Megoldáskeresési eljárások 1. Hagyományos • • • • • • • • •
Irodalomkutatás Szabadalomkutatás Kérdésjegyzékek Előre haladó lépések – visszalépések módszere Módszeres tagadás Természeti rendszerek analízise Ismert műszaki rendszerek vizsgálata Analógiák Mérések, modellkísérletek
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 1 / 38
Megoldáskeresési eljárások 2. Intuitív – – – – – – – –
Brainstorming Kreatív problémamegoldás Hat kalap módszer 635-módszer Philips 66 Szinektika NCM, SCM Delphi-módszer
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 2 / 38
Megoldáskeresési eljárások 3. Diszkurzív „levezetésen alapuló módszerek” – elemzés – megbeszélés – következtetés útján vezetnek eredményhez, ezért rendszerezettséget követelnek – – – – –
Funkcióelemzés módszere Fizikai-matematikai egyenletek, törvények elemzése Morfológiai mátrix Tervezői katalógusok (Kereső sémák)
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 3 / 38
1.1 Természeti rendszerek analízise
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 4 / 38
1.1 Természeti rendszerek analízise
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 5 / 38
Megoldáskeresési eljárások „egy ötlet többet generál” – a szellemi csoportos alkotó technikák előnyei „ a team egyedi, komplex problémák intenzívebb megoldása céljából létrehozott csoport” -
A csoportmódszerek az intuíció eredményeit növelik A csoportkreativitásra a szinergia a jellemző Eredmény növelő feszültség, egészséges rivalizálás Csoportdöntést nagyobb kockázatvállalás jellemzi Hibalehetőségek jobb szűrése
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 6 / 38
2.1 Brainstorming (Osborn) „ötletroham” – csoportos ötletelés, általános megoldáskeresés • • • • • • • •
moderátor + szakértői csoport: 5 – 15 fő lehetőleg azonos hierarchiai szintről, lehetőleg különböző szakterületekről időtartam: 30 – 45 perc (hatékonyság, koncentráció) minden ötletet fel kell írni a faliívre a moderátor jegyzőkönyvet vezet – „ötletgazda” a gondolatnyilvánítás nem akadályozható minősítés, kritika tilos, csak pozitív bírálat hangozhat el kiértékelés, a kiértékelés eredményének ismételt megvitatása később
+ más szakterületek nézőpontjának megismerése - konkrét szakmai probléma megoldására nem alkalmas GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 7 / 38
2.2 Kreatív problémamegoldás (Osborn) a Brainstorming kiegészítése, kibővítése, szakmai probléma megoldására is alkalmas
Az ötletgenerálást el kell különíteni az ötletek értékelésétől! Korábbi alapgondolatának módszerbe öntése, lépései: 1. A cél meghatározása 2. A szükséges tények összegyűjtése 3. A probléma részletes meghatározása 4. Ötletgenerálás 5. Az ötletek értékelése és sorrendbe állítása 6. Tervezés és megvalósítás
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 8 / 38
2.3 A Hat kalap módszer (DeBono) a hatékonyság növelése érdekében a csoportos ötletelést hat szakaszra bontotta – „kalapok” – alattuk minden csoporttagnak azonos módon kell gondolkodnia Kék kalap – a találkozóval kapcsolatos egyeztetések (pl. napirend, témák, stb.) Zöld kalap – ötletgenerálás, (a Brainstorming-hoz hasonlóan) a kritika nem megengedett Fekete kalap – az ötletek indokolható minősítése, lehetséges pozitív és negatív következtetések Fehér kalap – az ötlet tisztázásához szükséges információ összefoglalása Piros kalap – a nem feltétlenül tényeken alapuló reakciók kifejezése (pl. érzések, hangulatok, stb.) Sárga kalap – pozitív vélemények kinyilvánítása GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 9 / 38
2.4 A 635 módszer (Rohrback) – általános problémákra és tipikusan koncepcióváltozatok kialakításához • 6 fős szakértői csoport • Mindenki 3 megoldást papírra vet • A mellette ülőnek 5 perc múlva továbbadja, aki újabb 3 megoldással, vagy az előző 3 továbbfejlesztésével kiegészíti • Minden papírt 5-ször adnak tovább, így mindenkihez eljut • Lehet passzolni + elmélyültebb ötletelésre ad lehetőséget - szekvenciálisan interaktív, elszigeteltebb ötletelés
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 10 / 38
2.5 A Philips 66 módszere (Philips) - a 635 módszer változata, konkrét problémára • • • •
6 fős szakértői csoportok 6 perces megbeszélése a probléma megoldására Az ötleteket megvitatják, az ötletkeresés és az ötletértékelés összekapcsolódik Ötletátadás a csoportok között A csoportok újraalakítása, újabb ötletelés
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 11 / 38
2.6 Szinektika Célja nem a sok ötlet feltárása, hanem a teljesen új ötlet keresése
• A csoportok magasan képzett alkotó személyekből állnak (5-6 fő) • A játékvezető is magasan képzett • Feladata: új irányok kijelölése, jegyzőkönyv-vezetés Menete: • A valós probléma bemutatása, a problémafelvetés vizsgálata • A problémától „elidegenedve”, más területről származó analógiák, gondolati asszociációk alapján megoldás keresése • Többször lejátszható + megfelelő szakképzettség esetén hatékony - alkalmazási területe kicsi, költséges
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 12 / 38
2.6 Szinektika
Példa: Megoldási elv fejlesztése, a szinektika felhasználásával, vesekő eltávolításra
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 13 / 38
2.7 NCM (Nominál Csoport Módszer) Konkrét, komplex feladatok megoldására, több teammel is A Brainstorming és a Delphi előnyeinek ötvözésével alakult ki Lépései: • • • •
Javaslatok Javaslatok Javaslatok Javaslatok
gyűjtése papírra (egyénileg) gyűjtése faliívre értékelése rangsorolása, súlyozása
+ viszonylag jó eredmény/idő hatékonyság - precíz szabályok, sok előkészület, költséges
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 14 / 38
2.8 Delphi-módszer „jóslat” – bizonyos hosszú távú koncepciók kidolgozására • • • • • • •
A cél minél több ötlet összegyűjtése írásban („brainwriting”) Nincs közvetlen vita – „kevésbé” csoportos módszer Kérdőívek kiküldése a problémáról szakértőknek 3 körben zajlik, újraírt kérdőívekkel Általános kérdések megvitatására, hosszú átfutási idejű fejlesztési feladatok megoldására Általános trendek, evolúciós görbék várható alakulására A kiértékelés eredménye: szenáriumok
+ megbízható eredmény, független, torzításmentes - kiválasztási, módszertani és emberi nehézségek
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 15 / 38
3. Diszkurzív megoldáskeresési módszerek Funkcióelemzés módszere A funkció pontosításán, a funkciók felosztásán keresztül újabb ötletekhez jutni. Az ötletgenerálást a módszer strukturálja.
Fizikai-matematikai egyenletek, törvények elemzése Minden szerkezet valamilyen fizikai törvény alapján működik; az egyenletek változóit kell vizsgálni, a tervezési alapelvekhez illeszteni.
Morfológiai mátrix (Zwicky) A megkívánt funkciók és a lehetséges megoldási elvek, megoldások között teremt táblázatos kapcsolatot (variációk, kombinációk).
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 16 / 38
Morfológiai mátrix
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 17 / 38
Diszkurzív megoldáskeresési módszerek Tervezői katalógusok ismert, bevált megoldások gyűjteménye; megkülönböztethető: Komplexitás szerint: • Áttekintő katalógus • Részlet katalógus
Tartalom szerint: • Általános ismeret katalógus • Művelet katalógus • Megoldás katalógus
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 18 / 38
Követelmények: - Átfogó ismereteket tartalmazzon - Továbbfejleszthető legyen - Áttekinthető legyen - Rendszer szinten integrálható legyen - Lehetőleg cégtől független legyen, - Alkalmazható legyen hagyományos és számítógéppel támogatott tervezés esetén.
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 19 / 38
Tervezői katalógus
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 20 / 38
Az Inventív Problémamegoldás Elmélete (TRIZ)
alapgondolata azon a felismerésen nyugszik, hogy:
• az absztrakt probléma megfogalmazás és megoldás minden műszaki tudományterületen ismétlődik, • a műszaki fejlődés lefolyása minden műszaki tudományterületen hasonló jellegű,
• igazi innovációt a hagyományos megoldásokon kívüli tudományos ismeretek szolgáltatnak.
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 21 / 38
TRIZ megoldási eljárásának alapja (Altshuller)
TRIZ általános probléma elemzés, kivetités adott specifikus probléma
TRIZ alkalmazása: • alapvetö elvek • mérnöki paraméterek • alapvetö megoldások • más adatbázis segitségével
TRIZ specifikus megoldas analóg transzformáció adott probléma specifikus megoldása
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 22 / 38
Az Inventív Problémamegoldás Elmélete (TRIZ)
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 23 / 38
alapvetö elvek
TRIZ korlátozott Megoldási Mezöje
40 megoldási mezö
76
alapvetö megoldások
magas minőségű megoldás
39
alacsonyabb minőségű megoldás GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 24 / 38
Értékelési, kiválasztási módszerek Értékelési módszerek csoportosítása: 1. Ordinális (kvalitatív) eljárások 1.1 Többségi módszer 1.2 Rangsor összegzési szabály 1.3 Copeland módszer 1.4 Datum módszer 1.5 Értékprofil 1.6 Lexikográfiai szabály 2. Kardinális (kvantitatív) eljárások 2.1 Egyszerű pontozásos értékelés (összegzett értékfüggvény) 2.2 Súlyozott pontozásos értékelés (súlyozott célok módszere, használati érték elemzés) 2.3 Műszaki-gazdasági értékelés (VDI 2225 szerint)
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 25 / 38
1.1 Többségi módszer C1
C2
C3
A1 - A2
A2
A1
A1
A2 - A3
A2
A3
A2
A1 - A3
A1
A3
A1
C5
C6
A többségi szabály szerint
A1
A2
V(A1) V(A2)
A3
A3
A2
V(A2) = V(A3)
A3
A3
A3
V(A3) (A1)
C4
Két változat közül az az értékesebb, amely a nagyobb számú kritérium tekintetében értékesebb. Ha kettőnél több alternatíva van, akkor mindegyiket össze kell hasonlítani minden másikkal.
Vigyázat! Arrow-féle szavazási paradoxon!
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 26 / 38
1.2 Rangsor összegzési szabály C1: (Forint) xi1
ár
ei1
C2: élettartam (év) xi20 ei2 eij
A1
80 000
1
4
3
4
A2
80 500
2
8
2
4
A3
120 000
3
8,5
1
4
A rangsorösszegzési szabály szerint az egyes változatok rangsorának a megállapítása a rangsorolási jellemző értékek összeadásaival történik. Ennek értelmében az az alternatíva lesz a legjobb, amelyhez a legkisebb összeg tartozik. A rangsor összegzési szabály nem veszi figyelembe a tulajdonságok közötti különbségek abszolút értékét
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 27 / 38
1.3 Értékelési módszerek - Copeland-módszer Páros összehasonlítás az adott értékelési kritérium alapján
A1 A1
A2
-1
A3
1
A2
A3
Rangsorolás
1
-1
0
2
0
-1
3
1
1
0
Adott értékelési kritériumra az alternatívák páros összehasonlítása. Több kritérium esetén több ilyen táblázat szükséges.
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 28 / 38
1.4 Datum-módszer (vonatkoztatási változat módszere)
Koncepció Kritérium A B C D E F + S
1 + + + 3 3 0
2 S + + 2 3 1
3 + + + + S 4 1 1
4 S + 1 4 1
5 + S S S + 2 1 3
6 S + + 2 3 1
7 D A T U M
8 + + S S + 3 1 2
9 + S + 2 3 1
10 + + + + 4 2 0
11 + S + S 2 2 2
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 29 / 38
1.5 Értékprofil (Harris) -2
-1
+1
+2
Pénzügyi szempontok
A beruházás megtérülése (adózás előtt) Becsült éves forgalom A következő fix tőkekifizetési idő A tervezett értékesítési forgalom elérési időpontja
Kutatási és fejlesztési kilátások
Termelési és műszaki szempontok A vállalat kívánt mérete Nyersanyagok Berendezések Az eljárás ismertségi foka
A kutatási beruházások megtérülési ideje A fejlesztési beruházások megtérülési ideje Kutatási know-how Szabadalmi helyzet
A piacszervezéssel és a termékkel kapcsolatos kérdések Hasonlóság a jelenlegi gyártósorokhoz Hatás a jelenlegi termékekre Értékesíthetőség a jelenlegi fogyasztóknak A potenciális fogyasztók száma A jelenlegi piaci helyzet értékelése A piac stabilitása Piaci tendenciák Vevő szolgálat
Piacfejlesztési követelmények Propagandakívánalmak A termék versenyképessége A termék előnyei A termék élettartama Ciklikus és szezonális kívánalmak
Az egyes változatok erős és gyenge pontjainak a grafikus ábrázolása. Az ábrázolásnak ez a módja hasznos eszköz a fejlesztési projektek (az új üzleti tevékenységgel kapcsolatos elgondolások) értékeléséhez, de felhasználható a termékfejlesztés későbbi fázisaiban is az értékeléshez és a döntéshez.
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 30 / 38
1.6 Lexikográfiai-szabály A kritériumokat a relatív fontosságuk szerint rangsorolják. Az alternatívákat a legfontosabb kritérium alapján értékelik, és azt a változatot tekintik a legjobbnak, amely a legjobban kielégíti ezt, tekintet nélkül arra, hogy az adott változat egyéb tulajdonságai mennyire jók vagy rosszak. Csak akkor veszik figyelembe a döntés során a fontossági sorrendben második kritériumot, ha a legfontosabb kritérium tekintetében egy vagy több alternatíva egyformának bizonyult. Ekkor megállapítják, hogy a számításba jövő alternatívák közül melyik elégíti ki ezt a legjobban. Ha még ezután is maradnak azonos értékű változatok, akkor következik a harmadik kritérium stb.
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 31 / 38
2.2 Súlyozott pontozásos értékelés C1
j A1 A2 A3
C2
C3
C4
C5
Önkölt- Kényele Töme Állítható Illeszkeség m g -ság dés a belső részhez 20 40 12 5 15 8 6 9 1 6 9 4 7 1 2 3 9 3 8 8
C6 Átlagos élettartam
8 3 8 6
jeij 627 523 664
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 32 / 38
Értékelési kritériumrendszer felállítása
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 33 / 38
2.2 Súlyozó tényezők
A súlyozó tényezők meghatározása GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 34 / 38
2.2 Használati érték elemzés
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 35 / 38
2.2 Értékprofil két változat összehasonlítására a használati érték elemzésnél
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 36 / 38
2.3 Műszaki-gazdasági értékelés (VDI 2225 irányelv) Műszaki érték:
1e1 2 e2 ... i ei Xj 1 ... e i max j 1 2
Gazdasági érték:
ideális költségcél Yj tényleges költség Összérték (hiperbolikus): X j Yj
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 37 / 38
Az alkalmazott pontozási skálák összehasonlítása
GÉPÉSZETI RENDSZEREK | AXGG| Dr. Horák Péter © 2010 38 / 38