Основные методы поиска технических решений реферат

Обновлено: 04.07.2024

Выбрать ТО, улучшить его показатели методом ОМА (обратной мозговой атаки).

Выявить и устранить дефекты выбранного ТО методом ОМА.

В качестве ТО выбраны генератор прямоугольных импульсов и паяльник с источником питания.

В основе ОМА лежит закон конструктивно-прогрессивной эволюции ТО. Цель ОМА заключается в составлении наиболее полного списка недостатков объектов. Решаются две задачи:

выявление в существующих изделиях максимального числа недостатков;

максимальное устранение недостатков во вновь разрабатываемом изделии.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Похожие рефераты:

Преобразование аналоговой формы первичных сигналов для их обработки с помощью ЭВМ в цифровой n-разрядный код, и обратное преобразование цифровой информации в аналоговую. Практическая реализация схем аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей.

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ТРИГГЕРОВ В ИНТЕГРАЛЬНОМ ИСПОЛНЕНИИ 1. Цель работы Целью работы является исследование особенностей работы универсальных триггеров в

Устройство, формирующее код Y, количество нулей которого равно количеству единиц кода X.

Задание Выбрать ТО, улучшить его показатели методом ОМА (обратной мозговой атаки). Выявить и устранить дефекты выбранного ТО методом ОМА. В качестве ТО выбраны генератор прямоугольных импульсов и паяльник с источником

Одним из важных этапов разработки различных образцов техники, систем управления и регулирования является изучение их функционирования в условиях случайных факторов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ РЕПРОГРАММИРУЕМ0ГО ПОСТОЯННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТР0ЙСТВА 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Целью настоящей работы является исследование особенностей функционирования больших интегральных схем ( БИС ) репрограмируемых постоянных запоминаю.

Источник (передатчик) и получатель (приемник) служат для обмена некоторой информацией. В одном случае отправителем и получателем информации служит

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ТРИГГЕРОВ В ИНТЕГРАЛЬНОМ ИСПОЛНЕНИИ 1. Цель работы Целью работы является исследование особенностей работы универсальных триггеров в интегральном исполнении.

Обсуждаются результаты цикла сравнительного экспериментального исследования условий функционирования персонального компьютера в условиях воздействия электромагнитных импульсов ультракороткой длительности.

Формирование тактовых импульсов микроконтроллера. Схемы входных и выходных устройств, источника напряжения питания. Проектирование модуля инициализации микроконтроллера, процедур обработки прерываний, процедур вывода информации и процедуры Main.

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого ——————————————————————————————

ведение В настоящее время широко применяются устройства ввода информации, пульты дистанционного управления, устройства управления и т. д. для создания этих устройств используются преобразователи кодов.

Проектирование местного устройства управления с жесткой логикой (МУУ). Выбор параметров системы синхронизации: Проектируемое местное устройство управления будет использовать двухфазную систему синхронизации. В данном случае двухфазная система синхронизации более подходящий вариант, так как .

Изучение инвертирующей и неинвертирующей схем. Синусоидальный вид выходного сигнала. Интегратор и дифференциатор. Поведение обеих схем при подаче прямоугольных и гормональных импульсов. Понятие инерционности транзистора. Фильтры низких и высоких частот.

Изучение технических характеристик и демонстрация работы профессионально сканирующего приемника AR3000A, детектора поля D 006, генератора шума ГШ-1000М. Назначение портативных средств защиты информации, принцип работы оборудования, правила работы.

Число информационных разрядов кода. Вектор ошибок как n-разрядная двоичная последовательность, имеющая единицы во всех разрядах, подвергшихся искажению, и нули в разрядах. Функциональные и принципиальные схемы кодирующего и декодирующего устройств.

1. Выбрать ТО, улучшить его показатели методом ОМА (обратной мозговой атаки).

2. Выявить и устранить дефекты выбранного ТО методом ОМА.

В качестве ТО выбраны генератор прямоугольных импульсов и паяльник с источником питания.

В основе ОМА лежит закон конструктивно-прогрессивной эволюции ТО. Цель ОМА заключается в составлении наиболее полного списка недостатков объектов. Решаются две задачи:

· выявление в существующих изделиях максимального числа недостатков;

· максимальное устранение недостатков во вновь разрабатываемом изделии.

Большой размер опасной части

Уменьшить опасную часть

Плохая теплоизоляция ручки.

Сделать хорошую теплоизоляцию ручки.

Сделать ручку ремонтопригодной.

Плохое крепление провода к ручке.

Использовать керамический нагревательный элемент.

Сделать привинчивающийся разъем.

Большой блок питания.

Заменить блок питания тиристорным регулятором в ручке паяльника.

Непродуманный разъем соединения блока питания и паяльника.

Сделать штыревой разъем.

Нет автоподачи припоя и канифоли.

Разработать автоподачу припоя и канифоли.

Неудобная смена насадок.

Разработать специальный зажим для смены насадок в процессе работы.

Монотонность расцветки паяльника.

Выделять ручку и нагревательный элемент разными цветами.

Непрочные механические крепления нагревающей части и ручки.

Предусмотреть насадку для снятия припоя.

Нетермостойкая изоляция провода.

Использовать провод с термостойкой изоляцией.

Плохой нагревательный элемент.

Вынести нагревательный элемент ближе к жалу.

Плохое крепление жала.

Для автоподачи припоя сделать специальное жало с отверстием по середине.


Сложная буквенно-цифровая маркировка органов управления.

Упростить буквенно-цифровую маркировку органов управления.

Отсутствие управления формой импульсов.

Ввести управление формой импульсов.

Неудачная раскраска кнопок.

Разнести группы кнопок и изменить их цвета на менее контрастные.

Плохие жесткие переключатели кнопок.

Сделать клавишные переключатели.

Отсутствие возможности генерировать пачки импульсов.

Предусмотреть генерацию пачки импульсов.

Нет индикации текущего режима работы.

Организовать индикацию текущего режима работы.

Сделать ручку более удобной.

Малый диапазон частот.

Увеличить диапазон частот.

Нет ограничений по току.

Ввести ограничения по току.

Возможное несогласование параметров.

Сделать генератор в цифровой форме.

Плохое сочетание цветов (Черные кнопки кажутся нажатыми).

Сделать принципиально новую индикацию на генераторе импульсов.

Требует внешнего источника питания

Встроить источник питания

Ограниченные возможности генератора импульсов.

Расширить возможности генератора импульсов (частота, форма импульсов и так далее).

Задание
1. Выбрать ТО, улучшить его показатели методом ОМА (обратной мозговой атаки).
2. Выявить и устранить дефекты выбранного ТО методом ОМА.
В качестве ТО выбраны генератор прямоугольных импульсов и паяльник с источником питания.

В основе ОМА лежит закон конструктивно-прогрессивной эволюции ТО. Цель ОМА заключается в составлении наиболее полного списка недостатков объектов. Решаются две задачи:
* выявление в существующих изделиях максимального числа недостатков;
* максимальное устранение недостатков во вновь разрабатываемом изделии.

Недостатки Предложения
Большой размер опасной части Уменьшить опасную часть
Плохая теплоизоляция ручки. Сделать хорошую теплоизоляцию ручки.
Неразборная ручка. Сделать ручку ремонтопригодной.
Плохое крепление провода к ручке. Использовать керамический нагревательный элемент.
Негибкость провода. Сделать привинчивающийся разъем.
Большой блок питания. Заменить блок питания тиристорным регулятором в ручке паяльника.
Непродуманный разъем соединения блока питания и паяльника. Сделать штыревой разъем.
Нет автоподачи припоя и канифоли. Разработать автоподачу припоя и канифоли.
Неудобная смена насадок. Разработать специальный зажим для смены насадок в процессе работы.
Монотонность расцветки паяльника. Выделять ручку и нагревательный элемент разными цветами.
Непрочные механические крепления нагревающей части и ручки. Предусмотреть насадку для снятия припоя.
Нетермостойкая изоляция провода. Использовать провод с термостойкой изоляцией.
Плохой нагревательный элемент. Вынести нагревательный элемент ближе к жалу.
Плохое крепление жала. Для автоподачи припоя сделать специальное жало с отверстием по середине.

Недостатки Предложения
Сложная буквенно-цифровая маркировка органов управления. Упростить буквенно-цифровую маркировку органов управления.
Отсутствие управления формой импульсов. Ввести управление формой импульсов.
Неудачная раскраска кнопок. Разнести группы кнопок и изменить их цвета на менее контрастные.
Плохие жесткие переключатели кнопок. Сделать клавишные переключатели.
Неэргономичен (Громоздкий). Уменьшить габариты.
Отсутствие возможности генерировать пачки импульсов. Предусмотреть генерацию пачки импульсов.
Нет индикации текущего режима работы. Организовать индикацию текущего режима работы.
Неудобная ручка. Сделать ручку более удобной.
Малый диапазон частот. Увеличить диапазон частот.
Нет ограничений по току. Ввести ограничения по току.
Возможное несогласование параметров. Сделать генератор в цифровой форме.
Плохое сочетание цветов (Черные кнопки кажутся нажатыми). Сделать принципиально новую индикацию на генераторе импульсов.
Требует внешнего источника питания Встроить источник питания
Ограниченные возможности генератора импульсов. Расширить возможности генератора импульсов (частота, форма импульсов и так далее).


Любой вид инженерной и научной деятельности всегда сопряжен с поиском новых технических средств.

Создание нового технического средства всегда диктуется определенной потребностью в нем. Реализация по­требности всегда начинается с некоторого пионерского техничес­кого средства. Пока существует потребность в техническом средстве продолжается процесс его конструктивной эволюции от поколения к поколению.

Анализ эволюции технических средств показывает, что основная и характерная причина перехода к следующему поколению заключается в устранении главного или главных недостатков в су­ществующем поколении технических средств. При этом главный недос­таток чаще всего связан с улучшением какого-либо критерия или нескольких критериев. Главный недостаток уст­раняется, как правило, путем определенных изменений технического средства.

Найденное и реализованное на практике новое техническое решение (средство) в последующих по­колениях улучшается за счет изменения параметров. Эта эволюция продолжается до приближения к глобально оптимальным (для данной структуры) значениям параметров, после чего становится невозмож­ным существенное улучшение их. В этот период для данного класса технических средств происходит микрореволюция — переход к новому, более совершенному техническому решению в рам­ках одинакового с прежним принципом действия. После этого происхо­дит исчерпание по параметрам нового технического решения и переход к следующему, более совершенному опять в рамках прежнего принципа действия.

Указанный переход происходит до тех пор, пока не произойдет исчерпание принципа действия. В этот период для данного класса технических средств может произойти макрореволюция — переход к новому более эффективному, прогрессивному принципу действия, если существующий научно-технический потенциал предоставляет такую воз­можность и одновременно имеется социально-экономическая целесооб­разность. После этого начинается процесс последовательного исчер­пания технических решений по параметрам в рамках нового принципа действия. Если же нет условий перехода к новому принципу действия, то процесс конструктивной эволюции приостанавливается, и длитель­ное время воспроизводятся технические средства одинаковой конструк­ции.

По этому поводу очень образно и выразительно заметил американский ученый М. Оукшот: "Можно считать, что любое достижение заведо­мо несовершенно, а любое совершенство ценно лишь как зародыш совершенства, которое само является иллюзией".

В целом процессу эволюции присущи две особенности - непрерыв­ность и цикличность. При создании нового технического устройства обычно имеются значительные ре­зервы, заложенные в самом принципе действия, но использованные вна­чале далеко не полностью. Поэтому при сохранении этого принципа действия в его рамках осуществляется довольно продолжительный про­цесс усовершенствования. Практически всегда оказывается, что техни­ческие объекты и средства отмирают в момент своего наивысшего рас­цвета, т.е. тогда, когда они достигли верха совершенства. Сам процесс наступает не тогда, когда эксплуатируемые сооружения или машины окончательно перестанут удовлетворять потребительским свойствам, а тогда, когда дальнейшее совершенствование их в процессе техничес­кого творчества человечества прекращается.

Процесс поиска новых технических решений — творческий процесс. Его трудно разложить на составляющие части, выделить в нем главные и второстепенные элементы. Еще труднее сформулировать законы. Но некоторые принципиальные методы поиска новых решений к настоящему времени выработаны. Можно выделить следующие из них:

– метод проб и ошибок;

– метод эвристических приемов;

– метод контрольных вопросов;

– метод мозговой атаки;

– алгоритм решения изобретательских задачь;

– автоматизированный синтез технических решений.

Метод проб и ошибок заключается в бессистемном последовательном выдвижении и рассмотрении всевозможных вариантов. Решая поставленные задачи этим методом инженер опирается на предшествующий опыт: припоминает некоторые задачи из своей практики, обращается к публикациям, патентной информации, пользуется сведениями из производственного опыта. Если выдвинутая идея оказывается неудачной (ошибочной), ее отбрасывают и выдвигают новую. Правила выдвижения новой идеи отсутствуют. Пробы и ошибки могут быть мысленные или экспериментальные. Например, Колумб открыл Америку отчасти благодаря ошибкам.

При применении метода проб и ошибок возможно три случая:

– первый случай — предшествующий опыт помогает в поиске новых решений;

– второй случай — предшествующий опыт нейтрален;

– третий случай — предшествующий опыт мешает.

Пример — Эдисон поставил тысячи опытов по одному узкому вопросу — поиску материала для нитей накаливания лампочки, проводит их целый институт.

Метод эвристических приемов возник в 40-50 годы как развитие метода проб и ошибок. Цель метода — повысить вероятность нахождения новых решений за счет набора различных приемов. Всего к настоящему времени выработано около 40 приемов. Рассмотрим основные из них:

– прием дробления, заключающийся в разделении объекта на составные части;

– прием вынесения, заключающийся в отделении от объекта мешающих частей и выделении единственно нужных;

– прием повышения местного качества, заключающийся в улучшении отдельных частей объекта;

– прием асимметрии, заключающийся в переходе от симметричных форм к асимметричным (например, в вантовых мостах);

– прием объединения, заключающийся в соединении различных элементов в целое, например, рамные конструкции;

– прием использования объекта по другому назначению, например, авторучки, заполненной вместо чернил маслом, при сборке часовых механизмов;

– прием "антивеса", например, пневмоконструкции;

– прием предварительного напряжения, заключающийся в предании объекту деформаций (напряжений), противоположных по знаку от основных воздействий;

– прием "заранее подложенной подушки", заключающийся в повышении надежности объекта заранее подготовленными аварийными средствами;

– прием "наоборот", например, сделать неподвижную часть подвижной, подвижную неподвижной;

– прием "обратный вред в пользу", использовать вредные факторы для получения положительного эффекта и другие.

Метод эвристических приемов допускает улучшение существующего решения, но не гарантирует нахождения нового. У разных пользователей этого метода часто получаются разные результаты.

Эвристические приемы морально не стареют и могут быть использованы в разных областях.

Метод контрольных вопросов заключается в постановке наводящих вопросов, позволяющих подвести к решению задачи. Разработан он в 20 х годах нашего столетия.

Чаще всего пользуются вопросником, содержащим 9 групп вопросов:

1. какое новое применение техническому объекту можно предложить;

2. возможно ли применение объекта путем упрощения, сокращения его; что можно скопировать;

3. какие модификации объекта возможны;

4. что можно в техническом объекте увеличить и улучшить с целью повысить качество;

5. что можно в техническом объекте уменьшить, заменить, сжать, концентрировать, укоротить, сузить и т.д.;

6. что можно в техническом объекте преобразовать: изменить компоновку, разметку, планировку, последовательность операций, скорость, темп работы, режим и т.д.;

7. что можно в техническом объекте перевернуть;

8. какие новые комбинации элементов технического объекта возможны: можно ли создать новый состав, смесь, сплав, по иному собрать узлы, блоки, агрегаты.

Этот метод тоже является усовершенствованием метода проб и ошибок. В сущности каждый вопрос является пробой. Использование данного метода позволяет вести совершенствование объектов на основе прежнего опыта.

Метод мозговой атаки заключается в стимулировании группы лиц к быстрому генерированию большого числа идей для решения поставленной проблемы или задачи. Разработка этого метода связана с именем капитана А. Осборна.

Для устранения психологической препятствий А. Осборн предложил разделить во времени процесс генерирования идей и их критической оценки.

10.1 Основные определения и понятия технического творчества

Цель – желаемый результат деятельности лица или коллектива в пределах некоторого намеченного интервала времени.

Эвристическое (методологическое) правило – это элементарная единица методологических средств, содержащая приказание действия, разрешение его либо запрет. Несколько элементарных правил, объединенных для достижения определенной цели, представляют собой эвристический прием – следующую ступень методологических средств.

Эвристический прием – краткое указание того, какие преобразования в технической системе можно провести для получения нового решения, достижения поставленной цели.

Метод – это способ достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи, совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения (познания) действительности.

Операциейназывается действие, направленное на достижение определенной цели. Оно может быть как простым, не расчленяемым действием, так и сложным, расчленяемым на ряд более простых действий.

Процедура – это совокупность указаний о порядке выполнения всех операций, приводящих к достижению определенной цели.

Эвристический метод содержит один или несколько методологических приемов, изложенных с соблюдением целеустремленной упорядоченности предписываемых действий, процедур.

Методика – это метод, обогащенный целенаправленными руководящими принципами. Структура методики содержит несколько принципов и упорядоченных методологических правил.

Методология– наука (учение) о методических средствах.

Современная эвристика – синтетическая наука. Она основывается на достижениях многих наук и научных направлений, но фундаментом ее являются материалистическая диалектика и системный подход.

10.2 Ассоциативные методы поиска технических решений

Ассоциативные методы активизации творческого мышления основываются на применении в творческом процессе семантических свойств понятий путем использования аналогии их вторичных смысловых оттенков. Основными источниками для генерирования новых идей служат ассоциации, метафоры и случайно выбранные понятия.

К ассоциативным методам относятся (во многом аналогичные):

метод фокальных объектов,

метод гирлянд случайностей,

Установлено, что число прямых ассоциативных связей любого понятия (слова) в среднем около десяти. Один ассоциативный шаг дает возможность выбора из 10 слов, второй – из 10 2 , третий – из 10 3 . Таким образом, каждый шаг па порядок увеличивает число связей данного понятия с другими по каким-либо признакам, что существенно расширяет возможности выбора идей решения.

- по сходству – это материал для эвристической аналогии;

- по контрасту – для эвристической инверсии;

- по смежности – для преобразования в пространстве и времени;

- по смыслу – для семантической интерпретации проблемной ситуации, установления причинно-следственных связей между техническим объектом, его элементами, челове­ком, средой и т. д.

Одновременно с целью расширения пространства поиска идей и повышения степени их оригинальности прибегают к гирляндам метафор (ассоциаций), т. е. семантически взаимосвязанным цепочкам. Чаще всего применяют две их разновидности:

а) концентрированные гирлянды, различным образом выражающие одно и то же ключевое по­нятие;

б) гирлянды последовательных метафор (ассоциаций), при генерировании которых предыдущая метафора является ключевым понятием для образования последующей.

Читайте также: