Индивидуальное задание № 1.
Анализ оборудования методами технического творчества
Индивидуальное задание№ 1 выполняется в следующей последовательности.
Выбор объекта для совершенствования
Выбирается объект для совершенствования соответствии с темой решерата. Определяется и схематически изображается аналог и прототип машины или оборудования нефтяных и газовых промыслов (МОНГП). В качестве аналога может быть выбрано типовое решение из учебника или учебного пособия по машинам и оборудованию по бурению, машинам и оборудованию для добычи и промысловой подготовке нефти и газа. В качестве прототипа принимается более совершенное техническое решение, на основе изучения научно-технической (статьи, доклады и др.) и патентной литературы (описаний к патентам на изобретения и полезные модели.). Схематически изображаются аналог и прототип и приводятся их описание в статике и принцип работы в динамике.
Изучение методов технического творчества
Изучаются методы технического творчества: метод проб и ошибок, мозговой штурм, синектика, морфологический анализ, метод контрольных вопросов, метод фокальных объектов, метод "Патенты природы", метод эвристических приемов. Обращается особое внимание на строгую последовательность и тщательность выполнения каждого действия. Описываются достоинства и недостатки каждого из методов. Сравнивается эффективность применения каждого из методов для решения изобретательских задач.
Разработка нового технического решения одним из методов технического творчества
Каждым студентом разрабатывается новое техническое решение одним из указанных методов для выбранной для совершенствования МОНГП. Необходимы строгая последовательность и тщательность выполнения каждого действия для получения нового технического решения.
При использовании метода проб и ошибок поиск нового технического решения осуществляется не хаотически, произвольно, а выбирается определенная поисковая концепция (направление поиска) и разрабатывается. Если вектор поиска не находит положительного решения, то обычно идут в противоположном направлении. Зачастую возвращаются к старому направлению поиска, ищут промежуточные решения. Наконец, попадают в область решения задачи. Если одно из полученных в этой области техническое решение будет более эффективным, чем прототип, то можно остановиться и четко сформулировать полученный результат, если нет то необходимо продолжить поиск.
Новые технические решения оборудования методом мозгового штурма на лабораторном занятии получаются на основе коллективного обсуждения одного из объектов. Все студенты кроме одного формулируют предложения, а этот студент и преподаватель выступают экспертами при обсуждении и отборе наиболее рационального решения.
Метод «Синектика», как и метод мозгового штурма, может быть использован при коллективном техническом творчестве, однако он может быть использован и при индивидуальном решении изобретательской задачи по совершенствованию выбранной МОНГП. В этом случае необходимо придерживаться той же самой программы действия. На первом этапе формулируется и уточняется "проблема, как она дана" (ПКОД). Особенностью этапа является то, не ясны конкретные условия задачи, т. к. считается, что конкретное формулирование задачи затрудняет абстрагирование, не дает уйти от привычного хода мышления. На втором этапе формулируется "проблема как ее понимают" (ПКЕП). Рассматривается возможность превратить незнакомую проблему в ряд обычных задач, т. е. проблема дробится на подпроблемы. На третьем этапе ведется генерирование идей. При поиске новых идей могут использоваться четыре вида аналогий: прямая, личностная (эмпатия), символическая и фантастическая и поиск ведется по различным областям техники, живой природы, психологии и т. п. На четвертом этапе производится перенос выявленных идей к ПКОД и ПКЕП и дается их критическая оценка. В результате находится конечное решение.
При использовании морфологического анализа строится, как правило, двумерная матрица (таблица), которая наглядно показывает возможные варианты устройства выбранной для совершенствования МОНГП. Морфологический анализ облегчает получение множества новых сочетаний (решений), дает возможность окинуть их единым взором, систематически исследовать и выбрать оптимальный вариант. Морфологический анализ целесообразно применять при решении задач общего характера, при поиске компоновочных или схемных решений. Морфологическая таблица может быть составлена не только на МОНГП в целом, как техническую систему, состоящую из четырех основных элементов, но и на отдельный ее основной элемент, например, на конструкцию привода, конструкцию рабочего органа и даже на отдельный узел, например, клапанный узел, уплотняющее устройство и др., которые могут быть усовершенствованы для улучшения характеристик МОНГП.
При использовании для совершенствования МОНГП метода контрольных вопросов рекомендуется использовать список вопросов А.Осборна и Т. Эйлоарта. А. Осборн предложил список, состоящий из девяти групп вопросов: как по-новому применить объект; как упростить объект; как модифицировать объект, что можно увеличить в объекте; что можно уменьшить; что можно заменить; что можно преобразовать; что можно перевернуть наоборот; возможные комбинации элементов объекта. Некоторые из вопросов Т. Эйлоарта, которые можно применить:
как выглядят фантастические, биологические, экономические, молекулярные и другие аналогии; как применить различные виды материалов и энергии; какими будут "национальные" решения: хитрое шотландское, всеобъемлющее немецкое, расточительное американское, сложное китайское; как будет выглядеть идеальное решение? Метод контрольных вопросов помогает в какой-то мере уменьшить инерцию мышления и получить новое техническое решение на уровне изобретения или полезной модели.
При использовании метода фокальных объектов совершенствуемый объект держат как бы в фокусе внимания и переносят на него свойства других объектов, не имеющих к нему отношения. При этом возникают необычные сочетания, которые стараются развивать дальше путем свободных ассоциаций. Порядок применения метода следующий: формулируется цель его совершенствования выбранной МОНГП; выбирается из книги, каталога, журнала несколько случайных у объектов и выписываются их признаки; эти признаки переносятся на совершенствуемый объект. В результате получаются интересные сочетания, из которых рождаются новые идеи для совершенствавания МОНГП.
При использовании метода «Патенты природы», следует иметь введу, что любое творение природы является высокосовершенным произведением, отличается поразительной целесообразностью, надежностью, прочностью, экономичностью расхода строительных материалов при разнообразии форм и конструкций. Решения, найденные природой, эффективны, экологически безупречны и предельно просты. Умелое заимствование их человеком позволяет получить экономию средств и времени при создании новых более совершенных технических объектов. Поэтому этот метод может быть достаточно эффективно использован для совершенствования МОНГП.