Семинар по ТРИЗ членов общественного экспертного совета "Развитие"
При Фонде поддержки и развития малого предпринимательства РК
ЗАНЯТИЕ № 9
гимназия № 17 г. Петрозаводск 4 апреля 2003 года,
.
Рубин М.С. - руководитель семинара;
Рубина Н.В. – курс РТВ;
Слушатели:
Алексеева Е.Н., Фельдман Я., Осолоткина Е., Милова Ю.М., Тимофеев М. А., Ермоленко В.А., Звонилов Н. , Лазарев Т.
Фактическое содержание занятия.
1. Основы ФСА (Тригуб А.В.).
2. Разбор домашних заданий.
Контрольные вопросы к занятию:
Дайте определения:
1. Функция системы; главная функция, дополнительная функция, основная функция, вспомогательная функция, ненужная функция;
2. Ресурсы функций;
3. Свертывание; условия свертывания;
Задача.
При изготовлении шелка используют коконы бабочек. Если не обработать вовремя коконы, куколки, находящиеся внутри, станут бабочками и продырявят драгоценные шелковичные оболочки. А с убитыми куколками коконы можно хранить долго, обеспечив сырьем шелкомотальное производство на весь год. Обычно первичную обработку коконов ведут с помощью нагретого до 120-160 градусов воздуха. Процедура длится около пяти часов и после нее коконы труднее разматывать чем "живые" - после длительного нагрева изменяются свойства природного клея серецина, склеивающего шелковичную оболочку. А если нагревать недолго, выживают куколки. Как быть?
ФСА. История создания и основные положения.
По материалам книги «Поиск новых идей: от озарения к технологии». Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И.
ФСА – действенный и универсальный инструмент направленного совершенствования различных аспектов производственной деятельности, объединяющий в единую систему экономические, организационные и творческие приемы и методы решения разнообразных задач и проблем.
Любая вещь, когда-либо создаваемая человеком, предназначалась для выполнения определенных полезных функций. При этом обычно интуитивно прикидывали, окупятся ли затраты на создание вещи той пользой, которую она принесет. Но со временем техника настолько усложнилась, что простые интуитивные представления перестали срабатывать, возникла необходимость в научном подходе к оценке эффективности затрат, в методике определения, насколько функции, выполняемые изделием, соответствуют стоимости их осуществления, можно ли эти же функции реализовать с меньшими затратами, либо при тех же затратах, но с большей эффективностью.
Перед самой войной в СССР был принят на вооружение самолет-истребитель ЛАГГ-3. В его конструкции широко применялась так называемая дельта-древесина, требовавшая для своего изготовления фенольных смол, закупавшихся за границей. В начале войны не было возможности быстро доставлять эти смолы, и производство ЛАГГ-3 прекратилось. Тогда всего за несколько месяцев генеральный конструктор С.А. Лавочкин со своими помощниками сумел превратить ЛАГГ-3 в ЛА-5 – один из лучших истребителей войны. Он не требовал дефицитных материалов, имел меньшую стоимость и лучшие боевые качества, чем ЛАГГ-3.
Особенно наглядно проявилась эффективность выявления резервов в истории создания ручного автоматического оружия. В 1939 году был принят на вооружение пистолет-пулемет Дегтярева, отлично себя зарекомендовавший. Трудоемкость его изготовления составляла 24 час. В 1941 году его сменил пистолет-пулемет Шпагина – знаменитый ППШ. Его трудоемкость, благодаря широкому применению штамповки и сварки, составила 7 часов, масса уменьшилась на 600 гр по сравнению с предшественником, а в 1943 году в блокадном Ленинграде в условиях дефицита было налажено производство пистолета-пулемета Судаева, который при более высоких боевых качествах имел трудоемкость всего 2,7 часа и массу на 2,2 кг меньше, чем ППШ.
Можно привести еще множество примеров того, как удавалось найти самую неожиданную замену дефицитным материалам, когда при отсутствии самых необходимых инструментов на выручку приходили изобретательность, рабочая смекалка. Этот период можно считать первым этапом становления ФСА в СССР, хотя само название появилось много позже.
Основные теоретические положения ФСА были разработаны примерно в одно и то же время в СССР конструктором Пермского телефонного завода Ю.М. Соболевым и работником фирмы «Дженерал Электрик» Л. Майлзом в США.
Главным исходным положением ФСА является представление о наличии в любом объекте скрытых резервов совершенствования. Откуда они берутся? Никто не заинтересован в создании резервов, более того, принимаются меры к их снижению, а они тем не менее все же появляются.
Причин тому немало: например, неэффективное использование научной и технической информации; пренебрежительное отношение конструкторов к экономической стороне дела; неоправданное завышение технических параметров изделий, их узлов и деталей; несогласованность работы конструкторских, технологических и производственных служб на предприятии и т.д.
Нередко причиной неоправданного появления резервов оказываются временные неоптимальные решения, принятые в условиях нехватки времени или отсутствия в данный момент нужного материала, оборудования и закрепленные затем в технической документации на все время выпуска изделия. Приводит к появлению в конструкции излишних резервов недостаточная, а порой и избыточная, степень унификации изделий, каждый из которых рассчитан на массовое производство.
Но главной причиной закладки ненужных резервов является психологическая инерция специалистов, технический консерватизм, привычка к однобокому, узкому взгляду на выполняемую работу. Это не позволяет системно подойти к создаваемым устройствам, технологическим процессам, увидеть их во взаимодействии с другими системами, в динамике непрерывного развития, широко отнестись к получению экономического эффекта от разработки, преодолеть ведомственные интересы. Привычка к шаблону, неумение, неорганизованность, нехватка времени, а порой нежелание искать новые решения, даже страх перед новым и трудностями, связанными с его внедрением, приводят к тому, что иногда новые изделия оказываются дороже и хуже, чем давно выпускаемые аналоги.
Однако и в том случае, если изделие отлично спроектировано, его технология прогрессивна и хорошо отработана, и в момент выпуска резервов совершенствования практически нет, через некоторое время они появятся по мере создания новых материалов, более эффективных технических решений, внедрения более производительных технологических процессов, нового оборудования. Тогда наступает время проведения ФСА – целенаправленного поиска резервов.
С момента своего зарождения ФСА был направлен именно на совершенствование выпускаемой продукции и в конечном итоге на снижение затрат в производстве. В начальный период своего существования ФСА рассматривался только как средство ликвидации излишеств, при этом цель анализа представлялась чисто экономической – проверка статей затрат. Позже, на разных этапах развития, ФСА определяли как программу изучения изделия, как научную, функционально и системно ориентированную методологию комплексной рационализаторской деятельности и даже как особый способ мышления.
Соответственно неоднократно предлагались и использовались различные названия для самого анализа – от простого «стоимостного анализа» (Valu analysis), до сих пор широко применяемого в США, «инженерно-стоимостного анализа», «анализа затрат на основе потребительской стоимости» (Gebrauchswert Kosten Analyse), принятого в ГДР, и до применяемых в Росси наименований «функционально-стоимостной» или «функционально-экономический анализ».
Становление системы ФСА в СССР происходило в 50-60-е годы, когда отрабатывались и использовались отдельные составные элементы современного ФСА – поэлементный анализ, комплексный технико-экономический анализ производства, научные методы поиска новых технических решений, коллективное творчество.
По внутреннему своему содержанию ФСА – это комплексно-целевая программа, объединяющая три основные составляющие – технико-экономический анализ, организационно-технические мероприятия и научную методологию поиска новых решений, - направленная на выявление и использование резервов совершенствования любых объектов. ФСА позволяет сформулировать цель работы, наметить пути достижения цели и последовательно пройти весь путь вплоть до ее реализации, сочетая при этом самые разные, но взаимно дополняющие друг друга методы.
Разбор задачи «Нос статуи Давида».
1. Составляющие конфликта:
1. скульптор;
1.1. талант скульптора;
2. заказчик;
2.2. требования заказчика;
3. скульптура;
4. нос
5. зарплата;
6. инструменты;
7. мастерская.
2. Формулировка Административного ПРОТИВОРЕЧИЯ (АП).
Заказчику скульптуры Давида показалось, что нос у статуи великоват. Автору – Микельанжело было велено переделать. Отказаться - заказчик не оплатит выполненную работу. Выполнить - изуродовать собственную работу. Как быть?
2. ПРОТИВОРЕЧИЯ ТРЕБОВАНИЙ (ПТ)
ПТ-1: ЕСЛИ уменьшать нос, то (+) заказчик оплатит работу, но (-) изуродовать статую.
ПТ-2: ЕСЛИ не уменьшать нос, то (+) не изуродовать статую, но (-) заказчик не оплатит работу.
3. Выбрали ПТ-2 (не изуродовать статую).
4. Конфликтная пара: НОС и ТРЕБОВАНИЯ ЗАКАЗЧИКА.
5.Оперативная Зона: пространство от носа до глаз заказчика.
6. Оперативное Время: время осмотра.
7. ВПР:
внутри-системные: размер, вещество, «его видение», придирчивый, упрямый заказчик;
внешне-системные: скульптор, скульптура, мастерская;
надсистемные: погода, время суток, «барахло», мода, освещение и т.д.
8. ИКР-1: НОС САМ удовлетворяет требованиям заказчика, не уродуя скульптуру.
9. ПРОТИВОРЕЧИЕ СВОЙСТВ (ПС): НОС должен быть укорачиваемым, чтобы удовлетворить требованиям заказчика, и должен быть не укорачиваемым, чтобы не изуродовать скульптуру.
10. ПРОТИВОРЕЧИЕ СВОЙСТВ НА МИКРО-УРОВНЕ (микро-ПС): частицы вещества носа должны удаляться со скульптуры, чтобы удовлетворять требованиям заказчика, и не должны удаляться со скульптуры, чтобы не изуродовать скульптуру.
11. ИКР-2: частицы вещества носа в течение времени осмотра должны сами обеспечивать впечатление удаления со скульптуры, и не удаляться со скульптуры.
12. Психологический эффект (создать впечатление), принцип дробления, принцип вынесения, принцип предварительного антидействия, принцип «посредника».
Решение: Микельанжело взобрался по лестнице к голове статуи, стал постукивать молотком и стал сбрасывать вниз прихваченные с собой осколки.
- Довольно, - закричал заказчик. - Теперь то, что нужно!