|
Федеральное агентство по рыболовству. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Астраханский государственный технический университет» Разработка и предоставление образовательных услуг в области среднего профессионального, высшего, дополнительного, дополнительного профессионального образования, международного бизнес-образования; воспитательная работа, научно-исследовательская и инновационная деятельность сертифицированы DQS и ГОСТ Р по ISO 9001:2008
|
Институт нефти и газа
Кафедра технологических машин и оборудования
ОСНОВЫ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
И ПАТЕНТОВЕДЕНИЯ
Теоретический курс
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
для студентов очной и заочной форм обучения
по направлению 15.03.02 «Технологические машины
и оборудование»,
профилю “Машины и оборудование нефтяных
и газовых промыслов”
Астрахань 2017
Составитель: д.т.н. профессор Шишкин Н.Д.
Методическое пособие (теоретический курс) по дисциплине «Основы изобретательской деятельности и патентоведения» для студентов очной и заочной форм обучения по направлению 15.03.02 «Технологические машины и оборудование», профилю “Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов”. - Астрахань: АГТУ, кафедра ТМО, 2017. - 68 с.
.
Рецензент:
заведующий кафедрой «Теплоэнергетика и холодильные машины»
канд. техн. наук, профессор Ильин Р.А.
Приведены основные понятия теории решения изобретательских задач. Рассмотрены основные законы развития, типы противоречий и вепольный анализ технических систем. Приведены способы решения изобретательских задач с помощью алгоритма решения технических задач. Рассмотрены способы и методы создания новых технических решений на основе создания формулы изобретения. Приведены примеры их использования на основе полученных автором патентов на изобретения и полезные модели. Рассмотрены вопросы патентоведения по составлению и подаче заявки на изобретение и полезную модель.
Методическое пособие рассмотрено на заседании кафедры «Технологические машины и оборудование» (протокол № 5) от «6 » 05 2017 г. и рекомендовано к внутревузовскому изданию.
АГТУ - 2017
СОДЕРЖАНИЕ
1. КРАТКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА…...4
1.1.Характеристика изобретательской деятельности……………………...4
1.2. Метод проб и ошибок…………………………………………………...4
1.3. Мозговой штурм…………………………………………………………7
1.4. Синектика………………………………………………………………...8
1.5. Морфологический анализ……………………………………………...10
1.6. Метод контрольных вопросов…………………………………………11
1.7. Метод фокальных объектов…………………………………………...12
1.8. Метод "Патенты природы"…………………………………………….13
1.9. Метод эвристических приемов………………………………………..14
2.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ……………………………………………………………………….15
2.1. Понятие о теории решения изобретательских задач………………...15
2.2.Изобретательская задача……………………………………………….17
2.3. Уровни решения изобретательских задач…………………………….18
2.4.Техническая система……………………………………………………22
3.ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ……………………23
3.1.Закон полноты частей технической системы…………………………23
3.2. Закон энергетической и информационной проводимости технической системы……………………………………………………………………...24
3.3.Закон вытеснения человека из технической системы………………..25
3.4.Закон повышения степени идеальности технической системы……..25
3.5.Закон повышения динамичности и управляемости технической системы……………………………………………………………………..26
3.6. Закон S-образного развития технических систем…………………...27
3.7. Использование полей в технических системах………………………30
4.ПРОТИВОРЕЧИЯ И СПОСОБЫ ИХ РАЗРЕШЕНИЯ…………………31
4.1. Противоречия в технике……………………………………………….31
4.2. Типовые приемы устранения технических противоречий…………..32
4.3. Принципы разрешения физических противоречий………………….36
4.4. Вепольный анализ……………………………………………………...38
5. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ…………...43
5.1. Основные понятия АРИЗ………………………………………………43 5.2. Составляющие АРИЗ…………………………………………………..47 5.3. Общая схема АРИЗ…………………………………………………….48 5.4. Модификации АРИЗ…………………………………………………...50
6. СОЗДАНИЕ ФОРМУЛЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ…………………………..51 6.1. Понятие о формуле изобретения и характеризующих его признаках……………………………………………………………………51 6.2. Формула изобретения на основе добавления одного или нескольких новых технических элементов………………………………53 6.3. Формула изобретения на основе изменения одного или нескольких технических элементов……………………………………………………………………56
7. СОСТАВЛЕНИЕ И ПОДАЧА ЗАЯВКИ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ………..61
7.1.Процедура подачи заявки на выдачу патента на изобретение (полезную модель)………………………………………………………………………61 7.2. Понятие о заявке на изобретение (полезную модель)……………...62 7.3. Содержание документов заявки………………………........................63 7.4.Название изобретения. Область техники, к которой относится изобретение. Уровень техники (аналоги и прототипы)…………………65 7.5. Сущность изобретения (технический результат)……………………65 7.6. Описание формулы изобретения…………………...............................66
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………..67
Краткий обзор методов технического
ТВОРЧЕСТВА
1.1.Характеристика изобретательской деятельности
Изобретательство (техническое творчество) - древнейшее занятие человека. С изобретения первых орудий труда и начинается история человечества. Каменный топор, гончарный круг, рычаг, колесо и многие другие полезные предметы созданы изобретателями в древности.
С течением времени объекты техники усложнялись, и сделать изобретение становилось все труднее. В связи с этим возникла необходимость в методах решения творческих задач, которые бы целенаправленно приводили к решению возникающих изобретательских задач. Такие методы постепенно создавались и развивались. В настоящее время они получили название дотризовские методы, то есть были известны до создания теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).
В технической сфере творцов новых видов и объектов принято называть изобретателями. Отсюда следует большой интерес к личности изобретателя. Несомненно, однако, то, что творческий, мыслительный процесс - это очень сложный процесс работы мозга человека. Психологи, изучающие творческую работу человека, пока находятся на начальных стадиях изучения. В настоящее время они могут дать общие рекомендации для решения творческих задач. Обычно даются следующие рекомендации [1-3]:
изобретатель должен быть человеком хорошо информированным и широко эрудированным;
изобретатель должен быть глубоко заинтересованным в решении задачи (морально и материально);
изобретатель должен испытывать эмоциональный подъем;
изобретательство - мучительный процесс, поэтому очень важно преодолеть себя.
При изучении творческой деятельности выявилось, что каждый человек придерживается при решении творческих задач своих, чаще всего им самим выработанных подходов, принципов, методов. Эти методы обобщены, имеют определенную классификацию. Изучив и освоив эти методы, практически каждый человек может успешно решать творческие задачи.
1.2. Метод проб и ошибок
Это наиболее старый (традиционный) и наименее эффективный метод [1-3]. Суть метода заключается в последовательном выдвижении всевозможных вариантов решения, если выдвинутая идея оказывается неудачной, ее отбрасывают, а затем выдвигают новую. Правил выдвижения идей нет, нет и определенных правил оценки идей. О пригодности идей судят субъективно.
На практике метод проб и ошибок выглядит так: после ознакомления с условиями задачи предлагается, а что будет, если сделать так…, а если так... и т. д. Перебирая варианты можно найти решение, а может и нет. При этом нет критериев оценки найденного решения. Является ли оно лучшим?
Характерный пример применения метода проб и ошибок - работа американского изобретателя Томаса Эдисона (1847-1931). Например, при поиске материала для нити электрической лампы накаливания испытывались различные металлы и их сплавы, обугленные нити из шерсти, шёлка, картона, бумаги, бамбука и т. п. Было проведено 3000 опытов, в результате был найден материал – нихром, который и до сих пор используется в электрических лампах накаливания
На более высоком уровне этот метод выглядит так (см. рис. 4.1).
Область поиска решения
Рис. 1.1. Схема поиска
решения
Выбирается определенная поисковая концепция (направление поиска) и разрабатывается. Если вектор поиска не находит положительного решения, то обычно идут в противоположном направлении. Зачастую возвращаются к старому направлению поиска, ищут промежуточные решения. Наконец, попадают в область решения задачи.
Большое значение для успешного решения изобретательских задач по методу проб и ошибок имеет предыдущий опыт, интуиция, умение преодолеть инерцию мышления. Сторонники ТРИЗ считают, что этот метод пригоден для решения простых задач. Альтшуллер Г.С. отмечает, что из пяти выявленных им уровней изобретательских задач метод проб и ошибок вполне пригоден для решения задач первого уровня и приемлем тогда, когда приходится решать задачи второго уровня. При решении задач более высоких уровней метод проб и ошибок, в сущности, бессилен и применение методе ведет к огромным потерям времени и сил. Метод проб и ошибок давно исчерпал свои возможности.