Методи творчого та критичного мислення в проектній технології (частина 2)

4. Метод фокальних об’єктів (МФО), або метод випадковостей

Метод фокальних об’єктів (МФО) — це метод пошуку нових ідей шляхом приєднання до вихідного об’єкта властивостей або ознак випадкових об’єктів. Застосовується при пошуку нових модифікацій відомих пристроїв і способів, розширенні асортиментів товарів, створенні реклами товарів, сфер застосування відомих речовин, відходів виробництва, а також для тренування уяви.

Метою методу є вдосконалювання об’єкта за рахунок одержання великої кількості оригінальних модифікацій об’єкта з несподіваними властивостями.

Суть методу полягає в перенесенні ознак випадково обраних об’єктів на об’єкт, що вдосконалюється, який лежить ніби у фокусі перенесення й тому називається фокальним. Утворені незвичайні сполучення розвиваються шляхом вільних асоціацій.

Метод фокальних об’єктів (МФО) створив у 1923 р. Е.Кунце — професор Берлінського університету, в 1950-х рр. його удосконалив Ч.Вайтинг у США. Цей метод відзначається простотою і значними, практично необмеженими можливостями пошуку нових точок зору щодо вирішуваної проблеми. У методі використовуються асоціативний пошук і евристичні властивості випадковості.

Алгоритм дій при використанні МФО:

·         Виділити об’єкт, що підлягає вдосконаленню. Фокальним об’єктом (ФО) може бути як окремий предмет, річ, товар або  послуга, так і організація в цілому або її окремі підрозділи. При обранні фокального об’єкта визначте мету його вдосконалення — це буде критерій, за яким потім відбиратимуться ідеї.

·         Вибрати три-чотири випадкові об’єкти (відкривши будь-яку книгу, газету тощо).

·         Виписати для кожного з них кілька характерних ознак (властивостей). Краще використовувати випадкові слова з різних галузей: техніка, поезія, фантастика, явища природи, живі об’єкти та ін. Слова не повинні належати до тієї ж галузі, що й сам фокальний об’єкт. При виборі властивостей слід уникати банальних означень, таких як гарний, жовтий, трикутний, важкий, надійний тощо. Вони властиві майже будь-якому об’єкту, тому високою є ймовірність того, що при асоціюванні з фокальним об’єктом вони не дадуть цікавого сполучення. Можна вибирати властивості, ознаки, які об’єкт виявляє іноді. Наприклад: лампочка — згасла, автомобіль — що буксує, вітер — завиваючий, кішка — брудна, листок — дірявий.

·         Отримані ознаки перенести на ФО й одержати нові сполучення. Нові сполучення розвити шляхом вільних асоціацій. При генерації нових ідей на основі отриманих словосполучень важливо розвивати ланцюжки асоціацій, давати кілька варіантів відповідей на запитання: «Що це може бути?», «Де це можна використати?», «Кому це потрібно?».

·         Зафіксувати всі цікаві ідеї.

·         Оцінити нові ідеї й відібрати найбільш ефективні з погляду реалізації. Результатом застосування МФО є список ідей і пропозицій щодо нових модифікацій об’єкта. При відборі найбільш ефективних пропозицій зазвичай залучають експертів.

Достоїнствами МФО є його універсальність, простота освоєння й необмежені можливості пошуку нових підходів до проблеми, нешаблонність висунутих ідей. Проте цей метод має й недоліки. Його неможливо застосувати при вирішенні складних завдань, адже в ньому відсутні системні правила відбору й критерії оцінювання одержуваних ідей.

 Метод гірлянд випадковостей й асоціацій

Цей метод є розвитком методу фокальних об’єктів. Він допомагає знайти велику кількість підказок для нових ідей шляхом утворення асоціацій. Алгоритм цього методу визначає порядок дій, що ефективніше пояснити на прикладі розв’язання конкретного завдання.

Приклад використання методу гірлянд випадків й асоціацій.

Завдання: необхідно запропонувати нові, оригінальні й корисні модифікації стільців для розширення асортименту меблевої фабрики.

Алгоритм методу

1. Визначення синонімів об’єкта.

Гірлянда синонімів для слова «стілець»: стілець — крісло — табурет — диван — лавка.

2. Довільний вибір випадкових об’єктів.

Утворимо другу гірлянду зі слів, узятих навмання, наприклад: лампа — решітка — кишеня — кільце — квітка (учні можуть її і пропонувати інший набір випадкових слів).

3. Утворення комбінацій з елементів гірлянд синонімів і випадкових об’єктів, тобто кожний синонім поєднують із кожним випадковим об’єктом.

Таким чином одержуємо: крісло з лампочкою, ґратчастий стілець, диван з кишенями, табурет для квітів тощо.

4. Складання переліку ознак випадкових об’єктів.

Для зручності їх поєднують у таблицю (таблицю можна накреслити на дошці й графи «Ознаки» заповнювати разом з учнями).

НАЙМЕНУВАННЯ Й ОЗНАКИ ВИПАДКОВИХ ОБ’ЄКТІВ

Найменування	Ознаки
Лампочка	Скляна, електрична, колбоподібна, із цоколем, прозора, матова
Решітка	Металева, пластмасова, плетена, кована, гнучка, велика, дрібна
Кишеня	Передня, бічна, задня, зовнішня, внутрішня, накладна, із блискавкою, для зберігання документів, носових хусточок, грошей
Кільце	Металеве, дерев’яне, пластмасове, надувне, емальоване, з орнаментом, для спортивних вправ, кільце Сатурна
Квітка	Одноколірна, багатобарвна, запашна, чашоподібна, плямиста, зонтична, польова, гірська, осіння, водяна, садова, із шипами, симетрична, лікарська

5. Генерування ідей шляхом почергового приєднання до технічного об’єкта і його синонімів ознак випадково обраних об’єктів.

Наприклад, увівши в гірлянду синонімів ознаки лампочки, можна утворити такі сполучення: скляний стілець; крісло, що випромінює тепло; колбоподібний табурет; прозорий стілець тощо.

Аналогічно одержують нові ідеї конструкцій, приєднуючи до гірлянди синонімів ознаки інших випадкових об’єктів — решітки, кишені, кільця, квітки.

6. Генерування гірлянд асоціацій.

По черзі з ознак випадкових об’єктів, виявлених на четвертому кроці, генеруються гірлянди вільних асоціацій.

Генерування гірлянди асоціацій за першою ознакою випадкового об’єкта «лампочка». Цією ознакою є слово «скляна». Гірлянда асоціацій створюється шляхом постановки запитання: «Що нагадує слово "скляна"?» Відповідь може бути такою: «Скляне волокно». Далі запитується: «Що нагадує слово "волокно"?» Воно може на­гадувати тканину, плетиво, в’язання. Аналогічно, продовжуючи пошук елементів гірлянди асоціацій, можна збільшити довжину гірлянди. Тканина може нагадувати плаття для свята, що відзначалося літнього сонячного дня. Сонце може нам нагадати орбіти, за якими рухаються планети. Це асоціюється з космонавтами, які літають на величезні відстані від Землі. Далекі відстані швидко долаються на літаку. Літаками керують льотчики, які у випадку аварії можуть катапультуватися. Катапульти застосовуються для запуску літальних апаратів у повітря з військових кораблів, що охороняють морські кордони, тощо.

Гірлянда асоціацій у цьому випадку може мати такий вигляд: скло — волокно — тканина — плаття — свято — сонце — південь — спека — планета — космонавт — літак — льотчик — аварія — катапульта — літальний апарат — повітря — військовий корабель — море — кордон тощо.

7. Генерування нових ідей.

До елементів гірлянди синонімів технічного об’єкта по черзі намагаються приєднати елементи гірлянди асоціацій.

Так, наприклад, використовуючи тільки першу гірлянду асоціацій, можна утворити такі сполучення: скляний стілець, крісло зі скловолокна, пуф, обтягнутий тканиною, крісло для катапульти, курортне крісло, крісло від спеки (або що створює спеку), крісло з парасолькою, літній стілець, крісло для засмагання, крісло для відпочинку, крісло для космонавта, стілець для свята, обтягнутий гарною тканиною, літакове крісло, рятувальний стілець при аваріях тощо.

8. Вибір альтернативи. На цьому кроці вирішують питання: продовжувати генерування гірлянд асоціацій чи їх уже досить для підбору корисних ідей.

9. Оцінювання й вибір раціональних варіантів ідей.

10. Відбір оптимального варіанта.

Відбір оптимального варіанта з раціональних здійснюється різними прийомами оптимізації. Досить простим і ефективним є метод експертного оцінювання.

Висновок: аналіз показує, що знайдені ідеї різноманітні за своєю суттю.

 Метод функціонально-вартісного аналізу (ФВА)

ФВА (функціонально-вартісний аналіз) — метод техніко-економічного дослідження систем, спрямований на оптимізацію співвідношення між їхніми споживчими властивостями і витратами на досягнення цих властивостей. Метод розробив конструктор Пермського телефонного заводу Ю.М.Соболєв.

Завданням ФВА є досягнення найвищих споживчих властивостей продукції при одночасному зниженні всіх видів виробничих витрат.

Суть методу — поелементний аналіз конструкції (системи, послуги тощо). Соболєв запропонував розглядати кожний елемент конструкції окремо, розділивши елементи за принципом функціонування на основні й допоміжні. З аналізу стало зрозуміло, де «приховуються» зайві витрати. Соболєв застосував свій метод на вузлі кріплення мікротелефону, і йому вдалося скоротити список застосовуваних деталей на 70 %.

Галузь застосування методу ФВА: безперервне вдосконалювання продукції, послуг, виробничих технологій, а також структури організацій.

Сьогодні в економічно розвинених країнах практично кожне підприємство або компанія використовують ФВА як практичну частину системи менеджменту якості, що найповніше задовольняє принципи стандартів. Метод має три англомовні назви-синоніми — Value Engineering, Value Management, Value Analysis.

Основні ідеї ФВА:

Споживача цікавить не продукція як така, а користь, яку він одержить від її використання.

Споживач прагне скоротити свої витрати.

Функції (властивості), що цікавлять споживача, можна одержати в різний спосіб, а отже, з різною ефективністю й витратами.

Серед можливих альтернатив реалізації функцій (властивостей) існують такі, в яких співвідношення якості та ціни є оптимальним для споживача.

Саме такі функції (властивості) і повинна мати продукція, і нічого зайвого, що тільки підвищує ціну товару.

 Теорія розв’язання винахідницьких завдань (ТРВЗ)

ТРВЗ не є чіткою науковою теорією. ТРВЗ являє собою узагальнений досвід винахідництва й вивчення законів розвитку науки та техніки. Поява ТРВЗ була спричинена потребою прискорити винахідницький процес, виключивши з нього елементи випадковості: думка, що раптово й непередбачено майнула в голові, сліпий перебір і відкидання варіантів, залежність від настрою тощо. Крім того, метою ТРВЗ є поліпшення якості й збільшення рівня винаходів.

ТРВЗ, запропонована Г. С Альтшуллером і його колегами в 1946 р. і вперше опублікована в 1956 р.,— це технологія творчості, заснована на ідеї про те, що «винахідницька творчість пов’язана зі зміною техніки, що розвивається за певними законами» і що «створення нових засобів праці має, незалежно від суб’єктивного до цього ставлення, підкорятися об’єктивним закономірностям». При створенні ТРВЗ була використана велика винахідницька база з технічних розв’язань у Радянському Союзі.

Сфери застосування ТРВЗ

Дотримуючись алгоритмів ТРВЗ, можна знаходити «витончені» розв’язання, над якими конкуренти можуть безрезультатно битися роками. Останні приклади з практики провідних світових компаній (Ford, Boeing, Samsung, Hewlett Packard, Siemens) підтверджують працездатність методів ТРВЗ, що були успішно застосовані на виробничих і сервісних підприємствах, а також у консалтингових компаніях США, Європи, Японії, Кореї та інших країн. ТРВЗ набула світового визнання як метод інноваційного технічного й бізнес-мислення. Використовуючи ТРВЗ, компанії у всьому світі заощаджують значні ресурси, знижують витрати, удосконалюють свою продукцію й винаходять нову. ТРВЗ змінила світ рекламістів, креаторів і людей інших творчих професій у кардинально кращу сторону. У результаті свого розвитку ТРВЗ вийшла за межі розв’язання винахідницьких завдань у технічній галузі й сьогодні використовується також у нетехнічних галузях (бізнес, мистецтво, література, педагогіка, політика тощо).

Головний принцип ТРВЗ базується на твердженні, що кожне завдання має нескінченну кількість розв’язань. Умови завдань мають бути загальними, абстрактними, не пов’язаними з конкретними життєвими ситуаціями. Ще одна дуже важлива умова формулювання творчого завдання ТРВЗ — орієнтація на результат.

Спрощений алгоритм розв’язання творчих завдань

1. Зрозуміти завдання й налаштуватися на його розв’язання, «стати в мисливську стійку». Відтворити завдання своїми словами, (робити малюнок (підключити образне мислення). Визначити тип завдання — логічне, творче, технічне тощо.

2. Спробувати розв’язати завдання традиційними методами: методом спроб і помилок, дотримуючись здорового глузду (логіки), частинами, за аналогією (чи не розв’язував я подібного завдання?), за асоціацією, методом пошуку компромісу, шляхом експертних оцінювань (порадитися з мудрою доброзичливою людиною).

3. Якщо завдання творче і складне і його не вдалося розв’язати традиційними методами, тоді використовуйте такі кроки:

3.1.          Сформулюйте протиріччя, укажіть шкідливу функцію.

ТРВЗ виділяє три види протиріч (у порядку зростання складності розв’язання):

·         адміністративне протиріччя: «необхідно поліпшити систему, але я не знаю, як (не вмію, не маю права) зробити це». Це протиріччя є найслабкішим і може бути розв’язане або вивченням додаткових матеріалів, або прийняттям адміністративних рішень;

·         технічне протиріччя: «поліпшення одного параметра системи призводить до погіршення іншого параметра»;

·         фізичне протиріччя: «для поліпшення системи якась її частина має перебувати в різних фізичних станах одночасно, що неможливо».

3.2.   Сформулюйте ідеальне кінцеве розв’язання (ІКР) і дайте відповідь на запитання: «Що заважає одержати ІКР?».

3.3.   Визначте, які основні частини беруть участь у завданні (складіть модель завдання).

3.4.   Пошукайте ресурс (можливості для вирішення) в кожній із цих частин, необхідний для одержання ІКР і узгодження протиріччя.

3.5.   Використовуйте прийоми для узгодження протиріччя, знайдіть кілька розв’язань.

3.6. Визначте силу одержаних розв’язань і виберіть найкраще розв’язання для певних конкретних умов за заданими критеріями.

 Морфологічний аналіз.

Зазвичай створення морфологічного аналізу пов’язують із двома іменами: середньовічним ченцем Раймондом Луллієм (приблизно 1235-1316 рр.) і астрофізиком Фрицем Цвіккі, який працював у США в середині XX ст.

Морфологічний аналіз заснований на побудові таблиці (морфологічної скриньки), у якій перелічуються всі основні елементи, що складають об’єкт, і вказується можливо більша кількість відомих і можливих варіантів реалізації цих елементів. Комбінуючи варіанти реалізації елементів об’єкта, можна одержати найнесподіваніші нові розв’язання.

Послідовність дій при цьому така:

Точно сформулювати проблему.

Визначити найважливіші елементи об’єкта (ряди таблиці).

Визначити варіанти виконання елементів (стовпці таблиці).

Занести їх до таблиці (заповнити комірки).

Оцінити всі наявні в таблиці варіанти.

Вибрати оптимальний варіант.

Головні недоліки методу:

1)   спрощеність підходу до аналізу об’єкта;

2)   можливість одержання занадто великої кількості варіантів для розгляду.

Галузь застосування: морфологічний аналіз має багато як найпростіших, так і ускладнених модифікацій. Проте його застосування раціональне для простих об’єктів і там, де можливо знайти нову ідею за рахунок комбінації відомих рішень (реклама, дизайн тощо).

Секрети успіху полягають у виборі невеликої кількості найістотніших основних параметрів (вибрати основне чомусь завжди буває нелегко) і якомога більшої кількості найнеймовірніших варіацій, а також у доброму знанні теми.

Учитель наводить приклад застосування морфологічного аналізу, залучаючи учнів для спільної роботи (об’єднати учнів у групи).

Винахідництво

Винахідництво — галузь інтелектуальної діяльності, де творчий процес знаходження нового розв’язання технічного завдання, націленого на досягнення істотного ефекту, втілюється у винаході.

Винахід — це розв’язання технічного завдання, що належить до матеріального об’єкта (продукту) або процесу здійснення дій над матеріальним об’єктом за допомогою матеріальних засобів (способу). Щоб бути визнаним винаходом, відповідне технічне рішення повинне мати:

·         новизну (не бути відомим з існуючого рівня техніки);

·         винахідницький рівень (не бути очевидним, виходячи з поточного рівня знань фахівців);

·         можливість промислового застосування.

Винахід є об’єктом інтелектуальної власності. Право на винахід виникає при його державній реєстрації. Документом, що підтверджує право на винахід, є патент на винахід.