Учебно-методический комплекс дисциплины для студентов специальности 050724 Технологические машины и оборудование Костанай 2008

16.1 Метод морфологического анализа

Термин «морфология» (учение о форме) впервые использовал Иоганн Вольфганг Гёте - немецкий мыслитель, естествоиспытатель и всемирно известный писатель, поэт. Он был основоположником морфологии организмов - учения о форме и строении растений и животных.

Автором метода морфологического анализа является швейцарский астроном Ф. Цвикки, который не дал развернутого определения этому понятию, а лишь указал, что этот метод позволяет находить все варианты решения проблемы. Рассмотрим, как и в какой последовательности осуществляется поиск новых технических решений по правилам, предложенным Ф. Цвикки. При этом все этапы морфологического анализа будем иллюстрировать примерами поиска технических решений создания нового автомобиля-вездехода.
На 1-м этапе дается точная и полная формулировка поставленной задачи. В частности, выдвигаются следующие требования потребителя к автомобилю-вездеходу:
- он должен передвигаться по сложной пересеченной местности (по твердому и сыпучему грунту, по воде, льду) в любое время года и суток;
- он должен перевозить грузы и людей в комфортных условиях, а значит - должен быть защищен от внешней среды и оборудован соответствующими средствами жизнеобеспечения;
- он должен быть управляемым и обеспечить передвижение в любых направлениях со скоростями и ускорениями в заранее заданных диапазонах.
На 2-м этапе формулируются основные морфологические признаки технического объекта (функциональные узлы, параметры), исходя из закономерностей его строения.
В рассматриваемом примере за морфологические признаки автомобиля-вездехода могут быть приняты:
1. Способы перемещения вездехода по земной поверхности.

2. 
   Принципы осуществления движения.
   
3. 
   Виды преобразователей энергии в движение.
   
4. 
   Типы источников энергии.
   
5. 
   Виды систем управления вездеходом.
   

2. 
   Типы систем жизнеобеспечения.
   

7. Варианты систем ориентации.
На 3-м этапе производится независимое рассмотрение всех морфологических признаков; для каждого из них намечаются все мыслимо возможные варианты решения проблемы.
4-й этап: составление многомерной матрицы, в которой каждому морфологическому признаку соответствует графа возможных вариантов решения задачи.
5-й этап: анализ и оценка всех без исключения вариантов решения задачи с позиций наилучшего выполнения техническим объектом сформулированных для него потребительских целей и технических функций. При этом большинство из обсуждаемых вариантов оказываются неперспективными и неприемлемыми по тем или иным причинам и исключаются из дальнейшего рассмотрения.
На последнем, 6-м этапе производится выбор одного или нескольких синтезированных вариантов решения задачи, которые могут оказаться перспективными для практической реализации.