МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИНАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

РОБОЧА ПРОГРАМА,методичні вказівки та індивідуальні завдання

до вивчення дисципліни «Основи технічної творчості»для студентів напряму 0904 – металургія

Дніпропетровськ НМетАУ 2008

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИНАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

РОБОЧА ПРОГРАМА,методичні вказівки та індивідуальні завдання

до вивчення дисципліни «Основи технічної творчості»для студентів напряму 0904 – металургія

Затверджено на засіданні

Вченої ради академії Протокол № від 08

2

Дніпропетровськ НМетАУ 2008УДК 669.18

Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання по вивченню дисципліни «Основи технічної творчості» для студентів напряму 0904 – металургія (Укл. Б.М. Бойченко. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2008. с.

Методичні вказівки включають конспект лекцій з

дисципліни, зміст практичних занять, курсової роботи

та перелік рекомендованої літератури.

Призначені для студентів з напряму 0904 «Металургія»

Укладач Б.М. Бойченко, докт. техн. наук, проф.

Відповідальний за випуск О.П. Чуванов, канд. техн. наук, доц.

Рецензенти: А.К. Тараканов, докт. техн. наук, проф. (НМетАУ)

3

1. Мета і завдання дисципліни

Мета вивчення дисципліни – засвоєння знань та придбання навичок, необхідних для створення принципово нових об’єктів і технологій сталеплавильного виробництва.Завдання вичення дисципліни.

У результаті вивчення дисципліни студент повинен:знати:- діалектику розвитку металургійних систем;- методи пошуку нових технічних рішень;- наукові підходи до виявлення і оформлення об’єктів технічної творчості в сталеплавильному виробництві;вміти:- асоціативними методами пошуку технічних рішень створювати нову технологію або технічний об’єкт сталеплавильного виробництва;- долати технічні протиріччя в сталеплавильних системах;- оформляти нові технічні рішення щодо об’єктів сталеплавильного виробництва у вигляді патентів.

2. Робоча програма дисципліни

2.1. Розподіл навчальних годин за семетрами та видами занять

Усього Семестри14 15 16

Усього годин за навчальним планом 108 108 у тому числі: Аудиторні заняття 32 32 з них: - лекції 24 24 - лабораторні заняття - практичні заняття 8 8 - семінарcькі заняття Самостійна робота 76 76 у тому числі при : - підготовці до аудиторних занять 22 22 - підготовці до контрольних заходів 18 18 - виконанні курсових проектів(робіт) - виконанні індивідуальних завдань 15 15

4

Усього Семестри14 15 16

- опрацювання розділів програми, які не викладаються на лекціях

21 21

Підсумковий контроль (екзамен,залік) д/залік д/залік

2.2. Назви тем та їх зміст 2.2.1.

№№тем

Назва розділу/теми та її зміст Тривалість(годин)

1. Діалектика творчості та його особливості в сталеплавильному виробництві.Діалектика розвитку технічних сталеплавильних систем. Рівні творчості. Перенесення технічних рішень на нові об’єкти в сталеплавильній спеціалізації призводить до винаходу першого рівня. Теж в межах даної галузі техніки – це рішення 2-го рівня. Більшість задач вирішено на першому і другому рівнях. Використання відомого для світової науки рішення на новому об’єкті призводить до винаходу 3-го рівня. Нові для даної галузі і для світової науки рішення – це винахід відповідно до вищих рівнів – 4-го і 5-го, їх меншість (за відомих причин).

2

2.2.2.

№№тем

Назва розділу/теми та її зміст Тривалість(годин)

1. Методи пошуку нових технічних рішень в сталеплавильному виробництві.Метод морфологічного аналізу. Дозволяє (дякуючи системному підходу) знайти рішення, раніше ніким не помічені ,або ті, що випали з-під уваги.Асоціативні методи пошуку технічних рішень. Студентська аудиторія під керівництвом викладача створює новий сталеплавильний (або побутовий) агрегат, використовуючи метод фокальних об’єктів або гірлянд, випадковостей і асоціацій.Методи контрольних питань Т.Ейлоарта, А.Осборна (США), області їх застосувань в сталеплавильному виробництві .

6

5

2.2.3.

№№тем

Назва розділу/теми та її зміст Тривалість(годин)

1. Аналіз задач і синтез технічних рішень в сталеплавильному виробництві .Технічні і фізичні протиріччя. Вирішення протиріч тривіальними методами - це конструкторська робота, за допомогою методів активізації технічної творчості і використання "ідеального" кінцевого результату - це винахід. “Ідеальний” кінцевий результат націлює винахід на рішення вищих рівнів – 4-го і 5-го. Фізичний смисл поняття: потрібна дія відбувається, а машини нема. Вирішення технічних і фізичних протиріч сталеплавильної системи в орієнтуванні на “ідеальний” кінцевий результат здійснюється відповідно до списків фізичних і хімічних ефектів, типових прийомів, вепольного аналізу та стандартів.

4

2.2.4.

№№тем

Назва розділу/теми та її зміст Тривалість(годин)

1. Принципи подолання технічних протиріч в сталеплавильних системах. Фізичні ефекти і явища, їх застосування для розв’язання технічних завдань (задач). Представлення фізичних, хімічних, математичних та інших ефектів у порядку "потрібна дія - забезпечуючий цю дію ефект" озброює винахідника сильними засобами рішення технічних та наукових задач (завдань) сталеплавильного виробництва.

4

2.2.5.

№№тем

Назва розділу/теми та її зміст Тривалість(годин)

1. Типові прийоми усунення технічного протиріччя. Більше ніж 40тис. винаходів проаналізовані і виявлено, що рішення знайдені шляхом застосування сорока прийомів ( в узагальненому вигляді), які названі типовими. Прийоми не дають готового рішення (штампа), але визначають необхідний для сильного рішення сектор пошуку.

4

6

2.2.6.

№№тем

Назва розділу/теми та її зміст Тривалість(годин)

1. Виявлення і оформлення об’єктів технічної творчості в сталеплавильному виробництві.Основні правила оформлення заявки на патент. Права авторів патентів та рацпропозицій.

4

3. Методичні вказівки

3.1. ДИАЛЕКТИКА ТВОРЧЕСТВА И ЕГО ОСОБЕННОСТИ.3.1.1. ДИАЛЕКТИКА ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМНеобходимо охарактеризовать системный подход как современную

общенаучную методологию.Раскрыть основные понятия системного подхода «элемент», «связь»,

«функция», «структура» и т.д., понятие о целостности объекта исследования, о «системе», «подсистеме» и «надсистеме».

Особенности технических систем и процесса их развития. Раскрыть взаимосвязь элементов технической системы и противоречия, возникающие между ними, являющиеся внутренним источником их развития. На примере развития технических объектов и процесса творческого мышления проиллюстрировать проявление законов материалистической диалектики. Охарактеризовать изобретение как результат преодоления технического противоречия.

Раскрыть содержание некоторых закономерностей развития технических систем:

- Полнота частей системы ( необходимым условием жизнеспособности технической системы является наличие и минимальная работоспособность основных ее частей).

- «Энергетическая проводимость» системы ( необходимым условием жизнеспособности системы является сквозной подход энергии по всем ее частям).

- Согласование ритмики ( частоты колебаний, периодичности) частей системы.

- Увеличение степени идеальности (развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности).

- Неравномерность развития частей системы ( чем сложнее система, тем неравномернее развитие ее частей).

- Переход в надсистему (исчерпав возможности развития, система включается в надсистему в качестве одной из частей, и дальнейшее развитие идет на уровне надсистемы).

7

Дать характеристику противоречий, возникающих между элементами технических систем и между техническими объектами и интересами общества как главным источником развития технических систем.

Дать классификацию противоречий (противоречия административные, технические и физические; внешние и внутренние; главные и второстепенные).

Литература: [2, 5, C. 21-24, 122- 127].

3.1.2. РОЛЬ ЛИЧНОСТИ И КОЛЛЕКТИВА В ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.Творческая деятельность и психические процессы, протекающие при

ней, - явления сугубо индивидуальные. Вдохновение – психическое состояние человека, в котором максимально раскрываются его творческие способности. Примеры из жизни известных людей прошлого.

Охарактеризовать «озарение» (инсайт) как схватывание элементов ситуации в тех связях и отношениях, которые гарантируют решение задачи. Охарактеризовать интуицию как результат предшествующего длительного, упорного труда, усиленных размышлений над проблемной ситуацией. Воображение – важнейший фактор в творческой деятельности. Охарактеризовать психологическую инерцию и фантазию как противоположности, борющиеся в процессе творческого мышления.

Наука и техника ХХ века стали сферой коллективной деятельности и в этих условиях возрастания коллективного начала велика активность социально-психологических и организационных проблем первичного творческого коллектива. Первичный творческий коллектив – микрогруппа людей с присущей ей структурой взаимоотношений пи распределением ролей – должен представлять собой систему, способствующую творчеству, в которой организованность не исключает индивидуальной инициативы.

Обобщить основные понятия о «ролевых» позициях членов творческого коллектива. «Генератор идей», «критик» (эксперт), «организатор», «исполнитель», «коммуникатор-эрудит».

Необходимость соблюдения принципа совместимости в творческом коллективе. Совместимость физиологическая, психологическая, моральная и интелектуальная.

Необходимость соблюдения принципа перманентности (непрерывности) формирования состава твочреского коллектива. При нарушении принципа коллектив «стареет», потенциал его творческой активности начинает снижаться.

Принципы морального и материального стимулирования членов творческого коллектива.

Успех работы творческого коллектива в значительной степени зависит от качества выполнения «ролевых» функций его руководителем.

Управлчять – значит предвидеть, организовывать, руководить, контролировать, координировать.

8

Основные функции руководителя: выбор цели, составление организационного плана, подбор и расстановка кадров, принятие решений, создание в коллективе твочреской обстановки.

Литература: [2; 8; 7, C. 3-119; 10].

3.1.3. УРОВНИ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИСтепень оригинальности, новизны, полезности, ценности технического

решения характеризует его творческий уровень, долю творческого акта в процессе решения задачи.

Все изобретательские задачи условно разделяют на 5 уровней ( 5-й уровень – наивысший).

Творческий процесс состоит из нескольких стадий, каждая из которых может быть пройдена на одном из пяти уровней.

Можно считать характерным для1 уровня : использование готового объекта почти без выбора;2 уровня : выбор одного объекта из нескольких;3 уровня : частичное изменение выбранного объекта;4 уровня : создание нового объекта или полное изменение исходного;5 уровня : создание нового комплекса объектов.

Примеры решения технических задач различного творческого уровня:1 уровень : -авт. св. СССР 157356, 262335, 223640;2 уровень : -авт. св. СССР 273302, 210662, 261432;3 уровень : -авт. св. СССР 163487, 258487;4 уровень : -авт. св. СССР 163559, 167058, 187135;5 уровень : -авт. св. СССР 105011, 262335, 223640;

На I уровне задача и средства ее решения лежат в пределах одной профессии, раздела отрасли. На 2 уровне - в пределах одной отрасли. На 3 уровне - в пределах одной науки. На 4 уровне - за пределами науки "задачедательницы". На высших подуровнях 5 уровня - вообще за пределами современной науки.

Необходимо дать понятие об обычном непоследовательном процессе мышления, бессистемном переборе возможных вариантов решения задачи, названном методом "проб и ошибок". Указать на сильное отрицательное влияние психологической инерции на результаты решения задач этим методом. Пробы обычно делаются в направлении "вектора психологической инерции", т.е. согласно старому опыту и т.д., который в случае изобретательской задачи играет, как правило, отрицательную роль.

Чем выше уровень изобретения, тем большее количество проб нужно совершить для решения задачи. Для решения задачи 1-го уровня необходимо совершить = 1 + 10 проб; 2-го уровня - 10; 3-го уровня - 100; 4-го уровня - 1000 и 5-го уровня – 10000 проб. Чем выше уровень изобретений, тем их меньше, т.к. на порядок выше трудоемкость решения задач /табл. 3.1/.

9

Таблица 3.1.

Зависимость количества изобретений от их творческого уровня ------------------------------------------------------------------------------ Уровень 1 2 3 4 5 ------------------------------------------------------------------------------ К-во изобретений / % / 1 32 45 19 4 0,3 ------------------------------------------------------------------------------

Изобретения 3-5 уровней, составляющие менее 25% всех регистрируемых изобретений, обеспечивают качественное изменение техники. Однако решение задач этих уровней является чрезвычайно сложным и трудоемким. Поэтому необходима методика изобретательства, активизации творческого мышления. Литература: [5, С.4-19;7, С.28 - 40].

3.1.4. ЭТИКА ТВОРЧЕСТВАВажным моментом творческой деятельности членов общества является

формирование профессиональных нравственных качеств, этика научно-технического творчества /этика - наука о морали, нравственности; а мораль - предмет науки этики/.

Необходимо рассмотреть основные проблемы этики научно-технического творчества.

Научная объективность, доказательность, уважение оппонентов, самокритичность и убежденность, преданность истине - моральные требования в этике научно-технического работника.

Понятие о приоритете научно-технических решений, интересы и престиж государства и общества. Порядок ссылок на труды коллег и недопустимость плагиата.

Проблема соавторства. Автором изобретения или рацпредложения признается только то лицо, творческим трудом которого оно создано, и не может быть признано лицо, не принимавшее участия в его создании. Для признания соавторства необходимо наличие двух элементов: во-первых, совместный и, во-вторых, творческий труд. Не признаются соавторами лица, оказавшие автору открытия, изобретения или рацпредложения только техническую помощь /изготовление чертежей и образцов, выполнение расчетов, оформление документации, проведение опытной проверки и т.п. При отсутствии совместного труда допускается возникновение соавторства при совпадении дат приоритета.

В случае соавторства необходимо учитывать творческий вклад каждого в разработку новых признаков.

10

Состав авторов устанавливается самими авторами. Авторство является важнейшим личным правом изобретателя и правильное его установление - важный стимул развития технического творчества.

Литература: [6].

3.2.МЕТОДЫ ПОИСКА НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ3.2.1. ПОНЯТИЕ ОБ ЭВРИСТИКЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВАКТИВИЗАЦИИ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

Эвристика - учение о методах творчества. Первые попытки объяснить закономерности творческого мышления были предприняты еще в античное время. Основы эвристики были заложены в трудах Архимеда Сиракузского, Аполлония Пергейского, Паппа Александрийского, Гераклита Эфесского, Сократа и др.

Мысли о методах познания и творчества появлялись и в средние века у Р.Бэкона, Р.Лулия, затем у Ф.Бэкона, Р.Декарта, Г.Лейбница, Х.Вольфа, Б.Больцано и др.

Однако все эти разработки практически не применялись в практике технического творчества того времени, т.к. еще не существовало выраженной общественной потребности в эвристике для изобретателей, необходимые темпы технического творчества удовлетворяло и случайное изобретательство, метод" проб и ошибок".

Современная информационная революция, характерной чертой которой является бурное развитие науки, техники и производства, вошла в противоречие со старым ненадежным и малопроизводительным способом мышления и поиска новых решений. Человеческое общество пытается преодолеть это противоречие созданием специальных методов творческой деятельности поиска новых технических решений.

В табл. 3.2 приведены некоторые из наиболее известных методов /методик/ поиска новых технических решений и активизации творческого мышления.

Таблица 3.2.

Методы / М / поиска новых технических решений / ТР /№п/п

Название метода Автор

1 2 3

СНГ1. Алгоритм решения изобретательских задач /АРИЗ/ Г.Альтшуллер2. Метод направленного мышления; М. Середа3. Метод семикратного поиска Г. Буш4. Психоэвристическое программирование /ИПИД/ В. Чавчанидзе и др.5. Использование библиотеки эвристических приемов

11

Продолжение табл. 3.2.1 2 3

6. М. системно-логического подхода к решению изобретательских задач В.Шубин

7. М. гирлянд случайностей и ассоциаций Г.Буш8. М десятичных матриц поиска Р. Повилейко9. Обобщенный эвристический алгоритм

Германия А. Половинкин и др.10. М. организующих понятий Ф. Ханзен11. М. конференции идеи В. Гильде и др.12. М. систематической эвристики И. Моллер и др.13. М. функционально-стоимостного анализа Х. Эберт, К. Томас14. М. каталога Ф. Кунце

Чехия15. М. комплексного решения проблем С. Вит

Англия16. М фундаментального проектирования М. Матчетт17. М. контрольных вопросов Т. Эйлоарт18. М. функционального изобретательства К. Джонс19. М. расчлененного проектирования К. Джонс20. М. ликвидаций тупиковых ситуаций К. Джонс21. М. трансформаций системы К. Джонс

США22. М. морфологического анализа Ф. Цвики23. М. синектики В. Гордон24. М. контрольных вопросов Д. Пойа25. М. контрольных вопросов Б. Кроуфорд26. М. ведомостей характерных признаков Р. Кроуфорд27. М. мозгового штурма А. Осборн28. М. контрольных вопросов С. Пирсон29. М. фокальных объектов Ч. Вайтинг30. М. анализ затрат и результатов О. Фанге31. М. творческого инженерного конструирования Г. Буль32 М. контрольных вопросов А. Осборн33. М. рационального конструирования Р. Мак-Крори34. М. ступенчатого подхода к решению задач А. Фрейзер35. М. музейного эксперимента коллект. авт.

Франция36. М. «матриц открытия» А. Моль37. М. «Креатике» коллект. авт.38. Интегральный м. «Метра» И. Бувен и др.

12

Литература: [1 , 2, 5, С 10-14, 4, 7, С 5-20]

3.2.2. МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗСущность морфологического анализа /МА/, применяемого при решении

конструкторских задач общего плана, состоит в систематическом исследовании всех мыслимых вариантов решения, вытекающих из морфологии /строения/ технического объекта. МА является ярким примером системного подхода три решении технических задач.

Из нескольких видов МА, предложенных Ф.Цвикки, наиболее простым и разработанным является метод морфологического ящика.

Анализ ведется в такой последовательности: 1-й шаг - точно сформулировать задачу; 2-й шаг - составить список всех характеристик объекта /способа или устройства/; 3-й шаг - по каждой характеристике перечислить варианты; 4-й шаг - проанализировать возникающие при этом сочетания; 5-й шаг - отобрать лучшие сочетания.Пример: I. Предложить новую эффективную конструкцию снегохода. 2. Характеристики: А- двигатель, Б - движитель, В - опора кабины, Г - управление, Д - обеспечение заднего хода и т.д. 3. Варианты: А1 - двигатель внутреннего сгорания,

А2 - газовая турбина,АЗ - электрический и т.д.Б1 - воздушный винт,Б2 - гусеницы,БЗ - лыжи и вибролыжи,Б4 - снегомет и т.д.

Таким образом составляется перечень вариантов по всем характеристикам. 4. и 5. Полученная таблица /морфологический ящик/ изучается и наиболееинтересные "формулы" сочетания вписываются: например, А2 -Б4 -Б7

Литература: [ 9 , С 9-15].

3.2.3. АССОЦИАТИВНЫЕ МЕТОДЫ ПОИСКА ТЕХНИЧЕСКИХРЕШЕНИЙ

Ассоциативные методы основываются на использовании в творческом процессе семантических свойств понятий путем использования аналогии их вторичных смысловых оттенков, причем, основными источниками для генерирования новых идей служат ассоциации, метафоры и случайно выбранные понятия.

К згой группе методов относятся метод каталога, впоследствии усовершенствованный и названный методом фокальных объектов, а также метод гирлянд случайностей и ассоциаций. Эти методы аналогичны и основаны на том, что суть изобретательства состоит в поиске отдаленных аналогий.Например, метод фокальных объектов /МФО/, применяемый при поиске модификаций уже известных способов и устройств и тренировке зоображения, основан на перенесении признаков случайно выбранных объектов

13

на совершенствуемый объект, который лежит как бы в фокусе переноса. Применяют: МФО в следующем порядке:

1. Выбор фокального объекта /например, часы/.2. Выбор трех-четырех случайных объектов /их выбирают наугад из

словаря, каталога, технического журнала и т.д.Например: "кино," "змея", касса", "полюс"/.

3 Составление списков признаков случайных объектов /например, кино: широкоэкранное, звуковое, цветное, объемное и т.д./.

4. Генерирование идей путем присоединения к фокальному объектупризнаков случайных объектов /например, широкоэкранные часы, звуковыечасы, объемные часы и т.д./.

5. Развитие полученных сочетаний путем свободных ассоциаций/например, широкоэкранные часы - вместо узкого циферблата взят широкий -может быть, узкий циферблат иногда растягивается в широкий ?, -проецируется куда- то ?... и т.д./.

6. Оценка полученных идей и отбор полезных решений /целесообразнопоручить оценку эксперту или группе экспертов, а затем совместно отобратьполезные решения/.

Литература: [ 5, С 12, 7, С.П9-130 ].

3.2.4 МЕТОД КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВЦель метода контрольных вопросов /КВ/ - с помощью наводящих вопросов

подвести к решению задачи. Списки таких вопросов предлагались многими авторами с 20-х годов /см.табл. 1.2/.

Суть метода КВ состоит в том, что изобретатель отвечает на вопросы, содержащиеся в списке, рассматривая свою задачу в связи с этими вопросами. В США наибольшее распространение получил список вопросов А. Осборна. В этом списке 9 групп вопросов: что можно в техническом объекте уменьшить, что можно в техническом объекте перевернуть? и т.д. Каждая группа вопросов содержит подвопросы. Например, вопрос "Что можно уменьшить?" включает подвопросы: можно ли что-нибудь уплотнить, сжать, сгустить, конденсировать, применить способ миниатюризации, укоротить, сузить, отделить, раздробить?

Один из наиболее полных и удачных списков вопросов принадлежит английскому изобретателю Т. Эйлоарту.

Литература: [1 ,2 ,7] .

3.2.5. МОЗГОВОЙ ШТУРММетод мозгового штурма /МШ/ применяется для получения новых идей в

науке, технике, административной и торговой деятельности. Основной особенностью МШ является то, что процесс генерирования идей отделен во времени от их оценки, анализа, критики. Основные правила МШ:

14

I. Задачу последовательно решают две группы участников МШ -"генераторы идей" и "эксперты". В первой группе желательно иметь людей,

склонных к фантазированию /4-15 человек/, во второй - людей с аналитическим, критическим складом ума.

2. Генерирование идей ведут, свободно высказывая любые "идеи," в томчисле явно ошибочные и шутливые. Регламент - минута или две. Идеивысказываются без доказательств. Все идеи записываются в протоколы /илификсируются на магнитофон/. МШ ведут 20-40 минут.

3. При генерировании идей запрещена всякая критика. В ходе штурмамежду его участниками должны быть установлены свободные идоброжелательные отношения. Желательно, чтобы идея, выдвинутая однимучастником МШ, подхватывалась и развивалась другими.

4.При экспертизе следует внимательно продумать все идеи, даже те,которые кажутся явно ошибочными и несерьезными.

Известны также разновидности МШ, суть которых понятна из названий: письменный, индивидуальный, парный, массовый, двойной /проводится в два этапа, в перерыве ведется свободное обсуждение проблемы/, поэтапный /последовательно штурмуются постановка задачи, развитие идеи решения, конструкция, проблема внедрения/, обратный /ищут недостатки какой-либо машины или процесса/.Литература: [1, С. 24-58].

3.2.6. СИНЕКТИКАМетодика синектики - комплекс методов психологической активизации

творческого процесса /в переводе с греческого "синектика" - " совмещение разнородных элементов"/.

В основу синектики положен мозговой штурм. Однако обычный мозговой штурм проводится людьми, которые не обучены специальным творческим приемам. Синектика предполагает создание постоянных групп. Такие группы, накапливая приемы, опыт, естественно, работают сильнее случайно собранных коллективов. Синектика - это профессиональный мозговой штурм, проводимый с использованием аналогий и ассоциаций.

В синектические группы обычно включают людей разных специальностей. Численность группы 5-7 человек. Решение задачи синектической группой начинается с ознакомления с "проблемой", как она "дана" /ПКП/. Далее начинается собственно решение, основанное на превращении непривычного в привычное и привычного - в непривычное, т.е. на систематических попытках взглянуть на задачу с какой-то новей точки зрения и, тем самым, сбить психологическую инерцию.

В синектаке используют четыре вида аналогий. Прямая аналогия /ПА/ -рассматриваемый объект сравнивается с более или менее аналогичным объектом из другой отрасли техники или с объектом из живой природы Личная аналогия /ЛА/ - ее называют также эмпатией - решающий задачу

15

человек вживается в образ совершенствуемого объекта, пытаясь выяснить возникающие при этом чувства, ощущения

Символическая аналогия /СА/ - некоторая обобщенная, абстрактная аналогия. Требуется » парадоксальной форме кратко сформулировать фразу, отражающую суть явления. Эта фраза /называемая "названием книги"/ обязательно содержит парадокс, нечто удивительное, неожиданное.

Фантастическая аналогия /ФА/ - в задачу вводятся какие-нибудь фантастические существа, выполняющие то, что требуется по условиям задачи.

Ход синектического заседания обязательно записывается на магнитофон и запись, затем, тщательно изучается с целью совершенствования тактики решения.

Синектика – наиболее сильное из того, что есть в зарубежных странах в области методики изобретательства.

Литература: [1, С. 59-85].

3.2.7. ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТОИМОСТНЫЙ АНАЛИЗФункционально-стоимостный анализ /ФСА/ является методом

рационализации, т.е. методом усовершенствования конструкций и процессов с целью снижения их стоимости и затрат, преимущественно без изменения основных принципов и идей, лежащих в основе технического объекта.

ФСА строится на том принципе, что деталь машины усовершенствовать легче, чем машину. Применение ФСА к усовершенствованию известных изделий позволяет снизить их стоимость на 5-20%.ФСА проводят преимущественно постоянные, функционирующие длительное время исследовательские группы численностью 3-6 человек, в числе которых обязательно имеются 1-2 экономиста.

ФСА проводят в следующей последовательности:1. Планирование и подготовка исследования, определение целей работы,

подготовка рабочего плана и т.д.2. Сбор информации о конструкции, технологии, калькуляционных

расчетах и т.д. получают все возможные документы и сведения,касающиеся объекта исследования.

3. Расчет /анализ/ фактических затрат. Исследуют функции каждогоэлемента и затраты на него. Выявляют ненужные функции.

4.Разработка вариантов усовершенствования.5.Оценка вариантов с точки зрения затрат и качества и предварительный

выбор вариантов.6.Выбор оптимального варианта.7. Внедрение и контроль результатов.Литература: [ 2, 8 ] .

16

3.2.8. СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ЭВРИСТИКАМетодика систематической эвристики /СЭ/ предназначена для

рациональной организации труда инженеров, конструкторов и научных сотрудников. СЭ содержит комплекс программ, созданных на основе системного подхода и эвристического программирования, позволяющие использовать их при конструировании, проектирования, в учебном процессе и т.д.

Эвристическая программа - предписания, представленные в виде ряда последовательных указаний для разработчика, благодаря которым он рациональным путем получает необходимую и достаточную информацию и целесообразно ее перерабатывает.

Система эвристических программ имеет иерархическую структуру, содержащую главную программу СЭ, укрупненные рабочие программы, подпрограммы, а также накопитель программ. СЗ имеет библиотеку программ, содержащую столбцы, в ячейках которых размещены программы для решения задач определенного класса.

СЭ является универсальной методикой и ориентирована на решение широкого круга задач в области науки, техники и управления. Содержащиеся в программах указания, как правило, носят весьма общий характер. Однако специализация методики применительно к более узкому классу задач путем составления соответствующих накопителей и подпрограмм позволяет повысить его эффективность.

Литература: [ 2,9, С. 23-29 ].

3.2.9. ДРУГИЕ МЕТОДЫ АКТИВИЗАЦИИ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИПроизвести обзор других известных методов поиска новых техническихрешений и активизации творческого мышления. Рассмотреть достоинства этихметодов и области их применения.Более подробно остановиться на методах, основанных на системном подходе, комбинационных методах и т.д. Рассмотреть некоторые психологические и физиологические методы активизации творчества. Литература: [ 2, 9, С. 6-42 ].

3.3. АНАЛИЗ ЗАДАЧ И СИНТЕЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ3.3.1. МЕТОДЫ ПРОГРАММНОГО РЕШЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАЧАлгоритмы /эвроритмы/ поиска новых технических решений, являютсянаиболее совершенными современными средствами изобретательства.С создания алгоритма решения изобретательских задач /АРИЗ/ АльтшуллераГ. С. началась разработка теории решения изобретательских задач /ГРИЗ/, врезультате чего появилась перспектива решения конструкгорсхо-язобретательских задач не только индивидуально или коллективно, не и спомощью ЭВМ, первой попыткой чего является обобщенный алгоритм поискановых технических решений Половинкина А.И. и др., вобравший в себя

17

основные прогрессивные черты АРИЗа и других методов поиска новых технических решений.

Процесс решения технической задачи по АРИЗ рассматривается как последовательность операций по выявлению, уточнению и преодолению технического и физического противоречия, лежащего в основе изобретательской задачи. Важную роль ифает идеальный конечный результат /ИКР/, в сравнении с которым реального технического объекта выявляются техническое и физическое противоречия. Программные методы решения изобретательских задач имеют развитый информационный аппарат, в том числе: фонд типовых эвристических приемов, фонд физических явлений и эффектов, фонд технических решений и др.

Литература: [ 2 , 5, С. 21-29,154-160 , 9, С.42-68, 4 ].

3.3.2. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И ПОНЯТИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ТВОРЧЕСКОГОПРОЦЕССА

В практическом изобретательстве удобно пользоваться укрупненной схемой рационального творческого процесса поиска новых технических решений и основными понятиями теории решения изобретательских задач. Последовательность решения задачи в общем виде: выявление недостатка Н„ технической системы. Устранение недостатка Нп - наша исходная задача 30.

1.Оценка технической, технико-экономической, экономической, социальнойи др. целесообразности решения задачи.

2.Анализ надсистемы и обходных задач 31, 3.3. Анализ технической системы, страдающей недостатком Н„, и построение

логической цепи причинно-следственных связей недостатков Н с их причинамиП.

4. Выбор подсистемы и анализ ее структуры, анализ потенциальныхизменений свойств /АПИС/ элементов данной системы.

5.Выявление технического и физического противоречия, формулировкаусловий технической и физической задач.

6.Поиск идеи решения задачи путем сравнения ее условий с аналогами наразных уровнях обобщения.

7.Синтез нового ТР / с использованием результатов п.п. 5,6/.Содержание каждого пункта общей схемы рассматривается на последующих

занятиях/см.п.3.3.3 - 1.3.4/. Литература: [ 5,9,4.].

1.3.3. ВЫБОР ЗАДАЧИ И АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОЙ СУЩНОСТИ СИСТЕМЫНедостаток Нп проявляется как несоответствие возможностей технической

системы общественным потребностям. Выявление недостатка первый шаг по его устранению, первый шаг на пути решения изобретательской задачи. Искомое решение может лежать в надсистеме, которой вообще не присущ выявленный недостаток / в этом случае говорят об обходных задачах /, а

18

может лежать и в самой технической системе или в ее элементе, подсистем?, /прямые задачи/.

При выявлении причин недостатков и построении логической "цепи" причинно-следственных связей недостатков Н1 с их причинами ГЦ вскрывается та часть структуры технической системы, которая связана с возникновением недостатков Нп. Любое из звеньев этой логической цепи, связанное с соответствующей подсистемой, может служить отправным пунктом для решения технической задачи. Технических задач, связанных с устранением недостатка Нп, множество. Анализ технической сущности системы /подсистемы/ состоит в последовательном выделении ее строения /по элементам/, т.е. морфологии системы, функции элементов, а затем структура системы, путем наложения схемы функций на морфологию системы Анализируя структуру системы и ту ее часть, которая связана с недостатком, получают модели технического объекта и его недостатка.

Для определения поля поиска новых решений проводят анализ потенциальных изменений свойств элементов системы. В основе данного метода лежит понятие о том, что любой элемент можно рассматривать как совокупность свойств, каждое из которых приняло конкретное, одно из множества, значение. Изменяя значения свойств, можно трансформировать данный элемент в другой. Совокупность свойств, которыми описываются материальные объекты и явления - наш объем знаний об окружающем мире Для облегчения анализа составляют матрицу АПИС /табл. 3.3/, в которой с помощью кода записывают возможность изменения значений свойств элементов системы /" +" - можно менять в широком интервале, 0 - можно менять в узком интервале; "-" - нельзя менять/.

Таблица 3.3

Матрица анализа потенциальных изменений свойств элементов системы

№

пп

Название свойства Элементы технической системы

1. Геометрические св-ва Э1 Э2 Эі Зп А

… …

Литература [3,4]

3.3.4. ИДЕАЛЬНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕПостроить обычный дом, имея готовые чертежи и расчеты задача

техническая. Рассчитать обычный мост, пользуясь готовыми формулами, -задача инженерная. Спроектировать удобный и дешевый автобус, найдя компромисс между "удобно" и "дешево" , - задача конструкторская. При

19

решении этих задач не преодолевается противоречие. Задача становится: изобретательской тогда, когда для ее решения нужно преодолеть противоречие.

Различают противоречия административные /нужно что-то сделать, но не известно как/; технические, лежащие в глубине АП/ при улучшении обычными способами одного параметра недопустимо ухудшается другой/, и физические, являющиеся причиной ТП/ к одной и той же части системы предъявляются взаимопротивоположные требования/. Противоречия выявляют в сравнении идеального конечного результата /ИКР/ с реальным техническим объектом, ИКР является выражением общественной потребности. ИКР можно получить, оставив основные функции технической системы и убрав /или уменьшив/ ее элементы / при условии, что функции выполняются/.

Условия изобретательской задачи сформулированы полно, если указана реальная техническая система / ее структура/, ИКР и выявлено техническое и физическое противоречия.

Поиск идеи решения технической задачи при сформулированных, таким образом, условиях может быть сведен к поиску аналогов на разных уровнях обобщения.

Литература : [ 1, 5, С. 19-21, 154-160].

3.4. ПРИНЦИПЫ ПРЕОДОЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЧЕИЙ3.4.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ И ЯВЛЕНИЯ, ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ РЕШЕНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Необходимо рассмотреть связь науки и техники на современном этапе: изобретательство как форму воплощения научных идей в технические решения; физические эффекты и явления как наивысшую степень обобщения взаимодействий в природе.

Рассмотреть наиболее известные физические эффекты и явления и привести примеры их использования /см. табл. 3.4./.

Таблица 3.4Применение физических эффектов и явлений при решении технических

задач№пп

Требуемое действие Физическое явление, эффект, фактор

1 2 31 Получение пониженных

температурФазовые переходы. Эффект Джоуля

Томсона. Эффект Ранка. Магнитокалорический эффект.Термоэлектрические явления

2 Получение высоких температур Электрический разряд. Поглощение излучения веществом. Трение. Термоэлектрические явления.

Вихревые токи3 Стабилизация температуры Фазовые переходы. Турбулентность

20

4 Измерение температуры Тепловое расширение. Термоэлектрические явления.

Спектр излучения5 Силовое воздействие.

Регулирование сил. Создание больших давлений

Электрические и магнитные поля. Фазовые переходы. Тепловое

расширение. Гравитационные силы. Деформации. Центробежные силы. Передача давления жидкостями или

газами. Эффект Александрова. Электрогидравлический удар.

Световое давление. Осмос6 Создание физического вакуума Сорбция. Диффузия. Электрические

разряды. Воздействие электрических и магнитных полей

7 Стабилизация положения объекта Деформации. Электрические и магнитные поля. Вихревые токи.

Гироскопический эффект. Реактивное движение.

8 Управление перемещением объектов

Передача давления в жидкости и газе. Механические колебания.

Электрические и магнитные поля. Электризация. Вихревые токи. Световое давление. Тепловое

расширение. Продолжение табл. 3.49 Индикация положения и

перемещения объектаОтражение света. Фотоэффект. Деформация. Рентгеновское и

радиоактивные излучения. Люминесценции. Изменение

электрических и магнитных полей.10 Изменение разметов объектов Тепловое расширение. Деформации.

Магнитострикция. Эффект Пойнфинга. Пьезоэлектрический

эффект.11 Создание заданной структуры.

Стабилизация структуры объекта.Интерференция волн. Стоячие

волны. Муаровые эффект. Магнитные поля. Фазовые переходы.

Механические и акустические колебания. Кавитация

12 Исследование и регистрация структуры объектов

Голография. Рентгеновское и радиоактивные излучения.

Ультразвук. Эффект Мессбауэра. Поглощение света. Поляризованный

свет. Термомагнитные явления. Магнитооптические явления.

21

Эффект Холла13 Изменение структуры Фазовые переходы.

Ультрафиолетовое, рентгеновское, радиоактивные излучения.

Деформации. Электрические и магнитные поля. Диффузия.

14 Разрушение объектов Электрические разряды. Электрогидравлический удар.

Резонанс. Ультразвук. Кавитация. Индуцированное излучение.

15 Аккумулирование механической и тепловой энергии

Упругие деформации. Гироскопический эффект. Фазовые

переходы16 Передача энергии:

механическойтепловой

лучистой

электрической

Эффект Александрова. Волновое движение, в том числе ударные

волны. Излучение. Теплопроводимость. Конвекция

Явление отражения света / световоды/. Индуцированное

излучение.Сверхпроводимость,

электромагнитная индукция17 Перемещение смесей Ультразвук. Кавитация. Диффузия.

Электрические и магнитные поля18 Разделение смесей Сорбция. Диффузия. Осмос.

Электро-и магнитосепарация. Вращательное движение

19 Изменение поверхностных свойств

Трение. Адсорбция. Диффузия. Эффект Баушингера. Электрические

разряды. Механические и акустические колебания.

Ультрафиолетовое излучение20 Контроль состояния и свойства

поверхностиЭлектрические разряды. Отражение

света. Электронная эмиссия. Муаровый эффект

21 Изменение объемных свойств объекта

Диффузия. Эффект Баушингера. Термоэлектрические,

термомагнитные и магнитооптические эффекты.

Кавитация. Излучения. Электрические и магнитные токи.

Внутренний фотоэффект. Фотохромный эффект. Фазовые

переходы

22

22 Контроль состояния и свойств в объеме

Преломление света. Электрооптические и

магнитооптические явления. Поляризованный свет.

Рентгеновское и радиоактивное излучение. Электронный

парамагнитный и ядерный магнитный резонансы

23 Управление потоками жидкости и газа

Капиллярность. Осмос. Эффект Томса. Эффект Бернулли. Волновое

движение24 Управление потоками аэрозолей /

пыль, дым, туман/Электризация. Электрические и магнитные поля. Давление света

25 Управление потоками света Преломление и отражение света. Электрооптические и

магнитооптические явления /Фотоупругость, эффекты Керра и

Максвелла/26 Генерация электромагнитного

излученияЭффект Диозефсона. Явление индуцированного излучения.

Туннельный эффект. Люминесценция. Эффект Черенкова.

Эффект Ганна.27 Инициирование и

интенсификация химических превращений

Ультразвук, Кавитация. Ультрафиолетовые, рентгеновские,

радиоактивные излучения. Электрические разряды. Ударные

волны28 Анализ состава тел Сорбция. Осмос. Электрические

поля. Воздействие излучений. Анализ излучений тел. Оптико-акустический эффект. Эффект

Мессбауэра. Явления электронно-парамагнитного и ядерного

магнитного резонанса. Поляризованный свет

29 Индукция электрических и магнитных полей

Осмос. Электризация тел. Электрические разряды. Пьезоэлектрический и

сегнетоэлектрический эффекты. Электреты. Электронная эмиссия.

Электрооптические явления30 Индикация излучений Оптико-акустический эффект.

Тепловое расширение. Фотоэффект.

23

Люминесценция. Фотопластический эффект

Литература: [ 2, 5, С. 105-111, 166-170 ].

3.4.2. ФОНД ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙФонд технических решений, в первую очередь пионерских изобретений,

является прямым следствием фонды научных знаний, физических и др. явлений и эффектов.

Пионерские изобретения типа электрогидравлического удара, электроискровой обработки и т.д.

При наличии оригинальных эффективных изобретений, в которых используется какой-либо эффект или явление, в одной области техники возникает изобретательская задача «на применение» данного явления, лежащего на основе изобретения, в другой области техники.

Необходимо рассмотреть некоторые изобретения из передовой области техники, композиционные материалы, материалы с памятью формы и др. и указать возможное их применение в др. областях техники.

Литература: [2, 9].

3.4.3. ФОНД ЭВРИСТИЧЕСКИХ ПРИЕМОВРассмотреть типовые приемы /табл. 3.5/ устранения технического

противоречия с указанием примеров по сталеплавильному производству. Выполнить анализ таблицы 3.5, где указаны номера типовых приемов, использование которых может быть основой технического решения высокого уровня в конкретном случае.

Таблица 3.5Типовые приемы преодоления технических противоречий

№пп

Название приема Пример, № авт. св. ССР

1 2 31 Принцип дробления 265144, 227906, 224021, 2170052 Принцип вынесения 256705, 241558, 207764, 1740973 Принцип местного качества 256705, 241558, 207764, 1740974 Принцип асимметрии 261930, 259759, 2514505 Принцип объединения 235547, 183339, 1674056 Принцип универсальности 264466, 235130, 1879647 Принцип антивеса 237775, 1877008 Принцип матрешки 186781, 237933, 1773889 Принцип предварительного

напряжения245322, 241290

10 Принцип предварительного 263637, 248598, 246542, 187580

24

исполнения11 Принцип заранее подложенной

подушки246626

12 Принцип эквипотенциальности 264679, 11066113 Принцип наоборот 292093, 246118, 167263, 18464914 Принцип сфероидальности 262045, 242791, 240545, 18052115 Принцип динамичности 252262, 226652, 15284216 Принцип частичного или

избыточного решения257633, 239458, 181897

17 Принцип перехода в другое намерение

244783, 240496, 236318, 236318, 141146

18 Использование механических колебаний

261161, 254289, 249268, 244272

19 Принцип периодического действия

250015, 248131, 241916, 250033

20 Принцип непрерывности полезного действия

262282, 217613, 161248

21 Принцип проскока 241484, 11288922 Принцип обратить вред в пользу 259019, 242845, 185788, 18618923 Принцип связи 252570, 24088924 Принцип посредника 178005, 17743625 Принцип самообслуживания 261207, 226523, 242141, 22599226 Принцип копирования 241077, 18082927 Дешевая недолговечность взамен

дорогой долговечности169757, пат. США 3430629

28 Замена механической схемы 264944, 242127, 16355929 Использование пневмо-и

гидроконструкций264675, 260459, 220438, 248530

30 Использование гибких оболочек и тонких пленок

220227, 188601

31 Применение пористых материалов

283264, 262092

32 Принцип изменения окраски 186737, 179126, 16629133 Принцип однородности 259298, 234800, 18034034 Принцип отброса и регенерации

частей245425, 235979, 212672

35 Изменение физико-химических параметров

265068, 260506, 236499, 212672

36 Применение фазовых переходов 259299, 22585137 Применение термического

расширения312642, 309758, 242127, 225620

38 Применение сильных: окислителей

263610, 261859, 254536

39 Увеличение степени инертности 340639, 220507, 216375

25

40 Применение композиционных материалов

147225, пат. США 3553820

Литература: [5, 9]

3.4.4. ВЕПОЛЬНЫХ АНАЛИЗДля образования минимальной технической системы / веполя / необходимо

иметь два вещества В1 и В2 и поле / П1/ - в этом случае одно вещество В1 воздействует на другое В2 через поле П1. при этом, под «веществом» понимают любые материальные объекты. Термин «поле» трактуют шире, чем в физике / поле электромагнитное, гравитационное, поле сильных и слабых взаимодействий / - это пространство, каждой точке которого поставлена в соответствие некоторая векторная или скалярная величина / тепловое поле, силовое и т.д./.

Рассмотреть правила построения и преобразования веполей, типовые модели изобретательских задач и их вепольные преобразования.

Литература: [5, С. 30-43, 160-165, 4].

3.5. ВЫЯВЛЕНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ ОБЪЕКТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА3.5.1. ОТКРЫТИЯ, ПАТЕНТЫ, ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОБРАЗЦЫ ТОВАРНЫЕ ЗНАКИ, РАЦПРЕДЛОЖЕНИЯ С ПРИМЕРАМИ ИЗ ОБЛАСТИ МЕТАЛЛУРГИИ СТАЛИ3.5.2. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ЗАЯВКИ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАТЕНТА, ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ, ЕГО ОПИСАНИЕ

Применение оформления заявок на способ / патент Украины № 1909/ , устройство / авт. Свидетельство № 1781308/, вещество / авт. Свидетельство № 1788749 /, заявки на применение известного вещества в другой области / авт. Свидетельство № 1353822/.

3.5.3. МЕЖДУНАРОДНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПАТЕНТОВ. ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК3.5.4. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПАТЕНТНО-ЛИЦЕНЗИОННОЙ РАБОТЕ3.5.5. ПРАВА АВТОРОВ ПАТЕНТОВ, ОТКРЫТИЙ И РАЦПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВУ УКРАИНЫ

Литература: [4, 6]

4. КУРСОВАЯ РАБОТАСодержанием курсовой работы является описание и формула изобретения,

выполненные в соответствии с представленными ниже правилами. Эти материалы студент защищает перед комиссии при сдаче курсовой работы, однако они могут быть также направлены в «Укрпатент» на предмет получения патента Украины.

26

Желательно, чтобы техническое решение находилось в той области металлургии стали, в которой студент занимается согласно НИрс.

4.1. СОСТАВЛЕНИЕ ФОРМУЛЫ ИЗОБРЕТЕНИЯФормула без математикиБудем считать, что, вдохновляемые бесспорной истиной: «Все можно

усовершенствовать и каждый может творить», Вы с использованием одного или комплекса приемов / раздел 1 / успешно нашли решение творческой задачи, и теперь необходимо завершить дело составлением описания изобретения и формулы изобретения.

Описание составляют по произвольной форме, но при этом должна быть четко указаны цель изобретения, область техники, к которой оно относится, детально изложено предлагаемое техническое решение задачи, его отличие от уже известных решений, технико-экономический эффект и область возможного использования.

В конце описания обязательно приведена так называемая формула изобретения. Обычно под формулой мы понимаем комбинацию математических знаков, выражающих некоторую зависимость. В данном же случае она есть краткое и точное словесное выражение технической сути изобретения, заключенное, как правило, в одной фазе. Точность и краткость дает право назвать ее формулой или словесной формулой.

Чтобы эта фаза была емкой, приходится потрудиться в полном смысле в поте лица. Даже опытные изобретатели многократно обдумывают и совершенствуют ее, пока не найдут ясную и четкую формулировку своего новшества. Это и понятно. Ведь в этой фазе должно быть воистину «словам тесно, а мыслям просторно». Более того, составление формулы изобретения нередко помогает автору окончательно прояснить суть найденного решения, его цель и, главное, ту его черту, которой оно отличается от уже известного.

Например, одного из преподавателей многократно атаковали 2 аспиранта, придумавшие новый способ кодирования сигналов типа «Да-Нет», улучшающую защиту этих сигналов от действия помех.

При 1-й встрече выяснилось, что ими неудачно выбран прототип. При 2-й появилось сомнение в получаемом выигрыше по сравнению с уточненным прототипом. При 3-й – аспиранты внесли усовершенствование в свое решение и действительно «обогнали» по помехоустойчивости прототип, но формула изобретения получилась столь длинной, что к концу ее читающий полностью забывает начало и теряет суть излагаемого. В дальнейшем ей придают компактную форму, ясно выражающую новое решение.

Из опыта следует, что начинать надо не с описания изобретения, а с тщательной обработки формулы.

Следует помнить, что формула определяет объем изобретения, т.е. границы сделанного творческого шага и служит единственным критерием для их определения. Она указывает, какой творческий вклад внес изобретатель, устанавливает приоритет и т.д.

27

Составление формулы следует начинать с «крещения» изобретения, т.е. выбора ему имени. Наиболее точно назвать изобретение тоже нелегко, но необходимо, поскольку во многих информационных материалах часто дается только название изобретений, и по нему часто приходится судить об их сути.

Название должно характеризовать назначение объекта изобретения или указывать на принадлежность его к определенной области техники. Кроме того, оно должно быть кратким и точным, содержать не более 8-10 слов и соответствовать сущности изобретения.

Ознакомление с уже выданными патентами / особенно в прошлых десятилетиях/ показывает, что эти требования не всегда выполнялись.

Изобретение 237739 имеет завидно короткое название – «Ключ». Но оно отнюдь не однозначно. Это может быть ключ для отпирания двери, ключ для завода часов или игрушек, гаечный ключ, ключ для передачи телеграфных сигналов, транзисторная переключающая схема…

Среди названий старых изобретений встречаются «Приемник без помех», «Фильтр к приемнику, устраняющий помехи», «Устройство, компенсирующее помехи»… Такое рекламирование своих изобретений при условии, что полностью избавиться от помех радиоприему принципиально невозможно, не допускается.

Встречаются неоправданно длинные названия, вроде «Применение жирного масла мускатного шалфея в качестве связующего в производстве масляных красок», например, «Художественных масляных красок». Гораздо лучше и понятней звучало бы – «связующее для масляных красок», но не «жирное масло мускатного шалфея», ибо изобретено не масло, давно известное, а найдено новое его применение как связующего вещества для масляных красок.

Начиная составлять формулу изобретения, надо помнить, что название изобретения должно дословно совпадать с начальными словами формулы изобретения.

Вся формула изобретения состоит из 2-х частей, как правило, образующих одно предложение.

Часть 1-я называется доотличительной, т.е. предшествующий слову «отличающийся» в формуле. В ней излагается то, что было известно до описываемого изобретения, т.е. фиксируются главные черты прототипа / известного технического решения, наиболее близкого к найденному новому решению /.

Часть 2-я неукоснительно начинающаяся словами: «отличающийся тем, что с целью…», формирует цель, достигаемую применением изобретения. Если изобретение не создает полезного технического или социального эффекта, то- есть бесцельно, то по законодательству патент не может быть выдан.

После формулировки цели изобретения / если их несколько, то перечисляют главные из них / следует наиболее ответственная часть формулы.

В ней кратко описывают то, что отличает описываемое изобретение от прототипа, т.е. с помощью такого технического новшества достигается сформулированная во 2-ой части цель.

28

Итак, надеемся, что вы из примеров, приведенных преподавателем, оценили целесообразность деления формулы на 2 части и охвата одной формулой сути изобретения: что уже было, с какой целью и каким образом создано лучшее.

При составлении формулы на новое устройство в ней должна быть приведена уже существующая принципиальная конструктивная схема, на основе которой без дополнительного творческого поиска можно практически разработать новое устройство. Описание его дается не в динамике, а в статическом режиме.

Если заявитель изобрел новый способ, то в формуле изобретения должен быть отражен необходимый ряд действий или приемов для достижения поставленной цели. Ясно, что в такой формуле не обойтись без глаголов / нагревают, прокалывают, устанавливают, смешивают, сравнивают и т.п. /.

Новые устройства и новые способы, конечно, не исчерпывают все виды изобретений. Например, в результате экспериментов по механическому смешиванию различных ингредиентов вы получили новый вид футеровки, более стойкой к агрессивным средам, чем известные. В этом случае в формуле достаточно охарактеризовать входящие в состав смеси ингредиенты и их количественное соотношение.

Если новое вещество получено химическим путем, то необходимо привести его химическую структурную формулу.

Изобретением может быть и использование известных устройств, способов и веществ по совершенно новому назначению. Приведем пример: применение астрономического прибора-радиометра / очень чувствительное приемное устройство для измерения излучения космических объектов / - в медицине для измерения температуры внутренних органов тела.

В аналитической химии давно известны реактивы в виде железоаммойных квасцов, но их никогда не применяли в качестве стимуляторов роста растений- это уже изобретение.

4.2. СОСТАВЛЕНИЕ ОПИСАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯПисьмо поясняет телеграмму. Если формула похожа на телеграмму об

изобретении, то описание его похоже на подробное письмо о нем.Рекомендуется определенная логически обоснованная последовательность в

его составлении. Вместе5 с названием изобретения и его формулой оно образует такую схему:

- Название изобретения.- Область техники, к которой относится изобретение.- Преимущественная область использования.- Характеристики аналогов.- Их недостатки.- Характеристика прототипа.- Недостатки прототипа.- Цель, достигаемая изобретением.- Сущность изобретения, его отличие от прототипа.- Примеры конкретного выполнения.

29

- Предполагаемый полезный эффект.- Формула изобретения.Надеемся, что рассмотренный материал поможет каждому студенту в

составлении своей первой, самой трудной авторской заявки на изобретение.Будем помнить, что в случае отсылки материалов в «Укрпатент»

неизбежные шероховатости и отклонения от принятых норм снимут квалифицированные эксперты патентной службы НМетАУ.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ Они заключаются в решении студенческой группой под руководством

преподавателя задач сталеплавильной практики. Объекты совершенствования: фурма, футеровка, сталеплавильный агрегат, кристаллизатор, вторичное охлаждение, ковш; способ продувки окислительным газом, подача нейтрального газа, способ получения стали с ультранизкими концентрациями примесей; шлаки, огнеупоры, металлические расплавы, рафинирующие смеси.

Методы аудиторных решений: морфологический анализ / 2 часа /, фокальных объектов / 2 часа /, мозговой штурм / 2 часа /, алгоритма решения изобретательских задач / 2 часа /. Методы подробно даны в разделе 1.

30

ЛИТЕРАТУРАОсновная

1. Кудрявцев А.В. Методы индуктивного поиска технических решений. – М.: Радио и связь. 1992. – 111 с.

2. Глазунов В.Н. Поиск принципов действия технических систем. – М.: МГУ. 1980. – 112 с.

3. Голдовский Б.И. Вайнерман М.И. Рациональное творчество. – М.: Радио и связь. 1990. – 120 с.

4. Чус А.В., Данченко В.Н. Основы технического творчества. – К.: Вища школа. 1983. – 184 с.

5. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. – М.: Советское радио. 1979. – 434 с.

6. Патентоведение. Учебник для вузов / под ред. Рясенцева В.А. – М.: Машиностроение. 1979. – 406 с.

Дополнительная7. Селюцкий А.В. Слугин Г.И. Вдохновение по заказу. – Петрозаводск.:

a. Карелия. 1977. – 190 с.8. Буш Г.О. Методологические основы научного управления

изобретательством. – Рига.: Лиесма. 1974. – 256 с.9. Методы поиска новых технических решений / Под ред.

Половинкина В.А. – Йошкар-Ола.: Марийское книжное изд-во. 1976. – 260 с.

10.Четвериков Ю.В. Методические рекомендации к проведению занятий по основам коллективного научно-технического творчества в форме деловой игры. – Киев.: УМК ВО. 1988. – 48 с.

31