Метод ассоциации – выработка новых идей на основе изучения и ана-
лиза реального объекта (процесса) с целью оценки возможности использова-
ния с полным или частичным сохранением его свойств в новых условиях.
Также оценивается его полная замена на другой объект (процесс) с более эффективным принципом действия и лучшими эргономическими и эстетическими свойствами. Метод базируется на мыслительной способности конструктора.
Метод генерирования идей – поиск и выработка новых идей и решений
по определенному виду техники на основе систематизации и логического
анализа данных его развития в прошлом и выявления направлений его раз-
вития в будущем. При генерировании идей эффективна разработка и использование диаграмм и матриц идей, функционально-структурных классификаций, примеры которых прилагаются. Эти документы могут быть составлены
как по функционально-структурным признакам, так по признаку технико-
экономической эффективности практически по любому виду оборудования.
В конструкторских коллективах эффект приносят «мозговые штурмы», про-
ведение конкурсов.
Логические методы могут и должны тесно сочетаться с эвристически-
ми.
2- Эврестический (простые и сложные)-методы аналогий(подражание объектам живой и неживой природы), альтернативных пар, инверсии(перестановки), комбинированные
Методы подражания объектам живой природы в прошлом и настоящем:
биомеханика – воспроизведение в механических устройствах и производственных процессах движений насекомых, птиц и животных;
Биоархитектура – создание монолитных и сотовых конструкций сооружений, емкостей и ограждений в подражание термитам, пчелам, паукам, птицам и т. д.;
Палеобионика – использование принципа работы двигательных органов
гигантских вымерших животных при создании шагающих экскаваторов,
стреловых кранов и манипуляторов и т. д.;
Антропоморфизация – придание создаваемым объектам внешней фор-
мы, аналогичной человеческому облику (роботы);
Биокинетика – разработка устройств с функциями, аналогичными
функциям человеческого мозга: системы автоматического управления и регулирования, САПР, АСУ.
Методы подражания объектам неживой природы:
репродукция (воспроизведение очертаний, форм, пропорций и др. особенностей объектов подражания);
копирование;
модификация (замена отдельных узлов и деталей с целью повышения
надежности или приспособления изделия к более суровым условиям);
конвертирование (например, замена эксплуатационных материалов –
перевод двигателей с бензина или дизтоплива на газ, компрессоров с аммиака
на фреон и т. д.) реинтеграция (создание нового сложного объекта по подобию с относительно простым объектом (ракетные двигатели подобны паяльной лампе,
ковши экскаваторов – лопате, буровые коронки – сверлу и т. д.).
Методы альтернативного поиска – конструирование с образованием
альтернативных пар вида «прием-антиприем»:
1) увеличение- уменьшение (например, числа функций или главных параметров, блоков и модулей, пространственное совмещение или разделение).
Площадь опорных поверхностей изделий увеличивают с целью снижения
удельных нагрузок или уменьшают для снижения металлоемкости. Создают
многоступенчатые и многосекционные конструкции (турбобуры, лопастные
насосы, ракеты и т. д.) или простые одноступенчатые и односекционные лопастные конструкции (гидромуфты, гидротрансформаторы, турбины и т. д.);
2) гиперболизация-миниатюризация (метод масштабных преобразований): предельное развитие параметрических рядов изделий данного принципа действия в сторону его увеличения или, наоборот, предельное увеличение
или уменьшение главного параметра, крупномасштабное воспроизведение
технического объекта традиционного принципа действия (гигантские экскаваторы, самолеты, корабли, самосвалы и т. д.) или мелкомасштабное воспроизведение (мини-экскаваторы, мини-автомобили, мини-ЭВМ и т. д.).
Метод инверсии заключается в перестановке,
обращении функций, форм и расположений конструируемых объектов с целью улучшения их использования по назначению. Инвертирование функций
деталей может заключаться в превращении ведущей детали в ведомую,
направляющей – в направляемую, подвижной – в неподвижную, охватываю-
щей – в охватываемую деталь.
Примеры использования методов инверсии можно найти во многих
нефтепромысловых машинах: в исполнении приводов штанговых насосов, в
насосах, в конструкциях винтовых забойных двигателей (ВЗД) и т. д. В ряде
случаев можно использовать совокупность нескольких методов.
Методы комбинирования (методы сочетаний, перестановок, размещения и перемещения) – успешно реализуются при применении САПР и заключаются в системном анализе основных признаков изделия: параметров, элементов и связей между ними, и синтезе новых решений.
Метод сочетаний – осуществляется перебор множества признаков объекта с образованием ряда разновидностей объекта с тем же общим числом
признаков, из которых часть обновляется.
Метод перестановок – заключается в переборе множества признаков
объекта с сохранением самих этих признаков, но с изменением порядка их
расположения попарно.
Метод размещения – заключается в упорядочении исходного множества признаков с использованием двух предыдущих методов.
Метод перемещения – совокупность приемов конструирования с перемещением компонента технического объекта в его рамках или на другой объект с сохранением или изменением первоначальных функций.
На различных стадиях разработок конструктору приходится решать за-
дачи исследовательского характера, экспериментальной проработки отдельных решений на макетах, моделях, опытных образцах или путем машинного
эксперимента на ЭВМ. Для реализации этих задач используются:
математические средства (методы вычислений, математические теории);
логические и языковые средства, применяемые для фиксации ожидаемых результатов и способов их получения, образования новых понятий, сим-
волов и их систем;
материальные средства (технические и программные).
К техническим относят средства для вычислительных, чертежно-
графических и множительных работ, а также используемые для экспериментальных исследований – стендовые установки для изучения свойств
и параметров материалов, узлов и агрегатов, ЭВМ для машинных экспериментов. При использовании технических средств конструирования могут выполняться операции:
по непосредственному решению творческих задач;
нетворческого характера (подготовка исходных данных, выполнение и
оформление текстовых и графических конструкторских документов и т. п.)