Мэтчет Э. Фундаментальный метод проектирования (по книге Дж.К. Джонса "Методы проектирования" М., 1986).

1. Материалы по фундаментальному методу проектирования Э. Мэтчетта (FDM) по книге Дж.К. Джонса предоставлены канд. иск., дизайнером Н.Ю. Демидовым.

2. Обращаю ваше внимание, что инициал Мэтчета опущен в книге Джонса. Его пришлось искать в интернете дополнительно. Прошу прощения за возможную ошибку в инициале. 

Текст: 

Цель

Научить    проектировщика   понимать контролировать свой образ мыслей и точно соотносить его со всеми аспек­тами проектной ситуации.

План действий

1 Пройти обучение принципам и приме­нению фундаментального метода проек­тирования.

2 После этого использовать следующие '"режимы мышления" для осознания, контроля и приспособления образа мы­шления к задачам проектирования:

а) мышление стратегическими схемами;

б)   мышление   в  параллельных  плоско­стях;

в)   мышление  с нескольких  точек зрения;

г)  мышление "образами";

д) мышление   в   основных   элементах.

3. Одновременно с помощью методики проектирования и контрольных перечней фундаментального метода проектирова­ния исследовать характер проектной си­туации, к которой применяется мышле­ние.

Пример

Подробный пример методики и кон­трольных перечней фундаментального метода проектирования приводится в ра­боте Мэтчетта и Бриггса [75] . Однако вряд ли можно на примерах объяснить обучение фундаментальному методу про­ектирования и практике применения пе­речисленных выше "режимов мышле­ния . Приведенный здесь очерк является лишь попыткой описать "со стороны" то, что по существу относится к личному опыту проектировщика.

1 Пройти обучение принципам и приме­нению фундаментального метода проек­тирования.

Мэтчетт начинает обучение фундаменталь­ному методу проектирования с того, что "росит "учеников" (слушателей его кур-^Са) изложить свой опыт и мысли отно­сительно проектных работ, которые они выполняли в прошлом. Каждого учаще-°ся просят изложить свой характерный метод решения какой-то задачи и предло­жить пути его совершенствования. Из предложенных путей совершенствования Мэтчетт зачастую выбирает потенциально плодотворный путь, к которому проек­тировщик, однако, относится с опаской, поскольку он не видит способа его осу­ществления. Беседы направлены на то, чтобы придать учащемуся уверенность в целесообразности дальнейшего развития идей, от которых он преждевременно от­казался бы, если бы работал один. Утвер­ждается, что такое придание уверенности для продолжения работы требует измене­ний в самооценке учащегося.

Основной педагогический принцип Мэтчетта заключается в том, чтобы начинать с методов, которые уже освое­ны учащимся, а не навязывать ему совер­шенно новый метод, в который он, быть может, никогда до конца не поверит и от которого он откажется при первых же признаках затруднений. Когда учащийся осознает, что он учится понимать и кон­тролировать свой образ мыслей, у него появляются способность и желание ис­пользовать некоторые "режимы мышле­ния" фундаментального метода проекти­рования для своих целей. Основой та­кого мышления по фундаментальному методу проектирования являются два определения проектирования, данные Мэтчеттом:

а)   "хороший проект - это оптимальное решение, удовлетворяющее сумме истин­ных   потребностей  в   конкретном ком­плексе обстоятельств";

б)  "проектирование - это выявление и разрешение конфликтов в многомерных
ситуациях".

2. После этого использовать следующие "режимы мышления" для осознания, контроля и приспособления образа мы­шления к задачам проектирования:

а) Мышление стратегическими схемами.

Сюда, по-видимому, относится следу­ющее:

1)              способность заранее выбрать страте­гию   (т.  е. последовательность или сеть
действий или мыслей проектировщика);

2)      способность сравнивать достигнутое с намеченным;

Рис. 8.2.

(Воспроизводится с разрешения Е. Мэтчетта.)

3)  способность разрабатывать стратегии для разработки стратегий.

б)   Мышление в параллельных плоскос­тях.

Здесь,   по-видимому,   имеется   в   виду "отстраненное " наблюдение проектиров-

щика за своими собственными мысля­ми и действиями, а также за мыслями и действиями своих сотрудников в ходе выполнения проектных работ. Мэтчетт проводит сравнение с мышлением жур­налиста, берущего интервью, когда он одновременно участвует в беседе и на­правляет ее. В частности, проектировщик должен сознавать, в какой степени он на­правляет работу своих сотрудников и в какой они направляют его работу; он должен также уметь сосредоточивать внимание на своем образе мышления в процессе проектирования.

в) Мышление с нескольких точек зрения.

Этот процесс аналогичен "мышлению в параллельных плоскостях", но направ­лен на решение задачи проектирования, а не на процесс ее выявления. В предель­но упрощенной форме это, по-видимому, определение целей через функции изде­лия: изделие "обеспечивает возмож­ность" что-то сделать. В более сложной форме используются контрольные переч­ни, приведенные ниже при описании эта­па 3

 ^г) Мышление "образами".

Этот режим мышления по фундамен­тальному методу проектирования труд-^нее всего поддается пониманию. По-видимому, он заключается в том, чтобы мысленно   представить    себе    или    вычертить геометрические схемы, позво­ляющие проектировщику сопоставить приведенные ниже контрольные перечни фундаментального метода проектиро­вания с формами его собственного опыта и мышления. Рисунки, с помощью кото­рых Мэтчетт и его ученики иллюстрируют этот режим мышления, напоминают кар­ты астрологов (рис. 8.2) и магические слова и образы таких художников, как Марсель Дюшан (рис. 8.3). Мэтчетт на­зывает их "синтетическими архетипами", имея в виду, что речь идет о чем-то, что управляет ассоциациями между от­дельными мыслями.

Основное назначение мышления „об­разами", видимо, заключается в том, чтобы дать проектировщику запоминаю­щийся образ взаимосвязей между зада чей проектирования, процессом проекти­рования и решением.

д) Мышление в основных элементах.

Это самый понятный из пяти "режимов мышления" ;   в его описании применя ются простые, понятные слова, обозна­чающие небольшие элементы мысли или действия, которые, как правило, встре­чаются в процессе решения любой задачи. Вслед за Гилбретом, который, прочитав свою фамилию справа налево, дал едини­це движения название "терблиг", Мэтчетт называет эти элементы "течтэмами". Наз­начение течтэмов заключается в том, чтобы заставить проектировщика осо­знать множество альтернативных дей­ствий, которые он может предпринять в каждой точке принятия решений. Мэтчетт разбивает течтэмы на семь групп, при­веденных ниже (автор взял на себя сме­лость присвоить им соответствующие названия, приведенные в скобках). Не­которые течтэмы напоминают приемы, описанные в разд. 10. 3.

Группа 1 (варианты решений?): определить потребность; определить необходимый элемент; представить себе решение; принять временное решение; принять окончательное решение; отменить решение.

Группа 2 (варианты суждений?):

предположить;

взвесить;

взвесить и сравнить;

экстраполировать;

оставить без изменений;

предсказать.

Группа 3 (варианты стратегий?) : продолжать в том же направлении; продолжать и расширить; изменить направление; сопоставить с прошлым; сопоставить с будущим; внимательно рассмотреть; разрешить конфликт; продолжать более интенсивно; прекратить.

Группа 4 (варианты тактик?): оценить риск; проверить последствия; развить;

сравнить с другими решениями; разделить действие; приспособить другое решение; сосредоточиться на малом участке; разложить на компоненты;

проверить возможную причину; обдумать возможность нового решения; заменить решение на обратное; проверить другие варианты.

Группа 5 (варианты отношений?) : хранить решение в памяти; выявить зависимость; отложить принятие решения; сообщить о решении; соотнести с ранее принятым решением; проверить на избыточность; проверить на несоответствие.

Группа 6 (варианты понятий?): использовать понятие; изменить плоскость абстракции; использовать схему стратегии; изменить точку зрения; сравнить с существую щей системой; сравнить с получающейся системой; применить   первичное   кольцо   (см.   ни­же);

применить вторичное кольцо (см. ни­же).

Группа 7 (варианты препятствий?): обойти препятствие; разрушить препятствие; устранить препятствие; начать новое действие с нуля; начать новое действие  с принятого ре­шения;

действовать в одном, двух, трех или мно­гих измерениях.

3. Одновременно с помощью методики проектирования и контрольных перечней фундаментального метода проектирова­ния исследовать характер проектной ситуации, к которой применяется мыш­ление.

С годами методика работы по фундамен­тальному методу проектирования не­сколько изменилась. Пользуясь принятой в этой книге терминологией, ее можно вкратце изложить следующим образом:

а) исследовать проектную ситуацию;

0) приблизительно определить потребно­сти, для удовлетворения которых пред­принимается проектирование;

в) выявить и проанализировать основ­ную функциональную потребность (т. е. ту потребность, без удовлетворения ко торой нет смысла удовлетворять дру­гие);

_г)    исследовать альтернативные принципы
на которых могло  бы  быть построено
средство для  удовлетворения основной
потребности;

_д)   выполнить - только в эскизе - про­
ект, способный удовлетворить  как  ос­
новную, так и дополнительные потребно­
сти;

е)   оценить функциональную эффектив­
ность проекта;

ж)  оценить материалоемкость и трудоем­
кость осуществления данного проекта;

з)   определить качество деталей и узлов,
например   отсутствие   деформации   при
сварке,   совершенство   внешнего   вида

и т. д.

Не следует жестко придерживаться этой последовательности; проектировщики должны сами решать, когда применить тот или иной этап, когда повторить его, а когда перескочить через этап. Главное состоит в том, чтобы проектировщики могли изменять структуру своего опыта и мышления применительно к сущест­венным особенностям и многофакторно­сти проектной ситуации. Мэтчетт подчер­кивает, что каждый вправе самостояте­льно решать, как это сделать. Воспиты­вая в своих учениках уверенность в себе и прививая им умение управлять своим мышлением, Мэтчетт стремится придать их мышлению гибкость в разработке со­ответствующих стратегий.

Контрольные перечни фундаментального метода проектирования (которые Мэтчет называет стандартными последовательностями), по-видимому представляют собой развитие обычных в анализе трудовых операций вопросов: "что?", "почему?", "когда?" и т.п. Часто их комбинируют парами вдоль каждой оси графика, что позволяет получить большое разнообразие более конкретных вопросов:

а) какие потребности являются:

жизненно важными?

очень важными?

важными?

желательными? 

б)    Каковы потребности

-     функциональной системы?

-     потребителя?

-     фирмы?

-     внешнего мира?

в)    Каковы потребности на каждом из пе­
речисленных ниже десяти этапов сущест­
вования изделия?

-     проектирование и деталировка;

-     отработка;

-     изготовление деталей;

-     сборка;

-     испытание и отладка;

-     окончательная отделка и упаковка;

-     сбыт;

-     монтаж;

- эксплуатация и неправильное исполь­зование;

-   техническое обслуживание и уход.

г)    Какие сведения можно получить, если
задать шесть основных вопросов анализа
трудовых операций:

-     что нужно сделать? (потребности);

-     почему это нужно сделать? (причина);

-     когда это нужно сделать? (время);

-     где это нужно сделать? (место);

-     кем или с помощью чего это должно
быть сделано? (средства);

-   как это сделать? (метод).

д)    Каким образом каждую часть проек­
та можно

-     исключить?

-     объединить с другими?

-     унифицировать?

-     перенести?

-     модифицировать?

-     упростить?

Этот комплекс вопросов Мэтчетт на­зывает "первичным кольцом", а следую­щий комплекс - "вторичным кольцом":

е)    Какие

-     эффекты;

-     потребности;

-     ограничения

вызовет каждая деталь комплекса в от­ношении любой другой детали этого комплекса при сопоставлении с по­мощью матрицы взаимодействий? (см. разд. 11.1).

Назначение первичного кольца - вы­явить множество различных альтернатив.

ОСНОВНАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ  ПОТРЕБНОСТЬ

а вторичного кольца - обеспечить увязку всех изменений друг с другом, а также ■о всеми имеющимися потребностями.

Метод попарного объединения кон­трольных перечней для образования ряда конкретных вопросов показан на рис. 8.4. и 8.5.

На рис. 8.4 основная функциональ­ная потребность в автоматическом рас-цепном приводе для рудничной ваго­нетки расчленяется на две вторичные потребности. Затем каждая из этих трех потребностей рассматривается в свете шести основных вопросов анализа тру­довых операций.

На рис. 8.5 первичное и вторичное кольца применяются ко всем возмож­ным сочетаниям физических частей того же самого устройства.

Мэтчетт все время подчеркивает, что вопросы и графики, порождающие мно­гообразие, необходимо применять не для слепого поиска, а для выявления сущест­венных характеристик изучаемого объек­та и для устранения из проекта ненужных элементов. На рис. 8.6 показан процесс' переоценки потребностей и пересмотра элементов проекта, что привело к резко­му уменьшению сложности и стоимости тормоза ракетного пускового устройства (рис. 8.7).

Рис. 8.6 представляет собой графи­ческую схему, использовавшуюся для анализа функций каждой детали в старой и новой конструкциях. Преобразование было достигнуто путем выявления лежа­щего в основе конструкции распреде­ления нагрузок и движений и последую­щего применения первичного кольца вопросов для оценки каждой части это­го распределения.

Замечания

Можно считать, что самое главное в фун­даментальном методе проектирования это обучение метаязыку, который вы­являет характерные особенности мы­шления и облегчает его согласование с характером задачи. Это не столько ме­тод проектирования, сколько средство вырабатывания и регулирования страте­ги проектирования. Имеется много при-еров, когда коренных усовершенство-^Нки (^как в случае тормоза ракетного ■Ускового   устройства)    удавалось   до-стичь уже в ходе краткого курса обуче­ния новому методу. Подготовку у Мэтчетта прошли сотни ведущих инже­неров, и многие из них достигли анало­гичных результатов за время посещения его курса в Бристоле. Неизвестно, сколь­ко из них сумели сохранить эту способ­ность по возвращении в свои конструк­торские бюро. Противники этого метода утверждают, что результаты, которые он дает, не больше тех, каких можно было бы достичь при обычной концентрации внимания на проектировании нового из­делия или модификации существующего проекта. Другие считают, что эти ре­зультаты объясняются необычайными способностями самого Мэтчетта и не сохраняются в его отсутствие. Разрешить эти сомнения не удастся до тех пор, пока кто-нибудь не придумает способ кон­тролируемых испытаний поведения проектировщика. Пока же можно выска­зать предположение, что метод Мэтчет­та - один из немногих систематических методов, продемонстрировавших свою работоспособность в обычных ситуациях проектирования. Пользуясь им, можно с достаточной уверенностью рассчитывать на успех. Тот факт, что многие крупные английские фирмы в течение нескольких лет субсидируют проводимые Мэтчеттом курсы, явно свидетельствует в пользу его метода: ведь специалисты по методо­логии проектирования в большинстве случаев пользуются весьма незначитель­ной поддержкой со стороны проектиров­щиков-практиков.

Хотя цели и результаты фундамен­тального метода проектирования пред­ставляются положительными, средства их достижения таинственны, а возможно, и опасны. Утверждения Мэтчетта, что он нашел способ изменения "порога созна­ния", выявления "структуры мышле­ния" и управления ею, звучат неправдо­подобно и даже зловеще: невольно на память приходят различные фокусы шарлатанов от психологии и пресловутое "промывание мозгов". Психолог-экспе­риментатор склонен будет тут задать такие вопросы: "Можно ли достичь такого же качества проектирования при использовании другого метода, который заставлял бы проектировщика посвя­щать проблеме все свое внимание в те­чение трех недель?" (такова продолжи­тельность   обучения   фундаментальному методу проектирования) или "Как до­казать, что изменился характер мышле­ния?". Социолог поставит другие вопро­сы, например: "Имеет ли общество право требовать от людей изменения присущего им индивидуального харак­тера мышления для удобства их ра­ботодателей?" или "В какой мере не­правильное или небрежное применение фундаментального метода проектиро­вания опасно для душевного здоровья?". Мэтчетт утверждает, что фундамен­тальный метод проектирования увеличи­вает свободу личности, усиливает в ней самоуважение. Он, правда, признает нали­чие "эмоциональных унтертонов" и "не­поддающихся   описанию   аспектов",   но поскольку каждый учащийся сам ре­шает, как далеко заходить, опасность сводится к минимуму". Каждый, кто желает попытаться использовать фун­даментальный метод проектирования, не прибегая к помощи его автора, должен понимать, что он исследует ту сферу опыта, которая открывается искус­ству, психоанализу, "групповой дина­мике", самовнушению, внушению и т. д.: это та сторона опыта, в которой одни видят средоточие греха и самообольще­ния, а другие - последнюю реальность и абсолютное благо.

Вряд ли случайно, что как метод разд. 10.2 "Синектика", так и фундамен­тальный метод проектирования резко повышают мастерство проектировщика за счет сознательного управления самим процессом мышления.

Применение

Метод сотни раз использовался в техни­ческом проектировании самых различ­ных объектов, начиная с подшипников и машин для гофрирования листового ме­талла и кончая передачей информации с помощью чертежей и технической до­кументации. В последнее время обуче­нию этому методу в порядке экспери­мента подвергались не только проекти­ровщики, но и администраторы. По-ви­димому, его применение ограничено кру­гом задач, для решения которых доста­точно накопленного опыта, поскольку в нем не предусмотрены условия для поиска информации и для уменьшения

неопределенности методом  научных ис­следований и испытаний.

Обучение

Курс фундаментального метода проекти­рования ("Школа Мэтчетта", Бристоль, Англия) занимает три недели и требует от учащихся полной отдачи времени и внимания вплоть до позднего вечера. Сомнительно, чтобы основные пре­имущества, приписываемые фундамен­тальному методу проектирования, мож­но было получить без столь полной са­моотдачи этому предмету. Однако те части курса, которые поддаются объек­тивному описанию, т. е. те, что изложе­ны здесь, по-видимому, представляют ценность и могут  быть применены б интенсивного обучения. При попытках копировать те стороны обучения фун­даментальному методу проектирования, оторые требуют глубокой интроспек­ции может возникнуть угроза психиче­скому состоянию. Эта угроза будет на­много слабее, если каждый участник работ по этому методу будет пользо­ваться полной свободой в любое время "выйти из игры" без каких-либо объяс­нений.

Это я нашел в Интернете, в принципе то же самое, но в сжатой форме

Функциональный метод проектирования Мэтчетта

Функциональный метод проектирования Мэтчетта - комплексный эвристический метод технического творчества, в котором одновременно используются следующие "режимы мышления".

Мышление стратегическими схемами (выработка стратегии и соблюдение
стратегии).

Мышление в параллельных плоскостях (проектировщик, с одной стороны, думает,
а с другой - наблюдает процесс мышления).

Мышление с нескольких точек зрения (часто оно осуществляется с помощью
контрольных вопросов, данных ниже).

Мышление "образами" (образы могут быть как идеальными, так и реальными: в виде
схем, загадочных, заманчивых рисунков, т. к. в методе особое внимание обращается на
положительное влияние эмоции в процессе проектирования.

Мышление с использованием основных элементов. Основные элементы - это
слова, которые используются в процессе решения каждой задачи. Мэтчетт назвал их
течтэмами, прочитав свою фамилию справа налево.

Течтэмы объединены в семь групп:

1.     Варианты решений - определить потребность, определить необходимый элемент, представить себе решение, принять временное решение, принять окончательное решение, отменить решение;

2.     Варианты суждений - предположить, взвесить, взвесить и сравнить, экстраполировать, оставить без изменения, предсказать;

3.     Варианты стратегий - продолжать в том же направлении, продолжать и расширить, изменить направление, сопоставить с прошлым, сопоставить с будущим, внимательно рассмотреть, разрешить конфликт, продолжать более интенсивно, прекратить;

4.     Варианты тактик - оценить риск, проверить последствия, развить, сравнить с другими решениями, разделить действие, приспособить другое решение, сосредоточиться на малом участке, разложить на компоненты, проверить возможную причину, обдумать возможность нового решения, заменить решение на противоположное, проверить другие варианты;

5.     Варианты отношений - хранить решение в памяти, выявить зависимость, отсрочить принятие решения, сообщить о решении, соотнести с ранее принятым решением, проверить на избыточность, проверить на несоответствие;

6.     Варианты понятий - использовать новое понятие, изменить плоскость абстракции, использовать схему стратегии, изменить точку зрения, сравнить с существующей системой, сравнить с получающейся системой, применить первичное кольцо (см. группу 5 и перечень вопросов, данный ниже), применить вторичное кольцо (см. группу 6 и перечень вопросов, данный ниже);

7.     Варианты препятствий - обойти препятствие, разрушить препятствие, устранить препятствие, начать новое действие с нуля, начать новое действие с принятого решения, действовать в одном, двух, трех или многих измерениях.

"Режимы мышления" предназначены для осознания, контроля и приспособления образа мышления к задачам проектирования. Методом Мэтчетта используется перечень контрольных вопросов:

1.     Какие потребности являются: жизненно важными, очень важными, важными, желательными?

2.     Каковы потребности: функциональной системы, потребителя, фирмы, внешнего мира?

3.     Каковы потребности на каждом из перечисленных ниже 10 этапов существования изделия: проектирование и деталировка, отработка, изготовление деталей, сборка, испытание и отладка, окончательная отделка и упаковка, сбыт, монтаж, эксплуатация и использование, тех. обслуживание и уход?

4.     Какие сведения можно получить, если задать 6 основных вопросов анализа трудовых операций: что нужно сделать (потребности), почему это нужно сделать (причина), когда это нужно сделать (время), где это нужно сделать (место), кем или с помощью чего это должно быть сделано (средства), как это сделать (метод)?

5.     Каким образом каждую часть проекта можно: исключить, объединить с другими частями, унифицировать, перенести, модифицировать, упростить?

6.     Какие эффекты, потребности, ограничения вызовет каждая деталь комплекса в отношении любой др. детали этого комплекса?

Очень большое внимание Мэтчетт уделил вопросам самоконтроля и самонастройки на всех этапах процесса проектирования, а также использованию логосинтеза (синтез с помощью разговора). Метод Мэтчетта можно представить как сбалансированную смесь опыта, искусства, психоанализа, "групповой динамики", самовнушения, внушения и некоторой доли мистики.

03.08.2008