Практически во всех аспектах инженерной деятельности возникают задачи выбора технического решения. Исходя из практики инженерной деятельности, на начальных этапах разработки, для обеспечения требуемого качества изделий, важно проводить сравнение альтернативных вариантов технических решений и осуществлять обоснованный выбор наиболее предпочтительного из них. Методика выбора технических решений для создания механических систем должна учитывать ряд различных факторов, например таких как требования к производительности, функциональным характеристикам системы, затраты на производство и эксплуатацию, доступность технологий, эргономичность при работе, безопасность. Традиционно, разработчик в своей практической деятельности, в зависимости от своей квалификации и опыта, выполняет ряд интеллектуальных операций, которые могут влиять на выбор технического решения при создании механической системы, а именно:

1. Определение требований к системе: на этом этапе необходимо определить основные функциональные требования к механической системе, а также определить критерии на проектирование.

2. Определение доступных технологий: необходимо изучить доступные технологии и материалы, которые могут быть использованы на различных этапах создания механической системы.

3. Определение производственных затрат: необходимо принять во внимание производственные затраты, как начальные, так и дальнейшие, включая затраты на запасные части, ремонт, техническое обслуживание, и т.д. для выбора наиболее оптимального решения с точки зрения себестоимости изделия.

4. Изучение возможности заимствования ранее разработанных компонентов: рассмотреть возможность применения ранее разработанных компонентов системы для снижения себестоимости производства и повышения ее функциональности, гибкости и эффективности новой системы.

5. Анализ безопасности и эргономики: необходимо рассмотреть аспекты безопасности и эргономичности дизайна механической системы, чтобы убедиться, что она безопасна для обслуживающего персонала и соответствует всем стандартам по эргономике.

6. Оценка жизненного цикла системы: необходимо оценить жизненный цикл механической системы для определения затрат на ее эксплуатацию на протяжении всего ее срока службы.

Ключевое значение в вопросах обеспечения качества механических систем играют ранние этапы проектирования, так как в них определяется схема построения изделия и основные характеристики, в том числе и технологические. Проектирование является важнейшим этапом жизненного цикла изделия, в процессе которого закладывается основные качественные показатели создаваемого продукта. На практике, на этапах разработки изделий, разработчик, в подавляющем большинстве случаев опирается на личный опыт и интуицию (учитывая данные по изделиям-прототипам). Однако, такое положение дел ведет к ошибкам прогноза получаемого результата и к ограничению итогового качества изделий, так как при низком уровне подготовки специалиста разработчика, прямое копирование, без понимания особенностей построения конструкции прототипа, приводит к отрицательному интегральному результату (копия как правило хуже оригинала). А в случаях, когда разработчик, исходя из неких нетехнических соображений, пытается "доработать" или "видоизменить" прототип, не имея фундаментального понимания особенностей построения конструкции прототипа, приводит к удорожанию разрабатываемого изделия и/или снижению итогового качества (следствие низкой квалификации).

Экспертные методы применяются в случаях, когда объект оценки достаточно прост или весьма сложен на столько, что аналитически учесть и описать влияние многих факторов с приемлемой точностью практически невозможно. Экспертные методы оценки являются наиболее распространенными методами, применяемым в научно-технических областях и достаточно широко применяется как инструмент прогнозирования. Экспертные методы разделяют на две группы: индивидуальные и коллективные, при этом они имеют ряд важных различий. При индивидуальной экспертной оценке в основном используют различные логико-эвристические методы: морфологический анализ, попарное сравнение вариантов, интервью, аналитические оценки и другие. Метод интервью, например, предполагает взаимодействие с экспертом, в ходе которого по заранее разработанному регламенту перед экспертом ставят вопросы относительно оцениваемого объекта. Эффективность такой оценки в определенной степени зависит от способности эксперта давать заключения по определяющим вопросам. При этом имеются существенные преимущества индивидуальной оценки - эксперт может дать углубленный и точный анализ проблемы конкретной области науки и техники. В индивидуальных экспертных оценках влияние фактора субъективности может быть преодолено за счет того, что эксперт обладает в достаточной степени информацией об опыте использования и влияние на различные взаимосвязанные характеристики оцениваемого объекта. Наиболее комплексным из методов индивидуальных оценок является морфологический анализ, который позволяет разбить решение задачи на составляющие части и просмотреть возможные варианты решения составляющих частей, что позволяет получить множество комбинаций связанных решений. Цель морфологического анализа дать систематический обзор исследуемой области и тем самым содействовать более успешному вовлечению индивидуальной интуиции и опыта эксперта.

Коллективные экспертные оценки, отражающие, как правило, «усредненное» мнение группы экспертов, или оценку большинства экспертов, позволяют устранить или снизить элементы предубеждения, субъективность или недостаточную точность отдельных индивидуальных оценок. При этом отдельные индивидуальные мнения могут быть рассмотрены как случайные. Основными методами коллективной экспертной оценки являются метод комиссии и опрос (голосование). При определении экспертной группы важное знание имеет качественный и количественный состав. При этом в отношении организации, коллективные оценки значительно сложнее индивидуальных.

Экспертные методы прогнозирования (методы экспертных оценок), основаны на привлечении квалифицированных специалистов в исследуемой области (экспертов) в качестве основных источников информации для оценки технических решений. Поиск принципиально новых идей и технических решений это, как правило, достаточно сложная задача и во многом является творческим процессом, полностью описать и формализовать который на практике невозможно и, как правило, вредно.

Исходя из выше рассмотренного, на основании многолетней практики по разработке новых технических решений, а также анализа логики и закономерностей протекания организационных и психологических процессов при проектировании изделий, специалистами компании TORteam, была разработана и апробирована методика оценки технических решений на этапах проектирования. Данная методика предназначена для технических специалистов (разработчиков), решающих задачи поиска и выбора технического решения из возможных альтернатив. Цель методики заключается в повышении уровня качества, закладываемого при проектировании изделий. В основе методике задействован метод индивидуальных экспертных оценок в измененном варианте, метод Дельфи и методы решения многокритериальных задач, включая элементы методов мультипликативной свертки, главного критерия, парных сравнений. Важным элементом методики является то, что оценка по критериям осуществляется по целочисленной шкале в диапазоне баллов 1 - 9. Балл «5», имеет нейтральное (среднее) значение и принимается как отсчета при оценке. Оценка ниже «5», имеет негативное (отрицательное) значение, убывающее постепенно до «1». Оценка выше «5» – имеет позитивное (положительное) значение, которое возрастает до «9». Среднее значение «5» эксперт выставляет в случаях затруднения при оценивании, ввиду отсутствия определенных знаний или компетенций. Важным элементом данной методики является то, что первоначально выделяются: определяющий показатель качества изделия и значимые показатели качества. За определяющий показатель качества изделия принимается показатель, характеризующий функциональные свойства изделия и обусловливающий диапазон его применяемости. В большинстве случаев за определяющий показатель качества (ОПК) изделия принимаются показатели назначения. К значимым показателям качества (ЗПК) следует относить, например, технические, технологические, экономические показатели и другие показатели, влияющие на определяющий показатель качества. Функциональная блок-схема методики оценки технических решений на этапе проектирования показана на рисунке ниже.

Методика содержит четыре последовательно выполняемых этапа. На подготовительном (первом) этапе разработчиком изделия определяются исходные данные для решения задачи выбора, включая варианты технических решений, выделяется базовое техническое решение, определяется экспертная группа, определяется регламент экспертизы, определяется набор критериев и определяются их весовые коэффициенты. После этого, подготовленные исходные данные для экспертизы передаются экспертам для их корректировки и дополнения с целью повышения качества экспертизы. На втором этапе производится качественная оценка сравниваемых решений экспертной группой по балльной системе, причем оценка осуществляется индивидуально и независимо, а обсуждение между экспертами не предусматривается. После этого производиться анализ полученных оценок и определяется предпочтительное техническое решение П1. На третьем этапе производиться относительно-количественная оценка технических решений, а также производиться сравнение на основе анализа конструктивно-технологических параметров, влияющих на основной показатель качества и значимые показатели качества изделия. По результатам анализа определяется предпочтительное техническое решение П2. Четвертый этап включает в себя анализ полученных результатов – производиться сравнение предпочтительных решений и анализ полученных результатов качественной и количественных оценок. В случае совпадения предпочтительных решений (П1=П2), на основании проведенных оценок и сравнений выбирается, для реализации на практике, итоговое техническое решение. В случаях, не совпадения предпочтительных решений П1≠П2, результаты анализа могут использоваться в качестве исходных данных для синтеза нового технического решения, например с использованием теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Более подробный и глубокий обзор данной методики можно найти в соответствующих научных публикациях ее авторов.
Особенности предложенной методики, позволяющие повысить точность сравнения и прогноза:

- простота реализации и "приспособленность" для "рутинного" применения при решении задач выбора на ранних этапах проектирование, этапов выбора технического решения;

- применение двухуровневого сравнения – качественного (экспертный уровень), количественного (контрольный уровень);

- все оценки имеют относительный характер – относительно базового варианта;

- включение в методику приемов по снижению конформизма, недостаточной компетенции, субъективизма и т.д.