
- •Морозов Александр Прокопьевич
- •К.Т.Н., доцент кафедры «Теплотехнических и энергетических систем»
- •Магнитогорского государственного технического университета
- •Методы изобретательского творчества в теплоэнергетике и теплофизике
- •Введение
- •1. Неалгоритмические методы решения задач
- •1.1. Метод проб и ошибок (мПиО)
- •1.2. Метод мозгового штурма (брейнсторминг)
- •1.3. Метод контрольных вопросов
- •1.4. Морфологический анализ
- •1.5. Синектика
- •2. Теория решения изобретательских задач
- •2.1. Уровни изобретательских задач
- •2.2. Принцип вепольного анализа
- •2.2.1. Понятие веполя и его значение
- •2.2.2. Правила построения и преобразования веполей
- •2.3. Изобретательская ситуация, задача и модель задачи
- •2.4. Противоречия: административные, технические и физические
- •2.5. Основные механизмы устранения противоречий
- •2.6. Приемы решения изобретательских задач
- •2.6.1. Типовые приемы устранения технических противоречий [11].
- •1. Принцип дробления:
- •3. Принцип местного качества
- •4. Принцип ассиметрии
- •5. Принцип объединения
- •7. Принцип "матрешки"
- •8. Принцип антивеса
- •10. Принцип предварительного исполнения или действия:
- •13. Принцип "наоборот"
- •14. Принцип сфероидальности
- •15. Принцип динамичности
- •17. Принцип перехода в другое измерение.
- •18. Использование механических колебаний
- •19. Принцип периодического действия.
- •20. Принцип непрерывности полезного действия.
- •22. Принцип "обратить вред в пользу".
- •24. Принцип посредника
- •25. Принцип самообслуживания
- •26. Принцип копирования
- •28. Замена механической системы
- •30. Использование гибких оболочек и тонких пленок.
- •31. Применение пористых материалов.
- •32. Принцип изменения окраски.
- •34. Принцип отброса и регенерации частей.
- •37. Применение теплового расширения.
- •38. Применение сильных окислителей.
- •39. Применение инертной среды
- •2.6.2. Фонд приемов по поиску новых технических решений [l9,20]
- •1. Количественные изменения
- •2. Преобразование формы
- •3. Преобразования в пространстве
- •4. Преобразование во времени
- •5. Преобразование движения и силы
- •6. Преобразование материала и вещества
- •7. Преобразования путем исключения
- •8. Преобразование путем добавления
- •9. Преобразование путем замены
- •10. Преобразование путем дифференцирования
- •11. Преобразования путем интеграции
- •12. Преобразования путем профилактических мер
- •13. Преобразование путем использования резервов
- •14. Преобразования по аналогии
- •15. Комбинирование и синтез.
- •16. Преобразование структуры
- •17. Повышение технологичности
- •2.6.3. Некоторые рекомендации и правила по использованию приемов преобразования объектов техники
- •2.6.4. Уровни приемов: макро и микро
- •2.7. Применение физико-химико-геометрических эффектов при решении изобретательских задач
- •2.7.1. Особенности и правила использования эффектов
- •2.7.2. Применение некоторых физических эффектов и явлений при решении
- •12. Силовое воздействие. Регулирование сил. Создание больших давлений:
- •23. Изменение объемных свойств объекта:
- •24. Создание заданной структуры. Стабилизация структуры объекта:
- •2.7.4. Применение механических эффектов
- •2. Эффекты, связанные с трением [33-35].
- •3. Эффект Ребиндера [36].
- •4. Эффект Александрова [36].
- •5. Применение вибраций
- •2.7.5. Некоторые электрохимические эффекты
- •2.7.6. Эффекты, связанные с тепловым расширением
- •1. Тепловое расширение (tp)
- •2. Сдвоенный эффект термического расширения (би-тр)
- •2.7.7. Применение фазовых переходов и изменения агрегатных состояний веществ
- •1. Фазовые переходы первого рода (фп-1)
- •2. Фазовый переход второго рода (фп-2)
- •2.7.8. Некоторые гидро-газодинамические эффекты
- •5. Парадоксы закона Бернулли:
- •2.7.9. Эффекты, связанные с тепломассообменом
- •2.7.10. Применение некоторых химических эффектов и явлений при решении изобретательских задач [84]
- •2.7.11. Геометрические эффекты
- •2.8. Вещественно-полевые ресурсы
- •2.9. Особенности управления психологическими факторами при решении изобретательских задач
- •2.9.1. Моделирование с помощью метода "маленьких человечков"
- •2.9.2. Применение оператора рвс
- •2.9.3. "Линия жизни" технических систем [11]
- •2.10. Применение стандартов для решения изобретательских задач [84]
- •2.10.1. Определение и типы стандартов
- •2.10.2. Стандарты на решение изобретательских задач [84]
- •Класс 2. Развитие вепольных систем
- •Класс 3. Переход к надсистеме и на микроуровень
- •Класс 4. Стандарты на обнаружение и измерение системы
- •Класс 5. Стандарты на применение стандартов
- •2.11. Законы развития технических систем
- •2.11.1. Закон полноты частей системы
- •2.11.2. Закон "энергетической проводимости" системы
- •2.11.3. Закон согласования ритмики частей системы
- •2.11.4. Закон динамизации систем
- •2.11.5. Закон увеличения степени вепольности системы
- •2.11.6. Закон неравномерности развития систем
- •2.11.7. Закон перехода с макро- на микроуровень
- •2.11.8. Закон перехода в надсистему
- •2.11.9. Закон увеличения степени идеальности системы
- •2.11.10. Закон развертывания-свертывания технических систем
- •2.11.11. Механизмы свертывания тс
- •2.11.12. Особенности использования законов развития технических систем для решения изобретательских задач
- •2.12. Алгоритм решения изобретательских задач - ариз-82 [19]
- •Часть 1. Выбор задачи
- •Часть 2. Построение модели задачи
- •Часть 3. Анализ модели задачи
- •Часть 4. Устранение физического противоречия
- •Часть 5. Предварительная оценка полученного решения
- •Часть 6. Развитие полученного ответа
- •Часть 7. Анализ хода решения
- •2.13. Алгоритм решения изобретательских задач ариз-85-б
- •Часть 1. Анализ задачи
- •Часть 2. Анализ модели задачи
- •Часть 3. Определение икр и фп
- •Часть 4. Мобилизация и применение впр
- •Часть 5. Применение информфонда
- •Часть 6. Изменение и/или замена задачи
- •Часть 7. Анализ способа устранения фп
- •Часть 8. Применение полученного ответа
- •Часть 9. Анализ хода решения
- •2.14. Пример разбора задачи по ариз-85б
- •1. Анализ задачи
- •2. Анализ модели задачи
- •3. Определение икр и фп
- •4. Мобилизация и применение ресурсов
- •5. Применение информфонда
- •6. Изменение и (или) замена задачи
- •7. Анализ способа устранения фп
- •8. Применение полученного ответа
- •9. Анализ хода решения
- •3. Контрольные изобретательские задачи
- •Библиографический список
Морозов Александр Прокопьевич
К.Т.Н., доцент кафедры «Теплотехнических и энергетических систем»
Магнитогорского государственного технического университета
Методы изобретательского творчества в теплоэнергетике и теплофизике
Проводится критический анализ неалгоритмических методов решения задач: проб и ошибок, мозгового штурма, контрольных вопросов, морфологического анализа, синектики. Максимальное внимание уделено рассмотрению элементов «Теории решения изобретательских задач» (ТРИЗ): принципов вепольного анализа; формированию изобретательской ситуации, модели задачи, технических и физических противоречий; основных механизмов устранения технических противоречий; приемов преобразования технических систем; применению физико-химико-геометрических эффектов; использованию стандартов на решение задач и законов развития технических систем. Приведены две версии алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ-82 и АРИЗ-85). Осуществлен разбор конкретной задачи на основе АРИЗ-85-Б. Представлены, в качестве примеров, около 500 изобретений, в том числе, более 30 изобретений и полезных моделей составителя данного материала (в тексте помечены значком *). Для самостоятельного освоения приведенных методик, предлагаются 24 контрольные изобретательские задачи.
Материал предназначен для студентов вузов, изобретателей, а также будет полезен всем, кто разрабатывает или совершенствует новую технику, встречается в своей деятельности с творческими задачами, стремится к увеличению доли творчества в работе. Основное содержание материала представлено на основе учебного пособия составителя [108].
Введение
Основная функция инженера, бакалавра и магистра - решение технических задач, например, проектирование систем теплоснабжения, расчет парогенератора, надежная эксплуатация турбин и т.п. Предполагается, что квалифицированный специалист знает, где взять сведения, необходимые для решения той или иной задачи и как эти сведения использовать. Однако, решение технических задач способствует лишь количественному изменению техники. Для качественного ее преобразования необходимо решение изобретательских задач, то есть таких задач, средства решения которых еще не зафиксированы в технической литературе, не воплощены в известных правилах, приемах, рекомендациях, нормативных методах и т.п.
Как извлечь из "банка знаний", полученных будущим инженером при обучении в вузе, именно то, что необходимо для решения конкретной задачи? Обычно программа обучения в вузе формируется сложением дисциплин, стержень которых, - так называемый стандарт или паспорт специальности или направления. Однако, творческой составляющей он не содержит. Выпускник вуза чаще всего не в состоянии толком объяснить, какая деятельность его ожидает, к чему он готов.
Выпускник технического вуза, молодой инженер, бакалавр или магистр сегодня сплошь и рядом оказывается беззащитным на рынке труда: не научили создавать и распоряжаться интеллектуальной собственностью, которую он получил; не объяснили, как продать продукт своего труда. Изобретатель не знает, какие подлинные, а не декларированные правила игры, в которой он обречен участвовать. Умение генерировать идеи, решать разнообразные задачи, объективная оценка своих способностей и психологического статуса позволяет выпускнику определиться: либо рисковать на предпринимательской стезе, либо работать по найму на частных фирмах или служащим и чиновником в госсекторе, либо пойти в науку. В каждом из этих направлений имеется возможность для творческой изобретательской деятельности, а для овладения ее необходимо знание эффективных методов решения задач.