Применение русской ТРИЗ в Boeing: нетрадиционный инженерный подход

При столкновении с препятствием, человеческая природа подталкивает нас избегать или устранять то, что находится на нашем пути. Но альтернативный подход к проектированию не дает ни того, ни другого, по крайней мере, на начальном этапе.

Мы говорим о ТРИЗ, которая создает вызов, противоречие, чтобы мы могли более внимательно и с другой стороны посмотреть на проблему.

Например, сталкиваясь с пропаданием GPS в самолете, практик ТРИЗ не пытается сразу устранить проблему. Первый шаг - воспроизвести ее. То есть предположим, что желаемый результат от GPS - это исчезновение при определенных условиях. Чтобы найти эти условия, определите требования к полю (способу выполнения действия), которое в этом случае будет мешать приему GPS. Удивительно, но это изменение точки зрения может открыть совершенно другой путь мышлению команды, и с помощью методов ТРИЗ команда сможет определить, как ресурсы, существующие в системе, создают желаемое усложнение.

Русская аббревиатура, которая переводится как «Теория решения изобретательских задач» (ТРИЗ) позволяет преодолеть врожденную умственную инерцию, которая заставляет нас поддерживать определенный существующий набор предположений и моделей мышления.

Наш мозг предпочитает быстрое и автоматическое медленному и требующему усилий. ТРИЗ призывает нас свернуть с этих проторенных дорожек.

Основная предпосылка заключается в том, что кто-то где-то уже решил нашу проблему или очень похожую на нее. Этот метод разбивает проблему, обобщает ее и находит соответствующие решения на основе принципов, открытых лучшими в мире специалистами по решению проблем - изобретателями.

За последние два десятилетия компания Boeing использовала ТРИЗ для:

Усовершенствования конструкции, например чтобы найти достаточную мощность для удовлетворения требований по скорости разгрузки топлива для цистерны KC-767.
Разработки изобретений, в том числе зажимных механизмов для салонов самолетов.
Создания стратегии прогнозирования технологий.
Устранения противоречий, ведущих к компромиссным решениям.

В примере с GPS наша команда определила ключевые особенности сбоя системы и организовала их в виде «рыбьей кости» (диаграмма Исикавы - примечание переводчика). Однако после почти года анализа первопричин и лабораторных испытаний, причина периодического отказа оставалась неясной.

Мы решили провести двухчасовой семинар по ТРИЗ. Роли на семинаре включали фасилитатора ТРИЗ, специалиста по ТРИЗ, эксперта по ТРИЗ и участников семинара, обладающих техническими знаниями в проблемной области. Во время семинара был проработан инструмент ТРИЗ-анализа под названием "Инструмент-Объект-Продукт". В этом анализе создается модель ситуации, когда инструмент воздействует на объект через поле. Изделие является результатом воздействия инструмента на объект.

Задача этого семинара заключалась в выявлении причины.

Участники семинара завершили некоторую предварительную формулировку проблемы, а затем следовали пошаговому процессу, чтобы создать то, чего мы пытались в конечном итоге избежать, как если бы это был «желаемый» продукт. Желательным продуктом в этом исследовании было отключение GPS.

Ключевой задачей было определение требований, которым должны соответствовать поля, чтобы получить ранее нежелательный продукт. В процессе семинара стало ясно, что существует требование отношения сигнал/шум, чтобы шум мог вызвать отключение GPS. Хотя ретроспективно это кажется очевидным, комбинация слабого сигнала GPS с сигналом помех как причина отказа GPS не рассматривалась до семинара по ТРИЗ. Слабость комбинаторной причинности - известный недостаток диаграмм «рыбья кость».

Затем группа разработала и координировала лабораторный тест для проверки гипотезы. Подход заключался в том, чтобы разместить антенну GPS в помещении, защищенном от электромагнитного излучения. Сигнал вводился с использованием имитатора GPS, чтобы можно было изменять его интенсивность. При различных уровнях интенсивности сигнала GPS, вводились помехи, чтобы определить восприимчивость антенны GPS к помехам. Помехи обнаруживались благодаря потере сигнала GPS на многорежимном приемнике, расположенном за пределами щитовой.

Результаты лабораторных испытаний показали, что сигнал помех достаточной мощности в сочетании со слабым сигналом GPS действительно вызывает отключение GPS. Команда использовала эту информацию, чтобы дать рекомендации о том, как использовать уже имеющиеся новые конструкции для решения проблемы пропадания GPS.

Мы не сразу приступили к поиску решения.

ТРИЗ подтолкнула нас взглянуть на проблему под другим углом. И решение было найдено путем создания модели проблемы.

Скотт Д. Баттон, бывший младший технический специалист компании Boeing и инженер-технолог, является экспертом по управлению проектами критической цепи.

Ф. Тэд Калкинс - лидер в области инноваций, изобретатель, инструктор и футурист. В качестве младшего технического сотрудника Boeing он специализируется на интеллектуальных материалах и интеллектуальных / адаптивных структурах и системных технологиях.

Технический журнал Boeing - это рецензируемое частное периодическое издание, предназначенное для профильных экспертов Boeing, которое позволяет собирать и делиться знаниями. Приведено краткое изложение статьи Скотта Баттона, Аль Нгуена, Роберта Хайнлайна и Ф. Тэда Калкинса «Анализ первопричин с использованием ТРИЗ», статьи, первоначально опубликованной 9 апреля 2020 года.