تبلیغات
وب مدیریت منابع انسانی من - مهندسی خلاقیت بیونیکی

مهندسی خلاقیت بیونیکی

ارسال در تاریخ : شنبه 20 مهر 1387   09:03 ق.ظ

بسم الله الرحمن الرحیم

 

مهندس علیرضا منصوریان

 

عضو هیئت علمی پژوهشکده علوم خلاقیت شناسی ، نوآوری و TRIZ

 

 

 ( منبع : فصلنامه علوم خلاقیت شناسی و حل مسئله ابداعی )

 

 چکیده

مهندسی خلاقیت بیونیکی عبارت از فرایند خلاق الگو برداری یا الهام گیری از ساختارها و نظام های گوناگون طبیعت و موجودات زنده برای ایجاد ایده ها و طرح های جدید و ابداع و اختراع و نوآوری می باشد . این روش به دانشمندان برای حل مشكلات تكنیكی كمك  می كند. مهندسی خلاقیت بیونیكی یك نوع مهندسی خلاقیت و نوآوری پیشرفته است كه در مورد عملكردهای نظام های زیست شناختی در زمینه های مختلف مهندسی پژوهش می كند.

 

کلمات کلیدی :

 مهندسی خلاقیت بیونیکی ، خلاقیت شناسی بیونیک ، خلاقیت ، نوآوری ، حل خلاق مسئله

 

مقدمه

از زمان ظهور حیات بر روی كره زمین طبیعت و ساختارها و نظام های زست شناختی در حل مسائل مهندسی نقش داشته است. طراحی و عملكرد گیاهان و جانوران در فرایند تكاملی طی میلیون ها سال بهینه شده است . این الگوها كه در زمان های طولانی به وقوع پیوسته به راحتی مورد استفاده جهان آشفته مهندسی قرار نمی گیرد. به همین  دلیل برای به دست آوردن راه حل های بهتر از طبیعت باید تلاش كرد. معیارهای زمان ممكن است متفاوت باشد اما اهداف و اجبار های طراحی كردن بسیار مشابه است. توجه به عملكرد با ارزش، بهینه سازی و بهبود كیفیت همه و همه موجب فشار در طراحی ها می گردند بنابراین تعجب آور نیست كه بشر معمولاً ساختارهایزیست شناختی را تحسین كرده و اغلب از آنها الهام گرفته و از این الهام گیری برای مهندسی و برنامه ریزی استفاده نموده است.

با گذشت سالهای متمادی و با پیشرفت علم، درخت دانش انسانی پربارتر شده است . صد سال پیش مباحت ترمودینامیك ، نور و الكتریسته با هم تمامی علم فیزیك را تشكیل می داده اند ولی امروزه هیچ كس نمی تواند ادعا كند كه همه چیز را درباره نور می داند. بین فیزیكدانان متخصص نور كه روی پارامترهای عدسی دوربین كار می كنند و پژوهشگری كه با نور لیزر آزمایش انجام می دهد شكاف بزرگی به وجود آمده است. هر روزه تقسیم بندی علوم به موضوع های جدید ادامه پیدا می كند چون بر تعداد پژوهشگران و محققانی كه به بررسی موضوع های بیشتر و تازه تر می پردازند، مرتباً افزوده می شود و بدین ترتیب یك روش تخصص گرایی در جهان گسترش پیدا كرده است . حال این سؤال ایجاد می شود كه آیا افراط در تخصص ثمرات خوبی به همراه دارد یاپیشرفت صنعت را به مخاطره می اندازد؟ آیا بهتر نیست دانشی كه از علوم تخصصی به دست می آید به وسیله ای گسترش یافته و به صورت یك دانش عمومی درآید. در این رابطه و برای كاربرد بهترتحقیقات، علوم رابط یا بین رشته ای از نیمه دوم قرن بیستم پا به عرصه حضور گذاشتند و در حوزه این علوم بین رشته ای شرایط مناسبی برای تداخل اندیشه ها و تخصص ها فراهم آمده كه موجب پیشرفت پژوهشها می گردد. در این رابطه یكی از این علوم بین رشته ای بیونیك می باشد كه با تداخل اندیشه های زیست شناسان و مهندسان پیشرفت های چشمگیری در عرصه تمام علوم به دست آورده و منجر به بهبود و سازگاری بهتر انسان و صنایع بشری با طبیعت شده است.

اهمیت زیاد بیونیك به دلیل بین رشته ای بودن آن می باشد. در این زمینه محققان از استخراج ایده های زیست شناسی و طبیعت و به كار بردن آنها برای راه حل های مهندسی تمام علوم سود می جویند . به طور كلی مهندس كسی است كه توانائی استخراج عملكرد ماكزیمم با هزینه مینیمم را از موادی كه در دسترس دارد، داشته باشد و یك طرح مناسب برای رسیدن به هدف ارائه كند در صورتی كه مهندسان اغلب به وسیله  برچسب هایی كه خودشان می سازند محدود شده اند ولی در طبیعت مرزهای بین مواد و ساختارها از بین رفته است و مطالعه سیستم های بیولوژیكی به منظور درك جنبه های طراحی برای هدف های مورد نیاز مفید واقع می شود. دلیل اصلی موارد ذكر شده این می باشد كه ساختارهای بیولوژیكی اغلب چند عملكردی هستند به همین دلیل است مهندسی خلاقیت بیونیک به عنوان یکی از راهکارهای نوین حل مسئله های مهندسی ارائه شده و راهبردهای آن به طور مستمر استفاده می گردد .

 

تاریخچه

نخستین كسی كه برای اولین بار واژه بیونیك را به كار برد جك ای استیل
(J.E. Steel) بود . او مقاله ای در مورد بیونیك در سال 1960 در همایش نیروی هوایی Wrighr – Patterson در داتیون اوهایو (Dayton Ohio) ارائه كرد. تعریف او از بیونیك عبارت است از : بیونیك علم سیستم هایی است كه شالوده آنها سیستم های زنده می باشد یا خصوصیات سیستم های زنده را دارند و یا به سیستم های زنده شباهت دارند.

 انسان همواره برای الهام گرفتن به جهان زنده پیرامون خود نگریسته است. یكی از بهترین طرح های شناخته شده از لئوناردو دواینچی  (1519 – 1452) می باشد . او طرحی از یك ماشین پرنده براساس ساختمان بدن یك خفاش رسم نمود. البته امروزه وقتی هواپیماها در اطراف زمین پرواز می كنند هیچ كس درباره دانشمند ایتالیایی پیر كه از مشاهده طبیعت این مطلب را الگو برداری كرد، فكر نمی كند.

بعد از لئوناردو داوینچی دو پروفسور آناتومی كارل كارمن و هارمن ون مایر
(Carl Carman  & Harman Van Mayer) یك مدل ویژه از لگن خاصره انسان در دو سیستم داخلی و خارجی تهیه كردند كه با یكدیگر مقاومت در برابر استرس های فشار و نیروهای كششی را تضمین می كنند. از نمونه های دیگر نیز  می توان كارهای ایگو اتریچ و اگنازیو(Igo Etrich  & Ignazio )را نام برد آنها اولین هواپیمای بی موتور سبك را با كپی سازی از دانه های بازدانگان ساختند كه به وسیله باد منتقل می شد و می توانست فاصله های قابل ملاحظه ای را بپیماید.

چهار صد سال (1890) بعد از لئوناردو دواینچی ، كلمان آدر ماشین پرنده ای با طرح او تهیه كرد با این تفاوت كه ماشین پرنده وی دارای موتور بود و به جای اینكه بالها را به حركت در آورد از ملخ استفاده می نمود.

اورتولیلینتال(O.Lilienthal)  1849–1896) یكی از پیش كسوتان پرواز در سال 1889 كتابی تحت عنوان پرواز پرنده در مقام زیر بنای هنر پرواز منتشر كرد و گلایدری تحت عنوان گلایدر لیلینتال با الگوگیری از بال های پرندگان ساخت و آن را  مرغ – كبوتر (Taube) نامید.

در سال های جدید نیز الگوگیری های زیادی از طبیعت انجام شده است . در سال 1927 مهندس سویسی جئورج د مسترال (George de Mestral متوجه شد كه دلیل چسبیدن گیاه Cockleburs به پوستین او، هزاران قلاب كوچكی بود كه هر جوانه گیاه را پوشانده است . او 8 سال صرف كرد و Velcro (كف پوش و قلاب های چسبنده ) را مشابه قلاب های این گیاه ابداع نمود.

در حال حاضر نیز کنفرانس ها ، همایش ها و سمینارهای متعددی در این زمینه برگزار می شود که می توان به کنفرانس Nature & Design اشاره نمود که هرساله در یکی از کشورهای جهان برگزار می شود و در این کنفرانس متخصصان علوم مختلف ازجمله بیولوژی ، الکترونیک ، کامپیوتر ، ریاضی ، فیزیک و ... در رابطه با این علم به بحث و تبادل نظر می پردازند.

 

مهندسی خلاقیت بیونیکی، استخراج برترین راهکارهای خلاق از طبیعت

 بیونیك (Bionics)  را در ارتباط با مسائل و راهکارهای متنوعی که استفاده می شود تعریف نموده اند  عده ای بیونیک را كاربرد اصول بیولوژیكی برای مطالعه و طراحی سیستم های مهندسی به ویژه سیستم های الكترونیكی می داند و طبق تعریف جانین بنیوس ( Janine Benyus)  (1997) نویسنده كتاب Biomimicry، بیونیك علم مطالعه مدل های طبیعت و   الهام گیری از این طرح ها و فرایندها برای رفع مشكلات انسانی است البته مفهوم الهام گیری باید از كپی سازی از طبیعت به طور ساده تشخیص داده شود. این مسئله بسیار مهم است كه باید مشكل را از دید مهندسی بررسی كرده و سپس ایده از طبیعت اتخاذ گردد كه این موضوع به پیشرفت و توانائی مهندسی  بیونیك كمك می كند.

و گروهی از متخصصان علوم مختلف بیونیك را علم استفاده از نتایج تكاملی بیولوژی می دانند. آنها بر این عقیده اند كه وظیفه بیونیك بررسی فرایندها و ساختارهای بیولوژیكی و سنتز مواد برای طراحی های آینده است ایده بیونیك بر این حقیقت استوار می باشد كه تكامل به طور مداوم در طبیعت در حال انجام است و تكنولوژی های حیات بهترین حالت و نظم را با یكدیگر دارند به همین جهت لازم است برای تكنولوژی های مدرن از حالتهای تكاملی حیات الگو برداری شود

متخصصان دیگری بیونیک را هنر به كار گرفتن دانش سیستم های زنده برای حل مسائل فناورانه می دانند و هدف از علم بیونیك تولید ماشین ها و مواد پیچیده تر به وسیله تقلید از طبیعت تعریف نموده اند آنها معتقدند طبیعت بدون ایجاد آلودگی محصولاتی تولید می كند كه از لحاظ كاری بسیار بهتر از تولیدات دست ساز بشر عمل می كنند. برای مثال در مقیاس برابر، استخوان سخت تر از فولاد است. دلیل این مهم چیست؟ قسمتی از پاسخ این سوال به فرم مهندسی عالی آن - ولی دلایل كلیدی آن كه دقیق تر است – در سطح مولكولی بر می گردد. گیت Gates)) در این زمینه  می گوید موفقیت ارگانیسمهای زنده به طراحی وتقارن كوچكترین اجزاء آن بر می گردد .

به طور کلی بیونیک ، الگو گیری ،  الهام  گیری و استخراج راه حل های خلاق مسائل و ایده های نوآورانه  از طبیعت می باشد و آن راه تازه ای است كه به مسائل موجودات زنده و ماشین ها از طریق گردآوری پژوهش های زیست شناسان، روانشناسان، ریاضیدانان، مهندسان و ... می نگرد. بیونیك محدود به رشته خاص نمی باشد بلكه برای دامنه گسترده ای از مسائل قابل اجرا است این علم ماحصل گردهم آوری فعالیت های تحلیلی زیست شناسان وتلاش های سازنده مهندسان می باشد. بیونیك رفتار مكانیسم های زنده را به طور منظم بررسی می كند به نحوی كه اصول كشف شده از این مطالعه را می توان در سیستم های دست ساز بشر استفاده نمود .

در دهه های اخیر علاقه زیادی به تقلید از طبیعت گسترش پیدا كرده است و بسیاری طرحها از طبیعت مشتق شده كه برای پیشرفت صنایع از آنها استفاده می شود. این الهام گیری ها، اندیشه ها، خط تولیدات و استراتژی بازاریابی را تغییر می دهند به همین دلیل است كه شركتها به الگوهای طبیعت اهمیت داده و بدین وسیله كالای جدیدی به مشتریان ارائه میكنند. اهمیت این موضوع به این دلیل است كه درس های گرفته شده از طبیعت به طور دقیق ظرفیت تكمیل كردن نیازهای انسانی را دارند و به توسعه یك دید جدید در طراحی كمك می كنند .

 

 

6- منابع

1-Altshuller ، G.S. 1984. Creativity as an exact science.، Gordon and Brech Science .

2-Vincent, J. F. V. and D. L. Mann (2002). “Systematic technology transfer from biology to engineering.” Philosophical transactions of the Royal Society of London Series. Mathematical physical and engineering sciences 360: 159-173.

3-Vincent, J. F. V.(2000). Deployable  Structures  in Nature Center for Biomimetics, The University of Reading, U.K.

4- Mansoorian, Alireza & heidaryan, Fatemeh. 2004. 40 Inventive Principles and Biological Models. September . TRIZ Journal .

5- Mansoorian Alireza.(2005). Integrating TRIZ and Bionical Engineering. TRIZ Journal. March2004.

6- Mansoorian Alireza. TRIZ and Bionical Engineering as tools for Creative Problem Solving. 4th TRIZ Congress Europe . 2005.

7- Mansoorian Alireza. the Future of TRIZ with Biology. 5th TRIZ Future Conference .Graz, Austria, November 16-18, 2005.

 

                                           
بنقل از وبلاگ  :  http://creatology.blogfa.com



انتخاب شده توسط:اصغرحسنی



.............................

    سایتهای مرتبط :


http://www.careers4retail.com
http://www.careeronestop.org
http://www.carrershelper.com
http://www.cipd.co.uk
http://www.acinet.org
http://titania.emeraldinsight.com
http://www.globalcareermgmt.com
http://www.careercertification.org
http://www.acpeople.com.au
http://www.assessment.com
http://www.bls.gov
http://www.citehr.com
http://www.howtowinatassessmentconters.com
http://www.1.hrsg.ca
https://secure.i-skillsuite.com
http://www.hrdconf.ir
http://www.irimc.com
http://www.cognitivebehavior.com
http://www.ilo.org
http://www.iphrd.com
http://www.sql.tic.ir
http://www.psc-cfp.gc.ca
http://papers.ssrn.com
http://www.swotanalysis-HRM.community.url
http://www.imi.ir
http://www.tfl.org
http://www.hrsdc.gc.ca
http://www.hrdconf.ir
http://online.onetcenter.org
http://www.onetcodeconnector.org
http://www.onetknowledgesite.com
http://www.careerclusters.org
http://www.mop.ir
http://www.nipc.net/tamin
http://www.niordc.ir
http://www.news.iies.org
http://www.hrd.nigc.ir
http://www.nioc.org
http://www.nioc_hrm.com
http://www.hrm.niordc.ir
http://www. put.ac.ir

http://www.cim.ca
http://www.insead.edu/home
http://www.meetingpointbelgium.be
http://www.jma.or.jp/en
http://www.imd.ch
http://www.amanet.org
http://www.mim.org.my
http://www.sim.edu.sg
http://www.ciim.ac.cy
http://www.mdi.ac.in
http://www.kaplanopenlearning.org.uk
http://www.tmtctata.com
http://www.london.edu
http://www.imi.ir
http://www.petrorahbaran.ir
http://www.alumni.net
http://www.hec.ca
http://www.kab.or.kr
http://www.humanresourcesiq.com
http://www.euromoneytraining.com
http://www.iqpc.com
http://www.lmi.org
http://www.ecasb.com
http://www.sid.ir
http://www.kish.ac.ir
http://www.smri.ir
http://www.iranayandehnegari.org
http://www.novinparsian.ir
http://www.ils.ir
http://www.detma.ir
http://www.imre.ir
http://www.ecasb.com
http://www.smtc.ac.ir
http://www.jma.or.jp/indexeng.html
http://www.mim.edu
http://www.usm.my
http://www.mapnp.org/library
http://www.modares.ac.ir/persian/otherlink/index.htm
http://www.change-management.net/chgmodel.htm
http://www.counseling.org
http://www.cmi-lmi.com

-------------------------------