Поиск решения поставленной задачи вначале стремятся выполнить традиционными инженерными методами, в частности, исследуя методом функционального анализа возможности введения изменений в конструктивной функциональной структуре прототипа, выделения частных задач поиска решения методом анализа причин возникновения исходного недостатка и др.

В случае, если решение поставленной задачи не найдено или полученное техническое решение задачи не полностью достигает поставленные в задаче цели (что часто бывает), или имеет собственный существенный недостаток, то исходную задачу рассматривают как изобретательскую задачу. В этом случае постановка исходной задачи может быть изменена или дополнена формулировками имеющегося (или нового) технического противоречия и идеального технического решения.

Решение изобретательской задачи осуществляют методами поиска идей, направленными на разрешение технических противоречий и получения решения в направлении идеального конечного результата (ИКР). Так широко используются эвристические методы (мозговая атака, метод контрольных вопросов, инверсии, эмпатии и др.) и алгоритмические методы, представляющие собой достаточно четко описанную последовательность операций анализа и синтеза (алгоритм решения изобретательских задач, функционально-стоимостный анализ и др.).

Задание

Сформулировать техническую задачу устранения проблемной ситуации, приведенной в приложении. Произвести поиск идей технического решения, позволяющего устранить эту проблемную ситуацию. Дать описание технического решения, разработанного на основе найденной идеи решения поставленной задачи.

Порядок выполнения работы

1. Изучите проблемную ситуацию. Выясните, какой технический объект не удовлетворяет предъявляемым требованиям – устройство, способ (процесс) или вещество. Опишите проблемную ситуацию в краткой форме в виде ответов на вопросы:

1) в чем заключается проблема или затруднение?

2) какую потребность надо удовлетворить, т.е. какой желаемый результат необходимо достичь?

3) что мешает устранению проблемы (причины возникновения проблемы)?

4) что дает устранение проблемы для людей, предприятия, народного хозяйства и т.д.?

2. Принимая за прототип ТО, приведенный в проблемной ситуации, сформулируйте исходную техническую задачу, решение которой устраняет проблемную ситуацию. В постановке задачи четко обозначьте две части: “дано”, “требуется”.

3. Выполните поиск решения задачи известными вам методами, т.ч. вашей интуицией. Опишите подробно физическую или иную сущность найденного решения в вербальной форме. При необходимости дополните описание решения графическим отображением.

4. В случае отсутствия вашего решения поставленной задачи подробно опишите предлагаемое в проблемной ситуации ее техническое решение.

5. Выясните, какой нежелательный эффект вызывает применение вашего или предлагаемого технического решения задачи (какой критерий объекта будет ухудшаться)?

6. Сформулируйте техническое противоречие, которое будет обостряться при принятии предлагаемого решения, а также:

· выясните узловой компонент противоречия и значения его параметра, вызывающее положительный и отрицательный эффекты;

· сформулируйте физическое противоречие в виде противоположных одного к другому требований к узловому компоненту противоречия и достигаемых при этом целей.

· продумайте, какие идеи могут составить основу технического решения, разрешающего физическое противоречие. Укажите из найденных идей ту, которая, по вашему мнению, является наилучшей. Дайте обоснования для принятия этой идеи в качестве основы технического решения.

7. Сформулируйте идеальное техническое решение задачи и выполните поиск идей решения задачи на его основе. В случае удачного поиска опишите найденную идею решения задачи.

8. Укажите из найденных идей ту, которая, по Вашему мнению, является наилучшей. Дайте обоснования для принятия этой идеи в качестве основы технического решения. Составьте описание технического решения поставленной в работе задачи.

9. Составьте отчет о выполненной работе.

4. Пример оформления отчета

Проблемная ситуация

Листовую сталь (прокат) производят на многоклетьевых прокатных станах, каждая клеть которых имеет рабочие (обжимные) 2 и подающие 3 валки (см. рис.1). Последние транспортируют заготовку-лист 1 в зону расположения рабочих валков, вращающихся навстречу друг другу. Втягиваясь в зазор между рабочими валками, лист деформируется с уменьшением его толщины на заданную величину обжатия. Последовательная раскатка листа во всех клетях стана позволяет уменьшить исходную толщину листа до требуемой величины в готовом прокате.

Оценка технического уровня используемого на предприятии многоклетьевого стана показала, что по своему качеству он уступает аналогичным станам мирового уровня. При этом показателем качества, по которому применяемый стан уступает по качеству образцу-аналогу, является его длина, превышающая длину стана-образца. Выявлено, что длина прокатного стана определяется количеством пар рабочих валков 2, число которых, в свою очередь, зависит от величины общего обжатия стального листа.

Какое техническое решение можно предложить по повышению качества многоклетьевого стана, не ухудшая технологические возможности стана по величине обжатия прокатываемого листа?