Инноватика
.pdf
Глава 7. Закон распространения инноваций
прогнозирования, обеспечивающим высокие требования к обоснованности, действенности и временности прогнозов.
Важное прикладное значение в прогнозировании с помощью математических методов принадлежит методам регрессионного анализа. Такой анализ используют для исследования форм связи, устанавливающих качественные соотношения между случайными величинами изучаемого случайного процесса. Иными словами, связь между величинами называется регрессионной, а метод анализа таких связей – регрессионным анализом. Достоинством регрессионного метода следует считать его универсальность, широкий выбор функциональных зависимостей, возможность включения в статистическую модель в качестве самостоятельной переменной фактора времени.
Независимо от того, какими методами технологического прогнозирования пользуются эксперты, итогом их работы является определение приоритетов инновационной деятельности, выработка рекомендаций по разработке целевых научно-технических программ, инвестиционному и инновационному проектированию на основе использования НИР, НИОКР, изобретательской и рационализаторской деятельности.
171
Раздел 2. ЗАКОНЫ ИННОВАТИКИ
Выводы
1.Одним из важных критериев эффективности нововведений является диффузия инноваций – это процесс их распространения в ходе коммерциализации новых технологий. Диффузию инноваций характеризуют S-образные (логистические) «кривые замещения» технологий. Они характеризуют распространенность техники и/или технологии в пространстве.
2.Закон распространения инноваций устанавливает, что «конкурентоспособные инновации нового поколения техники и/или технологии распространяются на рынке по логистической форме процесса коммерциализации нововведений, характеризуемого медленным стартом, последующим ускоренным распространением и завершающей фазой насыщения рынка на уровне, определяемого результативностью данной генерации новшеств».
3.S-образные кривые развития и замещения технологий позволяют оценивать их перспективы и осуществлять процесс отбора новых направлений научно-технической и инновационной деятельности средствами технологического форсайта.
Вопросы для самоконтроля
1.Что характеризует диффузия технологий?
2.От каких факторов зависит вид логистической кривой замещения технологии?
3.Что устанавливает закон распространения инноваций?
4.Что характеризует понятие технологического разрыва в инновационной деятельности?
5.Какие вы знаете математические модели «кривых замещения» технологий?
6.Какие вам известны упрощенные методы анализа логистических кривых?
7.Что подразумевает технологический форсайт?
172
Глава 8. Принципы научно-технического творчества
Раздел III. ЗАКОНОМЕРНОСТИ, ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НОВОВВЕДЕНИЙ
Инновационная деятельность включает в себя:
−выполнение научно-исследовательских, опытно-конструк- торских и/или технологических работ по созданию инновационной продукции, в том числе нового или усовершенствованного сырья или материалов, новых или усовершенствованных услуг, новых или усовершенствованных технологических процессов, предназначенных для практического применения;
−деятельность по продвижению инновационной продукции на внутренний и мировой рынки;
−технологическое переоснащение (техническое перево-
оружение) и подготовку1 производства |
для выпуска |
|||
инновационной |
продукции, |
внедрения |
новых |
или |
усовершенствованных технологических процессов; |
|
|||
−осуществление испытаний инновационной продукции, новых или усовершенствованных технологических процессов;
−выпуск инновационной продукции, применение новых или усовершенствованных технологических процессов;
−подготовку, переподготовку и повышение квалификации кадров для осуществления инновационной деятельности;
−деятельность по проведению экспертиз, оказанию консультационных, информационных, юридических и иных услуг по созданию и (или) практическому применению инновационной продукции, новых или усовершенствованных технологических процессов;
−иные виды деятельности, отвечающие принципам
инновационной деятельности, установленным правовым
1 Конструкторскую, технологическую, организационную подготовку производства, либо специальные системы подготовки производства: инновационной подготовки производства; технологической подготовки технического перевооружения производства; автоматизированные системы технической подготовки производства (АСТПП); проблемноориентированные системы технологической подготовки производства – на станках с ЧПУ, гибкого автоматизированного производства, пластмассового производства, интегрированного производства и т.п.
173
Раздел III. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НОВОВВЕДЕНИЙ
нормам (законодательству) и направленные на создание инноваций и введение их в гражданский оборот.
Основой инновационной деятельности является разработка инновационных проектов, которые должны отвечать следующим требованиям:
1)содержать предложения, объединенные единой целью создания инноваций;
2)содержать документы, подтверждающие новизну и правозащищенность инновационного проекта;
3)содержать техническое обоснование и целесообразность реализации инновационного проекта;
4)содержать экономическое обоснование инновационного проекта;
5)содержать программу реализации инновационного проекта.
Вданном разделе мы рассмотрим более подробно только два первых пункта требований инновационного проектирования в плане использования действующего законодательства по инновационной деятельности для организации выполнения научно-исследо- вательских, опытно-конструкторских и технологических работ по созданию инновационной продукции.
Глава 8. Принципы научно-технического творчества
8.1. Принципы изобретательской и инновационной деятельности
Научные законы, в том числе и инноватики, позволяют изучить наиболее общие и существенные связи объектов материального мира. На такой основе можно установить порядок (механизмы) их действия и возможности практического использования на основе принципов инновационной деятельности. Принцип в инноватике – это исходное положение, правило действия, которое вытекает из закона. Принципы инновационной деятельности ориентируют созидательный труд новаторов на достижение тех или иных целей или результатов развития техники и технологий: технических (скорость, точность, производительность, мощность, надежность), экономических (прибыль, себестоимость, экономическая, коммерческая, бюджетная или экологическая эффективность), аксиологических (эстетические
174
Глава 8. Принципы научно-технического творчества
свойства, гармония, дизайн и этические ценности, которые служат высоким потребностям духовной сущности людей).
Аксиологические принципы изобретательской и инновационной деятельности были сформулированы еще в глубокой древности. Их условно можно разделить на два главных направления.
1.Прикладная «эвристика» Архимеда – этот греческий изобретатель (287–212 гг. до н.э.) придумал архимедов винт, способ определения состава сплавов взвешиванием в воде, механизмы для поднятия больших тяжестей, метательные
машины, использованные при обороне Сиракуз от римлян. Такое направление инноватики, которое в качестве исходного
постулата всегда рассматривает прикладную, практическую пользу изобретения, называют инженерным2.
Рис. 8.1. Архимед – греческий изобретатель 287–212 гг. до н.э.
2.«Пифагорейское» направление, которое во главу угла ставило «пифагорейский образ жизни», – это научно-исследовательское направление инноватики.
2 термин происходит от фр. ingenieur (изобретательность)
175
Раздел III. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НОВОВВЕДЕНИЙ
Рис. 8.2. Пифагор Самосский
(ок. 580–500 до н.э.)
«Пифагорейский образ жизни» предполагал выполнение определенного морального кодекса, в нем видное место отводилось занятиям научными исследованиями. В этом моральном кодексе, даже если научные исследования сопровождались значимыми результатами, инновационная деятельность не была на первом месте. Основными объектами научного познания у пифагорейцев были математические объекты анализа. Отсюда «пифагорейское» направление можно рассматривать как «чисто» научное, в котором технические инновации – это только побочный продукт деятельности ученого.
8.2. Принципы пифагорейского направления научно-технического творчества
Источником крупных изобретений нередко являются фундаментальные научные исследования. Вот только несколько ярких примеров практического использования результатов научных исследований и разработок лауреатов Нобелевских премий по физике.
Рентген Вильгельм Конрад стал первым (1901) лауреатом Нобелевской премии по физике в знак признания необычайно важных
176
Глава 8. Принципы научно-технического творчества
заслуг перед наукой, выразившихся в открытии (1895) замечательных лучей, названных впоследствии в его честь. Исследования этого немецкого физика и практические их приложения вызвали революционные изменения в медицине.
Бардин Джон (США) построил первые работающие транзисторы (1948). Подобно радиолампе, транзистор позволяет с помощью небольшого сигнала в одном контуре управлять относительно большим током в другом контуре. Благодаря небольшим размерам, простоте устройства, низким энергетическим потребностям и малой стоимости, транзисторы быстро вытеснили электронные лампы во всех радиотехнических приборах, за исключением устройств высокой мощности, используемых, например, в радиовещании или промышленных высокочастотных нагревательных установках. В настоящее время в радиотехнических устройствах, а также во многих мощных высокочастотных установках, где можно обойтись без электронных ламп, обычно используют биполярные транзисторы. Усовершенствование технологии сделало возможным создание многих транзисторов из крохотных кусочков кремния, способных выполнять более сложные функции. Число транзисторов в одном подобном кусочке возросло с 10 до примерно 1 млн, в частности, благодаря уменьшению размеров соединений и самих транзисторов до величины от половины микрона до нескольких микрометров (микрон).
Жорес И. Алферов (Россия) и Герберт Кремер открыли и развили быстрые опто- и микроэлектронные компоненты, которые создаются на базе многослойных полупроводниковых гетероструктур. Гетеролазеры передают, а гетероприемники принимают информационные потоки по волоконно-оптическим линиям связи. Гетеролазеры используют в проигрывателях CD-дисков, устройствах, декодирующих товарные ярлыки, в лазерных указках и во многих других приборах. На основе гетероструктур созданы мощные высокоэффективные светоизлучающие диоды, используемые в дисплеях, лампах тормозного освещения в автомобилях и светофорах, в гетероструктурных солнечных батареях, которые широко используют в космической и наземной энергетике.
Альварес Л. У. (США) и Лоуренс Джонстон разработали микроволновую радарную систему, позволившую обнаруживать самолеты, затерянные в тумане над аэродромом, и сопровождать их
177
Раздел III. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НОВОВВЕДЕНИЙ
до благополучной посадки. Эта система, основанная на наземном контроле, вскоре стала широко использоваться сначала военными службами, а затем и в гражданских аэропортах.
Русские физики Н. Басов, А. Прохоров и Чарльз Х. Таунс (США)
известны как создатели первых лазеров (1954) и других генераторов и усилителей, основанных на лазерно-мазерном принципе.
П. У. Бриджмен (США) создал систему звукового обнаружения для борьбы с подводными лодками.
За изобретение и разработку голографического метода Нобелевской премии был удостоен Д. Габор.
Нобелевским лауреатом Эрнстом Руской в 1939 г. был изобретен электронный микроскоп. Этот прибор с разрешающей способностью в 100 ангстремов в том же году поступил на рынок. В настоящее время существуют электронные микроскопы, способные определять элементы (детали) размером 1 ангстрем.
Построенные нобелевским лауреатом П. Капицей (СССР) установки для сжижения газов нашли широкое применение в промышленности. Использование кислорода, извлеченного из жидкого воздуха, для кислородного дутья произвело подлинный переворот в сталелитейной промышленности.
Результатом деятельности нобелевского лауреата Дж. Кокрофта (английский физик) было создание ускорителя протонов, английского радара и одной из первых атомных станций в КолдерХолл на севере Англии. Важно при этом заметить, что первая в мире атомная электростанция мощностью 5МВт была пущена в СССР
27.06.1954 г. в городе Обнинске.
Итальянец Г. Маркони был удостоен нобелевской премии за развитие беспроволочной телеграфии (радиосвязи) – способа, который был изобретен русским профессором А. Поповым.
Англичанин М. Райл активно исследовал возобновляемые источники энергии, в особенности энергии ветра и морской волны. Его работы показали, что в Великобритании энергия ветра (с учетом больших сезонных колебаний потребности в энергии) могла бы стать источником, реально альтернативным по отношению к ядерной энергии.
Нобелевская премия по физике в 1958 г. была получена Игорем Таммом совместно с Павлом Черенковым и Ильей Франком, которые сумели объяснить излучение Черенкова (известное в СССР как
178
Глава 8. Принципы научно-технического творчества
излучение Вавилова – Черенкова). Их работа привела к развитию сверхсветовой оптики, которая нашла практическое применение в физике плазмы.
Такие примеры практического использования результатов научного творчества физиков, которые нашли применение в технике и принципиально новых технологиях, можно было бы продолжить из области химии, биологии и других наук. Они свидетельствуют о том, что фундаментальная наука является важнейшим средством развития инновационной деятельности.
8.3.Механизмы прикладной «эвристики» Архимеда
втехническом творчестве
Термин «инженерный» происходит от лат. ingenium – изобретательность. В инновационной экономике – это одна из форм творческой технической деятельности и коммерческих связей в сфере науки и техники, основанных на предоставлении услуг по разработке и доведению исследовательских и опытно-конструкторских работ, новых технических средств и технологий до стадии производства и коммерциализации нововведений.
В этом направлении, сочетающем деятельность изобретателей и предпринимателей как в одном лице, так и в сочетании разных физических и юридических лицах, занятых инновационными проектами, можно выделить ряд важных механизмов (принципов) действий и взаимодействий.
Перечислим их в азбучном порядке, с указанием примеров из инноватики, в том числе ситуаций, когда разделение собственно изобретательской и инновационной предпринимательской деятельности на основе этих новаций между различными людьми приводило к многочисленным пассажам3.
AD MODUM (лат., наподобие). По этому принципу осуществляется разработка и описание подавляющего числа новаций с помощью формулы изобретения4. Такие описания могут относиться
3От фр. passage дословно «переход» – неожиданные происшествия или неожиданные обороты дела.
4Формула (от лат. formula – правило) – точное, краткое и общее определение к.-л. правила, явления, закона и т.п.; изобретение – новое и обладающее существенными отличиями техническое решение, дающее положительный эффект.
179
Раздел III. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НОВОВВЕДЕНИЙ
к устройству (конструкции изделия), способу (процессам действий), веществу (химические соединения, их композиции в виде состава или смеси и продукты ядерных превращений), штаммам микроорганизмов (чистая культура микроорганизмов одного вида, выделенная из одного источника), клеток растений и животных.
Формула изобретения – это составленная по установленным нормативными документами правилам краткая словесная характеристика сущности изобретения, определяющая его объем. Она содержит название изобретения и отличительные признаки (в формуле изобретения перечисляются общие с прототипом признаки и указываются новые признаки). Новые признаки отличают данную новацию от прототипов целью (целями) изобретения.
***
Справочные данные. Например, формула изобретения на способ может иметь следующий вид: «Способ лечения ожирения, включающий диету, отличающийся тем, что диета представляет собой комбинацию двух режимов питания, разгрузочного и неразгрузочного, которые чередуются так, чтобы на одной неделе оказалось пять разгрузочных и два неразгрузочных дня, с общей продолжительностью курса лечения в течение 12 недель или меньше, если за этот период пациентом достигается желаемая масса тела, при этом питание в разгрузочный день осуществляется с помощью питательной смеси "Докторслим"...». Далее идет описание технологии данного способа.
Другим примером описания является формула изобретения на способ получения алмазов. Изобретение относится к производству искусственных алмазов с помощью взрыва и может быть использовано для получения материалов со специальными свойствами. В описании данного изобретения уже дается ссылка на предшествующие способы-аналоги:
−Известен способ получения алмазов и алмазоподобных веществ (патент РФ N2051093, С 01 В 31/06, 21/064, В 01 J 3/08, 1995 г.), включающий прессование углеродосодержащих материалов в камере с помощью одновременного взрыва двух зарядов взрывчатого вещества, размещенных на противоположных торцах заготовки. Недостатком известного способа является то, что прессование углеродосодержащей заготовки как свободно размещенного тела в камере не обеспечивает получение крупного кристалла алмаза.
−Известен также способ получения алмазов (патент РФ N 2124079, С 30 В 29/04, В 01 J 3/08, С 01 31/06, 1998 г.), включающий прессование графитного порошка с зачеканкой его в капсуле пресс-формы с помощью взрыва заряда взрывчатого вещества (ВВ) по рассчитанным параметрам процесса прессования. Недостатком этого способа является одностороннее прессование графитного порошка без направленного
180