Станислав Горобченко - Курс «Современный ТРИЗ». Модуль «Алгоритм решения инжиниринговых задач АРИнЗ»

Известные задачи легко определить из открытых источников и опроса специалистов. Среди них найдутся и те, которые в силу разных причин откладываются специалистами на второй план, не используется синергетика, есть тупиковые ответвления, излишне субъективные мнения специалистов и т.п.

Новые задачи возникают из несоответствия функций объекта новым требованиям, достигнутым показателям, например, при использовании лучших технологических процессов. Однако здесь вскрывается одна важная проблема. Как только говорится о новых возможностях, которые дает использование нового продукта, то степень понимания зависит от степени осознанности необходимости в нем.

Четко сформулировать задачу, цель и показать возможное решение при помощи использования изделия поставщика зачастую и является наиболее сложной задачей. Как вскрыть резервы, как более четко осознать возможные выгоды применения, на что обратить внимание в первую очередь, часто представляется очень неясным. Вскрытие резервов для сложных агрегатов, технологических линий, машин является еще более сложным, поскольку количество элементов, систем, подсистем и надсистем резко увеличивается. Для более простых элементов можно поочередно анализировать связи внедряемого изделия с функцией отдельных элементов объекта.

Чтобы выявить возможности внедрения продукта, можно использовать функциональный подход и его главный инструмент – функциональный анализ. Функциональный анализ – это анализ функций, выполняемых объектом, его узлами и деталями, их ранжирование по взносу в проблему, определение их приоритетности, проверка на выполнение функций, сравнение с «идеальными» деталями, поиск элементов, функции которых будут изменены, полезное действие которых будет усилено, а вредное – ослаблено. Анализ дополняется матрицей функций, где по вертикали обозначают функции, выполняемые системой и ее частями, по горизонтали – наименование частей системы, узлов и деталей, а при необходимости и элементов деталей в порядке их вхождения в систему и вклада в выполнение полезных функций.

Как правило, задача заключается в нахождении путей изменения изделий так, чтобы создать функциональную модель изделия, максимально соответствующей выполняемой функции, либо включая полезные, либо исключая излишние функции. Опросам и прямым дискуссиям со специалистами предприятия здесь отведена ведущая роль. Именно они позволяют выявить оптимальный набор функций, ранжировать их по значимости. Приведем пример. Если только 15% специалистов отметили функцию как важную, то ее полное исключение позволит избежать до четверти издержек на производство и сбыт. Такую функцию желательно исключить. Правда, нужно быть весьма осторожными, поскольку важность функции может быть неосознанна, пока ее не исключили. Примеров тому множество.

Основой функционального подхода является заранее выполненная структурная схема объекта. Функции должны быть разделены на основные, второстепенные и вспомогательные. Полезно выделить также и надсистемные функции. Выполнение основных функций обеспечивается вспомогательными, а последних – вспомогательными низших порядков. В конечном итоге должна быть построена схема функционирования объекта с деревом функций. Если это технологическая схема, то может быть построена структурно-процессная диаграмма, напоминающая «рыбий скелет». При использовании таких простых инструментов анализа объект рассматривается системно, не пропускаются важные элементы и их связи. В частности примерно так разрабатываются схемы надежности технологических схем и выявляются «танцующие» контуры в технологических процессах.

Второстепенные функции связаны с выполнением основных, и поэтому являются полезными. Задача состоит в том, чтобы определить, как новое изделие, устанавливаемое в объект, позволяет усилить полезную функцию и уменьшить вредную. Часто вредные эффекты являются следствием полезных. Анализ сочетаний полезных и вредных функций дает возможность спрогнозировать получение максимально возможного эффекта, разрешить технические противоречия, найти способ устранения или уменьшения вредных функций при сохранении полезных.

Ранжирование функций по степени важности позволяет выделить долю вклада их в выполнение главной функции и общий полезный эффект. Если один и тот же элемент позволяет выполнить разные функции, то мы находим поле для синергии, или если имеются варианты выполнения разных функций, то получить альтернативы. Степень детализации предстоит определить в процессе анализа и выделения иерархии структуры объекта.

На этом этапе полученные схемы и матрицы отразят внутренние взаимосвязи в выполнении функций системы. Также важно построить функциональные схемы, отражающие и внешние связи с другими системами, получив отдельные взаимосвязи с жизнью объекта на стадиях проектирования, производства, транспортировки, монтажа, эксплуатации, ремонта, модернизации и утилизации. К примеру, для арматуры основными факторами, ограничивающими применение ее как изделия, являются нормативные документы, стандарты, а также руководящие технические материалы (РТМ) надзорных органов.

Чтобы определить очередность внедрения и направления использования тех или иных изделий, можно составить диагностическую таблицу. В ней суммируются разные оценки системы, выделяются наиболее важные противоречия и проблемы. Обычно значимость может быть присвоена методом экспертных оценок, а также анализом частоты появления проблемы, степени головной боли, аварийности и т.п. Дополнительными показателями должны стать экономические затраты и стоимость выполнения функций данным узлом и его роль в выполнении функций всем объектом в целом. Если значимость узла велика при относительно малых издержках, его можно считать благополучным, и при отсутствии особых причин он рассматривается в последнюю очередь. Если малозначащий узел имеет повышенную стоимость, заниматься им необходимо. В дополнение необходимо определить степень организационных трудностей, связанных с этим узлом. Для этих целей полезно обратиться к разным специалистам, от диспетчера, работников ОТК, лабораторий, до снабженцев и специалистов по ремонту.

Вместе с такой диагностической таблицей по структуре объекта может быть построена таблица значимости и по технологическим процессам, учитывающая значимость операций, материальные и трудовые затраты, уровень беспокойства, степень брака и т.п. Стоит учесть особенности разных процессов.

Пример. Для непрерывных технологических процессов важность аварийности и брака нарастает к концу процесса. Так, стоимость бумажной массы, и соответственно стоимость поддержания точной концентрации на мокром конце бумагоделательной машины перед напорным ящиком и сеточной частью значительно выше, чем после гидроразбивателя. Такие же способы материальной оценки в целом по технологической схеме применимы и для энергетики (стоимость энергетической воды возрастает к клапану питательной воды), в схемах водоочистки (стоимость очищенной воды наиболее высока на последних ступенях технологических схем очистки). Клапаны, установленные в конце процесса, должны быть значительно больше вовлечены в технологический процесс или иметь более высокую надежность.