Проектирование нового продукта

1. Выявить функции каждого конкретного элемента существующего решения.

2. Охарактеризовать основную функцию, для которой указанные функции являются вспомогательными.

3. Охарактеризовать изменения основной функции, которые могут привести к улучшению данной проектной ситуации.

4. Объединить решения пл. 2 и 3 для получения новой основной функции.

5. Найти альтернативные решения разделения новой основной функции на вспомогательные и закрепить каждую из них за новыми конкретными элементами.

Можно сказать, что изобретательство и новаторство отличаются от проектирования в том отношении, что они требуют больших изменений в группировании как функций, так и физических элементов. Можно также сказать, что их отличает друг от друга то, что изобретение — это идея, которая оказывается практически осуществимой, а нововведение — это идея, не только практически осуществимая, но и создающая новую потребность. Предложенная здесь методика направлена только на формализацию поиска новой идеи; она не уменьшает трудности прогнозирования практической осуществимости идеи и социально-экономической реакции на нее. Однако эта методика включает на существенно важном этапе целенаправленный поиск социально приемлемых задач, включенный в «новую основную функцию» на этапе 4. Таким образом, окончательная идея должна содержать в себе как элемент изобретения, так и элемент нововведения и быть направленной на удовлетворение практических и социальных потребностей.

Интересно задуматься над причинами того сильного, по-видимому, иррационального сопротивления, которое часто встречают новые решения и изобретения. Происходит ли это потому, что новая структура функций, на которой основано изобретение, предполагает наличие новой общественной ситуации, отличной от существующего положения вещей? Изобретение не может стать нововведением до тех пор, пока люди, на которых это изобретение может оказать влияние, не изменят в какой-то степени предположений, на которых строятся их действия. Как только мы признаем, что идеи — это не кратковременные функции ума, а необходимая предпосылка любого действия человека, мы поймем, как мала вероятность того, чтобы новую идею одного человека воплотили другие люди.

Имеется обширное поле деятельности для оценки отношений и предпочтений людей и измерения скорости, с которой существующие идеи способны изменяться в зависимости от конкретного нового изобретения.

Метод «проектирование нового продукта» посредством проектирования новых функций предназначен для ситуаций, в которых существующие конструкции почти достигли пределов своего развития и в которых среда изменилась в физическом, экономическом, концептуальном и социальном отношениях по сравнению с временем создания первоначальной конструкции.

Понять предложенную здесь методику нетрудно, но трудно овладеть достаточными знаниями о происходящих изменениях в среде и ее потенциальных возможностях, чтобы сделать выводы о практической осуществимости новых конкретных элементов и о вероятности благоприятной реакции общества на новое изделие. В отличие от изобретателя автор новой функции — человек, который может найти область перекрытия физической и социально-экономической реализуемости. Перцептуальные навыки инженера и представителя деловых кругов не столь часто совмещаются в одном человеке, поэтому предлагаемая здесь методика может способствовать сотрудничеству инженера-изобретателя и чуткого к нововведениям руководителя промышленности.

Затраты времени и средств на изучение этой методики ничтожны. Средства же и время, необходимые на решение проблем практической реализации новых идей, могут быть очень велики. Еще более дорогостоящим может оказаться неправильная оценка социальной и экономической приемлемости новых идей.

От опасной бритвы к безопасной.

Конкретные элементы: лезвие, ручка, ремень. Функции: бритье, управление, правка лезвия.

Бритье, управление и правка, вместе взятые, являются «средством для бритья волос на лице (предварительно намыленном)».

Было бы очень полезно, если бы бритье стало более безопасным занятием и отпала необходимость в правке лезвия.

«Средство для бритья волос на лице (предварительно намыленном) с малой степенью вероятности пореза лица и без дополнительной операции правки лезвия».

В результате исследований с применением некоторых из описанных в этой книге методов были выбраны следующие вспомогательные функции и элементы, предназначенные для их выполнения:

Сведения об изобретении безопасной бритвы (Джюйкс и др.) говорит о том, что Жиллетт не руководствовался данной методикой. Он задался целью создать изделие разового пользования, на котором он мог бы нажить состояние. Жиллетт утверждает, что идея лезвия разового пользования «осенила» его в процессе бритья (в 1895 г.).

Цель приведенного примера — показать, что на основе ретроспективного анализа можно вывести упорядоченную методику получения изобретений и использовать ее для целенаправленного изобретательства в будущем. Точно таким же путем можно рассмотреть и новые наборы вспомогательных функций, например тот, который лежит в основе создания электробритвы.

Отыскание новых вспомогательных функций — дело очень трудное: отчасти потому, что всегда бывает много альтернативных решений, которые все проверить невозможно, отчасти же потому, что трудно судить заранее о возможности практической реализации тех или иных конкретных элементов новой конструкции. Жиллетт не поверил предсказанию изготовителей стали в 1895 г., что одна и та же марка стали не сможет обеспечить одновременно очень малую толщину и очень острую режущую кромку. Ему пришлось ждать много лет, пока усилиями его коллеги, изобретателя Никкерсона, не был найден способ изготовления этого наиболее важного элемента безопасной бритвы.

Пример 2 (проектирование нового продукта)

От лавки до супермаркета.

«Способствовать обмену товаров широкого потребления на деньги покупателей».

«Торговля без задержки по вине продавца и увеличение товарооборота на одного торгового служащего».

«Способствовать быстрому обмену дешевых товаров широкого потребления на деньги покупателей».

В результате исследования сделан следующий выбор:

Реализация новых вспомогательных функций стала возможной благодаря введению расфасованных товаров, не требующих дополнительной упаковки продавцом.

Пример 3 (проектирование нового продукта)

От поршневого двигателя и пропеллера к реактивному двигателю.

«Преобразование энергии жидкого топлива в силу тяги».

«Создание более высокой силы тяги при большем КПД и более высоких скоростях полета».

4. Объединить решения пл. 2 и 3 для получения новой основной функции.

В реактивном двигателе осуществлено объединение элементов существующих конструкций газотурбинного и ракетного двигателей, что дает следующие элементы и вспомогательные функции:

Принципы действия реактивного двигателя были разработаны независимо друг от друга шестью учеными: Уиттлом, фон Охайном, Вагнером, Шельпом, Маухом и Гийомом.

Большинство из них встретились со значительными трудностями при подборе соответствующих материалов, а также при определении формы лопаток турбины и камеры сгорания. Вначале они не находили поддержки со стороны крупных изготовителей авиадвигателей, которые, однако, в конечном счете сами и нашли практическое решение этих второстепенных, но в то же время и критически важных проблем.

Вероятно, ни один из перечисленных изобретателен не сделал своего открытия на основе изложенной здесь методики. Однако вполне возможно, что применение такой методики для анализа существующих конструкций, необходимость усовершенствования которых уже назрела, быстро могло бы указать диапазон целесообразных нововведений, даже без обращения к помощи выдающегося изобретателя. При всем этом сохраняется нужда в уверенности, решительности, понимании и даже в некотором неведении (позволяющем настойчиво продолжать длительные поиски практически осуществимых компонентов).

Пример 4 (проектирование нового продукта)

Создать новое изделие, способное заменить педальный велосипед (сказанное ниже представляет собой запись мыслей автора в процессе применения метода проектирования новых функций для решения новой проблемы).

(На этом этапе функцией шин было решено пренебречь. Функция «боковая устойчивость» вначале не была предусмотрена, но добавлена после завершения этапа 5.)

Основную функцию можно сформулировать следующим образом: «Дана возможность человеку использовать свою мускульную силу для приведения в движение транспортного средства, для управления им и торможения, освободив человека от необходимости поддерживать вес своего тела». Основная функция может, в свою очередь, рассматриваться как средство удовлетворения еще более важной функции, а именно «увеличения диапазона и свободы движения одного человека». Однако эту функцию выполняют многие виды транспортных средств, она звучит слишком общо и в данном случае не пригодна.

Падение популярности педального транспорта связано со следующими изменениями проектной ситуации: возможность дня большого числа людей пользоваться личными автомобилями и общественным транспортом; большой риск езды на двухколесном, открытом и медленном средстве транспорта в условиях интенсивности уличного движения на высоких скоростях; нежелание людей пользоваться транспортными «средствами, требующими значительного мускульного напряжения и не защищающими человека от непогоды.

Можно сделать вывод о том, что новое изделие, которое могло бы с успехом заменить велосипед, должно отвечать следующим требованиям:

Анализ изменения функции позволяет сделать вывод, что сейчас личный автомобиль полностью заполняет ту функциональную брешь, которую он прежде заполнял совместно с велосипедом. Однако, как мы видели, принципиальная функция велосипеда заключается в облегчении для движущегося человека статической функции поддержания веса своего тела. Если мы сосредоточимся только на этой функции и учтем предложенные выше изменении, то новую основную функцию можно сформулировать следующим образом: «Средство освобождения человека от необходимости поддерживать вес своего тепа во время движения при умеренном мускульном напряжении и при мускульном управлении, защищенное от непогоды, не более опасное для человека, чем личный автомобиль, но требующее значительно больших материальных затрат, чем педальный транспорт».

В первом приближении это разделение и закрепление вспомогательных функций можно выполнить следующим образом:

Этим условиям удовлетворяет простое транспортное средство с опорами на воздушной подушке, приводимое в действие усилием ног и предназначенное для использования внутри крупных зданий и, возможно, снаружи их на специальных дорожках в теплую безветренную погоду (рис. 11.8).

Реальное воплощение этой конструкции значительно отличается от современного педального велосипеда, но несколько напоминает старинные его образцы в том отношении, что ноги работают непосредственно на земле.

Здесь нет возможности подробно рассмотреть практическую осуществимость и полезность такого транспортного средства, но сразу можно сказать, что подобная машина действительно способна удовлетворить скрытую потребность в индивидуальном транспорте для использования внутри и около больших зданий, например в аэровокзалах, магазинах и на крупных предприятиях. Автору кажется, по крайней мере на первый взгляд, что трудности создания горизонтальных усилий для приведения в движение этого экипажа на воздушных подушках и управления им можно легко обойти, предоставив решение этой проблемы всецело на усмотрение пользователя, который может здесь проявить свою ловкость и изобретательность. Очевидно также, что мускульное усилие будет значительно меньше, чем при педальном транспорте (по крайней мере при встречном ветре и на подъеме) и что на это транспортное средство будет легко садиться и легко слезать с него, а вероятные низкая скорость и высокая маневренность сделали бы это изделие более приемлемым для использования внутри помещений, чем педальный транспорт с его неустойчивостью и вызываемой этим относительно высокой скоростью Однако почти ничего нельзя сказать о ценности этой идеи, не выяснив ее практическую реализуемость и не изучив спрос на такое устройство. Но важно отметить, что такая конструкция «стула на воздушных подушках» почти автоматически вытекает из строгого применения метода функционального изобретательства и что для порождения этой идеи потребовалось не больше времени, чем для ее описания. Этот пример не является видоизмененным вариантом какого-либо прошлого изобретения — он описывает действительный процесс формирования новой идеи. Автор убежден, что при наличии определенного опыта в составлении функциональных описаний не трудно, используя подобный метод, сделать ряд полезных изобретений.