3.4 Вимоги до оформлення звіту
Звіт оформляється з використанням бланку по формі, що наведена в додатку З.
3.5 Контрольні питання
1 Сформулюйте мету і задачі ділової гри.
2 Поясніть призначення методу мозкового штурму.
3 Дайте визначення ідеального кінцевого результату (ІКР).
4 Поясніть суть технічного протиріччя (ТП).
5 Розкрийте суть поняття фізичного протиріччя (ФП).
6 Дайте визначення поняттям асоціація та метафора.
7 Поясніть негативну роль психологічної інерції мислення.
8 Дайте визначення фізичного явища та ефекту?
3.6 Рекомендована література
1 Скирута М.А., Комиссаров О.Ю. Инженерное творчество в лёгкой промышленности. – М.: Легпромбытиздат, 1990. – 184 с.
2 Кричевская Е.Л. й др. Методические рекомендации по применению мозгового штурма для активации обучения. – К.: УМК ВО Минвуза УССР, 1988. – 121 с.
3 Половинкин А.И. Методы инженерного творчества. – Волгоград, 1984. – 356 с.
4 Айзенк Г.Ю. Проверьте свои интеллектуальные способности. – Р.: Виеда, 1992. – 292 с.
5 Айзенк Г.Ю. Коэффициент интеллекта. – К.: Гранд, 1994. – 196 с.
Лабораторна робота №4
Розробка нового технічного рішення
Мета роботи
Набуття навичок створення нового технічного рішення – пристрою, речовини, технологічного процесу.
4.2 Алгоритм виконання
1 Одержавши варіант завдання (назва технічного рішення – пристрій, речовина, технологічний процес), описати дійсний стан речей (ксерокс аналогів) та сформулювати ідеальний кінцевий результат (ІКР).
2 Сформулювати вимоги до пристрою або речовини, або технологічного процесу, з урахуванням ідеального кінцевого результату (ІКР).
3 В процесі порівняння характеристик найближчого аналогу - прототипу, виявити технічне протиріччя (ТП), яке виникає між частинами і параметрами системи при спробі їх покращення з метою наближення до ІКР.
4 Провести аналіз методів активізації інженерної творчості, типових евристичних прийомів подолання технічних протиріч, фізичних ефектів та явищ для використання найбільш прийнятних при вирішенні поставленої задачі.
4.1 Використовуючи метод контрольних запитань, усунути технічне протиріччя (ТП) вибором напрямку удосконалення продукту або технологічного процесу.
4.2 Використовуючи типовий евристичний прийом попереднього виконання, усунути технічне протиріччя шляхом удосконалення пристрою, речовини, або технологічного процесу.
4.3 Використовуючи фізичні ефекти і явища зняти фізичне протиріччя (ФП) - з метою удосконалення технологічного процесу, пристрою або речовини.
5 Накреслити схеми або ескізи найближчого аналогу і запропонованого студентом нового технічного рішення.
Теоретичні відомості
Ми всі народжуємося з однаковою здатністю творити. Ми отримуємо задоволення не стільки від роботи, скільки від своєї здатності творчо підійти до задачі та від своїх завершених творінь.
Цікавий факт: як стверджує головний редактор журналу „Digital Web” Нік Фінк, до семи років близько 10% населення мають ознаки високої креативності, а при досягненні зрілого віку, відсоток знижується аж до 2%!
Якщо мислити глобально, то можна дійти висновку, що все, що робить людина, в результаті зводиться до творчості, до креативу. Існує два досить узагальнені види творчої діяльності як такої:
діяльність, у якій креатив є головною кінцевою метою. Суть такої роботи – чиста творчість. Це стосується письменників, дизайнерів, композиторів. Кінцевим продуктом їхньої праці є твір.
діяльність, у якій креатив є лише однією зі складових. До цієї групи прийнято відносити розробку раціоналізаторської пропозиції, промислового зразка, товарного знаку тощо.
Визначення напрямків вдосконалення технічних систем та складання тематичних планів для винахідників та раціоналізаторів
Проблема наполовину може бути вирішена, якщо її чітко і правильно сформулювати, використовуючи загальноприйняту термінологію. Для цього, як правило, використовуються ДСТУ 2162-93 Технологія швейного виробництва. Терміни та визначення, ДСТУ 2023-91 Деталі швейних виробів. Терміни та визначення та термінологічні словники.
Дуже важливим етапом при створенні нових технічних рішень є опис (характеристика) існуючого стану в технології (способу, пристрою, речовини), тобто визначення аналогів та прототипів.
Опис існуючого положення при створенні нового технічного рішення.
Тільки достатньо об‘єктивний та глибокий (всебічний) опис (аналіз) існуючого стану забезпечує можливість виявлення особливостей (закономірностей) розвитку технічних систем. Для цього, як правило, необхідно провести графічне зображення існуючого об‘єкта.
Наприклад, нам потрібно вирішити технічну задачу по створенню лапки для швейної машини за допомогою якої можна було призбирати два шари тканини. Для цього згадаємо як саме утворюється двохнитковий човниковий стібок (рисунок 4.1, 4.2, 4.3).
|
|
Рисунок 4.1 – Схема утворення двохниткового човникового стібка
Рисунок 4.2 – Схема переплетення ниток у шві на швейній машині човникового стібка |
Рисунок 4.3 – Кругова циклограма швейної машини з коливним човником. |
Для вирішення поставленої задачі по створенню необхідної конструкції лапки наведемо графічне зображення деяких існуючих лапок для швейної машини (рис.4.4).
а) б) в) г)
а) лапка з обмежуючою лінійкою;
б) лапка звичайна;
в) лапка з обмежуючим бортиком;
г) лапка для посадки окату рукава з привареною пластиною, яка утворює виступ, за допомогою якого відбувається посадка тканини.
Рисунок 4.4 – Лапки до одноголкової швейної машини човникового стібка
Вимоги, що пред’являються для створення нового технічного рішення
Для удосконалення способу, пристрою або речовини необхідно сформулювати вимоги, що пред‘являються до об‘єкту удосконалення.
Серед вимог до об‘єктів удосконалення може бути розширення функціональних можливостей, підвищення продуктивності праці, зменшення трудомісткості, що забезпечить очікуваний позитивний технічний ефект.
Як показує практика при вирішенні задач висока креативність спеціаліста проявляється шляхом застосування методів активізації технічної творчості або АВВЗ.
Для цього, сформулювавши проблему, необхідно описати дійсний стан речей (розглянути існуючі аналоги), сформулювати вимоги до пристрою, речовини або технологічного процесу з урахуванням ідеального кінцевого результату (ІКР), який може бути неочікуваним і навіть фантастичним. При цьому удосконалення технічного об’єкту має бути мінімальне, що забезпечить досягнення максимального ефекту.
ІКР слугує орієнтиром (маяком), в напрямку якого піде процес вирішення задачі. Відомо, що при формулюванні ІКР не важливо замислюватися над тим, яким чином він буде досягнутий. Це знизить психологічну інерцію автора.
Наприклад, звернемося до поставленої нами задачі створити лапку для призбирання двох шарів тканини по периметру з метою одержання об’ємних елементів для одягу взуття, тощо без наповнювача.
Тоді ІКР для даної задачі є максимально можливе розширення функціональних можливостей швейної машини без суттєвих змін в конструкції лапки.
В процесі порівняння характеристик найближчого аналогу - прототипу, виявити технічне протиріччя (ТП), яке виникає між частинами і параметрами системи при спробі їх покращення з метою наближення до ІКР.
В процесі порівняння характеристик найближчого аналога (лапка для посадки окату рукава (рис. 4.4 , г)) та ІКР (лапка, що з’єднує та призбирає два шари тканини) студенту необхідно виявити технічне протиріччя, яке виникає між частинами і параметрами системи при спробі їх покращити з метою наближення до ІКР.
Технічне протиріччя в даному випадку полягає в тому, що лапка призначена для притискання шарів тканини до транспортуючої рейки швейної машини, що забезпечує створення стібка, а в подальшому і шва має забезпечити одночасно і призбирання в зоні притискання. Але існуюча лапка виключає можливість призбирання двох шарів тканини. Тому розширення функціональних можливостей швейної машини в даному випадку без зміни конструкції лапки не можливе. В той же час попередньо сформульований ІКР передбачає відсутність суттєвих змін в конструкції лапки. Суть технічного протиріччя в тому, що лапка має притискати і призбирати два шари тканини одночасно.
Провести аналіз методів активізації інженерної творчості, типових евристичних прийомів подолання технічних протиріч, фізичних ефектів та явищ для використання найбільш прийнятних при вирішенні поставленої задачі.
Використовуючи методи активізації інженерної творчості, типові евристичні прийоми подолання технічних протиріч, фізичні ефекти і явища необхідно усунути технічне протиріччя шляхом удосконалення технологічного пристрою (мінімальне удосконалення конструкції лапки).
Використовуючи метод контрольний запитань, усунути технічне протиріччя (ТП) шляхом вибору напрямку удосконалення технічного об’єкта або технологічного процесу.
В нашому випадку, для вирішення поставленої задачі використаємо один із методів активізації інженерної творчості – метод контрольних запитань.
Метод контрольних запитань полягає у застосуванні спеціально підготовленого переліку питань, які наводять автора на вирішення поставленої задачі. Ставка робиться на те, що при відповіді на поставлені питання наступає так би мовити „осяяння”, яке наштовхує на потрібну ідею, що забезпечить вирішення задачі. Якщо серед відповідей на питання буде отримана хоча б одна цікава та суттєва ідея, можна вважати, що метод був успішно використаний.
Щодо переліку запитань, то їх існує велика кількість, але частіше застосовують універсальні запитання, які склав А. Осборн та Т. Ейлоарт.
Перелік контрольних запитань за А.Осборном включає 9 груп питань, серед яких є такі: яке нове застосування технічному об‘єкту ви можете запропонувати? чи можливо вирішення винахідницької задачі шляхом пристосування, спрощення, скорочення? Які модифікації технічного об‘єкту можливі? тощо.
Список контрольних питань за Т. Ейлоаром являє собою програму роботи талановитого винахідника, яка визначається питаннями, що потребують глибоких різнобічних знань та розвинутої уяви. Наприклад: перелічити всі якості та визначення, що стосуються майбутнього винаходу, змінити їх; сформулювати задачу ясно, попробувати нові формулювання, визначити другорядні задачі та аналогічні задачі, відокремити головні; перелічити недоліки рішень які є, їх основні принципи, дати нові пропозиції тощо.
Але, основним питанням яке постає перед тим хто вирішує технічну проблему завжди є питання: Що заважає вирішенню проблеми?
Якщо конкретизувати це запитання для вирішення нашої задачі, то сформулюємо його такими чином: що заважає призбиранню двох шарів тканини по периметру при їх з‘єднанні на універсальній швейній машині?
В нашій задачі по створенню лапки для призбирування двох шарів тканини заважає, серед всіх елементів, тільки п’ята лапки.
Використовуючи типовий евристичний прийом попереднього виконання, усунути технічне протиріччя шляхом удосконалення пристрою, речовини, або технологічного процесу.
Використовуючи типовий евристичний прийом „попереднього виконання” для подолання технічного протиріччя нами знята п‘ята та введена в конструкцію лапки вісь, яка розташована в області п‘яти над початком зрізу, що надає підошві можливість повороту навколо вісі лапкотримача чим забезпечується вільне проходження під лапкою стовщення шарів матеріалу. Виконання п‘яти з серпоподібним зрізом дозволяє у процесі роботи пригальмовувати заднім кінцем шари матеріалу, що призбираються та формувати рівномірні зборки в кожному стібку. Плавний перехід зрізу п‘яти до підошви спонукає до вільного проходження в зону п‘яти шарів матеріалів, що з’єднуються, особливо при проходженні потовщень від припусків на шов.
Фізичне протиріччя зняте за рахунок збільшення ступеня свободи стібка після формування та проходження між рейкою і підошвою в зону п’яти лапки, за рахунок чого відбулось призбирання двох шарів тканини.
Використовуючи фізичні ефекти і явища зняти фізичне протиріччя (ФП) - з метою удосконалення технологічного процесу, пристрою або речовини.
Фізичний ефект – перетворення, при якому фізична дія на об’єкт призводить до виникнення якихось внутрішніх змін речовини або зовнішньої механічної дії. Як правило, це явища, пов’язані з перетворенням виду енергії (наприклад, електричної в механічну) або зі зміною фазового стану речовини (наприклад, розтяг - стиск). Одне із базових понять ТВВЗ.
Теорія вирішення винахідницьких задач (ТВВЗ) була основана Генріхом Сауловичем Альтшуллером і його колегами в 1946 році, і вперше опублікована в 1956 році. Це технологія творчості, яка ґрунтується на тому, що «винахідницька творчість пов’язане за зміною техніки, яка розвивається по відповідним законам» і, що «створення нових засобів праці повинне, незалежно від суб’єктивного до нього відношення, підкорюватись об’єктивним залежностям». Поява ТВВЗ було визвано необхідністю прискорити винахідницький процес, виключивши з нього елементи випадковості: раптове і непередбачуване осяяння, сліпий перебір і відкидання варіантів, залежність від настрою і т.п. Крім того, метою ТВВЗ є покращення якості і підвищення рівня винаходів за рахунок зняття психологічної інерції та посилення творчої уяви.
Основні функції ТВВЗ:
Рішення винахідницьких задач будь-якої складності і направленості;
Прогнозування розвитку технічних систем;
Пробудження, тренування і грамотне використання природних здібностей людини в винахідницькій діяльності (перш за все творчої уяви і системного мислення).
Вдосконалення колективів (в тому числі творчих) в напрямку досягнення їх ідеалу (коли задача виконується, але не потребує ніяких затрат).
ТВВЗ не може характеризуватися як строга наукова теорія. Вона являє собою узагальнений досвід винахідництва і вивчення законів розвитку науки і техніки. Сьогодні, в результаті свого розвитку ТВВЗ вийшла за рамки вирішення винахідницьких задач в технічній галузі, і використовується також в нетехнічних галузях (бізнес, мистецтво, література, педагогіка, політика та ін.).
Накреслити схеми або ескізи найближчого аналогу і запропонованого студентом нового технічного рішення.
Для наочності необхідно накреслити схеми або ескізи найближчого прототипу (лапка для посадки окату рукава (рис. 3.4, г)) і нового технічного рішення (рис. 3.5).
Вирішення задачі наведено в патенті України 23895 А від 31.08.98 року „Лапка для призбирування”.
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що лапка для виконання зборок має лапкотримач (1), що з’єднана з підошвою (3), яка має отвір для голки (8), та п‘яту зі зрізом (4), який починається за отвором для голки (рис. 4.5). Лапка також має вісь лапкотримача (2), яка розташовується горизонтально в області п‘яти над початком зрізу, при цьому зріз виконується серпоподібним (5), що плавно переходить до підошви з притупленим заднім кінцем (6), а підошва установлена з можливістю повороту навколо вісі лапкотримача.
|
1 – лапкотримач; 2 – вісь державки; 3 – підошва; 4 – п‘ята; 5 – серпоподібний зріз п‘яти; 6 – притуплений задній кінець підошви; 7– проріз підошви для введення нитки; 8 – отвір для голки. |
Рисунок 4.5 – Лапка для призбирування двох шарів матеріалу
Запропоноване нове технічне вирішення значно розширяє технологічні можливості універсальної швейної машини і майже не ускладнює її.
Таким чином, ми показали можливість ефективного вирішення винахідницьких задач по створенню пристроїв в легкій промисловості з використанням креативних можливостей спеціалістів.
Вимоги до оформлення звіту
Звіт оформляється з використанням бланку по формі, що наведена в додатку К.
Контрольні питання
1 Розкрийте суть поняття «раціоналізація».
2 Поясніть чим визвана необхідність раціоналізації.
3 Сформулюйте що таке моральне і фізичне старіння техніки.
4 Сформулюйте поняття модернізації пристроїв і обладнання.
5 Поясніть в чому суть правового та соціального аспекту раціоналізації.
4.6 Рекомендована література
1 Ю.М. Краснобокий, К.М. Лемківський. Словник-довідник науковця-початківця. – К.:НМЦВО, 2001. – 72с.
2 Скирута М.А., Комиссаров О.Ю. Инженерное творчество в лёгкой промышленности. – М.: Легпромбытиздат, 1990. – 184 с.
3 Способ изготовления объёмных деталей одежды: патент СССР №1825309, МПК А 41D 27/00/ Остапчук И.П., Давыдова Л.А.; Заявлено 15.04.91; Опубл. 30.06.93..; Бюл.№24.
Лабораторна робота №5
Патентні дослідження та патентний формуляр
5.1 Мета роботи
Дослідження структури та індексів міжнародної патентної класифікації. Комп’ютеризований пошук патентної та науково-технічної інформації, патентні дослідження і оформлення патентного формуляра.
5.2 Алгоритм виконання
Сформулювати назву та скласти опис запропонованого технічного рішення;
Визначити предмет (об’єкт) патентного пошуку;
Визначити класифікаційні індекси МПК вибраного об’єкту;
Провести комп’ютеризований пошук і дослідження аналогів з метою вибору найближчого аналогу – прототипу;
Провести патентні дослідження згідно ДСТУ 3575-97;
Оформити патентний формуляр згідно ДСТУ 3574-97 з метою майбутнього використання об’єкту, що заявляється в Україні без порушення прав власників чинних охоронних документів.