«Акционерная некоммерческая организация «ТРИЗ-профи» На правах рукописи Чуксин Петр ...»
Первым направлением верификации является автоверификация. Для разработанной предлагаемой БТС нового поколения строится структурная, функциональная, параметрическая, ИКРная, модели и модель противоречий. Таким образом, реализуется методика, названная С.С. Литвиным и В.М. Герасимовым «Гроссмейстерская партия» [14].
Одним из направлений верификации предложенной прогнозной концепции, является ее оценка независимыми экспертом (оппонентом).
Поскольку концепция сформулирована в виде патентной заявки, проводится обычный патентный поиск, с оценкой новизны, патентной активности компаний и изобретателей на данном направлении, осуществимости предложенной концепции и списка выявленных конкурентов и реальных разработок в направлении прогнозной концепции.
Действенным направлением верификации является постановка одного или серии экспериментов, которые бы могли подтвердить или опровергнуть осуществимость предлагаемых прогнозных решений.
Таким образом, при верификации прогнозной концепции проводится анализ и прогноз негативных последствий ее внедрения, проверяется практическая значимость, осуществимость и новизна и предлагаемых технических, технологических и организационных решений.
Внедренческий этап
Задачи этого этапа состоят в том, чтобы разработать план реализации прогнозной концепции, план патентной защиты, предложения по проведению экспериментов и НИОКР, презентовать и передать заказчику результаты прогнозного проекта и подписать акт приемки работ. Алгоритм предусматривает выполнение на этом этапе следующих работ: презентации результатов прогнозного проекта заказчику; разработка плана реализации прогнозной концепции заказчиком; оформление рисунков, схем, иллюстрирующих финальную концепцию; оформление и передача базы данных прогнозного проекта; подписание акта приемки выполненных прогнозных работ (рис.15). При выполнении прогнозных проектов очень остро стоит проблема представления информации заказчику.
Прогноз является документом для топ-менеджеров, которые обычно очень загружены и не склонны читать длинные пространные документы. Можно написать бесконечно много возможных сценариев - гипотез, но очень немного адекватных прогнозов. Прогнозные сценарии развития БТС сложно описать в нескольких фразах. Большой объем сценарных материалов, которых предстоит изучить заказчику, снижает
Рис. 15. Алгоритм проведения работ на внедренческом этапе.
качество восприятия и последующей реализации прогноза. Таким образом, мы имеем противоречие: чтобы заказчик правильно понял суть прогнозных предложений, сценарий должен быть большим и подробным, а, чтобы заказчик его прочел и правильно реализовал он должен быть предельно кратким. Чтобы решить это противоречие, сделать презентацию информации лаконичной и эффективной, нами была предложена графическая форма представления прогнозной информации в виде деревьев эволюции БТС.
Эксперт, выполнивший прогноз и заказчик, использующий полученную информацию, имеют разное видение ситуации. Заказчик глубже знает специфическую ситуацию на своем производстве и оценивает полученные прогнозные решения под своим углом зрения. Зачастую, он не может реализовывать идеальное с точки зрения ТРИЗ-эксперта решение. Поэтому, результатом прогноза обычно является не одно единственное решение, а несколько вариантов и концепции развития прогнозируемой технической системы.
Убедительность прогноза достигается за счет визуализации результатов прогноза, представление их в виде деревьев и таблиц, содержащих минимум текста. Положительным эффектом при принятии прогноза является сокращение времени заказчика на ознакомление с результатами.
Выполнение прогнозной концепции не в виде пространных текстовых сценариев, включающих оптимистический, реалистический и пессимистический варианты, а в форме заявки на изобретение прогнозных деревьев и визуализированных ключевых предложений, позволяет упростить принятие проекта заказчиком. Алгоритм написания концепции в виде заявки на изобретение также сокращает трудозатраты.
Прогнозные материалы содержит не только описание тенденций развития предлагаемого объекта в будущем, но и конкретные рекомендации заказчику по шагам, необходимым для реализации прогнозной концепции. На внедренческом этапе составляются предложения, описывающие варианты и планы перестройки производства для реализации прогнозной концепции.
Еще одним преимуществом методики перед существующими является оптимизация процесса сдачи проекта заказчику и комфортность пользования результатами прогноза. Визуализация результатов прогноза наглядно убеждает в фундаментальности проведенных исследований, дает возможность заказчику воспользоваться результатами прогноза даже в том случае, когда он не во всем согласен с предложенной концепцией.
Послепрогнозный этап
Задачами этого этапа является анализ результатов проведенного прогнозного проекта для дальнейшего совершенствования методики прогноза и навыков прогнозирования. Алгоритм выполнения работ на этапа включает выполнения следующих работ: анализ резюме встреч заседаний прогнозной группы, хода прогнозного проекта и выявление недостатков в ходе проведения проекта; выявление новых приемов и предложений по совершенствованию методики; формулирование предложений по проверке новых алгоритмов методики; модернизация шагов алгоритмов и этапов методики; оформление рисунков, схем, иллюстраций для модернизированной методики; сбор и обработка информации по статистике применения методики; составление учебных задач и кейсов для проведения обучения прогнозной методике; обучение модернизированной методике (рис.16)
Предметом исследований на этом этапе является методика и технология прогнозирования, проблемы, возникавшие при проведении прогнозного проекта.
Рис. 16. Алгоритм проведения послепрогнозного этапа проекта
Результатом этапа должны стать предложения по совершенствованию методики прогнозирования и ее популяризации.
Глава 2. Применение усовершенствованной методики в прогнозе развития зерноуборочного комбайна
Во второй главе рассмотрен сквозной пример применения усовершенствованной методики прогнозирования. В качестве объекта прогноза нами был выбран зерноуборочный комбайн СК-5 М-1 «Нива». Описано применение алгоритма прогнозной методики на всех восьми этапах.
Подготовительный этап
Алгоритм подготовительного проекта, (рис.17), был проверен и испытан в десятках консалтинговых проектов для южно-корейских компаний.
Рис. 17. Алгоритм выполнения работ при проведении подготовительного этапа.
Но вот особенностью проведения прогноза зерноуборочного комбайна состояла в том, что официального заказчика у проекта не было. То есть, этот проект был полностью инициативным. Затем, один из крупных российских землевладельцев, доктор экономических наук В.Батурин заинтересовался применением очеса в сельском хозяйстве и пригласил принять участие в его проектах. Таким образом у прогноза появился заказчик.
Изначально же целью прогноза зерноуборочного комбайна была проверка и отладка на реальном техническом объекте усовершенствованной методики прогноза. На этом сложном техническом объекте были опробованы и отработаны все элементы прогнозной методики, за исключением подготовительного. Прогноз выполнялся в свободное от основной работы время и не имел жестких временных и административных рамок. В это время я работал ТРИЗ-экспертом компании “LG Electronics” в Южной Корее. Для проверки алгоритмов методики мне нужен был эксперт в какой-либо практической области. Найти эксперта, который бы работал со мной в удобном для меня графике, да еще и бесплатно было сложно. Поэтому я решил в качестве эксперта использовать самого себя. Моя специальность – инженер-механик сельскохозяйственного производства, а научная специализация уборка зерновых культур. Поэтому в качестве объекта прогноза был выбран зерноуборочный комбайн. Его конструкция, особенности работы, практика применения были хорошо знакомы.
Информационный этап прогнозного проекта зерноуборочного комбайна
Целью информационного этапа прогнозного проекта было создание информационной базы. На этом этапе нами были собраны, структурированы и помещены в компьютерную базу данных источники инфopмaции о комбайне, его подсистемах, прогнозах, способах уборки зерновых культур, способах производства зерна Алгоритм проведения информационного этапа прогнозного проекта приведен на рисунке 18.
Рис. 18. Алгоритм проведения информационного этапа прогнозного проекта.
Анализ информации, полученной от заказчика и консультантов
Этот шаг в нашем проекте комбайна нового поколения был пропущен. Прогнозный проект выполнялся инициативном порядке. Его исполнитель был одновременно заказчиком. В качестве БТС был принят комбайн СК-5 «Нива»(рис.19)
Ознакомление с работающим комбайном СК-5 «Нива»
Будучи студентом в течении 4 сезонов работал помощником комбайнера. Затем, работая в НПО «Белсельхозмеханизация» 6 лет проводил различные эксперименты, лично сидя за рулем комбайна. Так, что ознакомление с работающим комбайном было хорошим.
Сбор информации о комбайне его подсистемах, надсистеме, зерне, уборке зерновых культур
Естественно, что во время работы над прогнозной методикой в Корее, ни образца комбайна, ни его узлов, ни чертежей не было. Источниками информации были накопленные теоретические и практические знания, опыт, руководство по эксплуатации комбайна «Нива» и альбом видов и разрезов узлов комбайна, информация из Интернета [15,16].
 |  |
Рис. 19. БТС прогнозного проекта – комбайн СК-5М «Нива» 1 жатка; 2 бункер; 3 кабина с органами управления; 4 двигатель; 5 копнитель; 6 молотилка и очистка.
Создание информационной базы проекта
Созданная нами информационная база была разбита на следующие разделы:
1. планы, цели и задачи прогнозного проекта;
2. информация о комбайне СК-5 «Нива»;
структурная схема комбайна СК-5 «Нива»;
принципы действия и функции основных подсистем комбайнов;
описания основных характеристик БТС:
технических;
эксплуатационных;
экономических;
описание основных типов комбайнов;
3. информация о технологии и уборки и производства зерновых культур;
4. история развития комбайнов, уборочных машин и их подсистем, технологии уборки;
5. патентная информация по комбайнам и их подсистемам, способам уборки;
6. известные прогнозы комбайна, технологии уборки;
7. информация о научных исследованиях по совершенствованию способа уборки и зерноуборочных комбайнов;
8. видео раздел: фотографии, схемы, альбомы с видами и разрезами комбайнов РСМ «Сталинец», «Нива», «Дон», «Енисей»
9. информация из интернета о отечественных и зарубежных комбайнах и их подсистемах;
10. презентации по анализу и прогнозу комбайна, по прогнозной методике.
Эта информационная база пополнялась информацией на протяжении всей работы. Она позволила на аналитическом этапе выполнить работы по классификации, периодизации, эволюции уборочных машин и технологий, выявлению тенденций их развития.
На аналитическом этапе прогноза было построено дерево эволюции зерноуборочного комбайна и его подсистем. В дальнейшем оно активно использовалось нами для поиска недостающей информации. Анализируя линии развития подсистем, мы целенаправленно искали лишь нужные нам преобразования элементов устройств. Это позволяло нам существенно сократить трудоемкость информационного поиска, получать качественную информацию.
Структурная модель комбайна
Задачи построения структурной модели комбайна «Нива» состоят в проведении анализа компонентов его подсистем их иерархии, взаимодействие с растениями, зерном, транспортом. При построении структурной модели определяется также структура дерева эволюции комбайна. Алгоритм выполнения работ при разработке структурной модели приведен на рис. 19.
Описание и анализ структуры комбайна при эксплуатации.
Мы строили структурную модель используя компьютерную систему «ТехОптимайзер», но модель может строится также и вручную. Структурный анализ дает информацию для начала построения дерева эволюции комбайна и его подсистем. Фактически, при проведении прогноза, мы строим совместно и одновременно с структурной еще две модели: функциональную и отчасти надсистемную. Все эти три модели описывают состав структуру и взаимодействие элементов исследуемой системы и надсистемы.
Рис. 19. Алгоритм разработки структурной модели.
Структурная схема комбайна (рис.20), построена нами на ТРИЗовских принципах определения состава ТС: источник энергии – дизельное топливо (на схеме не показан), двигатель, трансмиссия, рабочий орган, система управления. При проведении функционального анализа структура комбайна рассматривается на более высоком уровне, чем показано на структурной схеме. Это позволяет сократить трудоемкость проведения анализа. Выбор уровня рассмотрения структуры при функциональном анализе зависит от временных рамок проекта, наличия информации о работе узла, проблемности узла и других факторов. Из приведенной схемы видно, что рабочий орган комбайна имеет большое число подсистем.
При свертывании желательно упростить комбайн, уменьшить количество и сложность его рабочих органов. Например с применением вместо срезающей жатки очесывающей количество перерабатываемой соломы сокращается. Появляется возможность удалить соломотряс, а молотильный аппарат значительно уменьшить.
Рис 20. Концепт-карта структуры комбайна
Кабина, система управления двигатель и трансмиссия комбайна составляют более половины его стоимости. Они также имеют сложную разветвленную структуру. При проведении операции свертывания следует обратить внимание на эту вспомогательную часть комбайна.
Определение ближайших элементов надсистемы комбайна
В процессе построения структурной модели комбайна мы проводим также определение элементов ближайшей надсистемы, с которыми комбайн взаимодействует в процессе всего жизненного цикла (рис.21).
При проведении структурного анализа мы рассматриваем комбайн в процессе только одного из этапов жизненного цикла, на этапе эксплуатации – при уборке и выгрузке зерна. При этом желательно минимизировать число элементов надсистемы, включая в них лишь наиболее близкие. Это позволяет уменьшить трудоемкость анализа и построения функциональной модели. Для нашего анализа мы включили в ближайшую надсистему следующее:
элементы надсистемы, с которыми комбайн взаимодействует при работе, на которые он оказывает существенное влияние или которые оказывают существенное влияние на него;
сырье с которым комбайн взаимодействует и продукты, которые он производит;
В первую группу вошли комбайнер, почва, транспорт по вывозке зерна, сорняки, влага содержащаяся в растениях, в т.ч. сок сорняков, семена сорняков. Во вторую были включены растения зерновой культуры культуры, растущие на поле, солома, вымолоченное зерно, шум, пыль.
При создании комбайна нового поколения желательно свернуть рабочие органы, обрабатывающие солому. Необходимо проанализировать, есть ли возможность предать функции обработки соломы другим элементам надсистемы.
Рис.21. Концепт-карта элементов надсистемы, с которыми комбайн взаимодействует в процессе жизненного цикла.
Выбор структуры дерева эволюции
В процессе прогноза развития комбайна нас интересует прежде всего развитие элементов рабочего органа. Таких главных элементов для построения дерева эволюции мы выделили три:
косилка - устройство, которое отделяет от растущих растений части, подаваемые в комбайн;
молотилка – устройство вылущивающее зерно из бобов, колосьев или метелок;
очистка – устройство, отделяющее зерно от незерновой части.
Таким образом, при построении структурной модели комбайна мы выбрали структуру дерева эволюции, описывающую три основных узла комбайна (рис. 22).
Рис. 22. Концепт-карта первоначальной структуры дерева эволюции
Остальные структурные элементы, для упрощения рассмотрения, мы вынесли за структуру дерева эволюции, включая отдельные из них (например бункер) в ветвь очистки дерева.
Анализ структурной модели с целью свертывания элементов комбайна
Анализ структурной модели комбайна показал следующее.
При проведении свертывания структуры комбайна следует удалить из его состава в надсистему шасси с кабиной, двигателем, ходовой частью и частью системы трансмиссии, которые у комбайна сложные, дорогие и при этом работают только один месяц в году.
В комбайне нового поколения следует упростить систему рабочих органов комбайна, удалив такую сложную, дорогую и энергоемкую вспомогательную систему как измельчитель соломы.
Поскольку объем соломы с применением очеса уменьшается, нет необходимости в такой его узле как соломотряс.
