Трудове навчання (для хлопців). 7 клас. Терещук

§ 10. Методи проектування. Метод фокальних об’єктів

Обговоріть у творчих групах

  • Що таке проектування?
  • Які ви знаєте методи проектування?
  • У чому суть методу комбінування?

Нас оточує безліч речей, до яких ми звикли і на які не звертаємо особливої уваги. Вони завжди нам допомагають - роблять наше життя зручнішим: олівець і зошит, у якому ми пишемо чи малюємо, вікно, у яке дивимося, та й скло у вікні, що пропускає сонячне проміння, посуд, шпилька, якою користуємося під час пошиття одягу...

Утім, ці незамінні сьогодні речі не завжди були поруч, досить часто вони з’являлися у результаті праці винахідників.

Однак більшість речей і технічних об’єктів після відкриття проходили тривалий шлях удосконалення (рис. 96).

Спробуй удосконалити річ, якою ти користуєшся. Спочатку подивись уважно на предмети, які тебе оточують. Чи можна їх зробити кращими? Наприклад, коли із заварного чайника наливають чай, краплі рідини стікають зовнішньою стінкою посудини, залишаючи на столі неприємні плями. Одна домогосподарка запропонувала на носик чайника одягати поролоновий валик. Таких простих удосконалених речей може бути безліч - від ножиць для нарізування піци до виделки (рис. 97).

Розповідають, що в юності відомий американський винахідник Томас Алва Едісон у пошуках роботи жив у бідності. Одного разу він у колі друзів, розмірковуючи про заробіток, ніби мимоволі крутив між пальцями невеликий обрізок стального дроту. Крутив-крутив і... зробив винахід.

Не гаючи часу, Едісон і його друзі-студенти звернулися до патентного бюро і продали цей винахід, яким виявилась усім сьогодні відома шпилька!

Рис. 96. Еволюція годинника і автомобіля

Рис. 97. Удосконалення простих речей

Що таке метод фокальних об'єктів

Метод фокальних об’єктів - це метод пошуку нових ідей шляхом «приєднання» до об’єкта, який вдосконалюють, властивостей або ознак інших випадково обраних об’єктів.

Метод фокальних об’єктів у 1923 р. запропонував Еміль Кунце - професор Берлінського університету. У 1950-х роках його вдосконалив американський винахідник Чарльз Вайтинг, якого і вважають основоположником цього методу.

Є речі, які не завжди вдається вдосконалити лише завдяки кмітливості винахідника. З цією метою дизайнери і конструктори (та й інші люди не менш творчих професій - рекламісти, маркетологи, технологи та ін.) під час роботи над проектом застосовують метод фокальних об’єктів.

Сьогодні цей метод застосовують для розширення асортименту товарів, сфер застосування відомих речовин, створення реклами, пошуку нових шляхів використання відходів виробництва, вирішення складних техніко-технологічних проблем тощо.

Суть методу полягає в перенесенні ознак випадково обраних об’єктів на об’єкт, що вдосконалюється, який лежить ніби у фокусі перенесення й тому називається фокальним. На рис. 98 наведено приклад застосування методу фокальних об’єктів для вдосконалення годинника. Випадково обраними об’єктами у цьому разі виступають компас, нічний небосхил, дельфін, календар.

Метод фокальних об’єктів відзначається простотою, а тому ним можна скористатися навіть в умовах шкільної майстерні - під час проектування і виготовлення виробу.

Як застосовувати метод фокальних об'єктів

Застосування методу фокальних об’єктів передбачає виконання таких дій.

1. Вибір фокального об’єкта (наприклад, лавка для відпочинку).

2. Визначення проблеми чи завдання, яке необхідно розв’язати, або чітке формулювання кінцевого результату: «Що потрібно зробити?», «Що має виконувати цей об’єкт?» тощо (наприклад, конструкція лавки: вона має бути такою, щоб її було зручно переносити, не докладаючи значних зусиль одній людині, не зменшуючи при цьому габаритних розмірів виробу).

Рис. 98. Метод фокальних об’єктів

3. Вибір 3-4 випадкових об’єктів-аналогів (вибирають, як правило, навмання зі словника, каталогу, технічного журналу тощо, наприклад: кіно, змія, каса, полюс, машина).

4. Складання списків ознак (властивостей) випадкових об’єктів (наприклад, машина: саморухома, швидка, блискуча тощо).

5. Генерування ідей шляхом приєднання до фокального об’єкта ознак випадкових об’єктів.

Наприклад, лавка може бути звуковою, якщо в конструкції спроектувати місце для радіоприймача чи магнітофона, а якщо приєднати до цього фокального об’єкта ознаку «саморухома», може з’явитися оригінальна ідея пересувної лавки (рис. 99).

Рис. 99. Рухома лавка

6. Оцінка отриманих ідей відповідно до визначених завдань або запланованого кінцевого результату і відбір найкорисніших шляхом аналізу можливих варіантів конструкцій.

Щоб навчитись обирати з одержаних поєднань найоптимальніший варіант, виконайте наведену нижче вправу.

ВПРАВА ДЛЯ СПІЛЬНОЇ РОБОТИ

Кожна річ або речовина корисна для людини, тобто має позитивні властивості. І навпаки, кожна річ або речовина мають недоліки, тобто негативні властивості.

Наприклад, за допомогою ручки для письма можна записувати у зошит власні думки чи виконати домашнє завдання - це позитивна характеристика. Корпус ручки може виходити з ладу, паста у наповнювачі ручки витікає - це негативна характеристика.

Інший приклад. Коли під час приготування страв використовують цибулю - це чудова приправа (позитивна характеристика). Але цибуля залишає неприємний стійкий запах на руках (негативна характеристика).

Послідовність виконання робіт

  • 1. Знайдіть позитивні та негативні характеристики для таких об’єктів: компас, рюкзак, мобільний телефон, ґудзик, ножиці, голка, маркер, пилочка для лобзика.
  • 2. Запропонуйте ідеї для вдосконалення.
  • 3. Складіть власний список речей для визначення у них позитивних і негативних характеристик.

Практична робота

УДОСКОНАЛЕННЯ ВИРОБУ МЕТОДОМ ФОКАЛЬНИХ ОБ'ЄКТІВ

Удоскональ поличку для книжок або інший об’єкт для проектування, використовуючи послідовність застосування методу фокальних об’єктів. Для зручності скористайся таблицею.

Таблиця

Фокальний об’єкт (поличка для книжок)

Випадковий об’єкт № 1

кіно

Випадковий об’єкт № 2

______

Випадковий об’єкт № 3

______

Випадковий об’єкт № 4

______

Властивості випадкового об’єкта:

• звукове,

• об’ємне,

• яскраве тощо

Рис. 100. Удосконалення велосипеда

  • 1. У чому суть методу фокальних об’єктів?
  • 2. Розкрий послідовність застосування методу фокальних об’єктів.
  • 3. У чому відмінність між методами комбінування і фокальних об’єктів?
  • 4. Ти маєш зігнутий у вигляді напівциліндра шматок оргскла. Як зробити з нього зручну підставку для компакт-дисків? Зроби замальовку своєї конструкції.
  • 5. Колись велосипед був дерев’яним: дерев’яні колеса, осі, рама, сидіння. А потім винайшли ланцюгову передачу, ручні гальма, педалі тощо (рис. 100).

Вдосконалення велосипеда триває й сьогодні.

Що можна ще вдосконалити у велосипеді? Запропонуй кілька варіантів удосконалень, використовуючи метод фокальних об’єктів.

Розв'яжи конструкторські задачі

1. Заготовки скочуються вниз по лотку. Як удосконалити конструкцію, щоб, виходячи з лотка, деталь займала положення, що зображено на рис. 1?

2. Запропонуй пристосування, яке б за один оберт вала 1 зводило догори стимень 2 тричі (рис. 2).

Ось відповідь до цієї задачі (рис. 3). Уважно вивчи графічне зображення і поясни, чому стержень 2 при одному оберті кулачка 1 буде тричі підніматися.

3. Як закріпити деталь (головку) 1 на валик 2 таким чином, щоб вона вільно оберталась, але не спадала з валика (рис. 4)?

На рис. 5 зображено один з можливих варіантів розв’язання задачі 3. Порівняй його із зображенням на рис. 4 та поясни нанесені позначення і принцип дії запропонованого розв’язання: чому головка 1 залишиться рухомою і водночас буде закріпленою на валику 2?

Запропонуй власний варіант розв’язання задачі.

4. По лотку з деяким постійним інтервалом котяться кульки (див. рис. 6). Необхідно запропонувати схему конструкції, яка б дозволяла автоматично спрямовувати кульки почергово у три канали - спочатку кулька має потрапити у крайній лівий канал, потім у другий і, нарешті, у третій.

На рис. 7 показано розв’язок цієї конструкторської задачі. Уважно розглянь схему наведеної конструкції і поясни принцип дії механізму. Чи потрапить четверта кулька знову у крайній лівий канал? Відповідь поясни. Де можна застосувати такий сортувальний механізм? Придумай пристрій або гру з цим механізмом.