Инновационное проектирование (часть 1)

1.

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Инновационное
проектирование
Часть I
Руссу Александр Викторович
+7 900 960 71 98, [email protected]

2.

ГЕНРИХ САУЛОВИЧ
АЛЬТШУЛЛЕР
15.10.1926 - 24.09.1998
псевдоним –
Генрих Альтов)
автор ТРИЗ-ТРТС
(теории решения
изобретательских задач)
- теории развития
технических систем),
автор ТРТЛ (теории
развития творческой
личности),
изобретатель, писатель.

3.

4.

5.

6.

7.

Метод фокальных объектов

8.

Синектика

9.

Прямая аналогия
крылышки
лопасти

10.

Личная аналогия

11.

Символическая аналогия

12.

Символическая аналогия

13.

Фантастическая аналогия

14.

Мышление в различных режимах При индивидуальной и групповой работе, в общении используйте образы шляп разного цвета,
чтобы контролировать режимы, в которых работает ваше мышление. «Надев» «шляпу», вы принимаете на себя определенную роль.
Красная Шляпа задает роль
эмоционального человека. Что вы
чувствуете, рассматривая продукт или
идею? Каковы образы, эмоции, чувства?
Черная Шляпа. Здесь собраны
осторожность, практичность,
выявление возможных слабых мест.
Белая Шляпа. Упорядочение существующей
информации и выяснение того, что еще
необходимо узнать для принятия решения.
Желтая Шляпа. Принадлежит защитнику.
Поиск достоинств, выгод, преимуществ,
положительных качеств, плюсов
продукта.
Зеленая Шляпа – это рост, генерация нового,
предложение вариантов, идей, путей
реализации. Многообразие, готовность
двигаться дальше.
«Шляпы» Эдварда де Боно
Синяя Шляпа. Организатор, занимается
управлением обсуждения. Что мы делаем,
куда движемся, чего достигли, каков
дальнейший план? Как мы поймем, что уже
достигли желаемого?
Назначайте себе режимы мышления,
которые требуется применить в данный
момент. Предлагайте коллегам сменить
режим мышления, если обсуждение идет
неконструктивно.

15.

Простые правила фантазирования
1. Увеличение – уменьшение
2. Привнесение – вынесение
3. Ускорение – замедление
4. Дробление – объединение
5. Динамизация – статика
6. Квантование – непрерывность
7. Смещение во времени
8. Изменение свойств
9. Универсальность – ограничение
10. Сделать наоборот
11. Оживление – окаменение

16.

Задача
1. Увеличение –
уменьшение

17.

18.

1. Увеличение –
уменьшение

19.

20.

Задача
1. Увеличение – уменьшение

21.

22.

Задача
2. Привнесение – вынесение

23.

24.

3. Ускорение – замедление

25.

Задача
4. Дробление – объединение

26.

27.

Задача
5. Динамизация – статика

28.

Задача

29.

Задача
6. Квантование – непрерывность

30.

Задача

31.

Задача
7. Смещение во времени
Напишите письмо себе в будущее

32.

Задача
8. Изменение свойств

33.

Задача
«Сухая вода»

34.

Задача
9. Универсальность – ограничение

35.

36.

Если бы люди перестали уметь ходить и научились летать.
Представьте себе как изменилась бы жизнь
(10. Сделать наоборот).

37.

11. Оживление – окаменение

38.

Игровой метод РТВ
Метод маленьких человечков (ММЧ)

39.

Системой называется совокупность
элементов и связей между ними,
обладающая свойством, не
сводящимся к сумме свойств
элементов.

40.

Системный оператор

41.

Системный подход
НАДСИСТЕМА
МОТОРОСТРОЕНИЕ
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА
СЕТЬ
АВТОДОРОГ
СИСТЕМА
ПОДСИСТЕМА
ДВИГАТЕЛЬ
БЕНЗИН
КОЛЁСА

42.

Бытовая техника будущего
Фантастический шлем, предназначенный для передачи мысленного
приказа приготовить пищу
http://m-znanie.ru/interesnoe/38-bytovaya-tehnika-buduschego.html

43. 1-й цикл —  Первая промышленная революция. Текстильные фабрики, промышленное использование каменного угля 1772 г.

1-й цикл —
Первая промышленная революция.
Текстильные фабрики,
промышленное использование каменного угля
1772 г.
Прядильная машина
«Water frame» (Ричард
Аркрайт), строительство
первой текстильной
фабрики с водяной
мельницей в
Кромфорде.
43

44. 2-й цикл — 1825г. Эпоха пара и парового транспорта

2-й цикл — 1825г.
Эпоха пара и парового транспорта
Паровоз Locomotion № 1
(Джордж и Роберт
Стефенсоны),
строительство первой в
мире общественной
железной дороги
Стоктон-Дарлингтон.
44

45. 3-й цикл —  Эпоха стали (Вторая промышленная революция) 1875г

3-й цикл — Эпоха стали
(Вторая промышленная революция)
1875г
Изобретение бессемеровского процесса, создание на базе
конвертера Бессемера завода Edgar Thomson Steel Work в
Питтсбурге.
45

46. 4-й цикл —Эпоха нефти, ленточный конвейер, производство автомобилей, машиностроение, химическая промышленность,

4-й цикл —Эпоха нефти, ленточный конвейер, производство
автомобилей, машиностроение, химическая промышленность,
нефтепереработка и двигатели внутреннего сгорания.
Массовое производство 1908г.
46

47. 5-й цикл — Эпоха телекоммуникаций и микропроцессорных компьютеров (Научно-техническая революция), развитие  электроники,

5-й цикл — Эпоха телекоммуникаций и микропроцессорных
компьютеров (Научно-техническая революция),
развитие электроники, вычислительной , лазерной и
телекоммуникационной техники, роботы, 1971г.
Создание первого микропроцессора Intel 4004 (Федерико
Фаджин), начало эры персональных компьютеров.
47

48.

Вопрос о том, какой
ключевой фактор станет
основой наступающего VI
технологического уклада
остаётся открытым.
Возможно, ключевую роль
действительно сыграет
массовое, конвейерное
нанопроизводство. Но на
наш взгляд для любой
сферы человеческой
деятельности ключевым
является прорыв в
области генерации
инновационных идей.
48

49.

ЧЕМУ УЧАТ МИР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕВОЛЮЦИИ
Ключевой фактор развития
1
Текстильные машины
2
Паровая машина
3
Электричество, сталь
ДВС, машиностроение,
химия
5 Электроника, интернет.
4
6
Цифровой мир
Идеи, обеспечившие развитие и
получение преимуществ
Логистика. Идея правильного
функционирования
Унификация, обслуживание сложного
оборудования
Качество производства, рационализация
производства
Выглаженные потоки внутри предприятия,
борьба с потерями
Международная стандартизация, «умная»
техника.
???

50. Стейкхолдеры – это все лица, оказывающие влияние на продукт

Обращение к конечному пользователю, без учёта
потребностей и ограничений цепочки посредников,
почти всегда приводит к невозможности или
затруднению внедрения продукта.

51. Рынок

• Рынок – устойчивая совокупность лиц, объединённая
общими потребностями
• Ключевые потребительские ценности / Main
Parameters of Value (MPV) – те, на основе которых
потребитель принимает решение о покупке

52. Удовлетворение потребительских требований конкретным продуктом (одежда)

Ключевые Потребительские Ценности (MPV)

53.

Три ключевых вопроса
1. Где мы находимся
Желаемая
ситуация
сейчас?
2. Где мы хотим
оказаться?
3. Как туда попасть?
Процесс
перехода
Существующая
ситуация

54.

Основные понятия ТРИЗ
из Глоссария к методике G3:ID
(С.Литвин, А.Любомирский, И.Сигаловская)
Элемент (компонент): Материальный Объект, составляющий часть
Технической Системы или Надсистемы.
Связь: отношение общности, соединения или согласованности, а так же
возможность передачи информации на расстояние.
Механическая связь - ограничение, накладываемое на перемещение тела.
Химическая связь - соединение атомов.
Функция: Действие одного Материального Объекта (Носителем Функции)
на второй Материальный Объект (Объект Функции), приводящее к
изменению или сохранению параметра второго объекта.
Система: взаимосвязанные материальные элементы, действия которых в
отдельности не сводимы к функции, выполняемой самой ТС, а в
совокупности достаточны для выполнения этой функции.
Параметр: характеристика Материального объекта, отражающая его
взаимодействие с другими Материальными объектами. К примерам
относятся электропроводность, вязкость, прочность.

55.

из Глоссария к методике G3:ID
(С.Литвин, А.Любомирский, И.Сигаловская)
Идеальность: Характеристика Технической Системы, выражающаяся отношением
суммарных функциональных возможностей системы к суммарным затратам на ее
функционирование.
Противоречия (ТП, ФП)
Техническое Противоречие (ТП): Ситуация, при которой попытка улучшить один
Параметр Технической Системы ведет к недопустимому ухудшению другого
Параметра. Например, попытка улучшить прочность крыла самолета путем
повышения его толщины ведет к недопустимому увеличению его веса.
Физическое Противоречие (ФП): Два обоснованных противоположных
требования, предъявляемые к физическому Параметру объекта.
40 приемов (принципов)
Научный эффект: Природное явление или комбинация из нескольких природных
явлений, которые могут быть использованы для решения задач. Например, закон
Бернулли используется для регулирования давления внутри жидкостей.

56.

ВеПоль
Вещество+Поле
Вещество: конденсат Бозе - Эйнштейна, твёрдое тело,
аморфное тело (тв.-жидк.), жидкость, газ, плазма,
плазменный кристалл,
Поле:
Механическое (+гидравлика, аэродинамика)
Акустическое
Тепловое
Химическое
Электрическое (+электрохимическое)
Магнитное
Электромагнитное (+когерентное)
Ядерные силы
Гравитационное
Биологическое

57.

Классификация ресурсов
• виды ресурсов (пространства, времени,
веществ и полей),
• форма существования,
• готовность,
• местонахождение (внутрисистемные ВПР,
внешнесистемные ВПР, надсистемные
ВПР).

58.

39 параметров
1. Вес подвижного объекта
2. Вес неподвижного объекта
3. Длина подвижного объекта
4. Длина неподвижного объекта
5. Площадь подвижного объекта
6. Площадь неподвижного объекта
7. Объем подвижного объекта
8. Объем неподвижного объекта
9. Скорость
10. Сила
11. Напряжение, давление
12. Форма
13. Устойчивость состава объекта
14. Прочность
15. Время действия подвижного объекта
16. Время действия неподвижного объекта
17. Температура
18. Освещенность
19. Затраты энергии подвижным объектом
20. Затраты энергии неподвижным
объектом
21. Мощность
22. Потери энергии
23. Потери вещества
24. Потери информации
25. Потери времени
26. Количество вещества
27. Надежность
28. Точность измерения
29. Точность изготовления
30. Вредные факторы, действующие на
объект
31. Вредные факторы самого объекта
32. Удобство изготовления
33. Удобство эксплуатации
34. Удобство ремонта
35. Адаптация, универсальность
36. Сложность устройства
37. Сложность контроля и измерения
38. Степень автоматизации
39. Производительность

59.

Научные (физические) эффекты и явления
1. Механические эффекты
1.1. Силы инерции.
1.1.1. Инерционное напряжение.
1.1.2. Центробежные силы.
1.1.3. Момент инерции.
1.1.4. Гироскопичекий эффект.
1.2. Гравитация.
1.3. Трение.
1.3.1. Явление аномально низкого трения.
1.3.2. Эффект безысносности.
1.3.3. Эффект Джонсона-Рабека.
2. Деформация.
2.1. Общая характеристика.
2.1.1. Связь электропроводности с деформацией.
2.1.2. Электропластический эффект.
2.1.3. Фотопластический эффект.
2.1.4. Эффект Баушингера.
2.1.5. Эффект Пойнтинга.
2.2. Передача энергии при ударах. Эффект Ю.Александрова.
2.3. Эффект радиационного распухания.
2.4. Сплавы с памятью.
***

60.

ЗРТС – список законов
1. Закон повышения идеальности.
2. Закон увеличения полноты частей системы.
3. Закон повышения степени свертывания ТС.
4. Закон оптимизации потоков.
5. Закон увеличения согласованности.
6. Закон повышения управляемости ТС.
7. Закон повышения динамичности ТС.
8. Закон перехода в надсистему.
9. Закон S-образного развития ТС.

61.

?

62.

ТРИЗ-ПАРАДИГМА –
СИСТЕМЫ РАЗВИВАЮТСЯ ЗАКОНОМЕРНО
F
C
MPV
const
F
C
const
F
C 2й Этап
F
C
1й Этап
F
C
3й Этап
F
C
4й Этап
F
C
F
C
Время
«ИДЕАЛЬНОСТЬ» ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Техника развивается по определенным законам. При решении задач и развитии
технических систем необходимо использовать законы развития техники.

63.

НОРМЫ ЖИЗНИ
• Ценность - саморазвитие (я Я).
• Все равны (Я1 = Я2).
• Учитывать другое мнение.
• Чужое - с разрешения.
• Лучшее доказательство - конечный результат.
• Личная проблема решается лично.
• За любую помощь – благодарность.
• За умышленное злодеяние – наказание.
• Аккуратность - во всем.
• Где взял - туда же и так же положи.

64.

ТРТЛ + ЖСТЛ
последние разработки Г.С.Альтшуллера
Качества творческой личности
ДОСТОЙНАЯ ЦЕЛЬ. Наличие новой или недостигнутой
значительной общественно полезной достойной цели (или
системы целей).
ПРОГРАММА. Наличие программы (или пакета программ)
достижения поставленной цели и контроля за выполнением
этих программ.
РАБОТОСПОСОБНОСТЬ. Желание и осуществление огромного
объема работы по выполнению намеченных планов.
ТЕХНИКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ. Владение техникой решения
задач, которые встречаются на пути к цели.
УМЕНИЕ "ДЕРЖАТЬ УДАР". Способность отстаивать свои идеи,
выносить общественное непризнание, непонимание
выбранного пути.
РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ. Соответствие достигнутых результатов
(или их масштаба) поставленной цели.

65.

Признаки достойной цели
• 1) Новизна.
• Цель - новая, или недостигнутая, или новыми являются
средства для достижения цели.
• 2) Полезность.
• Цель – общественно полезная, положительная, направленная
на развитие жизни.
• 3) Конкретность.
• Не общие благие намерения, а четко поставленная задача, к
решению которой можно приступить хоть сегодня.
• 4) Недостижимость, бесконечность.
• Конечная цель обязательно должна иметь выход к глобальным
проблемам.
• 5) Масштабность, значительность предполагаемых
результатов.
• Масштаб цели – «цена», в которую человек оценивает свою
жизнь.

66.

Признаки достойной цели
• 6) «Опережающая время».
• Достойная цель опережает время настолько, что
воспринимается окружающими как еретическая.
• 7) Отсутствие конкуренции.
• Цель не воспринимается большинством людей,
поэтому нет «очереди» желающих ее достичь.
• 8) Достойная цель – личная цель одного человека
или небольшой группы людей.
• Большие коллективы появляются позднее.
• 9) Независимость от сложного и дорогостоящего
оборудования.
• 10) Непосильность.
• Цель заведомо превышает возможности и
способности человека, который за нее берется.