Текст книги "Как эффективно выявлять причины вреда и прогнозировать риски. Инверсионный метод анализа и прогноза вредных явлений"

Выявление ресурсов

Составив исчерпывающий список способов получения рассматриваемого эффекта, т. е. список причинных гипотез, логично задать вопрос: а которая же из них описывает реальную причину вредного явления?

Ответ на это следующий:

это та гипотеза, которая имеет все необходимые ресурсы для самопроизвольной реализации.

Для возникновения пожара необходим возгораемый материал, кислородная среда и искра. Если хоть один из этих компонентов отсутствует в аварийной ситуации, пожар не состоится. Это означает, что для самопроизвольного (спонтанного) развития аварии все необходимые компоненты вредного механизма должны присутствовать в системе или ее ближайшем окружении. Если все они налицо (в этом случае мы называем их ресурсами), то, в соответствии с законами природы, эти компоненты вступят во взаимодействие и произведут соответствующий результат – вредное явление.

Но если хоть один из необходимых компонентов причинной гипотезы в ситуации отсутствует, то данная гипотеза является ложной: рассматриваемый теоретический механизм вреда в реальности сработать не может, авария спонтанно развиться не может, и соответствующее вредное явление – не произойдет. Просто!

Поэтому следующий шаг Инверсионного Анализа заключается в выявлении ресурсов для каждой причинной гипотезы.

Прежде всего, необходимо уяснить критические компоненты гипотезы – то есть, условия, необходимые и достаточные для обеспечения результата (нашего вредного явления). На практике это означает выявление необходимых веществ, вида энергии, в некоторых случаях, особых температурных, пространственных или временных условий.

Чтобы сделать эту операцию продуктивной, компоненты можно анализировать по типам, опираясь на следующий список:

• Необходимые вещества, их свойства;

• Необходимые типы/виды энергии или их параметры;

• Особое место (пространство, форма объектов);

• Ресурсы времени;

• Определенные функции;

• Ключевая информация.

Эта классификация ресурсов была разработана Б. Злотиным и мною в 1985 году в рамках концепции Инновационных Ресурсов [5]. Концепция, вкратце, заключается в том, что изобретение тем совершеннее, чем меньше изменений оно вносит в существующую систему. В частности, – чем больше ресурсов этой системы оно использует. Концепция Инновационных Ресурсов оказалась совершенно органичной принципу спонтанной реализации вредных явлений: ведь и они формируются только за счет того, что в системе уже имеется!

После того, как вы определили критические компоненты гипотезы, нужно выяснить, присутствуют ли они реально в системе (в среде, в ситуации) в виде ресурсов. И если все они имеются, то рассматриваемую гипотезу можно признать возможной причиной (причинным механизмом) вредного явления.

Пример использования метода

Рассмотрим пример применения трех основных шагов Инверсионного Анализа для решения практической задачи, которую инженерам одной из крупных американских автомобильных компаний не удавалось решить в течение восьми лет.

По неизвестным причинам топливные баки, установленные по бокам грузовых трейлеров, со временем проворачивались по направлению «к раме» (один – по часовой, а другой – против часовой стрелки). В результате, отверстия для подачи горючего, расположенные обычно наверху бака, перемещались под раму шасси, перекрывая доступ к ним. В некоторых случаях, крышки впускных отверстий деформировались рамой, датчики уровня горючего – повреждались.

Никто, разумеется, не удивится тому, что круглые в сечении баки способны вращаться вокруг своей горизонтальной оси. Но навязчивый характер вращения баков «к раме» не имел очевидых объяснений.

Выше на рисунке указано расположение бака на грузовике, а ниже – его поперечное сечение. Бак закреплен на раме гибкими стальными лентами через скобы-кронштейны.

Таких кронштейнов обычно 2–3, в зависимости от длины бака. По внешней стороне бак придерживается стальными лентами: один конец ленты укреплен на нижнем выступе кронштейна, а верхний, с натягом – крепится к раме. Таким образом, бак плотно сидит в кронштейнах.

На основе приведенного выше описания проблема была сформулирована следующим образом:

По какой причине цилиндрический бак проворачивается в определенном направлении (к раме)?

Шаг 1: Инвертирование проблемы

Инвертированная задача выглядела так:

Необходимо обеспечить вращение цилиндрического тела (бака) в определенном направлении.

Шаг 2: Генерация гипотез

В соответствии с законами физики, существует три принципиальных способа поворота цилиндрического тела относительно его продольной оси, в определенном направлении:

a) Обеспечение дисбаланса тела таким образом, чтобы оно само «заваливалось» в указанном направлении;

b) Протяжка тела в указанном направлении;

c) Подталкивание тела к повороту в указанном направлении.

На базе этих способов были сгененерированы три гипотезы причин вращения бака к раме:

Гипотеза № 1 «Дисбалланс»: когда грузовик находится в движении, все его части испытывают вибрацию. Под действием веса бака и вертикального компонента вибрации, направленного вниз, стальная лента слегка растягивается, в результате чего бак оседает вниз и выходит из кронштейна сохраняя зону контакта по нижнему краю кронштейна. Между баком и кронштейном образуется микро-зазор, а центр тяжести бака смещается, обеспечивая дисбаланс.

Гипотеза № 2 «Протяжка»: вектор вертикального компонента вибрации, направленный вверх, обеспечивает возврат центра тяжести бака в исходную позицию. В результате лента тянет бак обратно в кронштейн, зазор закрывается, а бак слегка проворачивается «к раме» относительно контактной зоны (см. рисунок внизу).

Гипотеза № 3 «Подталкивание»: Благодаря вектору горизонтального компонента вибрации, направленному «от рамы», нижний выступ кронштейна толкает бак наружу, образуя зазор между кронштейном и баком. Противоположно направленный вектор горизонтального компонента вибрации обеспечивает подтягивание бака лентой к кронштейну и закрытие зазора. При этом бак дополнительно проворачивается к раме относительно контактной зоны.

Шаг 3: Выявление ресурсов

3.1. Определение критических компонентов гипотез

• Критические компоненты Гипотезы № 1 «Дисбалланс»:

• Круглое поперечное сечение бака;

• Вес бака с топливом;

• Вибрация бака при движении;

• Эластичность стальной ленты;

• Нижний конец кронштейна не достигает нижней точки поперечного сечения бака.

Критические компоненты Гипотезы № 2 «Протяжка»:

• Круглое поперечное сечение бака;

• Вибрация бака при движении;

• Эластичность стальной ленты.

Критические компоненты Гипотезы № 3 «Подталкивание»:

• Круглое поперечное сечение бака;

• Вес бака с топливом;

• Вибрация бака при движении;

• Эластичность стальной ленты;

• Нижний конец кронштейна не достигает нижней точки поперечного сечения бака.

3.2. Выявление ресурсов в системе

Все критические компоненты всех трех гипотез были легко найдены в системе топливного бака, закрепленного на раме шасси трейлера, как ресурсы этой системы.

Поскольку все гипотезы имели исчерпывающий набор ресурсов для спонтанной реализации, они были способны вызывать указанный вредный эффект совместно. Результирующая гипотеза, соответственно, включала следующее:

Несимметричная форма кронштейна, нижний выступ которого не достигает нижней точки поперечного сечения бака, и растяжение ленты под тяжелым грузом бака, усиленное вибрацией при движении трейлера, вызывают попеременное оседание бака и проворот его в сторону рамы. Вследствие вибрации нижний выступ кронштейна толкает бак к ленте, которая возвращает бак к кронштейну, вращая бак относительно контактной зоны на выступе кронштейна и, тем самым, дополнительно проворачивает его к раме (см. рисунок ниже).

Для решения этой проблемы мне понадобился присланный клиентами схематический рисунок топливного бака на трейлерной раме, полтора часа размышлений и, фактически, только три ключевых шага Инверсионного Анализа, поскольку ресурсы причинного механизма были в системе очевидны.

Решение вызвало у заказчиков смешанные чувства. С одной стороны, хорошо, что странный механизм нашел свое объяснение, с другой, – все оказалось так просто… Лидер команды, которой мы предъявили окончательную гипотезу, сказал мне на прощанье:

– Мда-а, в принципе, мы тоже рассматривали такие варианты. Но у нас были и другие гипотезы. Мы просто не могли определить, какая же из них – правильная.

Не стоит упрекать инженеров за «хождение кругами» при обсуждении гипотез вреда. Если они не знакомы с концепцией Ресурсов, этот процесс может стать бесконечным. Именно ресурсы быстро и четко выделяют реальную гипотезу среди прочих.

Первые итоги

Давайте подведем первые итоги и просуммируем информацию об Инверсионном Методе и трех основных шагах Инверсионного Анализа. Как известно, традиционные методы анализа и прогноза рисков предлагают:

1. Определить настоящее или предсказать будущее, исходя из прошлого опыта. Этот подход ограничен личным/корпоративным опытом и линейной логикой;

2. Использовать мировой профессиональный опыт. Этот способ ограничен рамками конкретной области и осложнен эффектом Денайла.

Оба подхода очевидно неэффективны и связаны с высоким уровнем неопределенности.

Инверсионный Метод рекомендует простую трехшаговую процедуру:

1. Инвертируй задачу.

2. Изобрети или найди известный способ получения/производства данного феномена.

3. Убедись, что все ресурсы для его спонтанной реализации находятся в системе.

Такой процесс свободен от ограничений, присущих традиционным методам, эффективно использует мировой информационный фонд, a также инновационные технологи и инструменты. Кроме того, каждый шаг Инверсионного Метода обладает дополнительными преимуществами:

• Шаг 1, по сути, производится автоматически. Он не требует длительной подготовки, безусловно может быть компьютеризирован; то есть, для инвертирования задачи пользователю нужно лишь нажать кнопку;

• Шаг 2 может быть осуществлен специалистом самостоятельно или с помощью специализированных инструментов поддержки инновационного мышления; его также может выполнить человек без всякого воображения, проведя тщательное Интернет-исследование;

• Шаг 3 – скрупулезная аналитическая процедура, для успеха которой необходимо хорошее знание системы, но никаких необычайных способностей, вроде изобретательских, не требуется.

Как мы видим, все шаги довольно просты. И тем не менее, труднейшие задачи, не находившие объяснения по многу лет, были решены в течение часов или недель с помощью этих шагов.

Инверсионный Анализ – очень хорошо организуемый процесс. Благодаря четким фазам, проект можно планировать, следить за его выполнением, делегировать части работы разным исполнителям:

• Шаг 1 может быть поручен практически любому;

• Шаг 2 (по крайней мере, частично) можно делегировать специалисту по информационному поиску, выдав ему запрос на базе инверсии и даже не обязательно посвящая его в детали всего процесса решения;

• Шаг 3 подразумевает опрос экспертов по системе. Но вопросы, задаваемые экспертам, очень просты: есть ли в системе (ситуации) компонент А, В или С? Для специалиста в области вопроса ответ на него, как правило, не вызывает затруднений.

Эти преимущества делают Инверсионный Анализ более рациональным и эффективным, чем другие методы выявления причин вреда.

Увы, трех шагов не всегда хватает

Как было отмечено ранее, после того, как мы применили основные шаги Инверсионного Метода, причины вреда часто становятся понятными. В самом деле – труднейшие, по оценкам специалистов, производственные задачи были решены с помощью этой коротенькой трехшаговой процедуры.

Тем не менее, время от времени мы сталкиваемся с проблемами, которые основным шагам не поддаются. В частности, решательный процесс могут осложнить следующие обстоятельства:

• Инвертированная формулировка упорно сохраняет «негативный привкус», затрудняющий информационный поиск;

• Рассматриваемый эффект может быть получен слишком многими способами. В такой ситуации бывает трудно сузить поле выбора релевантных гипотез;

• Причина нежелательного явления находится за пределами той системы, где оно проявляется, например, – в надсистеме. Такие случаи труднее исследовать, а явления – устранять, тем более, что о специфике ситуации никогда не знаешь, пока эту самую причину не выявишь.

Для этих и других сложных случаев необходимы дополнительные аналитические шаги и инструменты.

На протяжении многих лет моим главным занятием было изучение накопленного опыта и разработка процедур, делающих решательный процесс более надежным, простым в пользовании и способным помочь в решении труднейших задач. В результате, в Инверсионном Анализе появились новые шаги и рекомендации.

Параллельно этому процессу мы компьютеризировали методику. Это открыло для нее новые возможности, но также, постоянно предъявляет дополнительные требования. Таким образом, Инверсионный Метод и его приложения становятся все более сильными и универсальными инструментами.

Удачное сочетание активно развивающейся методики и все новых возможностей компьютера привело к созданию современной процедуры Инверсионного Анализа.

Давайте теперь рассмотрим ее более детально.

Современная процедура Инверсионного Анализа включает в себя следующие основные шаги:

1. Сбор необходимой информации.

2. Переформулирование исходной задачи.

3. Инвертирование задачи.

4. Генерация гипотез причин вреда.

5. Верификация вредного причинного механизма.

6. Устранение вредного явления.

7. Оценка результатов проекта.

Это – полный процесс – от момента осознания, что некоторое нежелательное явление нуждается в более глубоком понимании, до выработки эффективных исправительных и защитных мероприятий.

В основе полного Инверсионного Анализа – уникальные инструменты и рекомендации, присущие только этому методу. В нем также используются некоторые общепринятые аналитические процедуры и известные инновационные инструменты.

Далее мы подробно рассмотрим все основные шаги, уделим внимание всем стандартным и нестандартным аспектам процесса.

Что нам понадобится заранее

Важные вопросы

Когда мы сталкиваемся с непонятным вредным явлением, ситуация выглядит настолько неопределенной, что всякая информация представляется ценной. Исходя из этого, мы, обычно, тратим время и усилия на сбор всего, что хоть как-то связано с проблемой.

Опыт применения Инверсионного Анализа показывает, что есть критически важные аспекты и много других, с которыми можно кратко ознакомиться, а то и просто не рассматривать.

Другая крайность, в которую часто впадают люди, недавно познакомившиеся с Инверсионным Методом, – это попытки сразу инвертировать задачу. Опять же, практика показывает, что

предварительный сбор необходимой информации делает Инверсионный Анализ более эффективным.

Вопросы, включенные в эту часть процесса, тщательно отбирались и тестировались на многочисленных реальных задачах. Некоторые вопросы, казавшиеся поначалу очень нужными, были в дальнейшем отвергнуты, как неработающие, другие – переформулированы для повышения их точности и эффективности.

В результате был сформирован список, позволяющий исследовать вредное явление целенаправленно:

1. Что известно о проблеме?

2. Имя системы, в которой явление произошло или происходит.

3. Определите основные части системы.

4. Как она работает?

5. Есть ли у системы недостатки?

6. Что находится вокруг?

7. Что именно не известно или не понятно в связи с вредным явлением?

8. История проблемы.

9. Последнее Событие и другие особенности ситуации.

Ответы на эти вопросы не превратят новичка в эксперта по исследуемой технологии. Однако, они помогают даже человеку «со стороны» ознакомиться с ситуацией в кратчайший срок. С другой стороны (и я это многократно наблюдала), этот список позволяет опытному профессионалу или рабочей группе отобрать из хаоса данных именно то, что относится к делу, уверенно отбросив все лишнее.

Поэтому я настойчиво рекомендую отнестись к каждому вопросу с предельным вниманием и ни в коем случае не пытаться отвечать формально, исходя из «общепринятых представлений».

Итак.

Что известно о проблеме?

Для начала нужно как-то описать ситуацию. Рекомендую при этом придерживаться следующих, проверенных временем правил:

• Простота – избегайте наукообразия и терминологии. Наоборот, затрудните задание, представив себе, что объясняете ситуацию пятикласснику;

• Неформальность – не пытайтесь использовать описания или другие «готовые» документы, созданные для других целей. Лучше изложите проблему, как вы ее понимаете.

Поясню, почему:

Избегать профессионального жаргона очень важно. Часто терминология прикрывает непонимание и даже искажает суть проблемы. С другой стороны, мы так привыкаем к тем или иным терминам, что требование объяснить ситуацию в простых словах может вызвать большие затруднения. Тем не менее, результаты этого интеллектуального упражнения могут вас поразить, существенно прояснив ситуацию.

Кроме того, существует ложное представление о том, что термины – это то, что все в профессиональной среде понимают. На самом деле, для разных специалистов один и тот же термин может иметь совершенно разное значение.

Производственный код аэрозольного средства от комаров – XX0052. Специалисты разных отделов предприятия используют его, упоминая о продукте. У всех при этом создается ощущение взаимопонимания. На самом же деле, специалист по маркетингу имеет в виду продукт, который продается лучше, чем другой; конструктор – проблемы, которые создает насадка его распылителя; а для того, кто этот код придумал, он означает всего лишь строчку в длинном списке наименований.

Другая, часто допускаемая ошибка, – формальное приложение документов, созданных ранее. Проблема не только в том, что такая информация не отвечает точно на вопрос Инверсионного анализа, поскольку была создана для других целей (например, для какого-нибудь статистического отчета). К сожалению, из-за формальности самого действия, «прилагаемые» документы очень поверхностно изучаются.

Простая попытка задокументировать имеющиеся сведения об аварии или производственном браке дает решателю гораздо более качественное понимание ситуации. В случае групповой работы, свободное обсуждение создает общую базу представлений, с которой хорошо начинать проект всем его участникам.

Как только проблема сформулирована, можно потратить некоторое время (пару часов, не более) на простой мозговой штурм и генерацию причинных гипотез традиционными методами. Не забудьте только записывать найденные идеи, по ходу их появления. И если в результате вы получите исчерпывающий ответ на вопрос задачи, отлично! Это означает, что задача оказалась проще, чем вы думали.

Даже опытным инновационным консультантам часто не терпится «погенерить» гипотезы или решения по едва обозначенной задаче. У каждого есть свое мнение, да и хочется заготовить пару-тройку идей, так сказать, на всякий случай…

К сожалению, опыт показывает, что такие первичные гипотезы по отношению к многолетней задаче чаще всего оказываются ложными, поскольку основаны на неполной, а то и недостоверной информации.

Так что, если, после двух часов мозгового штурма, ответ не найден, сделайте глубокий вдох, похвалите себя за то, что освободили свой мозг от поверхностных гипотез (которые иначе постоянно вертелись бы в голове, мешая продуктивной работе) и приступайте к Инверсионному Анализу.

Ваша задача ещё не решена потому, что у нее нет простого ответа.

Следовательно, для ее решения необходим Инверсионный Анализ.

Название системы, в которой это произошло или происходит

Необходимо назвать систему – то есть продукт, процесс или устройство в котором нежелательное явление происходит или произошло. Дать точное имя системе очень важно потому, что:

негативные явления часто вызываются соседними элементами или эффектами.

Вопрос, однако, кажется излишне дотошным. Почему бы просто не использовать известное имя рассматриваемой системы?

Главная причина, по которой требуется дать системе правильное имя, в том, что и здесь важно избежать формальности и психологической инерции.

Например, если проблема возникла в некоторой части дизельного двигателя, нет смысла относить ее к системе двигатель – трансмиссия (power train). Такое широкое определение системы чрезвычайно расширит область исследования.

С другой стороны, сузить понятие системы до части двигателя очень рискованно – можно совсем промахнуться.

Также не рекомендуется использовать название продукта, указанное на этикетке. Оно может нести неадекватную для Инверсионного Анализа информацию, а то и просто сбить с толку.