Литвин -М.: Информ -ФСА, 1991. -40 с.Режим доступа: http://www.triz-summit.ru/ru/section.php?docId=3952. -Загл. с экрана.
- Герасимов В. Интенсификация теплообмена: учеб. пример [Рукопись]/ В.М. Герасимов, М.Г. Баркан. -1998. -8 с.-Деп. в ЧОУНБ 26.04.2007 № 3134.
- Gerasimov V. Intensification of heat exchange: (case study) [Рукопись] / V. Gerasimov, M. Barkan. 1998. -8 p. -Деп. в ЧОУНБ 26.04.2007 № 3135.
- Герасимов В.М. Технический отчет №1 по теме "Механизмы перехода в надсистему альтернативных систем"[Рукопись]/ В.М. Герасимов, С.С. Литвин; Теорет. отдел ТРИЗ и ФСА НИЛИМ.-Л., 1990. -37 с.-Рукопись деп. В ЧОУНБ 20.03.1990 № 871.
- Герасимов В.М. Зачем технике плюрализм: (развитие альтернативных технических систем путем их объединения в надсистему)/ В.М. Герасимов, С.С. Литвин // Журнал ТРИЗ. -1990. -Т.1. -№ 1. -С. 11-26.
* * *
АЛГОРИТМ
объединения альтернативных систем (2010 г.)
1. Исходная ситуация.
Описать исходную ситуацию. Указать объект анализа и привести его краткую характеристику.
2. Проблемы объекта анализа.
- Отметить недостаток объекта, который нужно устранить. Если недостатков несколько, отметить каждый в отдельности.
- Для каждого отмеченного недостатка подобрать связанное с ним достоинство объекта и описать эту пару в виде технического противоречия.
- Указать ограничения на изменения объекта - ничего вообще нельзя менять; менять можно, но только частично; можно менять все и т.д.
3. Главная функция объекта анализа.
Привести предварительную формулировку главной функции объекта, затем, если это необходимо, уточнить ее, применяя правила ФСА [1, Приложение].
4. Альтернативная система.
4.1. Подобрать в пару к исходному объекту альтернативную систему.
Альтернативная система - это объект с той же главной функцией, что и исходный объект, но не имеющий его недостатков (именно это является главным преимуществом альтернативной системы).
Где взять альтернативную систему? В зависимости от обстоятельств, следует:
- воспользоваться единственной реально существующей системой, например, взять исходный объект на более раннем этапе его развития;
- выбрать одну из нескольких реально существующих конкурирующих систем (т.е. систем, предназначенных для выполнения тех же целей);
- скомпоновать собирательный образ ("сборный прототип") из нескольких реально существующих конкурирующих систем;
- предложить гипотетическую систему (такую, которой по факту нет, но в принципе понятно, как ее сделать);
- придумать фантастическую систему (такую, которую невозможно сделать без нарушения известных законов природы).
4.2. Отметить недостатки альтернативной системы.
5. Базовая система.
Из двух элементов альтернативной пары следует выбрать базовую систему, руководствуясь следующими соображениями:
- как правило, следует взять более простую и дешевую систему с ухудшенным функционированием;
- в случае, когда обе системы по стоимости примерно равны, а отличаются только особенностями функционирования, в качестве базовой следует рассмотреть по очереди каждую из них.
6. Альтернативное противоречие.
Альтернативное противоречие формулируют сразу для двух систем - базовой и альтернативной. При сравнении достоинств и недостатков систем следует:
- привести полную формулировку альтернативного противоречия по типу технического противоречия (ТП):
(АТП1) Если система реализована в виде (указать название базовой системы), то ее достоинством является (указать), но при этом имеется недостаток (указать).
(АТП2) Если система реализована в виде (указать название альтернативной системы), то ее достоинством является (указать устраненный недостаток базовой системы), но при этом имеется недостаток (указать).
- привести полную формулировку альтернативного противоречия по типу физического противоречия (ФП):
(АФП1) Система должна быть реализована в виде (указать название базовой системы), чтобы обладать достоинством (указать), и
(АФП2) система должна быть реализована в виде (указать название альтернативной системы), чтобы обладать достоинством (указать).
- привести краткую формулировку альтернативного обостренного противоречия:
(АОП1) Система должна быть реализована в виде (указать название базовой системы) и
(АОП2) эта же система должна быть реализована в виде (указать название альтернативной системы).
- Отметить возможные способы разрешения противоречия (в пространстве, во времени, системным переходом).
7. Задача.
Чтобы правильно сформулировать изобретательскую задачу, следует объединить достоинства базовой и альтернативной систем.
8. Перенос ресурсов.
- Отметить те достоинства базовой системы, которые должны быть сохранены в конечном варианте предложения.
- Указать "оперативную зону" базовой системы, т.е. то место, в котором ее функционирование должно быть улучшено.
- Перечислить те элементы альтернативной системы, которые необходимо перенести в оперативную зону базовой системы, и отметить каким именно полезным свойством обладают эти элементы.
- Указать "оперативное время", в течение которого необходимо и достаточно улучшить функционирование базовой системы.
9. Портрет ответа.
- Перечислить вместе (сложить) положительные ресурсы обоих систем.
(Внимание! Первые результаты сложения могут показаться неудачными. Однако, работу следует продолжить, т.к. нужное для решения задачи свойство часто проявляется не сразу).
- Минимизировать привнесенные из альтернативной системы ресурсы, т.е., по возможности, постепенно уменьшить их количество вплоть до нуля.
- Выявить в базовой системе те элементы, которые могут быть использованы для полной или частичной замены привнесенных извне элементов.
- Желательно нарисовать схематический рисунок по схеме: БС + МРАС = ПО (где: БС - базовая система, МРАС - минимизированные ресурсы из альтернативной системы, ПО - графический образ "портрета ответа").
10. Техническое решение.
- Описать реальное решение задачи.
- Ввести хотя бы грубую, прикидочную количественную оценку полученного решения ("представить ответ в масштабе").
11. Последствия от изменений в системе.
- Отметить положительные последствия в надсистеме.
- Указать недостатки, которые не удалось устранить при объединении альтернатив, либо те, которые возникли в результате этого объединения.
Приложение
Основные положения методики проведения ФСА. Методические рекомендации
(п.п. 2.12 - 2.15; 2.18; 3.2.3.1 - 3.2.3.10) [1].
2.12. Функция - проявление свойств материального объекта, заключающееся в его действии (воздействии или взаимодействии) на изменение состояния других материальных объектов.
2.13. Носитель функции - материальный объект, реализующий рассматриваемую функцию.
2.14. Объект функции - материальный объект, на который направлено действие рассматриваемой функции.
2.15. Полезная функция - функция, обусловливающая потребительские свойства объекта. ………
2.18. Главная функция - полезная функция, отражающая назначение объекта (цель его создания). ………
3.2.3.1. Функции формулируются для конкретного объекта применительно к конкретным условиям работы.
Пример. Электрическая лампа накаливания в настольном светильнике кроме полезной функции "излучать свет" выполняет также вредную функцию "излучать тепло". При использовании этой же лампы в инкубаторе функция "излучать тепло" является полезной, а "излучать свет"- нейтральной.
3.2.3.2. Формулировка функций не должна содержать указаний на конкретное материальное воплощение объекта (для технических систем - на конкретное конструкторско-технологическое исполнение).
Пример. Функцию мясорубки следует обозначить словосочетанием не "резать мясо", а "измельчать продукт", поскольку глагол "резать" указывает на конкретную технологическую операцию, а глагол "измельчать" допускает многовариантность выполнения этого действия. Понятие "продукт" в данном случае является более обобщенным, чем понятие "мясо".
3.2.3.3. Согласно определению функции (п. 2.12) ее объектом должен быть материальный объект: вещество или поле. При анализе информационных систем в качестве материального объекта рассматривается также информация. Объектами функции не должны выбираться свойства и параметры исследуемой системы.
Пример. Функция рамы велосипеда - "удерживать детали", а не "придавать устойчивость" или "обеспечивать жесткость".
3.2.3.4. Согласно определению функции (п. 2.12) ее проявление состоит в действии. С учетом этого при формулировании функции необходимо выбирать глагол, отражающей это действие. Не рекомендуется использовать для формулировки функций глаголы, не обозначающие прямое действие (обеспечить, улучшить, добиться, предотвратить, исключить и др.).
Пример (см. п. 3.2.3.3).
3.2.3.5. Согласно определению функции (п. 2.12) она должна содержать характеристику действия относительно объекта функции. Критерием наличия функции является изменение хотя бы одного параметра объекта функции.
Пример. Функция электрокипятильника -"нагревать жидкость". Изменяемый параметр жидкости - температура.
3.2.3.6. В завершенном виде формулировка функции должна включать обозначения действия функции (п. 3.2.3.4) глаголом в неопределенной форме и объекта функции (п. 3.2.3.5) существительным в винительном падеже.
Примеры: электрический провод -"проводить ток"; автомобиль - "перемещать груз".
3.2.3.7. При необходимости в определение функции могут быть включены дополнения (обстоятельства), которые характеризуют место, время, направленность функции и т.д. Эти дополнения рекомендуется приводить в скобках.
Примеры:
нитка - "соединять пуговицу (с тканью)";
зубная щетка - "удалять грязь (с зубов)";
шнек мясорубки - "вводить продукт (в решетку)";
синхронный двигатель F1- "вращать механизм (в рабочем режиме)"; F2 - "вращать механизм (при пуске)".
Выполнение двигателем одной и той же функции в разные периоды работы механизма обеспечивается разными обмотками - пусковой и рабочей.
3.2.3.8. При формулировании глагольной части функции рекомендуется не употреблять частицу "не", т.е. функция должна отражать позитивное действие.
Пример. Для гидроплотины неточной будет формулировка "не пропускать воду", более точной - "задерживать воду".
3.2.3.9. Формулирование полезной функции объекта целесообразно проводить в определенной последовательности:
- предложить первоначальную формулировку функции объекта, которая представляется правильной;
- проверить возможность самостоятельного выполнения объектом сформулированной функции (критерием подтверждения такой возможности является наличие в объекте хотя бы одного элемента, участвующего в выполнении функции);
- дать уточненную формулировку функции, используя вопросы:"зачем выполняется эта функция?" (если элемент по п.2 выявлен); "каким образом выполняется эта функция?" (если такой элемент не выявлен).
Если предварительная формулировка окажется неточной, процедуры по п.2 и 3 повторяются до нахождения уточненной формулировки, которая отразит наличие в анализируемом объекте хотя бы одного элемента, выполняющего эту функцию.
Пример 1. Для случая, когда процедура формулирования функций начинается с подсистемы (нити накаливания электрической лампы):
1) F1 - "проводить ток";
2) нить накаливания может сама проводить ток;
3) зачем проводить ток? Уточненная формулировка функции F2 - "преобразовать ток (в тепло)"; 2) нить сама может это сделать;
3) зачем? F3 - "преобразовать тепло (в свет)";
2) нить сама может это сделать;
3) зачем? F4 - "излучать свет";
2) нить сама может это сделать;
3) зачем? F5 - "освещать помещение".
В нити накаливания отсутствует элемент, выполняющий эту функцию. Вывод: уточненная формулировка функции нити накаливания: F4 - "излучать свет".
Пример 2. Для случая, когда процедура формулирования функции начинается с надсистемы (ледокола, проводящего караван судов):
1) F1 - "доставлять груз";
2) ледокол не может сам выполнить эту функцию, ее выполняют суда;
3) каким образом доставлять груз?
F2 - "перемещать суда (сквозь лед)";
2) ледокол не может сам выполнить эту функцию;
3) каким образом перемещать суда?
F3 - "удалять лед (перед судами)";
2) ледокол сам может выполнить эту функцию. Вывод: уточненная формулировка функции ледокола: F3 - "удалять лед (перед судами)".
3.2.3.10. Если при формулировании функции установлено, что одно и то же действие направлено на разные объекты, то следует сформулировать ряд однотипных функций для каждого из этих объектов. Подобная ситуация типична для функций соединения, защиты разных элементов и т. п.
Пример. Предварительно сформулированная функция рамы велосипеда - "удерживать детали" при последующем анализе представляется в виде ряда функций: "удерживать (заднее) колесо", "удерживать руль", "удерживать седло", "удерживать насос" и т.д.
* * *
АЛГОРИТМ
объединения альтернативных систем (1998 г.)
(фрагмент из [2] и [3])
1. Исходная ситуация
- указать объект анализа и привести его краткую характеристику;
- сформулировать главную функцию объекта;
- описать проблемы:
- отметить недостатки объекта, которые нужно устранить (либо отсутствующие достоинства, которые нужно добавить);
- отметить достоинства объекта в паре с его недостатками (сформулировать в виде противоречия);
- указать ограничения на изменения - вообще ничего нельзя менять; менять можно, но только частично; можно менять все и т.д.
2. Альтернативная система
Альтернативная система - это объект с той же главной функцией, что и исходный, но со взаимно противоположными достоинствами и недостатками.
В зависимости от обстоятельств, следует:
- воспользоваться единственной реально существующей системой;
- выбрать одну из нескольких реально существующих конкурирующих систем;
- скомпоновать собирательный образ из нескольких реально существующих конкурирующих систем;
- предложить гипотетическую систему (такую, которой по факту нет, но в принципе понятно, как ее сделать);
- придумать фантастическую систему (такую, реализовать которую невозможно без нарушения известных законов природы).
3. Альтернативное противоречие
При сравнении достоинств и недостатков исходной и альтернативной систем, следует:
- привести полную формулировку по типу технического противоречия (ТП):
"Если система А, то хорошо это, а плохо то; если система Б, то наоборот - хорошо то, а плохо это";
- привести полную формулировку по типу физического противоречия (ФП):
"Система должна быть А, чтобы было хорошо это, и система должна быть Б, чтобы было хорошо то";
- привести краткую формулировку обостренного противоречия:
"Система должна быть А, и система должна быть Б";
- Отметить возможные способы разрешения противоречия (во времени, в пространстве, системным переходом).
4. Базовая система
- как правило, следует выбрать более простую и дешевую систему с ухудшенным функционированием;
- в случае, когда сравниваемые системы по стоимости примерно равнозначны, а отличаются особенностями функционирования, в качестве базовой следует рассмотреть по очереди каждую из них.
5. Оперативная зона базовой системы
- указать место, где необходимо и достаточно улучшить функционирование.
6. Недостатки базовой систем
- указать, что подразумевается под термином "улучшить функционирование".
7. Задача
- сформулировать по правилам построения мини-задачи: "Все остается как было, а недостаток исчезает".
8. Ресурсы альтернативной системы
- определить, благодаря какому свойству (одному или нескольким) обеспечивается хорошее функционирование альтернативной системы;
- определить, какие именно элементы системы обеспечивают отмеченные положительные свойства;
- классифицировать выявленные свойства по "способу их действия": во времени, в пространстве, системный переход и т.д.
9. Портрет ответа
- перечислить элементы базовой системы, которые обеспечивают ее преимущества;
- перенести в оперативную зону базовой системы ресурсы альтернативной.
10. Техническое решение
- выявить в базовой системе элементы, которые могут полностью, либо частично заменить привнесенные извне элементы (если при согласовании элементов возникнут проблемы, рассмотреть их в качестве самостоятельных задач - см. пункт 11);
- ввести хотя бы грубую, прикидочную количественную оценку полученного решения ("представить ответ в масштабе").
11. Последствия от изменений
- отметить положительные последствия в надсистеме;
- указать недостатки, которые не удалось устранить при объединении альтернатив, либо те, которые возникли в результате этого объединения.
* * *
АЛГОРИТМ
объединения альтернативных систем (1990 г.)
(фрагмент из [4] и [5])
Предложенные механизмы опробованы на практике в трех областях применения.
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ.
Здесь можно предложить достаточно простой алгоритм:
1.1. Выбрать исходную ТС, которую необходимо усовершенствовать.
1.2. Сформулировать главную функцию исходной ТС.
1.3. Определить круг конкурирующих ТС.
1.4. Сформулировать главное противоречие исходной ТС (функционально-затратное).
1.5. Среди конкурирующих ТС выделить альтернативную по принципу дополнительности к главному ТП исходной ТС. Если реальной альтернативной системы обнаружить не удалось, построить гипотетическую альтернативную ТС.
1.6. Сформулировать альтернативное ТП.
Можно отметить, что переход в надсистему альтернатив позволяет поставить глубинные задачи, неочевидные даже для специалистов. Это связано с тем, что задача ставится для двух систем одновременно, что совершенно нетипично для традиционного формулирования проблем.
* * *
|
вверх
