Лабораторный практикум

Раздел IV.Методы разработки инновационной продукции

Список литературы

1.Селиванов С.Г., Гузаиров М.Б. Системотехника инновационной подготовки производства в машиностроении. – М.: Машиностроение. 2012. -568 с.

2.Дьяконов В. П., Круглов В. В. MATLAB 6.5 SP1/7/7 SP2+Simulink 5/6. Инструменты искусственного интеллекта и биоинформатики. М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. 456 с.

Приложение

Результаты экспертизы патентных документов авиационного двигателя специалистами базового предприятия

В ходе работ выполнен анализ и экспертная оценка патентов, направленных на улучшение конструкции ГТД.

Оценка патентов производилась по 10-и бальной шкале (10 – наивысший бал) раздельно для основных узлов газотурбинного двигателя

– вентилятор, компрессор, камера сгорания, турбина, форсажная камера и реактивное сопло.

Критериями оценки являлись:

1.Тяга (удельная тяга) газотурбинного двигателя;

2.Величина степени сжатия компрессора πk;

3.Величина температуры перед турбиной T.

Вкачестве экспертов выступили специалисты Отдела главного конструктора базового предприятия. Перечень проанализированных патентов представлен в табл. 1–6.

Т а б л и ц а 1 Экспертиза патентов «Вентилятора ГТД»

311

Раздел IV.Методы разработки инновационной продукции

Т а б л и ц а 2 Экспертиза патентов по «Компрессору»

312

Раздел IV.Методы разработки инновационной продукции

313

Раздел IV.Методы разработки инновационной продукции

Т а б л и ц а 5 Экспертиза патентов «Форсажной камеры»

314

Раздел IV.Методы разработки инновационной продукции

Лабораторное занятие № 4.5

Тема: Презентация изобретений, полезных моделей и

промышленных образцов в Power Point , обеспечивающих использование теории решения изобретательских задач

Содержание

Введение 1.Теоретическая часть.

2.Описание используемых программных комплексов

3.Задание

4.Методика выполнения задания

5.Контрольные вопросы

6.Требования к отчету

7.Критерий оценки результатов

Список литературы

Введение

Объектами исследования являются: теория решения изобретательских задач и электронная база данных Роспатента

(web-сайт: www.fips.ru.)

Предметом исследования являются законы теории решения изобретательских задач, изобретения, полезные модели, промышленные образцы машиностроительного назначения, для определения возможностей их использования в инновационной деятельности.

Методы исследования – определяются закономерностями теории решения изобретательских задач.

Цель исследования – обоснование возможностей применения теории решения изобретательских задач, использования значимых изобретений, полезных моделей и промышленных образцов для разработки инновационных проектов.

Задачи исследования:

1.изучение научных законов и закономерностей теории решения изобретательских задач на конкретных примерах изобретательской деятельности;

315

Раздел IV.Методы разработки инновационной продукции

2.обоснование применения новых изобретений, полезных моделей и промышленных образцов, которые удостоверены патентами, для инновационного проектирования;

3.обоснование применения новых зарубежных изобретений, полезных моделей и промышленных образцов, которые удостоверены патентами, для трансферта технологий и инновационного проектирования.

1.Теоретическая часть

Известно, что инновационные проекты, претендующие на государственную поддержку, должны отвечать следующим требованиям:

1)содержать предложения, объединенные единой целью создания инноваций;

2)содержать техническое обоснование и целесообразность реализации инновационного проекта;

3)содержать документы, подтверждающие новизну и правозащищенность инновационного проекта;

4)содержать программу реализации инновационного проекта;

5)содержать экономическое обоснование инновационного проекта;

6)содержать экономическое обоснование, подтверждающее возврат средств в бюджет инвестора.

В ходе выполнения данного лабораторного занятия студенту необходимо приобрести практические навыки анализа документов, подтверждающих новизну и правозащищенность инновационного проекта: изобретений, полезных моделей и промышленных образцов, проанализировать их значимость с точки зрения теории решения изобретательских задач и использования в инновационном проектировании.

Известно также, что инновации, основанные на применении изобретений, имеют, как правило, не только правовую защиту, но и обеспечивают конкурентоспособность и технологическую безопасность предпринимательской деятельности. Вместе с тем эффективность и технологическая безопасность предпринимательской деятельности, основанные на применении патентного законодательства, не являются гарантированной

316

Раздел IV.Методы разработки инновационной продукции

премией за нововведения. Их результативность подчиняется закономерностям патентной статистики, существо которых поясняет рис. 1.

Ш

в) Ш – шанс получения наибольшего экономического

T эффекта

Рис. 1. Зависимости шансов и рисков результативности изобретательской деятельности от S-образной закономерности развития технологической системы

317

Раздел IV.Методы разработки инновационной продукции

Первые изобретения артефактов, несмотря на очень высокий уровень их значимости, как правило, не дают прибыли: техническая система существует на бумаге или в единичных образцах, в ней много различных недостатков и недоработок. Прибыль начинает появляться после перехода к массовому применению или серийному производству. В этот период даже небольшое усовершенствование приносит большую экономию.

Вслед за артефактом число изобретений по совершенствованию данной техники или технологии начинает расти и достигает своего первого пика к моменту перехода к серийному или массовому производству товаров на основе данного нововведения (рис. 1,б). Второй пик обусловлен стремлением продления жизненного цикла высокой технологии (технической системы), которая длительное время приносила доходы, но уже находится в фазе перехода к застою и гибели. На рис. 1,в,г показаны зависимости изменения шансов новаторов в получении экономического эффекта ( прибыли, чистого дисконтированного или чистого приведенного дохода) и рисков экономических потерь от инновационной деятельности. Рассмотрим в плане сказанного подробнее наиболее общие законы и закономерности изобретательской деятельности.

Развитие технологических систем, различных локальных технологий в виде способов (методов) и обеспечивающих их устройств, приемы устранения технических противоречий при использовании любого из названных способов в инновационной деятельности подчиняются определенным принципам, которые основаны на применении одного или нескольких законов патентной деятельности или теории решения изобретательских задач1.

1. Закон полноты частей системы. Закон полноты частей системы утверждает, что необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является наличие и работоспособность основных частей системы,

1 Техническое творчество: теория, методология, практика: энциклопедический словарьсправочник / под ред. А. И. Половинкина, В. В. Попова. М.: ЦИАН, 2001; Поиск новых идей: От озарения к технологии (Теория и практика решения изобретательских задач) / Г. С Альтшуллер, Б. Л. Злотин, А. В. Зусман, В. И Филатов. Кишинев: Картя молдовеняска, 1989.

318

Раздел IV.Методы разработки инновационной продукции

например, двигателя, трансмиссии, рабочего органа и системы управления. Если хотя бы одна часть отсутствует или не работоспособна, то система не выживет.

2. Закон «энергетической проводимости» системы. Он определяет, что необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является сквозной проход энергии по всем ее частям.

Например, трансмиссия2 металлорежущего станка должна предусматривать энергетическую проводимость системы, в которую входят электродвигатель, муфта, валы и шестерни коробки скоростей, привод шпиндельного узла и устройства крепления инструмента или детали. В случае обработки чугуна вместо конструкционных сталей, на которые рассчитан станок, возможны поломки станка. В этом случае нередко возникают ситуации ударной нагрузки на инструмент и трансмиссию при наличии в структуре обрабатываемого серого чугуна, например, «отбелов» – включений белого, более твердого чугуна. Во избежание поломок, например, зубьев шестерен в такой трансмиссии, работающей с ударными нагрузками, необходимо зубчатые колеса изготавливать из вязких малоуглеродистых сталей с нанесением твердых упрочняющих покрытий на рабочую поверхность зубьев шестерен, например, с помощью ионного азотирования или науглероживания с последующей закалкой. Способ ионного азотирования относится в данном случае к объекту изобретательской деятельности.

3. Закон согласования ритмики частей системы. Из него следует, что необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является согласование (или рассогласование) частоты колебаний (периодичности работы) всех частей системы. «Согласованию-рассогласованию» подлежат все компоненты: материалы, формы и размеры, ритмика действий, структура, материальные, энергетические, информационные и другие потоки, живучесть.

4. Закон увеличения степени идеальности системы.

Предметом утверждений этого закона является то, что развитие всех технических систем идет в направлении увеличения степени

2 лат. transmission – пересылка, передача

319

Раздел IV.Методы разработки инновационной продукции

идеальности, т.е. повышения соотношения функции полезности к функции расплаты или рисков.

Очевидно, что степень идеальности увеличивается с ростом отношения полезных характеристик (мощности, усиления, производительности, точности, надежности) к вредным свойствам (потери, помехи, количество брака, вес, размеры, трудоемкость изготовления).

Например, для турбогенератора – это отношение мощности

кмассе, а для информационно-вычислительной техники – это отношение количества перерабатываемой информации (в битах)

кэнергетическим затратам (в ваттах).

Идеализацию технической системы в ходе изобретательской деятельности обеспечивают путем увеличения параметра, стоящего в числителе при одновременном снижении параметра, стоящего в знаменателе данного соотношения. Например, идеализация технической системы происходит:

−когда, например, масса (М), габариты (Г), энергоемкость (Э) стремятся к минимуму, а количество выполняемых функций (Ф) остается неизменным;

−когда количество выполняемых технической системой функций (Ф) увеличивается, а масса (М), габариты (Г), энергоемкость (Э) остаются неизменными или сокращаются.

Предельный случай идеализации технической системы

заключается в ее миниатюризации или микроминиатюризации средствами микросистемной техники при одновременном увеличении количества выполняемых ею функций (многофункциональности). Нередко наблюдается и смешанный вид идеализации, когда выигрыш в снижении, например, массогабаритных параметров в ходе изобретательской деятельности или выполнения НИОКР расходуется на дополнительное увеличение количества выполняемых функций.

Соотношение методов развертывания технической системы в ходе реализации закона идеализации технической системы в изобретательской деятельности и S-образных кривых развития технологии можно представить с помощью рис. 2.

320