РАСШИРЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Н.Б. Фейгенсон, В.В. Павлов, НИЦ "Алгоритм", Россия
Аннотация: Для поиска новых применений технических систем предлагается сочетать анализ надсистемных тенденций и параметрических ограничений, присущих данным системам. Этим конкретизируется искомая область перспективных применений технических систем, описываемая коммерчески значимыми продуктами и выполняемыми функциями. Приведен подробный пример применения методики.
Введение: Вопрос о расширении областей применения технических систем (ТС) актуален для любой стадии их развития. В тоже время методические подходы к решению этого вопроса достаточно скромны. А. Пиняев предложил методику поиска дополнительных применений, пригодную только для относительно простых систем [1]. А. Любомирским предложены прототип методики инверсного функционально-стоимостного анализа и используется функционально-морфологический анализ для поиска новых применений ТС [2,3]. Недостатки этой методики заключаются в следующем:
Применяется трудоемкий процесс построения морфологического ящика, приводящий к большому количеству первичных предложений.
Выбор из первичных предложений пригодных вариантов существенно субъективен.
Не предусмотрено - хотя случайно возникает- планомерное развитие/совмещение функций ТС в этих пригодных вариантах.
После нахождения пригодных вариантов для них приходится решать задачу коммерческой применимости, т.е. отвечать на вопросы относительно предлагаемой идеи:
Известно уже?
Работоспособно?
Имеется ли рыночный потенциал?
В итоге в качестве методики мы имеем гарантированно трудоемкую аналитическую процедуру, в результате которой преимущественно ставятся задачи и с непредсказуемой эффективностью получаются разрозненные сырые идеи.
Основное содержание доклада.
Для начала произведем экспресс - разбор задачи-аналога. Вспомним сказку о Золушке. Если мы составим компонентную схему всех действующих лиц, кратко опишем их функции и зададимся простым вопросом - какой же компонент является наиболее важным для осуществления конечной счастливой ситуации? Простые рассуждения показывают, что при отсутствии принца, находящегося в фазе высокой поисковой активности и обладающего ресурсами для её поддержания, действия и достоинства других персонажей не приведут к счастливому концу. Обратим на это внимание. Не будем забывать и важность персонажей-посредников, помогающих осуществить нужные для успешного финала преобразования.
Предложенный в данной работе методический подход использует некоторое изменение последовательности использования обычных для ТРИЗ процедур. Дополнительное внимание уделяется выбору и применению параметров, существенных для достижения цели.
Figure 1. Общая схема алгоритма расширения областей применения ТС.
Предлагаемый методический подход заключается в последовательном выполнении нижеописанных шагов (см. Figure 1):
Преобразование носителя функции.
Повышение/расширение уровня системного рассмотрения исходной ТС до полной ТС.
Составление перечня функций полной ТС.
Уточнение функций, доступных полной ТС для выполнения по параметрам - массе, габаритам и энергии.
Составление перечня продуктов - возможных объектов этих функций. Для этого последовательно по достаточно традиционным и общеупотребительным параметрам производится сужение НадНадНадСистемы, т.е. рынка. Это приводит к составлению перечня продуктов, по отношению к которым целесообразно выполнять функции НадСистемы (см. Figure 2).
Из числа существующих отраслей выбираем имеющие устойчивые тенденции к развитию. По П. Друкеру, это отрасли с темпом роста выше темпов роста валового национального продукта.
Из выбранных отраслей выделяем отрасли, продукты которых достигли стадии массового продукта, создали многомиллионные рынки. Перечни таких продукты достаточно очевидны из-за их распространенности.
По массе, габаритам, энергоемкости и другим характеристикам выделяем продукты, доступные для функций полной ТС с ее параметрами. Иными словами, определяем параметрически доступные продукты.
Составляем список продуктов (объектов функций) - потоков веществ и/или полей, с которыми в этих отраслях работают (газы, жидкости, гели, пены; механическое, тепловое и пр. поля).
Совмещая перечень параметрически осуществимых функций с перечнем продуктов, синтезируем морфологический ящик, в ячейках которого оказываются коммерчески значимые и технически осуществимые идеи и концепции разнообразных ТС (см. Figure 3).
Полученные идеи и концепции ТС можно подвергнуть экспресс-анализу и прогнозу по закономерностям вытеснения человека, повышения управляемости и пр.
Figure 2. Схема сужения поля поиска для выявления целевых продуктов.
Figure 3. Схема комбинирования перечней возможных функций и обрабатываемых продуктов для формулировки идей.
Таким образом, решение задачи о поиске новых применений объекта анализа сведена к задаче, уже имеющей методику решения - т.е. анализу и прогнозу ТС. Более подробно основные шаги подхода и некоторые дополнительные замечания по его применению изложены ниже. Пример применения предлагаемого подхода разобран в Приложение 1.
Достоинством предлагаемого метода является сокращение трудоемкости анализа за счет отсеивания бесполезных вариантов уже на первых шагах анализа.
Главный результат применения такого подхода - вместо разрозненных идей для разнообразных приложений может быть получена "продуктовая платформа", для параметрически пригодного продукта.
Выводы.
Предлагаемый подход к поиску новых применений менее трудоемок, чем поиск с применением методик морфологического ящика.
Получаемый результат - это группа новых продуктов с показанной линией развития, более доказателен, т.к. базируется на ЗРТС.
Приложение 1 Пример применения предлагаемого методического подхода.
Объекты анализа - батарейки на стадии выбора покупателем и эксплуатации. Основная область их применения - портативные устройства (верхний предел - ручной инструмент, ноутбуки, нижний - не ограничен).
Цель анализа - определение тенденций, способствующих увеличению потребления батареек.
Некоторые особенности конкретной ситуации:
1. Потребителям нужны функции устройств, а не батарейки. Следовательно, объект анализа - устройства, использующие батарейки, в т.ч. потенциально.
2. Заказчик (фирма-производитель батареек) не хочет повторять эволюцию фирм-производителей электронного оборудования типа Sony, которые производят батарейки для собственного оборудования, т.к. при таком варианте развития придётся постоянно догонять лидеров. Следовательно, следует искать отрасли, близкие технически по уровню выпускаемых продуктов к производственным и сбытовым возможностям Заказчика и в которых можно стать лидером.
3. Выбор новых применений должен соотноситься с масштабами выпуска батареек. Следовательно, это должны быть изделия массового применения или применяемые для обработки широко распространенных продуктов.
Следовательно, для устойчивого управления потреблением батареек требуется самим управлять созданием таких изделий. Для этого следует выделить функции и параметры изделий.
Для оценки параметров функций, которые могут быть обеспечены с применением батареек, произведены оценочные расчеты. В результате получены параметры:
стоимость устройств в пределах $20-$50;
обеспечивать время автономной работы без смены батарейки не менее 5-15 дней;
помещаться в руке ~10см;
рабочая зона ~1см;
потребляемая энергия ~ 0,01- 0,1 Вт*часов в день.
Figure 4. Применение закономерности повышения полноты частей системы.
На Figure 4 показано, как получен комплекс технически осуществимых функций для изделий, использующих батарейки. Сформулирован набор параметрически выполнимых функций, выполняемых с этими потоками (перемещать, дозировать, охлаждать, перемешивать, удерживать и др.).
Следующий вопрос - следующая ветвь алгоритма: какие продукты целесообразно обрабатывать перечисленным набором функций? Для нашего примера это широкий спектр дозаторов для шампуней, кремов, кетчупов, "механизирующих" не только главную функцию, но и выполняющие информационные и управленческие функции. Из-за недостатка места мы не приводим в данной работе перечень этих предложений. Важно отметить, что предлагаются не разрозненные идеи, а связанные общей функцией и с предсказанными линиями развития.
Другие важные отличительные особенности выдвинутых предложений:
На рынке ещё нет монстров-производителей подобных устройств и барьеры входа в рынок не высоки.
Не требуется освоения новых производственных технологий (изменения в технологии не существенны).
Очевидно, что для производителей таких устройств существенно менее опасно вытеснение с рынка одноразовых батарей и надвигающееся "господство" перезаряжаемых источники энергии.
Для планомерного поиска и совершенствования подобных новых устройств существует известная в ТРИЗ методика прогнозирования технических систем.
Обсудим достоинства предложенного методического подхода для Заказчика? Где можно ожидать WOW -эффект?
Все предложения, которые мы делаем, отличаются исключительной простотой. В каждой из этих самых отраслей все есть уже в высокой степени готовности и мы только собираем их в развивающуюся систему. Т.е. это легко внедряемая система.
В результате анализ показаны возможности входа в безусловно интересный рынок, емкость которого велика.
Вследствие большого объема рынка, с его тенденциями, появляется возможность не только зарабатывать много, но и долго. Предложенные устройства могут применяться в других отраслях.
Т.е. WOW -эффект - это просто, много, долго.
Литература.
1. Пиняев А. Методика поиска функциональных аналогов // В сб. Инновационная технология проектирования - сегодня и завтра. - СПб, 1999, с.121-122.
2. Любомирский А. Функционально-морфологический анализ. Методические рекомендации. - Submitted to Algorithm By Gen 3 Partners, Inc., 2003.
3. Любомирский А. Методика инверсного ФСА. - Рукопись, 1996.
Возврат к Доклады на конференции "MATRIZ Fest 2005"
|