Главная → О ТРИЗ → Методика и инструменты → АРИЗ

Алгоритм решения инженерных проблем - АРИП 2009 (п.т.) Иванов Г.И.

 

 
 Иванов Г.И.
АЛГОРИТМ решения ИНЖЕНЕРНЫХ проблем - Арип 2009(п.т.)
Вступление.                                                                                
 Любая производственная проблема, связана с нарушением каких либо технологических параметров  имеет свою первопричину. Только после нахождения первопричины и места возникновения проблемы, можно заниматься ее анализом и формулированием задач с привлечением имеющихся ресурсов и выявлением противоречий. Если правильно определены место, время и причина возникновения нежелательного явления, если правильно выявлен элемент, породивший проблему, и грамотно использованы ресурсы для разрешения противоречий, то уже на этапе формулирования задачи решение часто становится очевидным.                                                                 
Идеально составленная задача несет в себе ответ…                                                        
   Элементы такого алгоритма впервые были применены нами в 1987 году на предприятиях промышленного объединения "Бор" (г. Дальнегорск). Первый вариант алгоритма выбора задач из производственной ситуации, авторов Иванова Г.И., Быстрицкого. А.А., Никитина В.Н., впервые был доложен на Петрозаводском семинаре в 1993 году и одобрен Г. С. Альтшуллером. Полный текст Алгоритма Выбора  Инженерных Задач из производственно - технологической проблемной ситуации - АВИЗ 2000(ПТ) авторов Иванова Г.И. и Быстрицкого А.А. был впервые опубликован в 2000 году Челябинским фондом ТРИЗ в брошюре «Формулирование творческих задач».
Практический опыт последних лет на промышленных предприятиях России, а так же опыт работы за рубежом, позволил значительно уточнить алгоритм, внести в него более жесткие логические связи и тем самым расширить его возможности. В связи с этим изменилось и название алгоритма, он стал именоваться – Алгоритм Решения Инженерных Задач - АРИП 2009(п.т.)
Следует сразу же отметить - предлагаемый алгоритм построен на идеях Генриха Сауловича Альтшуллера, на основополагающих диалектических понятиях которые содержатся в ТРИЗ. К таким понятиям относятся - системность и законы развития систем, идеальность и составление ИКР, противоречия и их разрешение, анализ и использование вещественно-полевых ресурсов. Эти понятия Г.С. Альтшуллер первым ввел в изобретательскую практику, они прошли проверку временем и сегодня составляют суть эффективного инженерного мышления.   
Еще раз отмечаем, что данный алгоритм по крупицам собирался, проверялся и уточнялся более 15 лет, и предназначен в основном для решения производственно - технологических проблем, тоесть там где наблюдается выход технологических параметров за приделы допускаемых норм, трудоемкость, неэффективность процесса, брак и т.п.    Для решения конструкторских, измерительных, аварийных и научно-исследовательских проблем еще предстоит создать свои специализированные алгоритмы. (Смотрите приложение №1)
Мы надеемся, что предлагаемый вариант алгоритма поможет читателю, знакомому с основами ТРИЗ, более уверенно заниматься решением производственно-технологических проблем.
Еще одно важное замечание - данный алгоритм не заменяет необходимых профессиональных знаний, и мы сразу признаемся, что  ни одному профану он еще не помог. Его назначение - эффективно и творчески применять имеющееся знания. Если нет знаний, не будет и положительного результата при использовании алгоритма.
С помощью предлагаемого алгоритма решены более сотни реальных производственных задач, но автор далек от мысли, что он являет собой законченный и совершенный инструмент. В нем есть свои недостатки и принципиально слабые места, которые не увидел или с которыми смирился автор. Если вы заметили таковые или у вас есть, какие то свои предложения и советы, сообщите о них по адресу genivanov@gmail.com Иванову Геннадию Ивановичу. Все ваши замечания будут приняты с благодарностью.
В заключение автор выражает искреннею благодарность Митрофанову В.В., БыстрицкомуА.А., Петрову В.М., Подкатилину А.В, Селюцкому А.Б., Склобовскому К.А., Иванову И.Г., Гасанову А. Кожевниковой Л.А., Балакерскому И.А., Бдуленко М.К., Биба В.Н., Голикову С.К., Калошину Н.Г., Кондрат С.А., Канеру В.Ф., Качугину И.Б., Сибирякову В.Г., Леняшину В. А. Уразаеву В.Г., Курги Э.Э., Шимукович П.Н. и многим, многим другим за помощь, в разработке алгоритма, конструктивную критику и дельные предложения.                                                           
 
ОСНОВНЫЕ ИДЕИ АЛГОРИТМА
·         НЕ РЕШАТЬ ПРОБЛЕМУ, А СОЗДАВАТЬ УСЛОВИЯ, ПРИ КОТОРЫХ ОНА НЕ ВОЗНИКАЕТ.
·         ПРОБЛЕМУ АНАЛИЗИРУЮТ В МЕСТЕ ЕЕ ПЕРВИЧНОГО ВОЗНИКНОВЕНИЯ И УСРАНЯЮТ ТЕМИ СРЕДСТВАМИ, КОТОРЫЕ ТАМ ИМЕЮТСЯ
·          ЧТО ПОРОЖДАЕТ ПРОБЛЕМУ, ТО И ДОЛЖНО ЕЕ УСТРАНЯТЬ.
·         ПРАВИЛЬНО СФОРМУЛИРОВАННАЯ ЗАДАЧА, САМА НЕСЕТ В СЕБЕ ОТВЕТ...


ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ АЛГОРИТМА – АРИП 2009(ПТ)
Часть 1                                                                     
 ПЕРВИЧНОЕ ОПИСАНИЕ И СОСТАВЛЕНИЕ ФОРМУЛЫ ПРОБЛЕМЫ                                                                            
 Цель: - Получить ответы на вопросы; «ЧТО?» «ГДЕ?» «КОГДА?» «ПОЧЕМУ?»
Часть 2                                                                               
  ПРОВЕРКА ПРОБЛЕМЫ НА ЛОЖНОСТЬ и САМОУСТРАНЕНИЕ
Цель: - Определить необходимость решения проблемы.
Часть З                                                                                                        
УТОЧНЕНИЕ   ПРОБЛЕМЫ
Цель: - Выявить первопричину возникновения проблемы.
Часть 4                                                                                    
АНАЛИЗ ВЕЩЕСТВЕННО - ПОЛЕВЫХ РЕСУРСОВ
Цель: - Выявить ресурсы для решения проблемы.
Часть 5                                                                           
ФОРМУЛИРОВАНИЕ ИДЕАЛЬНОГО КОНЕЧНОГО РЕЗУЛЬТАТА
Цель:- Составить формализованные тексты задач .
Часть 6                                                                                      
ФОРМУЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ
Цель: - Выявить физические противоречия и выбрать принцип их разрешения.
 Часть 7                                                                                          
  РАЗРЕШЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ
Цель: - Получить принципиальное направление решения задачи
Часть 8                                                                                    
АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕШЕНИЙ
Цель: - Выбрать из полученных решений наиболее оптимальное.
 
Иванов Г.И.
АЛГОРИТМ ВЫЯВЛЕНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ ЗАДАЧ – АРИП2009(П.Т.)
вариант производственно-технологический
Алгоритм составлен на основе материалов Теории Решения Изобретательских Задач — ТРИЗ и Алгоритма Решения Изобретательских Задач - АРИЗ 85В автора Г.С. Альшуллера.              Данный алгоритм применяется после усвоения основных понятий имеющихся в ТРИЗ – это понятие системности, идеальности, единство противоположностей, принципы разрешения противоречий, анализ и использование  ресурсов.
Внимание!                                                                                      
 При работе с данным алгоритмом удовлетворительное решение может быть найдено на любом шаге, но чтобы использовать все возможности алгоритма рекомендуется пройти его полностью.
Часть 1
ПЕРВИЧНОЕ ОПИСАНИЕ И СОСТАВЛЕНИЕ ФОРМУЛЫ ПРОБЛЕМЫ           
Цель: - Проверить достаточность информации по проблеме.
Шаг 1.1                                                                                          
   СОСТАВЛЕНИЕ ОПИСАНИЯ ПРОБЛЕМЫ.  
 Составить в свободном изложении описание проблемы, используя основные категории физического мира - СОБЫТИЕ, ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ и ВЗАИМОСВЯЗЬ.   В описании должна быть точная и достоверная информация о том:
Что происходит? - (указывается конкретное нежелательное физическое(!) явление, которое происходит в рассматриваемой системе),                                         
 Где происходит ?- (указывается конкретная часть рассматриваемой системы - узел, деталь, элемент, где происходит нежелательное явление)                               
Когда происходит? - (указывается конкретная технологическая операция или тот момент физико -химического процесса во время которого происходит нежелательное явление)                              И если есть возможность, указывается причина - Почему происходит?             
Ответы на указанные вопросы могут располагаться в произвольном порядке.  При отсутствии ответа на какой либо вопрос, работа по алгоритму становится не эффективной. Все ответы должны быть даны на физическом уровне (Смотрите приложение №2)
Примечание1.                                                                                                    
  Для получения достоверной информации рекомендуется внимательно изучить всю техническую документацию, относящуюся к проблеме, получить консультации у специалистов и лично обследовать место возникновения проблемы. Только при полном понимании происходящих событий возможна успешная работа по данному алгоритму.
Примечание 2. Под нежелательным физическим явлением понимаются те физические явления или процессы, которые непосредственно оказывают вредное влияние на выполнение функции рассматриваемой системы.
Примечание 3. Если причина проблемы находится за пределами рассматриваемой системы, рекомендуется найти место ее первичного возникновения и там начать работу по алгоритму.
 
Шаг 1.2.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ                                                           
Определить назначение ( физическую функцию) той системы в которой возникли недостатки.   Записать: - «Система предназначена для ... (указать физическую (!) функцию рассматриваемой(!) системы).»
Шаг 1.3.                                                                                 
СОСТАВЛЕНИЕ СЛОВЕСНОЙ ФОРМУЛЫ ПРОБЛЕМЫ
Используя полученное в шаге 1.1. описание, составить в виде одного предложения словесную формулу проблемы. В этом предложении должны быть ответы на вопросы: -              «ГДЕ происходит?»  «КОГДА происходит?» «ЧТО происходит?»
СХЕМА ПОСТРОЕНИЯ СЛОВЕСНОЙ ФОРМУЛЫ: -
В СИСТЕМЕ ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ… (указывается функция из шага 1.2.)          ВО ВРЕМЯ ... (указывается конкретная технологическая операция или физический процесс). В или НА ... ( указывается место, конкретный узел, деталь,)                 ПРОИСХОДИТ ... (указывается Нежелательное Явление (недостаток))».
Предложение может строиться в любом порядке, но оно должно отражать основную суть проблемы


    Часть 2
ПРОВЕРКА ПРОБЛЕМЫ НА ЛОЖНОСТЬ И САМОУСТРАНЕНИЕ                                         Цель: - Определить необходимость решения проблемы.
Шаг 2.1.    НЕ ВЫПОЛНЯТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ ОПЕРАЦИЮ.                
Выяснить, возникают ли вредные последствия в будущем на уровнях системы, надсистемы и подсистемы, если технологическую операцию, при которой возникает проблема, не выполнять. Если вредных последствий не возникает, проблему считать ложной.                         Проверить, не является ли достаточным выполнение только части технологической операции, при которой возникает проблема. Если вредных последствий не возникает, проблему считать ложной. (Примеры по шагу 2.1. смотрите в приложении № 3)
Шаг 2.2.     НЕ УСТРАНЯТЬ НЕДОСТАТОК.                                           
Выяснить, возникают ли вредные последствия в будущем на уровнях системы, надсистемы и подсистемы, если недостаток, возникающий при выполнении технологической операции, не устранять. Если вредных последствий не возникает проблему считать ложной.                            Проверить, не происходит ли самоустранение проблемы на последующих технологических постах. Если такое происходит или становится возможным, при внесении небольших изменений, проблему считать ложной. (Примеры по шагу 2.2.смотрите в приложении № 4)
Шаг 2.3.    ПРОВЕРИТЬ ОШИБКИ В ПРОШЛОМ.                                       
Выяснить, не возникла ли проблема в результате ошибочных действий совершенных в прошлом на предыдущих технологических постах или в прошлом в надсистеме. Если такие ошибки выявлены, принять меры к их устранению.                                                                           ( Примеры по шагу 2.3.смотрите в приложении № 5)
Шаг 2.4,    ПЕРЕДАТЬ ПРОБЛЕМУ НАДСИСТЕМЕ.                                   
 Проверить возможность передачи проблемы элементам надсистемы, для которых решение этой проблемы является желанной и полезной.                                                         (Примеры по шагу 2.4. смотрите в приложении № 6)
При отсутствии положительных результатов по части 2, перейти к части 3.            
(Полные примеры работы по алгоритму смотрите в приложениях со сквозными разборами задач        Большинство примеров взято  из личной практики автора. )


5
Часть 3
УТОЧНЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ                                               
Цель - Выявить первопричину возникновения проблемы.
 Шаг 3.1.                                                                        
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЖЕЛАТЕЛЬНОГО ЯВЛЕНИЯ.                               
 Определить Нежелательное Явление (Н.Я.) используя для этого всего несколько слов, в число которых входят глагол и существительное .
 Шаг 3.2.                                                                                      
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПЕРАТИВНОЙ ЗОНЫ                                                      
Определить Оперативную Зону (О.З.), то есть найти в системе конкретное физическое место (узел, деталь, элемент), где впервые начинает возникать Нежелательное Явление.
Примечание 4  Если в найденном месте запрещено вносить, какие либо изменения то, двигаясь по технологической цепочке, остановиться там, где запрет уже не действует. Это место считать Оперативной Зоной и продолжить работу по алгоритму с шага 3.3. В новом месте Нежелательное Явление может быть другим, поэтому необходимо внести изменения в шаг 3.1.
Шаг 3,3.                                                                      
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЖЕЛАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА.                                  
 В найденном месте определить Нежелательный Элемент (Н.Э.), то есть тот элемент, который является причиной возникновения Нежелательного Явления.
Примечание 5   Нежелательный Элемент может быть вещественным или полевым. При наличии в Оперативной Зоне нескольких нежелательных элементов выбрать тот, который является наиболее энергонасыщенным среди имеющихся элементов.
Шаг 3.4.                                                                  
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПЕРАТИВНОГО ВРЕМЕНИ.                               
Определить Оперативное Время (ОВ), то есть найти ту технологическую операцию или тот физический процесс в момент выполнения которых возникает Нежелательное  Явление.
Шаг 3.5.                                                                                     
РИСУНОК ОПЕРАТИВНОЙ ЗОНЫ
Подробно, с указанием всех имеющихся элементов и в максимально крупном масштабе, изобразить на рисунке Оперативную Зону (шаг 3.2), Нежелательное Явление (шаг 3.1) которое происходит в Оперативное Время (шаг 3.4.) и Нежелательный Элемент (шаг 3.2) Для лучшего выполнения рисунка необходимо внимательно изучить и проанализировать все происходящие физико-химические процессы в оперативной зоне и в оперативное время.
 
 Примечание 6. Если при выполнении шагов 3.5. произошли, какие либо уточнения, внести изменения в соответствующие шаги.
Шаг З.6.                                                                                 
УТОЧНЕНИЕ ФОРМУЛЫ ПРОБЛЕМЫ.
Используя информацию, полученную в шагах 3.1.-3.5., составить уточненную формулу (матрицу) проблемы по следующей схеме: -
 
В СИСТЕМЕ ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ.. (Из шага 1.2. указывается функция.)
ВО ВРЕМЯ ... (Из шага 3.4 указывается технологическая операция или физический процесс.)
В или НА ... (Из шага 3.2, указывается место.)
ПРОИСХОДИТ ... ( Из шага 3.1. указывается нежелательное явление)   
 
     Предложение может строиться влюбом порядке, но оно должно отражать основную суть проблемы.   Сравнить варианты формулполученных в шаге 1.3 и в шаге 3.6. Оставить тот вариант, который в большей степени соответствуетдействительности.


 
Часть 4  
Анализ вещественно-полевых ресурсов
Цель: - Выявить ресурсы   для решения проблемы.
Шаг 4.1.     ВЫЯВЛЕНИЕ РЕСУРСОВ В ОПЕРАТИВНОЙ ЗОНЕ.
Используя рисунок (шаг 3.5.) определить имеющиеся вещества в оперативной зоне  (шаг 3.2) и в оперативное время (шаг 3.4).
Шаг 4.2.   ВЫЯВЛЕНИЕ ПРИЛЕГАЮЩИХ РЕСУРСОВ.
Определить ПРИЛЕГАЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА к оперативной зоне (шаг 3.2) и в оперативное время (шаг 3.4).
Шаг 4.3.     ВЫЯВЛЕНИЕ РЕСУРСОВ НАДСИСТЕМЫ.
Определить ВЕЩЕСТВА БЛИЖАЙШИХ НАДСИСТЕМ, которые имеются в оперативное время и до оперативного времени.
Шаг 4.4.       СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ РЕСУРСОВ.
Используя данные, полученные в шагах 4.1., 4.2., 4.3., составить и заполнить Таблицу Ресурсов суказанием следующих данных :-
            ВИД РЕСУРСА   - Вредный, Нейтральный, Полезный
ВРЕМЯ ПРИСУТСТВИЯ РЕСУРСА - Присутствует в Оперативное Время или не присутствуют.                                                                              
 ВЕЛИЧИНА ЭНЕРГОНАСЫЩЕННОСТИ РЕСУРСА     Большая, Средняя, Малая. КОЛИЧЕСТВО РЕСУРСА (ВЕЩЕСТВА, ПОЛЯ) - Незначительное, Достаточное, Избыточное.                                                                                     
   ВИД ПОЛЯ (энергии) У РЕСУРСА - Механическое, Акустическое, Тепловое и другие.               Список  полей и их разновидностей смотрите в приложении № 7.                               Список видов ресурсов смотрите в приложении № 8
Примечание7.
В таблице на первое место всегда ставится Нежелательный Элемент (См. шаг 3.3), затем заносятся
Вредные, Нейтральные и последнюю очередь Полезные ресурсы.
Вредные ресурсы - это вещества и поля, порождающие Нежелательное Явление (см. шаг 3.1.)
Нейтральные ресурсы - это вещества и поля не участвующие в технологическом процессе.
Полезные ресурсы — это вещества и поля, обеспечивающие выполнение технологического процесса.
№1 ТАБЛИЦА РЕСУРСОВ
 
№
Наименованиересурса
(вещественного
илиполевого)
Вид ресурса
 
Количество
Видполяу
веществаи свойства вещества
Время присутствия
Величина знергонасы-щенности
Ресурсыимеющиесявоперативнойзоне
1
 
 
 
 
 
 
2
 
 
 
 
 
 
n
 
 
 
 
 
 
Ресурсыприлегающиекоперативнойзоне
1
 
 
 
 
 
 
2
 
 
 
 
 
 
n
 
 
 
 
 
 
Ресурсыближайшихнадсистем
1 , 2 идругие
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Примечание 8                                                                                            
Желательно, чтобы ресурсы, взятые из ближайших надсистем, были родственные ресурсам оперативной зоны или ресурсам примыкающей зоны. Учесть наличие фоновых полей.