Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Планирование и организация научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Учебное пособие
.pdf
31
Далее в соответствии с ГОСТами осуществляется проектирование
и разработка конструкторской документации на предполагаемое к выпуску изделие. На этом этапе также проводятся патентные исследования с целью проверки патентной чистоты принятых технических решений или оформления заявок на изобретения. Параллельно осуществляется технологическая подготовка производства (ТПП), которая обеспечивает технологическую готовность производства для выпуска изделий
с заданными технико-экономическими показателями в заданном объеме. После завершения этапа конструкторско-технологической проработки приступают к производству опытных образцов, установочных
партий и промышленному производству изделия. Эта часть работ носит
название ОКР, а работы, связанные с созданием новых технологических
процессов, материалов, технической документации, называют опытнотехнологическим работами (ОТР). Совокупность работ ОКР или ОТР и
НИР принято называть НИОКР.
На следующем этапе – эксплуатационном – изделие попадает
непосредственно к потребителю. Здесь осуществляется текущий ремонт
и техническое обслуживание изделия. При достижении изделием физического или морального старения производится его модернизация или,
если это не целесообразно, полная утилизация.
Следует отметить, что целью НИОКР может служить не только
разработка нового изделия, но и его модернизация, модификация.
Под модернизацией продукции понимают создание продукции
с улучшенными потребительскими свойствами путем ограниченного
изменения исходной продукции и взамен ее. Потребность в модернизации может быть связана с процессом перехода изделия от предшествующего поколения к следующему улучшенному поколению, что раскрывается законом прогрессивной эволюции техники. Суть его заключается в том, что переход от одного поколения к последующему вызван
устранением недостатков, связанных, как правило, с улучшением его
параметров, и происходит при наличии необходимого научнотехнического уровня и социально-экономической целесообразности.
Под научно-техническим уровнем понимают состояние развития государства или региона, обладающего в определенный момент времени
информацией об используемых ранее изделиях, технологиях, источни-
32
ках энергии, материалах и веществах, а также о новых физикотехнических эффектах, которые используются или могут быть использованы в технике и т. п. Социально-экономическая целесообразность
создания (модернизации) и использования изделия указывает на экономическую выгодность изготовления и практического использования.
Наиболее вероятными стадиями, которые проходит изделие в период
эксплуатации, являются:
1. Основные характеристики изделия повышаются до максималь-
ного уровня без изменения технического решения и физического принципа действия.
2. Исчерпание возможностей изделия.
3. Переход к более рациональному техническому решению.
4. Исчерпание возможностей изделия.
Циклы, согласно п. 1–4, повторяются до обретения изделием максимальных значений основных характеристик при условии использования наиболее рационального технического решения.
5. Переход к более рациональному физическому принципу дей-
ствия.
6. Исчерпание возможностей изделия.
Циклы, согласно п. 1–6, повторяются до обретения изделием максимальных значений основных характеристик при условии использования наиболее рационального технического решения и физического
принципа действия.
В ходе модернизации изделия происходит изменение его конструкции, определенным образом связанное с характером недостатка
предшествующего варианта, а из всех возможных изменений реализуется главным образом то, которое приведет к устранению этого недостатка при наименьших интеллектуальных и производственных затратах. Следует отметить, что при наличии необходимого научнотехнического потенциала переход к новому техническому решению или
принципу действия, обеспечивающему получение дополнительной эффективности, может произойти без исчерпания возможностей развития
текущей стадии изделия.
Модификация продукции подразумевает создание продукции, однородной с исходной продукцией, но с отличной от нее областью при-
33
менения, выпускаемой одновременно с исходной продукцией. В качестве примера можно привести выпуск изделий с исполнениями для различных климатических условий: У, УХЛ, ТВ и т. д. Либо в случае
необходимости эксплуатации изделия в различных окружающих его
условиях производят выпуск исполнений типа: «взрывозащищенный»,
«коррозионно-стойкий», «теплостойкий» и т. д.
Таким образом, научные исследования неразрывно связаны
с жизненным циклом изделия и пронизывают его различные стадии.
В зависимости от сложности решаемых задач объем и цели прикладных
исследований неодинаковы, но их проведение необходимо для создания
высокотехнологичного изделия.
Контрольные вопросы
1. Что понимают под термином «наука»?
2. Что представляют собой структурные элементы науки?
3. По каким признакам осуществляется классификация наук?
4. Что понимают под термином «научные исследования»?
5. Раскройте смысл понятия «методология научных исследований».
6. Какие методы используют при проведении научных исследований?
7. По каким признакам осуществляется классификация экспери-
ментов?
8. По каким признакам осуществляется классификация моделей?
Какие модели существуют?
9. Приведите виды научной, научно-технической и патентной ин-
формации и документации.
10. Какое место занимают НИОКР в жизненном цикле изделия?
34
2. ПЛАНИРОВАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ
2.1. Характеристика основных этапов
научно-исследовательских работ
Порядок выполнения научно-исследовательских работ (НИР)
определяется техническим заданием (ТЗ), в котором приводятся основные этапы в определенной последовательности. На каждом из них
подразумевается выполнение конкретных работ. В соответствии
с ГОСТ 15.101-2021 рекомендуется выполнять НИР в следующей последовательности:
1. Определение направления исследований.
2. Реализация комплекса теоретических и экспериментальных ис-
следований.
3. Сбор, обобщение и анализ результатов исследований.
4. Формирование отчетной документации и сдача проведенных
работ.
На первом этапе осуществляют ознакомление с проблемой, решение которой предусматривает проводимое исследование. Если проблема не сформулирована, ее выявляют на основе существующих противоречий в области исследований. Для этого проводят литературный обзор, позволяющий провести анализ научно-технической информации
в рассматриваемой области. Далее выявляется структура проблемы,
формулируется гипотеза и ориентировочно определяются ожидаемые
результаты исследования. В итоге может быть выявлено несколько
направлений и тематик, среди которых выбирается одно наиболее
перспективное, позволяющее получить наиболее ценные результаты.
Формулируется тема, а также цель и задачи исследования.
Следует отметить ряд важных требований, предъявляемых к тематике НИР.
Тема исследований должна быть актуальной, что означает, что
рассматриваемая проблематика требует решения в данный момент.
Актуальность может быть обоснована на основе результатов литературного обзора и патентных исследований. С их помощью раскрывается
35
история исследуемой проблематики, выявляются известные способы ее
решения, оценивается технический уровень предполагаемого решения.
Тема исследований должна обладать научной новизной, т. е. изучаемая проблема должна рассматриваться впервые либо в новом аспекте. Это означает, что тема исследования является оригинальной
и не рассматривалась ранее.
Особенно важным является теоретическая и практическая значимость темы исследований. Это означает, что результаты исследования,
с одной стороны, должны дополнять существующее знание, иметь важные данные для дополнения существующих теорий, обеспечивать
их развитие или служить толчком к ее переосмыслению; с другой стороны, результаты исследований должны иметь ценность для практической деятельности человека. Оценкой при апробации результатов исследований, например, в условиях конкретного предприятия, является
технико-экономический эффект. Он характеризует как снижение затрат,
так и улучшение культуры производства, условий работы или экологической обстановки. На первоначальном этапе ожидаемый экономический эффект исследования иногда не может быть определен. В этом
случае ориентироваться необходимо на аналогичные тематики, близкие
к рассматриваемой. Для теоретических исследований основным является требование значимости.
Содержание, объем и последовательность комплекса теоретических и экспериментальных исследований определяются техническим
заданием и зависят от степени сложности решаемой проблемы.
Для распределения работ во времени разрабатывается планирующая
документация. Обычно первоначально проводят теоретические исследования, в результате которых определяется физическая сущность исследуемого объекта, производится выбор и обоснование физической
модели. Результатом является формализация полученного объема знаний в виде аналитических зависимостей (моделей), с помощью которых
получают требуемый результат – интересующее решение. Затем производится анализ и оценка полученных решений и моделей. Рассмотренный комплекс процедур достаточно часто осуществляется с помощью
моделирования. Полученные результаты требуют экспериментальной
проверки. Для проведения исследований требуется определить их цель
и задачи, т. е. определяются конкретные положения и параметры, под-
36
лежащие проверке. С целью сокращения сроков выполнения и снижения трудоемкости экспериментальных исследований выполняют их
планирование. Далее следует подготовительный этап, в ходе которого
разрабатываются программы и методики эксперимента, определяются
методы достижения его чистоты. Производится выбор оборудования,
приспособлений и средств измерений. При их отсутствии производят
их проектирование. После этого приступают к проведению запланированного объема опытов. Полученные результаты исследований подвергают соответствующей обработке.
Этап оценки результатов проведенных исследований преследует
своей целью сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований между собой и оценку их согласованности с ранее принятой гипотезой. Сопоставление данных может производиться
графоаналитическим методом, путем сравнения теоретических и экспериментальных зависимостей. В результате анализа соответствия результатов исследований и гипотезы могут возникать три случая:
1. Удовлетворительная или полная согласованность гипотезы
с результатами исследований. В этом случае исследования можно считать завершенными, а гипотеза становится частью теории.
2. Наблюдается частичное согласование гипотезы и результатов
экспериментальных исследований. Тогда гипотеза перерабатывается до
соответствия результатам экспериментов. Предусматривается корректировка теоретических положений и дополнительная серия экспериментов. Сравнение производится повторно.
3. Наблюдается полное расхождение гипотезы и результатов экс-
перимента. В этом случае гипотеза отбрасывается и формулируется новая. Исследования проводятся повторно.
Последний этап предусматривает формулирование научных, производственных и других выводов и оформление отчета о НИР в соответствии с ГОСТ 7.32-2017. Если НИР носит прикладной характер,
то предусматривается дополнительный этап – внедрение результатов
исследований и оценка экономической эффективности. Внедрение
по техническим направлениям исследований осуществляется, как правило, на предприятиях. В результате успешного внедрения составляется
соответствующий акт, в котором может указываться техникоэкономический эффект от внедрения.
37
2.2. Общая характеристика патентных исследований
Обязательным этапом научного исследования является патентный
поиск или патентные исследования (ПИ). Под ПИ понимают исследования технического уровня и тенденций развития объектов техники,
их патентоспособности и патентной чистоты на основе патентной информации. Патентная чистота представляет собой юридическое свойство технического объекта, заключающееся в том, что он может быть
свободно использован в определенной стране без опасности нарушения
действующих на территории этой страны патентов, принадлежащих
третьим лицам. Наличие у технического решения признаков изобретения в соответствии с действующим законодательством называется патентоспособностью.
Порядок проведения ПИ определен ГОСТ Р 15.011-2022. Взаимодействие сторон при проведении ПИ представлено в виде схемы
на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Схема взаимодействия сторон при проведении ПИ:
― – процесс подготовки и направления документации;
– процесс подписания; --- – процесс согласования
38
В качестве заказчика может выступать государство, юридическое
или физическое лицо, инициирующее проведение исследований.
Например, при выполнении ПИ в условиях предприятия заказчиком
выступает структурное подразделение. В качестве исполнителя работ,
как правило, выступают НИИ, НПП или ОКБ. Ответственным за проведение ПИ чаще всего являются патентные подразделения организаций
или предприятий, отдельные организации, специализирующиеся только
на проведении подобных исследований, или патентный поверенный.
Исполнитель или заказчик работ определяет вид ПИ, ответственного за ПИ, а также сроки его выполнения. Это составляет основу ТЗ на
ПИ. Для определения вида ПИ на различных этапах НИР и НИОКР
можно воспользоваться следующими рекомендациями.
ПИ на уровень техники проводят при выборе направлений исследований и на различных этапах проектирования изделия. В качестве работ обычно выполняют анализ мирового уровня техники и выявляют
тенденции его развития, типичные и наиболее близкие технические решения, охранные документы, препятствующие проведению разработок
в интересующей области.
ПИ на патентоспособность проводят при проработке конкретного
технического решения, разработке и корректировке КД и на этапах изготовления и испытаний опытного образца. Основным содержанием
работ является: проверка на наличие патентной информации о разработанной конструкции в целом или о ее частях; проверка патентоспособности принятых решений; оценка и выбор стратегии правовой защиты
полученных результатов.
ПИ на патентную чистоту проводят при утверждении конструкторской документации (КД), разработке и согласовании нормативной
документации или при постановке продукции на производство. Характерными работами являются проверка на известность конструкции или
ее частей и анализ патентной чистоты разрабатываемого изделия.
Целевые ПИ проводят для тех же целей, что и ранее рассмотренные, и для решения ряда специфичных задач.
На следующем этапе ответственный составляет регламент поиска.
Он представляет собой программу, которая определяет область проведения поиска. В результате проведенного поиска отбираются источники информации для последующего анализа, формирования выводов
и рекомендаций, после чего оформляется отчет о ПИ. При необходимости и соответствующих требованиях заказчика может быть предусмотрена иная форма отчетности.
39
2.3. Техническая документация,
используемая на этапах научно-исследовательских работ
2.3.1. Основное содержание технического задания
на выполнение научно-исследовательских работ
ТЗ на НИР должно соответствовать ГОСТ 15.016-2016 с учетом
требований ГОСТ 15.101-2021. Основанием для разработки ТЗ является предложение или заявка заказчика. Текст ТЗ должен быть лаконичным и точным, выстроенным в логической последовательности. Стиль
изложения не должен допускать разночтений. Содержание должно
в полном объеме отражать цель и задачи проводимых работ, а также
определять их содержание и требования к ожидаемым результатам.
При разработке ТЗ необходимо учитывать следующее: потребность
в проводимых исследованиях и результаты ранее проведенных исследований, в том числе ПИ, прогноз развития технического уровня исследуемого объекта, перспективы развития науки и техники в области
исследования, требования нормативной документации и государственных стандартов.
Основными разделами ТЗ в общем случае являются: наименование работы и шифр; основание для проведения НИР; цель и задачи разработки; исполнители и соисполнители; этапы НИР; сроки выполнения;
основные требования к выполнению НИР; порядок реализации результатов НИР; перечень научно-технической документации, предъявляемой по окончании НИР; порядок рассмотрения и приемки НИР; техникоэкономическое обоснование; дополнительные сведения; приложения.
Рассмотренный перечень разделов может при необходимости дополняться новыми, отдельные разделы могут быть объединены.
Для комплексных тематик НИР бывает проблематично сформировать
все этапы работ на первоначальном этапе. В этом случае в ТЗ приводят
один раздел – «Выбор направления исследования», после выполнения
которого и приемки работ формируют необходимые разделы.
40
Раздел «Наименование работы, шифр» содержит наименование
НИР, ее условное наименование и шифр. Раздел «Основание для проведения НИР» содержит исчерпывающую информацию о документах, необходимых для выполнения работ. В разделе «Цель и задачи разработки» приводится краткая характеристика и оценка состояния решаемой
проблемы, формулируется цель и задачи работы, приводится обоснование ее актуальности и необходимости проведения НИР в целом. Здесь
также отмечают, выполняется работа впервые или является продолжением других работ. Раздел «Исполнители и соисполнители» содержит
данные об исполнителе и соисполнителях НИР с учетом конкретной
части выполняемых работ. В разделе «Этапы НИР» указывают наименование и содержание основных этапов, сроки их выполнения, а также
перечень и требования к отчетной документации.
Раздел «Сроки выполнения» содержит даты начала и окончания
проведения работ. В разделе «Основные требования к выполнению
НИР» чаще всего указывают характеристику исследуемого объекта, перечень параметров, которые необходимо получить в результате НИР.
Также приводят перечень норм, которым должны соответствовать полученные результаты. Если исследования предусматривают моделирование, то указывают конкретные способы реализации, их характеристики, количество и т. д. Раздел «Порядок реализации результатов НИР»
содержит требования к формированию ТЗ на проведение ОКР, требования к плановой документации НИР. В разделе «Перечень научнотехнической документации, предъявляемой по окончании НИР» указывают перечень документов, которые предъявляются на отдельных этапах НИР или НИР в целом для сдачи-приемки работ. К ним относятся
отчеты о ПИ, методики и программы испытаний, протоколы и т. д.
Раздел «Порядок рассмотрения и приемки НИР» содержит указания о необходимости рецензирования отчетной документации, полученной в результате выполнения НИР или ее отдельных этапов. Обязательно приводится порядок приемки и контроля. Заказчиком может
быть установлен различный уровень и организационная форма прием-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]