Метод определения несогласованных параметров.

История закона и постановка проблемы

История закона

Закон повышения согласованности систем один из самых сильных и всеобъемлющих законов в системе ЗРТС. Вместе с тем, он оказывается и одним из наиболее запутанных и неоднозначных.

Прототипом закона был сформулированный Альтшуллером "Закон согласования ритмики частей системы" [[1]]. Закон был локальным, вполне конкретным и понятным. Но достаточно быстро Отцы-основатели заметили, что при эволюции систем не меньшую роль играет и согласование множества других параметров. Тем не менее, довольно долго основная формулировка сохранялась в первоначальном виде, хотя в описательной части уже описывались и другие виды согласования (Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В. и др., 1989 [[2]],Ю. П. Саламатов, 1996 [[3]]).  В 2002 г. В.М. Петров сформулировал его как "Закон согласования систем" [[4]]. Чуть позже, в 2003 г. С. С. Литвин и А. Л. Любомирский сформулировали это как "Закон повышения согласованности" [[5]].[1]

При этом во всех вариантах описания закона дана только более или менее подробная классификация видов несогласованности параметров и эта классификация составляет основу всех описаний закона. На мой взгляд, совершенно очевидно, что одной только классификации (какой бы вариант ни выбрать) совершенно недостаточно.

Постановка задачи

Для практической работы по согласованию параметров системы нужно не только уметь классифицировать выявленные несогласованности параметров, но и уметь их выявлять. В данной работе я предлагаю способ выявления несогласованности параметров в технических системах.

Использование функционального моделирования для выявления рассогласованности в системах

Обоснование предлагаемой методики

Хорошим вариантом выявления рассогласованности в системе может быть использование результатов функционального моделирования.

Действительно, сегодня ФМ используется главным образом для двух нужд (см., например, [[6]]):

·      Выявление неочевидных недостатков для последующего использования в причинно-следственных цепочках (если не удается тримминг, а удается он далеко не всегда),

·      Тримминг (если удается),

(На самом деле есть третье применение, широко распространенное, хотя не декларированное в ТРИЗ напрямую: просто лучшее понимание проблемы).

Выделяемые на ФМ недостатки бывают, как известно, двух видов:

·     Вредные функции

·     Неадекватно (недостаточно или избыточно) выполняемые полезные функции

Вредные функции могут иметь источником практически все, что угодно. Для выявления источников вредных функций следует применять другие методы анализа.

А вот неадекватность выполнения полезной функции почти всегда - прямое следствие несогласованности каких-то параметров функции и объекта, на который она направлена.

При этом на аккуратно построенной ФМ выявляется множество неадекватно выполняемых полезных функций. Практически любая функция из числа введенных в анализ может быть рассмотрена как выполняемая неадекватно по тому или иному параметру. В тримминге это практически игнорируется (при формальном подходе с "вычислением" проблемной значимости компонента - почти всегда). На последующих шагах анализа (в частности, при построении причинно-следственных цепочек недостатков) также основное внимание уделяется вредным функциям. Поэтому огромное количество элементов несогласованности системы выпадает из дальнейшего анализа. Между тем, очень часто неадекватность выполнения полезной функции гораздо важнее для системы, чем иная вредная функция. В практической работе это, разумеется, учитывается, но явочным порядком, без методической поддержки.

Предлагается использовать Функциональную Модель для выявления несогласованности параметров в ТС. Тем более, что в функциональной модели эта несогласованность, на самом деле, выявлена и остается ее только в неявном виде сформулировать: если мы утверждаем, что какая-то функция выполняется неадекватным образом, мы, фактически, утверждаем, что какой-то из параметров объекта изменяется не так, как нам необходимо. Т.е., необходимые параметры уже выявлены! Так что сформулировать соответствующую несогласованность очень легко (какой бы версией закона (точнее - системой классификации) и каким бы форматом функциональной модели мы ни воспользовались).

В свою очередь, причины неадекватности выполнения функций (несогласованности параметров объекта и субъекта) делятся на две очевидные группы:

·          Плохая конструкция субъекта функции (компонента, неадекватно выполняющего функцию)

·          Неадекватное выполнение полезной функции над субъектом

Первый случай понятен и подробно разобран в действующей методике анализа. Последовательность дальнейшего анализа также очевидна: если не удается провести тримминг неадекватно работающего компонента, необходимо проанализировать его как отдельную ТС, обнаружить недостатки и устранить их. С точки зрения закона повышения согласованности имеет место несогласованность конструкции компонента с выполняемыми им функциями. Остается зафиксировать несогласованный параметр, что обычно несложно, если проведено аккуратное функциональное моделирование.

Второй случай также понятен, но в действующей методике подробно не разобран. Если над объектом проведено "неправильное" действие, то он неправильно работает уже как субъект своей функции. Простейший пример: если в очень хороший двигатель налить плохой бензин, то он будет неадекватно вращать вал и далее по цепочке. Именно этот случай и является темой данной разработки.

Предлагаемая методика

Предлагается следующая процедура:

1.    Составить ФМ (например, но необязательно, в формате, предложенном в Мастерской диссертации О. М. Герасимова [6])

2.    Ввести в таблицу дополнительный столбец "параметр объекта"

Примечание: усложнение кажущееся. Если мы маркируем функцию как выполняемую неадекватно, то мы с неизбежностью знаем по какому параметру это происходит. ФМ, в которой это условие не выполнено, является не аналитической, а презентационной процедурой.

3.    Выделить из таблицы строки, содержащие неадекватно выполняемые полезные функции

4.    Сформулировать недостатки в текстовой форме, составив ее из соответствующих строк таблицы: <параметр> полезной <функции> не согласован с <параметром> <объекта>

5.    Сформулировать задачи на устранение несогласованности

6.    Составить инверсный граф ФМ для полученных недостатков в предположении, что неадекватное выполнение компонентом какой-либо функции является следствием неадекватности выполнения функции над этим компонентом.

Примечание: в инверсном графе узлами являются функции, связями - компоненты. Например, фрагмент

Компонент 1 - функция А - Компонент 2 - Функция Б. - Компонент 3


В этом фрагменте компонент 1 неадекватно выполняет над компонентом 2 функцию А, а компонент 2 неадекватно выполняет над компонентом 3 функцию Б.

Фрагмент инверсного графа:

компонент 1 неадекватно выполняет над компонентом 2 функцию А по <параметру> - Компонент 2 -

компонент 2 неадекватно выполняет над компонентом 3 функцию Б по <параметру>

7.    Сформулировать задачи на устранение недостатков (разрыв полученной цепочки недостатков)

опционально:

8.    Проделать указанную процедуру (п. 1-5) для вредных функций,

9.    Проверить получившиеся утверждения на верность (вредность воздействия на компонент может иметь своей причиной практически что угодно, а не только несогласованность параметров "функция"/"объект")

Пример использования метода приведен в приложении.

Из приведенного примера хорошо видно, что получился своеобразный гибрид функциональной модели и причинно-следственных цепочек. Разумеется, предложенное развитие ФМ методики ни в коем случае не отменяет эти два метода, но позволяет выявить недостатки быстрее и нагляднее, оставляя за "тяжелой артиллерией" анализа действительно тяжелые случаи.

Предложенную методику я проверил на примерах ранее проделанных функциональных моделей. Во всех случаях удалось выявить недостатки, связанные с несогласованностью параметров. При этом во всех случаях часть выявленных этих методом несогласованностей была в дальнейшем анализе так или иначе выявлена (как правило - при применении более трудоемких методов).

Для более точной проверки метод применен на текущих проектах (к моменту выполнения функционального моделирования результаты анализа заранее были неизвестны).

К сожалению, как и для всех реальных рабочих проектов, вся конкретная информация должна остаться за кадром в силу условий конфиденциальности. Поэтому читателям остается поверить мне на слово (или проверить самостоятельно), что предложенная методика работает. Хотя общий объем выборки, разумеется, пока недостаточен.


Приложение

Функциональная модель двухцветной шариковой ручки в процессе замены стержней.


Шаг 1. Составить ФМ.

Граф

Таблица

Шаг 2. ввести в таблицу дополнительный столбец "параметр объекта"

Функциональная модель шариковой ручки. Таблица (Новая версия)

Шаг 3. Выделить из таблицы строки, содержащие неадекватно выполняемые полезные функции

Список неадекватно выполняемых функций

Шаги 4 и 5 сформулировать недостаток в текстовой форме и задачу на устранение несогласованности:

¾    Фиксатор 2 недостаточно удерживает Пружину 2. Согласовать усилие прижима с упругостью пружины

¾    Фиксатор 2 недостаточно перемещает Фиксатор 1. Согласовать осевое перемещение фиксаторов c их радиальным перемещением

¾    Пружина 2 недостаточно удерживает Фиксатор 2. Согласовать диаметр пружин с радиальным перемещением фиксаторов

¾    Корпус недостаточно удерживает Фиксаторы. Согласовать люфт перемещения с требуемым положением фиксаторов

¾    Стержень 1 (убираемый) удерживает Стержень 2 (выдвигаемый). Согласовать радиальное положение стержня с осевым перемещением другого стержня.

¾    Фиксатор 1 недостаточно перемещает Стержень 1. Согласовать сила сцепления с трением стержней об упор.

¾    Пружина 1 избыточно перемещает Фиксатор 1. Согласовать упругость пружины с силой трения между фиксаторами

Шаги 6 и 7. Составить инвертированный граф полученных недостатков (инвертировать граф ФМ). Сформулировать задачи на устранение недостатков (разрыв полученной цепочки недостатков).

•         Согласовать форму фиксаторов друг с другом

•         Согласовать форму фиксаторов с формой корпуса

•         Согласовать форму фиксаторов с диаметром пружин

               Разрешение этих трех недостатков полностью ликвидирует и остальные.


 



[1]В работе Владимира Михайловича Петрова, оснащенной по его обыкновению прекрасными историческими справками, утверждается, что две последние работы создавались в конце 70-х - начале 80-х, но я сужу по датам публикации книг.



[1]Альтшуллер Г.С., Творчество как точная наука. - М.: Сов. радио, 1979. Законы развития систем   http://www.altshuller.ru/triz/zrts1.asp#12

[2]Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В. и др., Поиск новых идей: от озарения к технологии (теория и практика решения изобретательских задач), Кишинев, "Каpтя Молдовеняскэ", 1989 г. http://www.trizway.com/content/poisk_novih1.pdf

[3]Юрий Петрович Саламатов, 1991-1996г. "Система Законов Развития Техники (Основы Теории Развития Технических Систем)". http://www.trizminsk.org/e/21101440.htm ; Yuri Salamatov, TRIZ: the Right Solution at the Right Time: a Guide to Innovative Problem Solvinghttp://vietnamwcm.files.wordpress.com/2008/07/inovative-problem-solving.pdf

[4]Владимир Петров, Серия статей «Законы развития систем»,  24 сентября 2002 г.http://www.trizland.ru/trizba/pdf-books/zrts-10-soglasov.pdf

[5]Литвин С. С., Любомирский А.Л. Законы развития технических систем, февраль 2003, http://www.metodolog.ru/00825/00825.html

[6]Герасимов Олег Михайлович. "Технология выбора инструментов инновационного проектирования на основе ТРИЗ-ФСА", стр. 63, Методика выполнения типового консультационного проекта по повышению value продуктов; Функциональный анализ, июль 2010,http://www.triz-summit.ru/file.php/id/f4819/name/TRIZ%20Master%20Thesis%20Gerasimovv-last%208_30_06_10.pdf

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Комментарии

Re: Метод определения несогласованных параметров.

Быть может, не меня одного заинтересует: если бы картинки были по горизонтали чуть Уже, а размер шрифта в них чуть крупнее, то разобрать их было бы намного проще. Самый лучший размер - 500х500 пикселей (это особенность программы на данном сайте). Нельзя ли обновить? Методика-то, похоже, очень дельная!

Заранее благодарен,

Александр.

Re: Метод определения несогласованных параметров.

Изображение пользователя Фил.

Лебедев Ю. wrote:

Метод определения несогласованных параметров.

Лебедев Ю. wrote:

Обоснование предлагаемой методики


Лебедев Ю. wrote:

В данной работе я предлагаю способ выявления несогласованности параметров в технических системах.


Меня, как всегда, волнует логическая сторона дела.
Метод, способ и методика разные вещи. Вы предлагаете в работе именно эти три вещи или Вы одну вещь называете тремя разными именами?

Re: Метод определения несогласованных параметров.

Фил wrote:
Метод, способ и методика разные вещи.

В моем представлении, это способ, доведенный до уровня конкретной методики, с предельно ясной целью, задачей и процедурой ее решения, то есть - то самое, чего не хватает большинству наших авторов, в том числе очень часто и Вашему покорному слуге. Я считаю, что чем больше будет таких статей и таких методик, тем для нас всех будет только лучше. Если Вы удосужитесь довести хотя бы одну свою идею до такого уровня, то я только скажу Вам: "Браво, Фил! Так держать!!!"

С уважением,

Александр.

Re: Метод определения несогласованных параметров.

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Методика нормальная, но после того, как я дошёл до примера...
Итак, модель двухцветной шариковой ручки.
1. Составляем простую матрицу взаимодействий между элементами системы без построения функциональной модели.
Т.е. Корпус, фиксатор1, фиксатор 2, пружина 1, пружина 2, стержень 1, стержень 2 записываются в качестве наименований столбцов и строчек и на пересечение в случае наличия взаимодействия ставится крестик или галочка.
2. Составить список взаимодействий (желательных и/или нежелатещльных) между элементами
Для фиксаторов это:
а. Взаимодействие между фиксаторами
б. Взаимодействие между фиксатором и корпусом
в. Взаимодействие между фиксатором и пружиной
г. Взаимодействие между фиксатором и стержнем
3. Поставить задачи по согласованию аттрибутов элементов имеющих желательное но "недостаточное или избыточное" взаимодействие и рассогласованию аттрибутов элементов имеющих нежелательное взаимодействие.
Для фиксатора это....
По-моему, так проще.

Re: Метод определения несогласованных параметров.

Пожалуй, согласен.
На самом деле просто придумал пример как демонстрашку. Не подумал, что демонстрашка оказалась слишкой простой.
В жизни проверял это на рабочих проектах. Эффект был не в том, чтоб увидеть что-то, чего иначе не увидишь; а в том, чтобы упростить процедуру (для больших и "настоящих" моделей). Качественно новых результатов этот инструмент не предполагает.

Re: Метод определения несогласованных параметров.

Изображение пользователя Gregory Frenklach.

Возможно, что для "настоящих" проектов в случае "километровых" матриц с большим набором параметров взаимодействия между элементами, Ваша методика действительно упрощает процедуру выхода на "болевую точку".

step.end.stop.

Quote:
Вредные функции могут иметь источником практически все, что угодно. Для выявления источников вредных функций следует применять другие методы анализа.

ДА!!!.
END.STOP.

Subscribe to Comments for "Метод определения несогласованных параметров."