Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Постановка задачи поиска улучшенного технического решения с помощью морфологического метода выполняется в соответствии с ниже описанными операциями.
1. Описание проблемной ситуации. Эта операция представляет собой самую предварительную краткую формулировку задачи, в которой должны содержаться ответы на следующие вопросы:
2. Описание функции (назначения) технического объекта. Описание содержит четкую и краткую характеристику технического средства, с помощью которого можно удовлетворить возникшую потребность. Рекомендуется давать сначала качественное, а потом количественное описание функции, которую требуется реализовать с помощью разрабатываемого технического объекта.
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. Ведущий класс технических объектов по сравнению с рассматриваемым имеет близкую функцию и более высокий технический уровень. Например, для автомобилестроения ведущим классом может быть авиация, для строительства – машиностроение.
Список основных требований к прототипу составляют в зависимости от уровня его описания в виде списка требований к принципу действия или техническому решению. Количественное описание функции технического объекта вместе со списком основных требований представляет собой техническое задание на разработку нового поколения 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.
4. Составление списка недостатков прототипа. 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, то есть для каждого прототипа следует указать:
Для каждого критерия, показателя и фактора следует дать по возможности количественную оценку с перспективой на будущее.
5. Предварительная 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 и легко обозримое представление о задаче, что способствует продуктивной работе.
Дано:
Требуется:
в процессе решения задачи так изменить прототип, то есть найти такое новое техническое решение, которое бы реализовало интересующую функцию и не имело (или имело в меньшей мере) недостатки, присущие прототипу.
В дополнение к этому выбирают критерий качества, то есть такой наиболее важный количественный показатель или параметр, с помощью которого из двух или нескольких допустимых вариантов технического решения выбирают наилучший. Допустимыми называют такие варианты решений, которые удовлетворяют основным требованиям. За критерий качества обычно принимают какой-либо критерий развития или другие наиболее важные показатели.
Построение конструктивной функциональной структуры основывается на законе соответствия между функцией и структурой технического объекта.
Гипотеза о законе соответствия между функцией и структурой технического объекта имеет следующую формулировку:
каждый элемент технического объекта или его конструктивный признак имеют хотя бы одну функцию по обеспечению реализации функции технического объекта, то есть исключение элемента или признака приводит ухудшению какого-либо показателя технического объекта или прекращению выполнения им своей функции. Совокупность всех таких соответствий в техническом объекте представляет собой функциональную структуру в виде ориентированного графа, который отражает системную целостность технического объекта и соответствие между его функцией и структурой (конструкцией).
Конструктивная функциональная структура представляет собой ориентированный граф, вершинами которого являются наименования элементов технического объекта и объектов окружающей среды, а ребрами – функции элементов.
При построении конструктивной функциональной структуры сначала изображают вершины. Первая сверху вершина – наименование самого технического объекта. Во втором ряду (по горизонтали) предпочтительно располагать вершины-объекты окружающей среды, в третьем ряду вершины-элементы. В вершинах, представляющих собой овалы или прямоугольники, указывают обозначения и наименования объектов окружающей среды и элементов.
После этого строят направленные ребра графа. Ребра выходят из вершин-элементов, чьи функции они описывают, и заканчиваются в вершинах-элементах, работу которых они обеспечивают, или в вершинах-объектах окружающей среды, взаимодействующих с рассматриваемым элементом. Из каждой вершины-элемента выходит столько ребер, сколько функций имеет элемент. Вершины, в которых заканчиваются ребра-функции, указаны в описании функции. Конструктивная функциональная структура может иметь ребра двух типов. Первый тип – простые ребра, начинающиеся в одной вершине и заканчивающиеся в другой единственной вершине. Ребра второго типа описывают функции элементов, которые обеспечивают соединение или взаимодействие между другими несколькими элементами и объектами окружающей среды. Такие ребра имеют один «выход» и несколько «входов», соединенных между собой И-вершиной, то есть они начинаются в одной вершине-элементе и через абстрактную И-вершину заканчиваются в двух и более вершинах-элементах (объектах окружающей среды).
Всем ребрам в графе присваивают обозначения, совпадающие с обозначениями соответствующих функций элементов. Вершины графа (при их изображении) рекомендуется располагать в таком порядке, чтобы было минимальное число пересечений ребер и чтобы вершины. Связанные ребрами, были ближе друг к другу. При этом можно допустить расположение элементов и в четвертом ряду.
После этого проводят корректировку (улучшение) конструктивной функциональной структуры, для чего необходимо ответить на вопросы:
После ответа на перечисленные вопросы строят улучшенную конструктивную функциональную структуру. При этом возможны ситуации, когда не удается изменить функциональную структуру прототипа или появляется несколько альтернативных улучшенных функциональных структур.
Следует иметь в виду, что число элементов, на которые разделяют технический объект, должно быть не менее трех, но не более десяти. В результате для каждого прототипа получают одну или несколько функциональных структур. При этом можно использовать и составлять самим каталог функциональных структур для интересующего класса технических объектов.