Инженерное творчество

                                                

 

                                                Содержание

 

1. Введение 
2. Описание проблемной ситуации и формулировка задач инженерного творчества.
3. Заключение.
4. Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                  Введение

       История возникновения  и развития человечества –  это, прежде всего, история изобретения различных изделий и технологий.

        Инженерное  дело – это творческая техническая деятельность. В производстве имеется огромное количество нерешенных проблем. Оборудование, технологические процессы производства необходимо непрерывно совершенствовать, заменять более эффективными, безопасными, безвредными, энергосберегающими, экономичными разработками на основе новых открытий и изобретений.

        Чтобы стать  изобретателем, нужным производству  специалистом, надо научиться инженерному творчеству. По мере включения специалиста в творческий процесс накапливается опыт решения творческих задач. Инженер постепенно может стать новатором, крупным производственным деятелем, рационализатором, изобретателем.

        На основе  изобретений многие специалисты защищают кандидатские и докторские диссертации. Инженеры-изобретатели становятся учеными, обучают изобретательству молодых специалистов. А это способствует тому, что количество запатентованных изобретений с каждым годом возрастает.

        Без изобретений  нет новой техники, новых технологий. Поэтому обучение изобретательству дает большой экономический эффект. Запатентованные изобретения можно выгодно не только внедрять в производство, но и продавать зарубежным фирмам.

        Следовательно,  инженерное творчество обеспечивает  ускорение научно-технического прогресса и экономическое укрепление государства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Задачи инженерного творчества, как правило, решаются итерационным путем, т. е. делается несколько приближений к искомому решению на основе полученных результатов.

   Постановка задачи – нелёгкая  работа. Однако нужно всегда помнить, правильная постановка творческой инженерной задачи - это половина её решения. Она часто связана с отсечением многих бесперспективных и тупиковых направлений поиска. Нередки случаи, когда решение задачи находят в процессе её постановки. Поэтому не следует экономить время на анализ и постановку задачи.

    Выполняют работу с помощью операций 1-5, после чего предпринимаются попытки решения задачи естественным способом «проб и ошибок» или с помощью какого-либо метода.

     Операция 1 . Описание проблемной ситуации. Эта операция представляет собой самую предварительную краткую формулировку задачи, в которой должны содержаться ответы на следующие вопросы:

• В чем состоит затруднение или проблемная ситуация 
  и какова ее предыстория?
• Что требуется сделать для устранения проблемной 
  ситуации, т. е. какую потребность нужно удовлетворить?
• Что мешает устранению проблемной ситуации или достижению цели?
• Что дает решение задачи для людей, предприятия, народного хозяйства и т. д.?

       При описании проблемных ситуаций необходимо выявить полный объем знаний о потребности организации и о возможных средствах ее удовлетворения. Сбор информации не может продолжаться до бесконечности и должен быть подчинен конечной цели – решению проблемы, поэтому в течение всего процесса сбора информации целесообразно корректировать понимание проблемной ситуации, что позволяет отсечь избыточную информацию и сократить поиск.

        Процесс описания проблемной ситуации состоит из следующих этапов:

• фиксация проблемной ситуации (недостаточная  и неупорядоченная информация о ситуации);

• предварительное описание проблемной ситуации (упорядочение имеющейся информации и осознание ее недостаточности);

• информационный поиск (получение  дополнительной информации, которая  приводит к ее разупорядочению);

• полное описание проблемной ситуации (получение достаточной и упорядоченной информации о ситуации).

Проблемная ситуация возникает  в процессе познавательной деятельности субъекта, направленной на некий объект, когда субъект   встречает какое-то затруднение, преграду.

Например, собирая грибы, мы видим привлекательную поляну, но попасть на нее не можем, потому что глубокая лесная речка преграждает нам путь, а идти в обход далеко.

Проблемную ситуацию следует рассматривать  как «разрыв» в деятельности, «рассогласование»  между целями и возможностями субъекта. Проблемная ситуация представляет собой условия, порождающие проблему.

Проблемные ситуации возникают  тогда, когда результаты деятельности не соответствуют желанным целям; когда  ранее выработанные, теоретически обоснованные и практически проверенные методы решения не дают должного эффекта или не могут быть использованы; когда в практической деятельности обнаруживаются факты, которые не укладываются в рамки существующих теоретических представлений либо одна из частных теорий вступает в логическое противоречие с более общей теорией или другими областями жизни в пределах данной отрасли знаний. Например, появление новых крупных конкурентов на конкретном сегменте рынка приводит к тому, что объемы продаж снижаются, а традиционные методы рекламы не обеспечивают изменения ситуации в лучшую сторону.

Для корректной постановки проблемы необходимо понимание проблемной ситуации, которое трактуется как усвоение ее смысла и способность к ее воспроизведению. Здесь требуется адаптация общего знания к конкретному объекту. Перегруппировка и адаптация информации, как правило, выступают в виде переформулировки описания проблемной ситуации в силу того, что описание оказывается противоречивым.

При переформулировании надо учесть, что описание проблемной ситуации фиксирует не только элементы и структуру, но и эмпирический базис, ментальные модели. Полезно поставить вопрос: как еще можно составить описание проблемной ситуации, какими средствами, с учетом каких мотивов и установок?

Необходимой предпосылкой для использования имеющейся информации в целях получения дополнительной или новой информации о проблемной ситуации является способность постановщика проблемы к особой перегруппировке и адаптации информации, содержащейся в описании проблемной ситуации.

В результате либо описание проблемной ситуации дополняется новыми вопросами, которые возникают в процессе анализа описания, либо совокупность вопросов систематизируется посредством  выявления новых отношений между  ними. Оперируя первым или вторым приемом, можно находить новые элементы и структуры проблемной ситуации.

     Операция 2. Описание функции (назначения) технического объекта. Описание содержит четкую и краткую характеристику технического средства, с помощью которого можно удовлетворить возникшую потребность.

При этом рекомендуется давать сначала качественное, а затем количественное описание функции, которую требуется реализовать с помощью разрабатываемого технического объекта.

     Операция 3. Выбор прототипа и составление списка требований. В описании проблемной ситуации часто указывают прототип, который требуется усовершенствовать. Этот исходный прототип обычно приходится брать за основу при поиске улучшенного решения. Кроме этого, рекомендуется выбрать еще 1-2 дополнительных прототипа, имеющих определенные достоинства по сравнению с исходным. При этом в первую очередь используются существующие в практике изделия на уровне лучших мировых образцов, аналогичные технические решения в ведущем классе технических объектов.

Иногда при выборе прототипа удается найти подходящее решение и тем самым снять проблемную ситуацию. В этом случае при дефиците времени и ресурсов можно прекратить решение задачи поиска улучшенного технического решения. Однако при наличии времени почти всегда имеет смысл и есть возможность улучшить найденное решение и тем самым отодвинуть время возникновения новой проблемной ситуации.

      Операция 4. Составление списка недостатков прототипа. Как следует из закона прогрессивной конструктивной эволюции , каждый используемый технический объект обычно имеет некоторый список недостатков, устранение которых обеспечивает получение новой улучшенной модификации технического объекта. При выполнении этой операции необходимо стремиться выявить все недостатки прототипа, которые могут быть устранены в новом изделии, т. е. для каждого прототипа следует указать: критерии развития технических объектов;

показатели, не соответствующие  сформулированной функции;

факторы, снижающие эффективность или затрудняющие использование прототипа; показатели, которые желательно улучшить.

   Для каждого критерия, показателя и фактора следует дать по возможности количественную оценку с перспективой на будущее. Перечень требующих улучшения критериев, показателей и факторов с их количественной оценкой будем называть списком недостатков прототипа.

  При составлении списка недостатков целесообразно изучить конструктивную эволюции рассматриваемых технических объектов для более обоснованного выбора критериев развития, использовать метод обратной мозговой атаки . Полученный список недостатков необходимо упорядочить по степени важности их устранения и выделить самые важные недостатки, устранение которых будем считать главными целями решения задачи.

       Операция 5. Формулировка задачи.

  Кратко обобщаются результаты, полученные при выполнении операций 1-4. При этом задача традиционно содержит две части: «дано» и «требуется». Такое обобщение дает комплексное  легко обозримое представление о задаче, что способствует продуктивной работе.

 Дано:

а) качественное или количественное (в зависимости от 
характера задачи) описание функции и ограничений, накладываемых на реализацию функций;

б) перечень и описание возможных прототипов, и списки требований к ним;

в) списки недостатков прототипов. 
Требуется: в процессе решения задачи так изменить прототип, т. е. найти такое новое техническое решение, которое бы реализовало интересующую функцию и не имело (или имело в меньшей мере) недостатки, присущие прототипу.

 

       Любую инженерную задачу  можно упрощенно представить совокупностью трех компонентов:

1. исходные данные (материалы, сырье, энергия, информация и т. п.);
2. алгоритм решения задачи (способ переработки сырья, обработки информации или преобразования энергии, технология изготовления изделий);
3. результат решения задачи (конечный продукт).

      Эти  компоненты в зависимости от типа задачи могут быть известными (заданными) или неизвестными (неопределенными). В зависимости от этого все множество инженерных задач можно свести к конечному числу типов задач.

        Если все компоненты задачи  известны, то имеет место обычная инженерная задача.

        Ко второму типу относятся  задачи, в которых неизвестны  исходные данные. Это инженерная задача поиска сырья, исходного продукта, источника энергии или информации и т.д. для достижения известной цели известным способом.

        В третьем типе задач неизвестен  способ преобразования исходных данных в конечный результат. Это инженерная задача поиска новой технологии переработки сырья, нового способа преобразования энергии или алгоритма обработки информации, новой конструкции или новой технологии изготовления заданного изделия из конкретных материалов.

        К четвертому типу относятся  задачи, в которых неизвестен конечный результат, т.е. задачи поиска новой модели конструкции, формы, функции, материала и т.д. путем преобразования заданных исходных данных известными способами (технология).

        Пятый тип – это задачи, в  которых известен лишь конечный  результат (продукт, изделие). Это инженерные задачи поиска нового исходного сырья и новой технологии для достижения известной цели, создания искусственных конструкций, материалов.

        В шестом типе задач известными являются только исходные данные. Это инженерные задачи утилизации, эффективного использования резервов и возможностей, превращения вредных явлений в полезные, поиска нового применения известных объектов.

        К седьмому типу относят задачи, в которых известен лишь способ, явление преобразования. Это задачи практического применения открытий, результатов научных исследований, законов, физических и химических эффектов и явлений.

        И, наконец, последний тип, когда неизвестен ни один из компонентов, относится к новым, пока еще не существующим задачам.

        Данная классификация инженерных задач позволяет предопределить необходимые методы и средства решения. Если один или два компонента неизвестны, то задача может быть отнесена к изобретательским задачам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                              ЗАКЛЮЧЕНИЕ

        Решение изобретательской задачи  немыслимо без сбора, анализа  и переработки информации о новейших творческих разработках, о тенденциях развития соответствующей отрасли техники и конкретного технического объекта, о существующих и прогнозируемых общественных потребностях, новых научных достижениях и технических возможностях.