Александр Помогайбо - Тайны великих открытий
Сложная механическая схема часто значительно упрощается, когда все ее элементы анализируются на возможность объединения.
Для такого упрощения лучше всего выписать в таблицу все элементы и, памятуя о функции каждого, прикинуть, каких результаов можно ожидать от попарного их объединения. В таблице, где объединение возможно, следует ставить единицы, где невозможно — "х". Дж. Джонс приводит пример тормоза ракетного пускового устройства — этот тормоз всего лишь при помощи таблицы удалось уменьшить в четыре раза!
3. Перенести.
Можно составить вышеприведенную таблицу и на предмет перенесения одного элемента по-другому.
Примером можно привести эпохальное изобретение советских инженеров М. Капелюшникова, С. Волоха и Н. Коренева. На заре промышленной нефтедобычи нефтяники добуривались до пласта при помощи вращающейся толстой стальной штанги, в нижнем конце которой располагались бурильная колонна и бур. Сама штанга при этом делалась полой — для того, чтобы по ней можно было пропустить водный раствор, вымывающий на поверхность раздробленную породу.
В 1922 году вышеупомянутые инженеры предложили сделать штангу неподвижной. Они перенесли приводной двигатель вниз, установив его прямо над вращающимся долотом. Перенос функции одного элемента подругому позволил сэкономить энергию, затрачиваемую на вращение штанги.
Но предложение инженеров имело еще одну оригинальную особенность. От отдельного привода бура предложено было отказаться. Теперь бур вращала небольшая турбина, стоящая на пути поступающей к буру воды.
Таким образом, перенесение одной функции вдоль другой позволило еще добиться и объединения функций. Это значит; что после одного "прохода" по изучению функций на разделение, объединение или перенесение полезно сделать дополнительный "проход".
4. Исключить.
Бывает полезно вообще исключить какую-либо функцию — ради лучшего выполнения других. Такое решение иногда весьма помогает. Мы уже приводили пример с "Москито", который не имел защиты с хвоста. Зато за счет отсутствия заднего стрелка он был легким и без труда уходил от истребителей противника.
Временами функция не отбрасывается полностью, но значительно ослабляется в пользу какой-нибудь другой. В свое время авиаконструктор А. Яковлев обратился к создателю авиадвигателей Микулину с просьбой создать двигатель с небольшой мощностью. Маломощный мотор потребляет меньше топлива и меньше весит, что позволяет самолету дольше держаться в воздухе. Аэродромов на Дальнем Востоке немного, прикрывать же требуется гигантскую по протяженности границу. Скоро такой мотор появился. Перехватчик Як-25 с этим мотором пролетал в 2–3 раза большее расстояние, чем другие истребители.
С другой стороны, временами стоит смириться с избыточностью функции. Когда на самолете ЛаГТ-3 меняли двигатель М-105 на более мощный АШ-82, возникла проблема изменения фюзеляжа, поскольку новый двигатель имел большие размеры. Эта задача была равносильна созданию нового самолета, что являлось роскошью в военное время. К счастью, заместителю С.А. Лавочкина, С.М. Алексееву пришла в голову удивительная мысль: нарастить с боков серийного фюзеляжа ложные борта. Основные нагрузки брала на себя внутренняя часть, ложные борта лишь сопрягали размеры двигателя с размерами фюзеляжа, не ухудшая аэродинамику. Получился новый, по сути, самолет — его назвали Ла-5, — с принципиально другим типом двигателя. Этот самолет был запущен в серию без изменений в основных технологических процессах.
5. Унифицировать.
Порой бывает полезно ввести новый элемент, который берет на себя функцию, используемую МНОГИМИ элементами. Особенно распространен такой прием в программировании, где повторяющиеся элементы программы пишутся в виде подпрограммы, к которой основная программа обращается время от времени, каждый раз давая этой подпрограмме новые переменные.
Другой пример. В начале XX века на военных судах поправку на изменение расстояния стали вводить с центрального поста, избавив наводчиков всех орудий от этой работы.
АНАЛИЗ ОПЕРАЦИЙ
Существует еще одна важная разновидность анализа — анализ трудовых операций. Вот чему нас не учили, так именно этому!
Очень во многих случаях действия человека можно сделать оптимальнее. Как? Вспомним "контрольный перечень" Мэтчетта.
Первым в этим перечне был принцип "упростить". Чаще всего для упрощения используется деление операции на составные части. Благодаря внедрению подобного деления, собственно, и стал богатым Генри Форд. "Моя цель — простота", — писал Форд. Свой метод Форд иллюстрирует в книге "Моя жизнь, мои достижения" на основе операции по сборке поршня:
"Для этого [сборки поршня] были поставлены два стола и, в общем, было занято двадцать восемь человек: в течение девятичасового рабочего дня они собирали всего-навсего 175 поршней. Заготовщик проанализировал различные движения по хронометру и нашел, что при девятичасовом рабочем дне четыре часа уходило на хождение взад и вперед. Рабочие не уходили совсем, но они должны были двигаться то туда, то сюда, чтобы принести материал и отложить в сторону готовую часть. Заготовщик предложил новый план, причем он разложил весь процесс на три действия, подогнал к станку салазки, поставил трех человек с каждой стороны и одного надсмотрщика на конце. Вместо того чтобы производить все движения, каждый человек проделывал только треть таковых — столько, сколько можно было сделать, не двигаясь в стороны… Рекордная производительность двадцати восьми человек была 175 штук в день. А теперь семь человек в течение восьмичасового рабочего дня выпускают 2600 штук".
Мы видим, что, создав своего рода "контрольный перечень" операций, определив временные затраты на каждую и оптимизировав затем операции, заготовщик увеличил производительность в 50 раз!
Во время Второй мировой войны самым большим подводным флотом среди стран антигитлеровской коалиции обладал Советский Союз. У него было более 200 подводных лодок. А вот Германия сумела в труднейших условиях непрерывных бомбардировок выпустить более тысячи. Эти лодки потопили 3 тысячи судов общим водоизмещением 15 миллионов тонн и 200 боевых кораблей. На дно уходили целые танковые и авиационные дивизии.
Как немцам удалось наладить столь массовый выпуск? Министр вооружений фашистской Германии Альберт Шпеер поручил строительство подводных лодок одному из руководителей автомобильной промышленности. Это вызвало буквально бурю негодования среди кораблестроителей и руководства ВМФ. Но прошло время — и недовольство начало утихать. Новый руководитель был хорошо знаком с конвейерным производством Форда и потому организовал строительство лодок совершенно по-новому. Раньше лодки делали на стапелях: все операции производились последовательно. Теперь же на небольших, разбросанных по разным городам предприятиях из-готовлялись секции подводных лодок; в секции делать работы можно было параллельно, причем весь технологический процесс стал много удобнее. Готовые секции свозились в одно место и состыковывались.
Благодаря этому методу, несмотря на большие боевые потери, к концу войны Германия все еще обладала мощным подводным флотом.
В "Российской газете" от 5 февраля 1996 года С. Птичкнн приводит малоизвестный факт. После войны на дне Балтийского моря были обнаружены замаскированные водорослями законсервированные, готовые к действию подводные лодки. Позднее стало известно, что экипажи этих лодок готовились особо. Полагают, что после победы союзников немцы планировали спровоцировать конфликт между ними на море. Это давало фашистской Германии последний шанс.
Но лодки остались лежать на дне. У них не было экипажей. А. Маринеско 30 января 1945 года потопил гигантский лайнер "Вильгельм Густлов", отправив на дно 1300 немецких подводников. Времени для подготовки новых экипажей уже не было.
В 1912 году Форд ввел конвейерную систему. Раньше машины собирались в статичном положении и этот процесс занимал 12 часов 28 минут. Конвейер двинулся, избавив от необходимости передвигаться каждого рабочего (принцип "унификации"), и это изменило весь характер операций. В результате время сборки одного автомобиля сократилось до 1 часа 30 минут.
Особо отметим, что для повышения производительности труда Форд не стал чрезмерно интенсифицировать труд. Это, по его убеждению, и нерентабельно — повышается количество брака, растет аварийность. Все, что понадобилось его "заготовщику" для резкого повышения производительности, — составить перечень операций и полчаса, почесывая голову, над ним подумать.
Можно, правда, возразить, что с подобным разделением труда исчезает творческий элемент, человек превращается в придаток машины. Форд же придерживается иного мнения:
