Заняття 10 Виявлення справжніх потреб
Вміти виявляти справжні потреби необхідно у технічному творчості, а й у будь-якому іншому виді діяльності. Тому не випадково розробники всіх сучасних методів пошуку нових технічних ідей і рішень приділяють проблемі виявлення справжніх потреб пильну увагу.
Цікаві приклади, що висвітлюють роль правильного визначення справжніх потреб у винахідництві, можна побачити у творчості Едісона.
Вперше Едісон з'явився в Патентному бюро з дотепним пристосуванням, яке назвав «електричним апаратом». Зіткнувшись як телеграфіст, який обслуговує пресу, з діяльністю конгресу, Едісон був вражений великою втратою часу в конгресі на те, щоб під час голосування підрахувати подані листки з відповідями «так» і «ні». Двадцятидворічний винахідник виготовив лічильник, який виключає ці втрати. Він запропонував перед кожним човном конгресу встановити дві кнопки: одну, що сигналізує «так», а іншу – «ні», а на столі спікера (голови) розмістити два циферблати, які реєструють кожну з двох можливих відповідей. Вважаючи, що конгрес прагне заощаджувати цінний час, молодий винахідник вирішив, що успіх його винаходу забезпечений.
Едісон зацікавив у цій справі одну заможну людину, і вони разом вирушили до Вашингтона, де винахідник продемонстрував свій апарат перед особливою парламентською комісією і з ентузіазмом пояснив усі його переваги. Голова комісії, подивившись, як швидко працював апарат, вигукнув: «Молода людина, якщо є на світі винахід, який нам найменше потрібний, то це саме!».
Вражений Едісон дізнався, що нерідко «парламентська тяганина» є непоганим засобом для опозиційної меншини, щоб домогтися відстрочкинебажаного законопроекту. Для «канітелі» гарні довгі, беззмістовні промови та різноманітні надумані заперечення технічного характеру, а також – ось воно! - Техніка повільного голосування. (Були й такі члени конгресу, які вважали, що лічильник працює точніше, ніж це іноді потрібно парламенту…)
Пропозиція Едісона була відхилена. І винахідник зрозумів, що помиляється він не як технік, а як практик, який не зумів побачити справжніх потреб потенційного замовника. Суть справи полягає не тільки в тому, щоб поставити собі завдання, хоча б і важке, і технічно правильно його вирішити. Найважливіше, щоб винахід був справді необхідним. І в подальшій роботі Едісон навчився добре враховувати це.
Винахідники зазвичай скаржаться на те, що їхнім ідеям не дають ходу. А ось американський винахідник Ці Вітні скаржився якраз на протилежне!
Свій перший винахід Вітні присвятив найгострішій для півдня США потреби – механізації очищення бавовни від насіння. Це було на початку XIX століття. У той час як промислова Північ бурхливо розвивалася, на Півдні був застій. Бавовна, яка могла виростати в південних штатах, не мала практичної цінності, тому що було потрібно десять годин ручної праці, щоб відокремити фунт бавовняного волокна від трьох фунтів дрібного твердого насіння.
Машина, сконструйована Вітні, була напрочуд проста. Роботу пальців людської руки, що відривають волокна, у ній виконував барабан, що обертається поруч із ситом, що складається з поздовжньо натягнутих шматків дроту. Поверхня барабана була покрита тонкими дротиками, вигнутими у формі гачків, які захоплювали волокна. Натягнуті нитки сита притримували насіння, тоді як гачки відривали волокна. Щітка, що обертається швидше, ніж барабан, знімала волокна згачків.
Вітні влаштував демонстрацію першої моделі для групи друзів. Протягом години він виконав на машині денну норму кількох робітників. Однієї обіцянки Уітні взяти патент на машину і виготовити ще кілька екземплярів було достатньо, щоб люди, які були присутні на демонстрації, віддали розпорядження засівати бавовною поля.
Новина облетіла околиця з такою швидкістю, що в майстерні Вітні висадили двері, і машина зазнала ретельного огляду. За кілька тижнів бавовною було засіяно такий простір, що й за рік Уітні не зміг би виготовити достатню кількість машин для майбутнього врожаю.
Цей приклад досить наочно показує, що з винаходів, зроблених задоволення справжніх потреб, немає «вічної» проблеми з труднощами впровадження. А про економічну ефективність винаходу Вітні говорить, наприклад, така цифра: 1803 року землевласники заробили на продажу бавовни, яка до цього не була товарною культурою, близько 10 мільйонів доларів. (До слова: Вітні кілька років провів у судах, щоб отримати хоча б частку відсотка тих прибутків, які отримували плантатори від експлуатації його винаходу.)
Отже, начебто, все просто. При з'ясуванні умов завдання необхідно уточнити справжню потребу, що є свого роду «надзавданням» стосовно вирішуваного завдання, тобто відповісти на запитання: «Що бажано мати і яким особливим умовам та обмеженням це має задовольняти?! Подібний підхід дозволить надалі уникнути багатьох розчарувань та забезпечить «самовпровадження» знайденого рішення.
Насправді той самий технічний об'єкт повинен задовольняти, кажучи словами Мэтчетта, «сумі справжніх потреб». Розібратися з усіма складовими цієї суми часом нелегко.
Професор І. Я. Кондратов із цього приводу наводив такий приклад.
У місті Омську у 30-х роках одному молодому інженеру було доручено відтворити у робочих кресленнях зруйновані гребні колеса річкового судна. Відновивши по існуючим частинам на кресленні колеса, інженер (що робить йому честь) не задовольнився роллю кресляра і з власної ініціативи розрахував їх коефіцієнт корисної дії. Виявилося, що колеса працювали з ККД значно меншим за можливе. Тоді молодий інженер на свій ризик ввів конструктивну зміну, що дозволило збільшити ККД і тим самим знизити витрати пального на тонно-кілометрів, що виконуються судном за час навігації.
Вже перше літо (а Сибіру воно коротке) судно не встигло до льодоставу вивезти на найважливішу для країни будівництво великогабаритні вантажі. Завдані збитки перевищували в тисячі разів економію, отриману за рахунок підвищення ККД.
На жаль, таке вміння розібратися в справжніх потребах притаманне не лише молодим інженерам, а й нерідко досвідченим раціоналізаторам та винахідникам.
Тому виявлення справжніх потреб у фундаментальному методі проектування, наприклад, Мэтчеттом пропонується не одне питання, а ціле гроно. Відповідаючи на них, вирішальний завдання докладно досліджує ситуацію, що призвела до постановки завдання, і в кінцевому рахунку уточнює саму постановку.
Розглянемо на конкретному прикладі, як виявляються потреби у процесі розгляду завдання як уточнюється, котрий іноді повністю переформулюється завдання у результаті виявлення істинних потреб.
На одному з підприємств під час проведення занять із технічної творчості слухачі запропонували спільними зусиллями вирішити таке завдання: знайти спосіб надійного контролю появи води у паливних баках літака.
У паливних баках знаходиться не тільки гас, а й атмосферне повітря. Повітря містить вологу. На високих висотах при негативній температурі за бортом ця волога конденсується на стінках баків і стікає в гас. Так як водячи важче гасу, вона опускається вниз і поступово накопичується. Баки потроху «смокчуть» воду з атмосферного повітря.
Сама собою вода великої небезпеки для польотів не становить. Але небезпечна негативна температура при польоті великих висотах. Проходячи охолодженими трубопроводами, вода замерзає і у вигляді кристаликів льоду потрапляє в паливні фільтри. Фільтри, забиті льодом, перестають пропускати гас. Двигуни без надходження палива, як відомо, зупиняються... з усіма наслідками, що випливають.
Воду, що накопичилася в паливних баках, потрібно періодично зливати. Але як часто? Якщо це робити щодня, то води в баках не буде жодної краплі, але обслуговування літака подовжиться і стане значно дорожчим. Адже на деяких літаках десятки баків, багато хто з них розташований на крилах на висоті п'яти-шости метрів, дістатися до них не так просто. А якщо слив робити рідко, то можна довести справу до зупинки двигунів у польоті.
Зважаючи на викладене, літакобудівники і звернулися на підприємство, де проводилося заняття з технічним завданням на пристрій, що дозволяє при обслуговуванні літака дистанційно визначати, в якому баку є вода. Це дозволило б зливати її вчасно і без зайвих втрат часу обслуговування літака.
Треба сказати, що пристрій для контролю води в баках на час проведення занять було вже сконструйовано. Було виготовлено макетний зразок, який добре показував себе в лабораторних умовах, але не витримав випробувань на реальному літаку.Причиною відмов стало те, що на дні баків насправді в процесі експлуатації літаків накопичувалася не вода, а відстій, рідкий бруд, який відрізняється за своїми властивостями від чистої води дуже суттєво.
Вже в процесі з'ясування умов завдання слухачі, здебільшого досвідчені інженери, фахівці з паливних приладів, «рвалися в бій», наввипередки пропонуючи різні способи вирішення завдання. Стримувати їх було важко.
Але їм було запропоновано сформулювати справжню потребу замовника і уточнити на цій основі умови завдання. І справа одразу зупинилася. Виникли здивовані запитання: «Навіщо це потрібно? Адже у нас на руках технічне завдання, узгоджене із замовником. Ми міняти в ньому нічого не маємо права». Вмовити провести цю роботу хоча б у навчальних цілях вдалося важко.
Після невеликого, але гарячого обговорення справжню потребу замовника, його «надзавдання» визначили так: виключити вплив атмосферної вологи на надійність подачі палива з баків до двигунів без збільшення термінів обслуговування літака.
Тепер можна переходити до уточнення постановки завдання. Для цього спочатку складаємо список (ми називаємо його віялом) завдань, вирішення яких може призвести до задоволення справжньої потреби замовника. Тут у початківців також виникають труднощі. На початкуне вдається сформулювати завдання, заздалегідь не вбачаючи їх можливих рішень. Наприклад, слухачі пропонували: "Потреба замовника буде задоволена, якщо зробити баки герметичними". Тобто висували готове обхідне рішення. У той час як було достатньо на цій фазі роботи сформулювати: «Виключити попадання атмосферного повітря в баки» (до речі, вирішення цього завдання може полягати і не обов'язково в герметизації баків, які, як показують розрахунки, коштували б літакобудівникам дуже дорого).
Зрештою було отримано ціле віяло завдань, яке включало:
1. забезпечити контроль та своєчасний злив води (так завдання і було сформульовано замовником).
2. виключити влучення атмосферного повітря в баки.
3. виключити влучення сконденсованої води в гас.
4. забезпечити рівномірне розподілення води в гасі (емульгована суміш не порушує працездатності паливної системи).
5. запобігти замерзанню води.
Коли весь список після обговорення був написаний на дошці, самі слухачі були здивовані тим, що пошук рішень за деякими напрямками, які не приймалися з першого разу всерйоз, бачився тепер досить перспективним. Постановка завдання постала тепер у новому світлі.
Подібно до того, як із зерна виростає рослина, так із правильно певної потреби з'являються уточнені умови завдання, а потім формується і саме рішення.
Завдання пов'язані з товарами широкого споживання. Зараз майже на кожному машинобудівному підприємстві є бюро,дільниця чи цех, зайнята розробкою чи випуском таких товарів. Багато з них на роботах недостатньо ефективно. Випускаються товари, які мають великого попиту. Давайте спробуємо допомогти розробникам ширвжитку.
Пропонуємо сформулювати найбільш важливу, на вашу думку, потребу туриста або власника садово-городньої ділянки та побудувати на основі виявленої потреби віяло завдань.