Основы теории изобретательства. Учебное пособие

14. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ

Алгоритм решения изобретательских задач – программа четких действий, выявление противоречий с использованием приемов и эффектов (без пустых проб).

Программа действий с использованием алгоритма в общем случае представляется соответствующим образом.

Часть 1. Постановка задачи.

1.Определить конечную цель решения задачи.

2.Проверить обходной путь. Допустим, задача принципиально не разрешима: какую другую задачу надо решить, чтобы получить требуемый конечный результат?

3.Определить, решение какой задачи целесообразнее – первоначальной или одной из обходных, и выбрать.

4.Определить требуемые количественные показатели.

5. Уточнить требования, вызванные конкретными условиями,

вкоторых предполагается реализация изобретения.

6.Уточнить задачу, используя патентную информацию.

7.Применить оператор «размеры – время – стоимость» (ВРС), суть которого состоит в проведении серии мысленных экспериментов по изменению размеров объекта от заданной величины до 0 и затем до ∞ времени действия (скорости) объекта от заданного до 0 и затем до ∞ и стоимости объекта от заданной до 0 и до ∞. Формулировка условий задачи дается по определенной схеме в терминах, доступных неспециалисту.

Часть 2. Построение модели задачи.

В основу построения модели задачи вводится вепольная структура.

1.Записать условие задачи, не используя специальные термины.

Пример.

Шлифовальный круг плохо обрабатывает изделия сложной формы с впадинами и выпуклостями, например, ложки; заменять шлифование другим видом обработки невыгодно, сложно, применение притирающихся ледяных шлифовальных кругов в данном случае слишком дорого. Не годятся и эластичные надувные круги с абразивной поверхностью – они быстро изнашиваются. Как быть?

2.Выделить и записать конфликтующую пару элементов. Правило 1. В конфликтующую пару элементов обязательно

должно входить изделие.

61

Правило 2. Вторым элементом пары должен быть элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (инструмент или второе изделие).

Правило 3. Если один элемент (инструмент) по условиям задачи может иметь два состояния, надо взять то состояние, которое обеспечивает наилучшее осуществление главного производственного процесса (основной функции всей технической системы, указанной в задаче).

Правило 4. Если в задаче есть пары однородных взаимодействующих элементов (А1, А2, ... и В1, В2, ...), достаточно взять одну пару (А1В1).

Пример.

Изделие – ложка. Инструмент, непосредственно взаимодействующий с изделием, – шлифовальный круг.

3. Записать два взаимодействия (действия, свойства) элементов конфликтующей пары: имеющееся и то, которое надо ввести; полезное и вредное.

Пример:

−круг обладает способностью шлифовать;

−круг не обладает способностью приспосабливаться к криволинейным поверхностям.

4. Записать стандартную формулировку модели задачи, указав конфликтующую пару и техническое противоречие.

Пример.

Даны круг и изделие. Круг обладает способностью шлифовать, но не приспосабливается к криволинейной поверхности изделия.

Часть 3. Анализ модели задачи.

При анализе модели задачи необходимо иметь в виду что технологические объекты легче менять, чем природные, инструменты – легче чем изделия.

1. Выбрать из элементов, входящих в модель задачи, тот, который можно легко изменить и т. д.

Пример.

Форму изделия нельзя менять: плоская ложка не будет держать жидкость. Круг можно менять (сохраняя его способность шлифовать) – таковы условия задачи.

2. Записать стандартную формулировку идеального конечного результата (ИКР). В формулировке ИКР всегда должно быть слово «сам» («сама», «само»).

Пример.

Круг сам приспосабливается к криволинейной поверхности изделия, сохраняя способность шлифовать.

62

3.Выделить ту зону элемента (указанного на шаге 2), которая не справляется с требуемым по ИКР комплексом двух взаимодействий. Что в ней – вещество, поле? Показать эту зону на схематическом рисунке, обозначив ее цветом, штриховкой и т. п.

Пример.

Наружный слой круга (внешнее кольцо, обод); вещество (абразив, твердое тело).

4.Сформулировать противоречивые физические требования, предъявляемые к состоянию выделенной зоны элемента конфликтующими взаимодействиями (действиями, свойствами):

а) для обеспечения (указать полезное взаимодействие или то взаимодействие, которое надо, сохранить) необходимо (указать физическое состояние: быть нагретой, подвижной, заряженной и т. д.).

б) для предотвращения (указать вредное взаимодействие или взаимодействие, которое надо ввести) необходимо (указать физическое состояние: быть холодной, неподвижной, незаряженной и т. д.).

Правило 5. Физические состояния, указанные в пп. а) и б), должны быть взаимно противоположными.

Пример:

а) чтобы шлифовать, наружному слою круга надо быть твердым (или жестко связанным с центральной частью круга для передачи усилий);

б) чтобы приспосабливаться к криволинейным поверхностям изделия, наружному слою круга не надо быть твердым (или не быть жестко связанным с центральной частью круга).

5. Записать стандартные формулировки физического противоречия: указать выделенную зону элемента; указать состояние, отмеченное на шаге а); указать полезное взаимодействие, отмеченное на шаге б), чтобы предотвратить вредное взаимодействие.

Пример.

Наружный слой круга должен быть твердым, чтобы шлифовать изделие, и не должен быть твердым, чтобы приспосабливаться к криволинейным поверхностям изделия. Наружный слой круга должен быть и не должен быть.

Часть 4. Устранение физического противоречия.

1. Рассмотреть простейшие преобразования выделенной зоны элемента, т. е. разделение противоречивых свойств (в пространстве, во времени и т. д.). Если получен физический ответ (т. е. выявлено необходимое физическое действие), перейти к п.п. 5, а если нет – перейти к п.п. 2.

63

2. Использовать, таблицу типовых моделей задач и выполненных преобразований. Если получен физический ответ, перейти к п.п. 4, а если нет – перейти к п.п. 3.

Пример.

Если разделить круг на две части, то наружная часть улетит под действием центробежной силы. Поэтому центральная часть круга должна крепко держать наружную часть и в то же время должна давать ей возможность свободно изменяться, при использовании магнитного поля и ферромагнитного порошка появляется возможность сделать наружную часть круга подвижной, меняющейся и обеспечить требуемую связь между частями круга.

3.Использовать применение физических эффектов и явлений. Если получен физический ответ, то перейти к п.п. 5, а если нет – перейти к п.п. 4.

Пример.

Применить электромагнитное поле.

4.Использовать таблицу основных приемов устранения технических противоречий. Если до этого получен физический ответ, использовать таблицу для его проверки.

5.Перейти от физического ответа к техническому: сформулировать способ и дать схему устройства, осуществляющего этот способ.

Пример.

Центральная часть круга выполнена из магнитов. Наружный слой состоит из ферромагнитных частиц или абразивных частиц, спеченных с ферромагнитным. Так, наружный слой будет принимать форму изделия. В то же время он сохранит твердость, необходимую для шлифовки.

Часть 5. Предварительная оценка полученного решения.

1.Провести предварительную оценку полученного решения.

2.Проверить (по патентным данным) формальную новизну полученного решения.

Какие подзадачи могут возникнуть при технической разработке полученной идеи? Записать возможные подзадачи – изобретательские, конструкторские, расчетные, организационные.

Часть 6. Развитие полученного ответа решения.

1.Определить, как должна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система.

2.Проверить, может ли измененная система применяться по-новому.

64

3.Проверить, годиться ли данное решение для многоцикловой работы.

4.Использовать полученный ответ при решении других технических задач.

Часть 7. Анализ хода решения. Подготовка заявки на предполагаемое изобретение.

1.Сравнить реальный ход решения с теоретическим. Если есть отклонения – записать.

2.Сравнить полученный ответ с табличными данными. Если есть отклонения – записать.

3.Подготовить заявку на предполагаемый патент или полезную

модель.

Именно так выглядит алгоритм решения изобретательских задач.

Контрольные вопросы и задания

1.Что представляет собой алгоритм решения изобретательской

задачи?

2.Перечислите и раскройте основные части алгоритма.

15. ПАТЕНТОВАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Защита результатов научно-исследовательских и опытноконструкторских работ (НИОКР) – важнейшая задача любых предприятий, поскольку без правовой защиты они легко могут стать жертвами конкурентов. При публикации сведений о новых разработках или выпуске нового продукта на рынок без патентной защиты конкурент получает возможность сэкономить время и средства на НИОКР и за счет этого получит дополнительную прибыль. Более того, конкурент может неожиданно запатентовать нужную разработку, что поставит под угрозу выпуск продукции на предприятии, первоначально ею владевшей. Все вышесказанное справедливо и в отношении лица, занимающегося предпринимательской деятельностью.

Отсюда вытекает основная цель получения патента на изобретение – защитить от использования другими лицами без согласия патентообладателя техническое новшество. Следует учитывать, что патентами защищаются не объекты техники и технологии, а изобретения, лежащие в их основе.

65

Патент – охранный документ, удостоверяющий исключительное право, авторство и приоритет изобретения, полезной модели либо промышленного образца. Патент выдается государственным органом исполнительной власти по интеллектуальной собственности. В Российской Федерации таким органом является Роспатент. Патент действует с даты поступления заявки в Патентное ведомство. Срок действия патента 20 лет. Необходимым условием для получения патента на изобретение является его соответствие критериям изобретения.

С 14 октября 1992 г. введен в действие Патентный закон Российской Федерации, согласно которому в качестве охранного документа на изобретение вместо авторского свидетельства выдается патент.

Полезная модель – сходный с изобретением нематериальный объект интеллектуальных прав (техническое решение), относящийся к устройству. Это так сказать «малое» изобретение. К полезным моделям относятся конструктивное выполнение средств производства и предметов потребления, а также их составных частей. Для полезных моделей установлены менее строгие условия патентоспособности, сокращенные сроки и упрощенные процедуры рассмотрения заявки. Но срок действия полезной модели составляет 10 лет, без возможности продления с 1 января 2015 г. Главное преимущество полезной модели состоит в том, что при прочих равных условиях патент на полезную модель менее уязвим, в связи с отсутствием требования «изобретательский уровень». Немаловажным преимуществом полезной модели являются сокращенные процедурные сроки. В среднем регистрация патента на полезную модель занимает 6 месяцев (патента на изобретение – минимум 1,5 года, считая с даты подачи заявки до даты публикации сведений о патенте в официальном бюллетене), а риск непредвиденного затягивания делопроизводства – существенно меньше.

Условия патентоспособности являются промышленная применимость и новизна совокупности существенных признаков (отсутствие в уровне техники сведений об идентичном техническом решении).

Не признаются изобретениями и не патентуются:

−научные теории и математические методы;

−методы организации и управления хозяйством;

−условные обозначения, расписания, правила;

−методы выполнения умственных операций;

−проекты и схемы планировок сооружений, зданий, территорий;

−решения, касающиеся только внешнего вида изделия;

−топологии интегральных микросхем;

−сорта растений и породы животных.

66

Наиболее распространенным объектом изобретения является устройство. К устройствам относят конструкции и изделия, например, машины, приборы, инструменты и т. п., а также узлы и детали указанных предметов. Суть изобретения, относящегося к устройству, может заключатся в новой схеме его выполнения, в новом сочетании деталей, в дополнении определенным узлом и т. п. Поэтому для характеристики сущности устройств могут использоваться конструктивные элементы. Признаками устройства также являются наличие связей между элементами и взаимное расположение элементов. Сущность устройств следует характеризовать только признаками, а не эффектами.

К способам как объектам изобретения относятся процессы выполнения действий над материальным объектом (объектами) с помощью других материальных объектов. Способы как объекты изобретения условно можно разложить на 3 группы:

1)способы, направленные на изготовление продуктов, изделий, веществ, материалов и т. п.;

2)способы, направленные на изменение состояния предметов материального мира, без получения конкретных продуктов. Например, способ управления асинхронным двигателем;

3)способы, в результате которых определяется состояние предметов материального мира. Например, способ диагностики стенокардии.

Изобретение «на применение» заключается в установлении новых свойств известных объектов и определении новых областей их использования. К этой же категории отнесены предложения, заключающиеся в установлении возможности практического использования известных, существующих в природе или искусственно полученных веществ, ранее не применявшихся в утилитарных целях. В данном случае изобретатель не создает новый объект, а находит новое применение известного. Новое свойство, найденное изобретателем, позволит использовать известный объект по новому назначению.

Контрольные вопросы и задания

1.Что представляет собой патент?

2.Дайте определение понятия «полезная модель».

3.Чем отличается патент от полезной модели?

4.Что не признается изобретениями и не патентуется?

67

16. ОФОРМЛЕНИЕ И ПОДАЧА ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ

Заявка на изобретение (полезную модель) подается заявителем,

вкачестве которого могут выступать: автор(ы) изобретения и полезной модели; работодатель; правопреемники автора(ов) или работодателя. Право на подачу заявки и получения патента принадлежит работодателю, если изобретение или полезная модель созданы работником

всвязи с выполнением им своих служебных обязанностей или получения от работодателя конкретного задания, а между работником и работодателем не существует договор, которым предусмотрено иное.

Работник сообщает работодателю о созданном им новшестве, как правило, в письменной форме и раскрывает суть предложенного решения. Работодатель должен подать заявку в Патентное ведомство

втечении четырех месяцев с даты уведомления его автором изобретения (полезной модели). Если работодатель не совершил указанное действие в установленный срок, право на подачу заявки и получения патента переходит к автору, а за работодателем сохраняется право на использование этого объекта в своем производстве с выплатой патентообладателю компенсации, размер которой определяется на договорной основе.

Заявка на изобретение представляет собой комплект документов, оформленных в соответствии с требованиями Патентного закона и Правилами составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение. Заявка направляется в Федеральный институт промышленной собственности (ФИПС). Его адрес; 125993, Россий-

ская Федерация, г. Москва, Бережковская набережная, дом 30, кор-

пус 1, Г-59, ГСП-3. Адрес электронной почты: fips@rupto.ru. Контакт-

ный телефон: +7(495)240-60-15, факс: +7(495)531-63-18.

Перечень необходимых документов для подачи заявки на изобретение:

−заявление о выдаче патента (образец представлен в прил. 2);

−описание изобретения;

−формула изобретения;

−чертежи и иные графические материалы;

−реферат;

−документ, подтверждающий уплату пошлины;

− документ, подтверждающий основания для освобождения от уплаты пошлины, уменьшения размера пошлины;

68

−доверенность, при подаче заявки через патентного поверенного;

−ходатайство в досрочном начале формальной экспертизы, если заявитель желает, чтобы формальная экспертиза проводилась

сдаты поступления заявки или ходатайства.

Все документы заявки оформляются таким образом, чтобы их можно было хранить, непосредственно репродуцировать. Каждый лист используется только с одной стороны (за исключением заявления). Каждый документ начинается на отдельном листе формата А4 (210×297 мм). Размеры полей на листах, содержащих описание, формулу, реферат, выполняются в мм: верхнее и нижнее – 25, правое – 20, левое – 30. Межстрочный интервал – 2. Второй и последующие листы в каждом документе заявки номеруются арабскими цифрами. Заявление, описание, реферат и формула изобретения представляются в 3-х экземплярах.

Заявка на полезную модель должна содержать:

−заявление о выдаче свидетельства;

−описание полезной модели;

−формула полезной модели;

−чертежи;

−реферат;

−документ об уплате пошлины.

Сроки представления документов такие же, как и для заявки на изобретение. Чертежи являются обязательным документом заявки.

Заявление о выдаче патента на изобретение. Заявление оформляется на бланке установленного образца (см. прил. 2) и должно содержать все требуемые сведения. На оборотной стороне заявления заполняют перечень прилагаемых документов с указанием количества листов в одном экземпляре и количества экземпляров.

Описание изобретения. Описание является одним из основных документов заявки. Его назначение – раскрыть изобретение с полнотой, достаточной для его осуществления. Описание должно содержать следующие разделы.

1. Область техники, к которой относится изобретение. В этом разделе следует отразить область применения изобретения.

Пример.

Предложено решение, относящиеся к подводной буровой уста-

новке. Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых и может найти применение при освоении глубоководных месторождений полезных ископаемых, в том числе на замерзающих акваториях и в зоне дрейфующих льдов.

69

2.Уровень техники. Назначение данного раздела – отразить состояние уровня техники, известного заявителю на момент подачи заявки. Для этого следует привести сведения о двух-трех аналогов

ипрототипе. Аналог – объект (техническое решение) того же назначения, близкий по совокупности существенных признаков. Прототип – ближайший по подобию аналог. Описание начинают с более детального аналога, а последним описывают прототип. Для каждого аналога и прототипа необходимо указать библиографические данные источника информации, признаки аналога с указанием тех, которые совпадают с существующими признаками изобретения.

Пример.

Известна морская буровая установка (см. авт. свид. СССР

1.416.652, МКИ Е 21 В 7/12, 1985). Она содержит основание, герметичный корпус, в шахте которого смонтирован буровой инструмент. Основание и корпус в пространстве, что не обеспечивает необходимой устойчивости, вследствие чего установка подвержена ветровой и волновой нагрузке. Установка снабжена системой принудительного погружения, что обеспечивает безопасность работы в экстремальных условиях. Однако наличие этой системы усложняет конструкцию. В качестве прототипа выбрана…

3.Сущность изобретения. В этом разделе прежде всего необходимо подробно описать задачу, на решение которой направлено изобретение. Постановка задачи есть необходимый элемент в процессе изобретательского творчества, при поиске решения оно неоднократно преобразуется и уточняется. Задача должна быть сформулирована так, чтобы специалист смог понять, какие технические признаки, входящие в уровень техники, должны быть подвергнуты изменениям для достижения определенного результата. Затем необходимо четко сформулировать технический результат, которой может быть получен при использовании изобретения.

4.Перечень фигур чертежей или иных материалов (если они прилагаются).

5.Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Сведения, приводимые в данном разделе, используются экспертом для проверки промышленной применимости. Понятие промышленной применимости предполагает прежде всего наличие средств, с помощью которых может быть решена поставленная изобретателем задача.

Формула изобретения. Формула изобретения – это краткое словесное изложение признаков изобретения, определяющих объем изобретения, т. е. конкретная письменная редакция предмета изобретения.

70