2411 ЭИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Локомотивы»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ

квыполнению расчетно-графических, контрольных

исамостоятельных работ по дисциплине

«Методология инженерной и научной работы»

для студентов специальности 190301 – Локомотивы очной и заочной форм обучения

Составители: Д. Я. Носырев А. Д. Росляков А. В. Муратов Т. В. Щербицкая

Самара

2009

1

УДК 62.001.85(075):001.894:656.2

Методические указания и задания к выполнению расчетно-графических, контрольных и самостоятельных работ по дисциплине «Методология инженерной и научной работы» для студентов специальности 190301 – «Локомотивы» дневной и заочной форм обучения [Текст] / составители : Д. Я. Носырев, А. Д. Росляков, А. В. Муратов, Т. В. Щербицкая – Самара : СамГУПС, 2009. – 33 с.

Утверждены на заседании кафедры 3 сентября 2009 года, протокол № 1. Печатаются по решению редакционно-издательского совета университета.

Методические указания предназначены для организации самостоятельной работы и выполнения расчетно-графических работ по дисциплине «Методология инженерной и научной работы» студентами специальности 190301 – Локомотивы очной формы обучения, а также для выполнения контрольных работ студентами заочной формы обучения.

Методические указания могут быть полезны студентам при выполнении ими студенческих научно-исследовательских работ и оформлении раздела «Патентный поиск» дипломного проекта.

Составители: Дмитрий Яковлевич Носырев Алексей Дмитриевич Росляков Алексей Владимирович Муратов Татьяна Васильевна Щербицкая

Рецензенты: к.т.н., доцент кафедры «Локомотивы» В. В. Иванов; зам. начальника дирекции по ремонту тягового подвижного состава Д. А. Андреев

Под редакцией составителей

Подписано в печать 7.10.2009. Формат 60х90 1/16. Усл. печ. л. 2,0. Заказ № 187.

♥ Самарский государственный университет путей сообщения, 2009

2

ВВЕДЕНИЕ

Анализ современной творческой научно-технической деятельности показывает, что прогрессивные инженерные разработки и эффективные научные исследования опираются на мировой патентный опыт и выполняются, как правило, на уровне изобретений [1…5]. Изобретательское творчество является составной частью творческой научно-технической деятельности. Изобретательская деятельность включает в себя как непосредственный процесс разработки нового технического решения, так и правовое оформление результатов этого процесса. Отсутствие у специалиста необходимых для этого знаний снижает эффективность инженерной и научной работы, приводит к потере приоритета.

Внастоящих методических указаниях приведены задания на выполнение расчетнографической работы (для студентов заочной формы обучения - контрольной работы) на тему: «Составление описания к заявке на выдачу патента на изобретение». В расчетнографической работе проводится анализ тенденций развития технического объекта на базе патентного поиска, выбор аналогов и прототипа, разработка возможных вариантов решения задачи.

На основании выявленных аналогов и прототипа, а также одного из разработанных вариантов решения технической задачи составляется описание изобретения с формулой изобретения и чертежами к заявке на выдачу патента на изобретение. При выполнении контрольной работы заочниками дополнительно приводятся ответы на два вопроса из теории.

Врезультате выполнения расчетно-графической работы студенты знакомятся с порядком проведения патентного поиска, возможными способами графического представления результатов патентного поиска, выявления аналогов и прототипа. На основании найденных аналогов и принятого варианта решения технической задачи студенты составляют описание изобретения к заявке на выдачу патента на изобретение.

3

1ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ПОЛОЖЕНИЯ

Всоответствии с Патентным законом Российской Федерации (в дальнейшем «Законом») осуществление государственной политики в сфере правовой охраны изобретений, полезных моделей и промышленных образцов и предусмотренных Законом функций в этой сфере возлагается на федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности (в дальнейшем «РОСПАТЕНТ»).

Права на изобретение, полезную модель, промышленный образец охраняются законом и подтверждаются соответственно патентом на изобретение, патентом на полезную модель и патентом на промышленный образец. Патент удостоверяет приоритет, авторство и исключительное право на изобретение, полезную модель или промышленный образец.

Патент на изобретение действует до истечения двадцати лет с даты подачи заявки в РОСПАТЕНТ.

Патент на полезную модель действует до истечения пяти лет с даты подачи заявки

вРОСПАТЕНТ. Срок действия патента на полезную модель может быть продлен РОСПАТЕНТом по ходатайству патентообладателя, но не более чем на три года.

Патент на промышленный образец действует до истечения десяти лет с даты подачи заявки в РОСПАТЕНТ. Срок действия патента на промышленный образец может быть продлен РОСПАТЕНТом по ходатайству патентообладателя, но не более чем на пять лет.

При исчислении указанных в настоящем пункте сроков действия патентов на изобретение, полезную модель, промышленный образец, выданных по выделенным заявкам, датой подачи заявки считается дата подачи первоначальной заявки в РОСПАТЕНТ.

Объем правовой охраны, предоставляемой патентом на изобретение или полезную модель, определяется их формулой. Для толкования формулы изобретения и формулы полезной модели могут использоваться описание и чертежи.

Объем правовой охраны, предоставляемой патентом на промышленный образец, определяется совокупностью его существенных признаков, нашедших отражение на изображениях изделия и приведенных в перечне существенных признаков промышленного образца.

Условия патентоспособности изобретения

В качестве изобретения охраняется техническое решение в любой области, относящееся к продукту (в частности, устройству, веществу, штамму микроорганизма, культуре клеток растений или животных) или способу (процессу осуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств). Изобретению предоставляется правовая охрана, если оно является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.

4

Изобретение является новым, если оно не известно из уровня техники. Изобретение имеет изобретательский уровень, если оно для специалиста явным

образом не следует из уровня техники.

Уровень техники включает любые сведения, ставшие общедоступными в мире до даты приоритета изобретения.

При установлении новизны изобретения в уровень техники также включаются при условии их более раннего приоритета все поданные в Российской Федерации другими лицами заявки на изобретения и полезные модели, с документами которых вправе ознакомиться любое лицо.

Изобретение является промышленно применимым, если оно может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях деятельности.

Не считаются изобретениями в смысле положений Закона, в частности:

−открытия, а также научные теории и математические методы;

−решения, касающиеся только внешнего вида изделий и направленные на удовлетворение эстетических потребностей;

−правила и методы игр, интеллектуальной или хозяйственной деятельности;

−программы для электронных вычислительных машин;

−решения, заключающиеся только в представлении информации.

Не признаются патентоспособными в смысле положений Закона:

−сорта растений, породы животных;

−топологии интегральных микросхем;

−решения, противоречащие общественным интересам, принципам гуманности

иморали.

Условия патентоспособности полезной модели

Вкачестве полезной модели охраняется техническое решение, относящееся к устройству.

Полезная модель признается соответствующей условиям патентоспособности, если она является новой и промышленно применимой.

Полезная модель является новой, если совокупность ее существенных признаков не известна из уровня техники.

Вкачестве полезных моделей правовая охрана не предоставляется:

−решениям, касающимся только внешнего вида изделий и направленным на удовлетворение эстетических потребностей;

−топологиям интегральных микросхем;

−решениям, противоречащим общественным интересам, принципам гуманности и морали.

5

Условия патентоспособности промышленного образца

В качестве промышленного образца охраняется художественно-конструкторское решение изделия промышленного или кустарно-ремесленного производства, определяющее его внешний вид.

Промышленному образцу предоставляется правовая охрана, если он является новым и оригинальным.

Промышленный образец признается новым, если совокупность его существенных признаков, нашедших отражение на изображениях изделия и приведенных в перечне существенных признаков промышленного образца, не известна из сведений, ставших общедоступными в мире до даты приоритета промышленного образца. Промышленный образец признается оригинальным, если его существенные признаки обуславливают творческий характер особенностей изделия.

К существенным признакам промышленного образца относятся признаки, определяющие эстетические и (или) эргономические особенности внешнего вида изделия, в частности форма, конфигурация, орнамент и сочетание цветов.

Не признаются патентоспособными промышленными образцами решения:

−обусловленные исключительно технической функцией изделия;

−объектов архитектуры (кроме малых архитектурных форм), промышленных, гидротехнических и других стационарных сооружений;

−объектов неустойчивой формы из жидких, газообразных, сыпучих или им подобных веществ;

−изделий, противоречащих общественным интересам, принципам гуманности

иморали.

2 АНАЛИЗ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Как показали исследования, развитие технических объектов подчиняется определенным законам [1…6]. Выявленные законы и закономерности получены на основании анализа патентных материалов и изучения истории развития техники [5, 6].

Анализ тенденций развития технических объектов может быть проведен по результатам патентных исследований, которые проводятся в соответствии с методическими указаниями [9].

Патентные исследования являются обязательной составной частью научноисследовательских, опытно-конструкторских и проектно-конструкторских работ (НИР, ОКР, ПКР), направленных на создание новых технологий и объектов техники.

Целью патентных исследований на этапе составления заявки на выдачу патента на изобретение является определение уровня техники, выявление аналогов и прототипа.

Анализа тенденций и закономерностей развития конкретных объектов техники

необходим для выяснения принципа функционирования, т.е. совокупности

6

взаимодействующих в объекте техники физических (химических, геометрических, биологических) эффектов, а также структурных (конструктивных) особенностей технического объекта.

В настоящее время непрерывно возрастает сложность разрабатываемых технических решений, их стоимость. Уменьшается срок морального старения техники, и вследствие этого срок разработки технических решений [1…9]. Поэтому возникает необходимость использования при разработке эффективных технических решений специальных методов системного анализа и соответствующих методов систематизации информации.

При системном анализе взаимосвязей объектов техники могут быть использованы два вида анализа: структурный и функциональный.

Структурный анализ заключается в последовательном выделении в объекте техники его структурных элементов и последующим анализе каждого выделенного элемента.

Функциональный анализ заключается в последовательном выделении в объекте техники его функциональных элементов, вначале выполняющих основные, а затем вспомогательные функции, необходимые для функционирования объекта техники в целом. Далее выделяют функциональные единицы, предназначенные для выполнения каждой из основных и вспомогательных функций выявленных функциональных элементов.

Структурный анализ целесообразен в том случае, когда объект исследования имеет количественно сложную структуру при относительно небольшом разнообразии и сложности составляющих элементов. Целесообразно при этом выделить группы сходных по характеристикам элементов и анализировать наиболее типичные характеристики каждой из групп. Это упрощает решение задачи анализа.

Функциональный анализ рекомендуется в том случае, когда число первичных элементов объекта исследования невелико, но сами они являются сложными по своим параметрам и взаимосвязям. Тогда целесообразно выделять группы сходных функций и прослеживать их реализацию вне зависимости от принадлежности к тем или иным узлам или деталям анализируемого объекта.

Следует отметить, что два рассматриваемых подхода взаимно дополняют друг друга и могут быть использованы совместно [3].

Структурный анализ объектов техники может осуществляться для выявления их структуры не только в отношении одного конкретного объекта. Представляется целесообразным проведение системного анализа совокупности объектов техники заданного назначения. Это может быть сделано с помощью структурных матриц и обобщенных графов (дерево совмещенных изобретений) [1…3].

На рисунке 1 приведен граф (дерево совмещенных изобретений) взаимосвязей технических решений по стендам для испытания турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания. Технические решения, образующие дерево совмещённых

7

изобретений, были обнаружены в результате проведенного патентного поиска по теме: стенд для испытания турбокомпрессора ДВС.

При построении графа конкретные изобретения располагаются в их логической временной последовательности разработки. Образующиеся при этом ветви дерева указывают на последовательность совершенствования определенного вида разработок, характеризуемых особенностями структуры, используемым принципом действия, применяемыми физическими эффектами и т.д.

Для расширения информативности графа источники информации указывают по стрелкам графа, а в вершинах графа указывают существенные отличительные признаки. Для большей наглядности в вершинах графа приводят графическое изображение особенностей структуры анализируемых изобретений.

Одним из наиболее сложных и ответственных этапов разработки эффективного технического решения является выбор принципа его функционирования. Принцип функционирования характеризуется совокупностью взаимодействующих физических эффектов, узлов (компонентов) технического решения и отрицательных эффектов [2, 6].

На рисунке 2 приведен пример систематизации информации одновременно по структуре разрабатываемого технического решения и по физическим эффектам, на основе которых функционируют элементы этой структуры. На графе можно привести не только наименование входных воздействий и результирующих действий для каждого узла, каждого физического эффекта, но и значения параметров, диапазоны их изменения и в том числе коэффициенты преобразования вещества, энергии, информации.

От правильного выбора принципа функционирования зависит целесообразность и эффективность всей дальнейшей работы по созданию нового технического решения. Необходимо выбрать такой принцип функционирования, на основании которого может быть разработано эффективное и рентабельное техническое решение, не уступающее по своим технико-экономическим показателям лучшим мировым образцам. При этом необходимо выбрать такой принцип функционирования технического решения, который можно было бы реализовать при имеющийся материальной (сырьевой), производственной, конструкторской, технологической и научной базах.

8

Рис. 1. Дерево совмещенных изобретений

9

10