Морфологический анализ, как метод поиска новых технических решений.

Аннотация

Лахин А. М., Лебеденко Ю. А. Морфологический анализ, как метод поиска новых технических решений. В данной статье рассмотрен один из методов системного поиска технических решений – морфологический анализ. Приведены достоинства данного метода и последовательность действий при проведении анализа.

Введение

Одним из наиболее эффективных методов поиска технических решений является системный метод. С его помощью можно сгенерировать большое количество новых и оригинальных идей.

Методы системного поиска характеризуются упорядоченностью всех процедур поиска, их целенаправленностью, точной критериальной основой оценок, определенной последовательностью. Одним из таких методов и является морфологический анализ.

Метод морфологического анализа – процесс выявления различных признаков, необходимых для решения задачи, и составление всех возможных сочетаний этих признаков.

Общее содержание

Метод морфологического анализа в его современном виде появился в 30–х годах прошлого века. Автором метода является Фриц Цвикки, швейцарский астроном, который использовал данный подход в ракетостроении. Благодаря методу морфологического анализа он смог не только за короткое время получить большое количество оригинальных технических решений, но и предсказать существование нейтронных звезд, а так же предположить существование «адских звезд», описание которых крайне схожи с открытыми сорок лет спустя черными дырами.

В основе метода лежит построение морфологического ящика. Морфологический ящик представляет собой таблицу, в которой расположены выявленные ранее признаки. Это дает возможность лучше рассмотреть варианты решения задачи.

Многочисленные успешные применения и создание большого количества разнообразных изобретений подтверждают, что морфологический анализ – один из самых сильных системных методов. Его эффективность объясняется снижением элемента случайности и исключением пропуска какого–либо из вариантов. Однако он имеет принципиальный недостаток – отсутствие четких правил отбора наиболее предпочтительных вариантов сочетаний [1].

При большом количестве найденных признаков будет получено большое количество различных решений. Поэтому даже перебор с помощью ЭВМ очень трудоемкий процесс. И пользователь должен хорошо ориентироваться в решаемой задаче, и знать какие варианты можно и целесообразно будет отбросить. При этом вероятность ошибок может быть весьма высока. Но все недостатки перекрываются основным достоинством – значительным расширением информации и числа вариантов [1].

Последовательность действий при морфологическом анализе:

1. Точно сформулировать задачу, выбрать объект исследования;
2. Определить признаки;
3. Определить возможные варианты и построить таблицу;
4. Оценить все варианты и отсеять нецелесообразные;
5. Выбрать оптимальный вариант;

Пример

Рассмотрим этот метод на простом примере. Задача: Обработка закрытого шпоночного паза на валу в условиях средне – серийного производства. Параметры: D=50 мм, L=100мм, h=5 мм, b=5 мм, l=15 мм. Материал – Сталь 45.

Определяем все возможные варианты обработки. А именно: режущий инструмент для обработки шпоночного паза, материал режущего инструмента, метод обработки и оборудование. Результаты заносим в табл.1

Таблица 1 – Варианты необходимых параметров для решения задачи

Далее, с учетом заданных условий, путем комбинирования и перебора отсеиваем нецелесообразные варианты. И получаем наиболее подходящий метод обработки. Результаты отсеивания заносим в табл.2.

Таблица 2 – Оптимальные варианты решения задачи

Далее, с помощью ГОСТ, определяем размеры фрезы, выбираем модель станка и устанавливаем режимы обработки.

Выводы

Метод морфологического анализа основан на выявлении возможных вариантов (морфологических признаков) для решения задачи и последующем их комбинировании. Он является систематическим методом решения проблем, требующим нетрадиционного, оригинального подхода.

В результате работы мы рассмотрели возможные варианты решения поставленной задачи и выбрали наиболее подходящий вариант.

Список использованной литературы

1. Одрин В. М., Картавов С. С. Морфологический анализ систем. Построение морфологических таблиц. – Киев.: Наукова думка., 1977–138с.