В-пятых, в инженерной деятельности присутствуют технические решения, основанные на опыте, на инженерной интуиции и на инженерном искусстве. Опыт имеет очень важное значение.
Подробнее рассмотрим порядок анализа осуществимости инженерных решений.
Разработанные в последние годы методы решения инженерных задач смещают акцент из области совершенствования и создания конкретных объектов в область предсказания и анализа тех изменений, которые произойдут в производстве и сбыте при реализации инженерного решения. Каждое инженерное решение может вызывать как положительные, так и отрицательные изменения. Некоторые из этих изменений (отрицательные) могут привести к тому, что реализация инженерного решения станет практически бессмысленной (ненужной) и даже вредной. При этом важно уже на ранних этапах разработки инженерного решения выявить как положительные, так и отрицательные последствия, сопоставить их и решить вопрос о необходимости инженерной задачи.
Для инженерных решений, не вызывающих отрицательных последствий, важны вопросы возможности их достижения на данном этапе научно-технического прогресса при ограничениях на ресурсы.
Кроме того, при решении большого числа инженерных задач по совершенствованию и созданию сложных технических объектов, технологических систем и процессов важно проверить совместимость вырабатываемых инженерных решений с другими результатами деятельности человека. При этом выделяют совместимость инженерного решения и условий его реализации, совместимость (взаимосвязь) отдельных частей формируемого решения (результатов решения подзадач) между собой.
Таким образом, в ходе анализа осуществимости инженерных решений необходимо получить ответы на следующие вопросы:
1. Совместимо ли инженерное решение с условиями его реализации?
2. Не будет ли реализация инженерного решения иметь отрицательные последствия?
3. Совместимы ли компоненты инженерного решения друг с другом?
4. Достижимо ли инженерное решение на данном этапе научно-техни-ческого прогресса при ограничениях на ресурсы?
Особое место при решении этого вопроса занимает анализ временных ресурсов. Ввиду важности планирования сроков выполнения заданий выделим этот этап анализа осуществимости в отдельный вопрос.
5. Возможно ли достичь решения задачи за плановый (нормативный) срок, или за какое время удастся получить и реализовать решение инженерной задачи, если срок завершения работ заранее не установлен или недостижим?
Вопросы перечислены в соответствии с очередностью их решения в ходе анализа осуществимости.
Можно выделить ряд факторов, относящихся к различным областям деятельности человека, которые могут привести к невозможности осуществления на практике инженерного решения. Цифры в скобках соответствуют номерам вопросов, при решении которых рассматривается тот или иной фактор.
1(1) Отсутствие необходимых условий, при которых реализация инженерного решения приводит к желаемой цели. Другими словами, цель решения задачи и условия для реализации решения этой задачи несовместимы. Совместимость цели и условий обеспечивает принципиальную осуществимость инженерного решения.
2(2) Возможность появления изменений в окружающей среде, нежелательное воздействие на здоровье и жизнь людей исследуется при анализе экологической осуществимости инженерных решений.
3(2) Психологические (социально-психологические) факторы, препятствующие внедрению инженерного решения в коллективе людей, являются предметом исследования при анализе психологической (социально-психологичес-кой) осуществимости.
4(2) Отсутствие рынка сбыта на результаты решения инженерной задачи. Анализ потребительского спроса и возможность сбыта ("коммерческую осуществимость").
5(3) Невозможность взаимной увязки результатов отдельных подзадач для выработки инженерного решения. Совместимость на уровне связи элементов при формировании структуры искомого решения обеспечивает структурную осуществимость инженерного решения.
6(4) Отсутствие и невозможность разработки научно-технических методов решения инженерной задачи (наличие этих методов обеспечивает научно-техническую осуществимость инженерных решений).
7(4, 5) Отсутствие (нехватка) необходимых ресурсов: материальных, трудовых, временных, информационных; отсутствие и невозможность разработки способов реализации инженерного решения; наличие таких способов и ресурсов позволяет организовать и обеспечить выполнение трудового технологического процесса по реализации инженерного решения, т. е. обеспечивает технологическую осуществимость инженерного решения.
8(4) Отсутствие (и невозможность создания) системы технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р) объекта или системы, разрабатываемых или совершенствуемых в ходе решения инженерной задачи. Возможность создания системы ТО и Р обеспечивает эксплуатационную осуществимость инженерного решения.
Могут быть выделены и другие аспекты человеческой деятельности: правовые, моральные, политические и т. д., влияющие на возможность осуществления инженерного решения. Выше перечислены те, для анализа которых могут быть использованы (наряду с другими) инженерные методы: моделирование, расчеты, испытания.
Разнообразие факторов, влияющих на осуществление инженерных решений, а также различие типов инженерных задач требуют использования для анализа осуществимости большого числа различных методов исследования. Дать строгий алгоритм использования всех известных методов при решении вопросов осуществимости инженерных решений не представляется возможным. На рисунке 9 представлена схема алгоритма, реализующего обобщенную стратегию анализа осуществимости. С помощью этого алгоритма можно получить альтернативные ответы (да, нет) на вопросы 1 – 5. Двойные стрелки на рисунке 9 соответствуют ответам на вопросы, рассматриваемые при анализе осуществимости, цифры в кружках – номерам вопросов, знак «плюс» («минус») – положительному (отрицательному) ответу на соответствующий вопрос.
В общем случае каждый из вопросов может быть неоднократно рассмотрен при решении задачи. Очевидно, что по мере накопления сведений о формируемом решении ответы будут все более уточняться. В результате отрицательного ответа на любой из вопросов решение задачи, как правило, прекращается. Поэтому, чтобы избежать (уменьшить) потери материальных, трудовых и других ресурсов из-за возможного прекращения решения задачи, важно тщательно выполнять анализ осуществимости на ранних стадиях решения инженерной задачи. Рассмотрим кратко особенности каждого этапа анализа осуществимости (согласно рис. 9).
Анализ осуществимости на уровне цели и условий
Цель анализа: проверка совместимости желаемого результата (цели) решения инженерной задачи и условий его реализации. Анализ выполняется на раннем этапе решения задачи, который характеризуется следующими основными чертами: цели и условия неустойчивы и неопределенны; требования и ограничения, полученные от заказчика, могут изменяться; оценка не производится; заранее известные решения не учитываются; изучаются реакции заказчика на изменение цели и условий решения задачи; расширяется поиск возможного решения. Такой этап в зарубежной литературе носит название «дивергентный поиск». Так как цели и условия реализации инженерного решения не фиксированы, то может быть найдена область их совместимости. Для решения этого вопроса могут быть использованы эвристические методы.
Эвристические методы в переводе с греческого означают обнаружение истины с помощью соответствующих наводящих вопросов. Методы, основанные на творческом обсуждении специалистами новых технических идей и возможных путей решения поставленной перед ними задачи.
1 Метод морфологического анализа
Сущность состоит в составлении возможных комбинаций параметров, состояний или режимов работы системы и в поэтапном отборе на основании логического анализа идей и решений, наилучшим образом удовлетворяющие поставленной цели.
2 Метод мозгового штурма
Основан на коллективном обсуждении специалистами различных предложений по решению поставленной перед ними задачи. В ходе обсуждения каждый участник может выдвигать свои предложения, но при этом он должен воздерживаться от критики других предложений, т. к. обсуждение должно носить характер свободного и доброжелательного обмена мнениями.
3 Метод синектики
Метод синектики, как и метод мозгового штурма, основан на коллективном поиске лучших технических идей. Но к решению задачи подходят иначе: собираются широко эрудированные специалисты разных профессий, представителей разных областей науки и техники для того, чтобы обсудить выдвигаемую проблему с самых разных точек зрения. Отсюда и название метода – от греческого «синектика» – совмещение разнородных элементов.
Рис. 9. Схема алгоритма, реализующего обобщенную стратегию анализа осуществимости инженерного решения
Анализ экологической, социально-психологической, коммерческой осуществимости
Цель анализа: выделение последствий реализации инженерного решения; также возможно определение условий, при которых ликвидируются (компенсируются) отрицательные последствия. Анализ может быть выполнен на этапе "дивергентного поиска" или сразу после его завершения, при фиксировании цели и условий решения инженерной задачи. Для анализа могут быть применены экспертные и социальные опросы; возможно применение моделирования (при наличии данных, например, об аналогичных системах).
Метод экспертных оценок: в его основе лежат заключения специалистов – экспертов. Оптимальным решением признается то, которое получило наивысшую оценку экспертов.
Анализ структурной осуществимости
Цель анализа: определить совместимость различных элементов общей схемы решения инженерной задачи и условия, при которых возможно это совмещение. Анализ проводится на этапе решения инженерной задачи, который характеризуется следующими основными чертами: фиксируются цели и условия решения задачи, однако их изменение возможно; создана концептуальная схема решения задачи; задача разделена на подзадачи; получены ориентировочные варианты их решения. Этот этап в зарубежной литературе называется "трансформация" (преобразование, превращение). Исходные данные для анализа получают из смежных подразделений, решающих отдельные задачи. На этом этапе могут быть использованы эвристические методы; возможно применение расчетов по мере накопления данных о формируемом решении. Однако на данном этапе результаты расчетов являются, как правило, грубо приближенными.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 |
Основные порталы (построено редакторами)