Синтез нового технического решения

Конкретизацию идеи на этом этапе выполняют, синтезируя ее материальный носитель – техническое решение (объект).

Синтезируют новую техническую систему, закрепляя функции, выполнения которых требуют идея решения и новый принцип действия, за существующими элементами системы путем изменения значений ряда их свойств. Если нет возможности изменить значения нужных свойств у имеющихся элементов, необходимо ввести дополнительный, который может выполнить требуемые функции.

Таким образом, пройден путь от технического недостатка до решения, в котором он отсутствует, т. е. описан полный цикл решения технической задачи.

Краткое содержание описанных этапов решения изобретательской задачи, их методологическое обеспечение будут рассмотрены во втором модуле курса.

Контрольные вопросы

1)Дайте определение: открытие, изобретение, рационализаторское решение.

2)Назовите творческие способности. Что препятствует творчеству?

3) Какие основные барьеры, препятствующие разработчику в решении технической задачи?

4) Какие основные этапы рационального творческого процесса?

Лекция 5. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

План

5.1 Основные понятия и классификация

5.2 Этапы научно-технического исследования

5.3 Информационный поиск и составление методики исследования

5.4 Научные документы и издания

5.4.1 Первичные документы и издания

5.4.2 Вторичные документы и издания

5.5 Документные классификации

5.6 Библиографическое описание источников, использованных в научном исследовании

5.7 Организация работы с научной литературой

5.8 Составление методики исследования

Основные понятия и классификация

Под научно-техническим исследованием понимают научное исследование, проводимое в области техники. В данном случае под техникой подразумеваются объекты, которые ранее не существовали в природе, но созданы человеком для удовлетворения его определенных потребностей.

Научно-техническое исследование направлено на создание или усовершенствование технических объектов. Последние в зависимости от степени новизны подразделяются:

– на принципиально новую технику, в которой новым, нетрадиционным является принцип действия технического устройства или применяемый технологический процесс;

– новую технику, использующую известный принцип действия, но на принципиально новой элементной, энергетической или информационной основе;

– технику текущего уровня, которая отличается от существующей вследствие непринципиального улучшения конструкции, технологии, облегчения условий труда и т. д.

Отметим, что приведенная классификация непосредственно связана с определением уровня патентоспособности нового устройства.

В зависимости от степени сложности объекта исследования можно выделить следующие типы технологических процессов или технических устройств.

1. Процессы или устройства, о которых имеется достаточная априорная информация; в частности, известны основные воздействия, начальные и граничные условия.

2. Процессы или устройства, о которых собрана достаточная информация; но в силу их сложности невозможно дедуктивным путем получить эффективные математические модели.

3. Процессы и устройства, функционирование которых определяется многочисленными факторами.

4. Процессы или устройства, поведение которых в основном определяется их структурой.

Цели научно-технического исследования обусловлены потребностями народного хозяйства и вследствие этого весьма разнообразны. Сформулируем наиболее часто встречаемые цели:

– создание или проверка теории о работе объекта исследования (системы, машины, процесса);

– проверка первоначальной гипотезы о функционировании исследуемого объекта;

– получение исходной информации, необходимой для разработки нетрадиционных (или новых) технических устройств или технологических процессов;

– сбор информации о работе существующих технических устройств или технологических процессов, которая используется для улучшения их функционирования (определение оптимальных режимов, обнаружение недостатков в работе);

– создание измерительных приборов для получения необходимой информации о работе технического устройства или о протекании технологического процесса.

В зависимости от целей научно-технические исследования могут быть отнесены к одному из двух больших классов, которые, впрочем, не имеют четкой границы.

Поисковые исследования проводятся для достижения далеких целей. Они необходимы для разработки новых теорий, гипотез, определения эмпирических законов, являющихся основополагающими при создании новых технических уст­ройств и технологических процессов.

Разработки – это область исследований, преобразующая результаты прикладных наук в конкретные технологические процессы, конструкции, материалы и т. п. Например, на базе таких фундаментальных наук, как электродинамика и квантовая механика, возникли прикладные науки – физика полупроводников, физика металлов. Прямую связь последних с производством реализуют конкретные разработки, непосредственно внедряемые в промышленность (и обычно быстро окупающиеся). Однако всегда нужно помнить, что именно поисковые исследования открывают путь для проведения научно-технических разработок.

По наличию предварительной информации о работе объекта можно выделить два класса научно-технических исследований:

1. Исследования объектов, работа которых достаточно хорошо известна: разработана теория, удовлетворительно описывающая работу объекта, создана абстрактная (математическая) модель; имеются результаты изучения аналогичных объектов.

2. Исследования объектов, о работе которых ничего или почти ничего не известно. Характерным примером является исследование технологических процессов как объектов автоматизации. Здесь процесс обычно рассматривается как «черный ящик».

Большинство исследований занимает промежуточное положение между двумя названными классами.

Научно-технические исследования классифицируются также по другим признакам:

– по степени важности для народного хозяйства они разделяются: на важнейшие, выполняемые по Государственному плану развития экономики; отраслевые, осуществляемые по заданию министерств и ведомств; инициативные, выполняемые по плану научно-исследовательских организаций.

– по длительности разработки различают долгосрочные исследования, осуществляемые в течение нескольких лет, и краткосрочные, выполняемые обычно за один год.

– в зависимости от источника финансирования выделяют госбюджетные исследования, финансируемые из средств государственного бюджета, и хоздоговорные, которые финансируются в соответствии с договорами, заключаемыми между организациями-заказчиками и научно-исследовательскими подразделениями.