2. Оценка уровня изобретения с использованием системного анализа.

Появление новых изобретений - основная форма развития техники и качественного повышения ее уровня. Техника – сложная иерархическая система. Технические системы низшего ранга входят в состав технических систем более высокого ранга, которые, в свою очередь, входят в системы еще более высокого ранга и т. д. Суть сказанного легко проиллюстрировать на примере (см. рис. 3).

Рис. 3 Системные уровни от АЭС до элементов регулирования клапана

Если необходимо искать решение проблемы (задачи) на уровне «турбина», то целесообразно ранжировать так, как записано слева, а если решается задача на уровне «регулирующего клапана», то ранжирование оптимально сделать так, как записано справа.

Решение изобретательской задачи на уровне рассматриваемой системы зачастую после переформулирования технического противоречия приводит к поиску решения на уровне надсистемы ( требование значительного увеличения скорости винтовых самолетов привело к появлению реактивных), или, что происходит чаще всего, поиск решения идет на уровне подсистемы (требование повышения КПД турбины привело к усовершенствованию нескольких элементов регулирующего клапана).

Изобретательские задачи - многообразны, им всем присуща неопределенность условий. Поэтому необходимо научиться четко различать противоречия.

Есть противоречия так называемые административные: надо что-то улучшить, а как - неизвестно. Такие противоречия лишь отражают сам факт возникновения изобретательской ситуации (задача -как она дана - ЗКД) и ни в коей мере не способствуют продвижению к ответу. Другими словами - перед создателями той или иной ТС (турбина, станок, зажигалка) встает запутанный клубок проблем, и надо выбрать одну или несколько, которые можно будет реализовать в рамках существующего технологического процесса. На этой стадии весьма эффективен обратный мозговой штурм для проведения предварительного анализа проблемной ситуации, выявления нежелательных эффектов, а затем выбора и постановки переформулированной задачи.

3. Задача.

ТП. Обеспечивая частую смену стекол, можно улучшить условия работы, но при этом происходит удорожание системы.

ФП. Очки должны быть из защитных стекол (для обеспечения условий труда) и они должны быть из прозрачных стекол (для снижения цены).

ОР. Противоречие разрешается в пространстве. Поверх защитных стекол очков для газовой сварки вставляют еще одни из обычного оконного стекла. Они не дефицитны. Авторское свидетельство на это не выдали, но решение любопытное.

Билет 5

1. Основные шаги эвристического алгоритма.

Эвристический алгоритм выявления и разрешения проти­воречий разви­тия технической системы предусматривает следующие ос­новные шаги:

1. Описать задачу по форме:

а) сформулировать главную полезную функцию техничес­кой системы;

б) перечислить элементы технической системы и объект обработки;

в) сформулировать нежелательный эффект, возникающий в результате действия технической системы (как следст­вие взаимодействия

элементов технической системы).

2. Сформулировать техническое противоречие (противо­речия),возникающее в системе при попытках устранить нежелательный эффект из­вестными средствами. Противоречие сформулировать по форме:

при улучшении (сформулировать качество системы); путем изменения узлового компонента системы (указать элемент, группу эле­ментов или их взаимодействие, а также изменяемый параметр) ухудшается (сформулировать качество системы).

Противоречие должно быть взаимообратимым (изменение параметра узлового компонента в обратную сторону так­же приводит к ухудшению и улучшению качеств А и В системы).

3. Определить изменяемый элемент. Изменяемым элемен­том следует считать узловой компонент системы. Если это возможно, указать степень до­пустимых изменений. Если изменение узлового компонента запрещено (это надо обос­новать), в систему вводят новый элемент - внешняя среда (ВС).

4. Сформулировать идеальный конечный результат для изменяемого элемента по форме:

УК сам устраняет отрицательный эффект (ОЭ), продолжая выполнять по­лезное действие;

ВС устраняет ОЭ, не препятствуя выполнению главной полезной функ­ции системы и не усложняя ее.

5. Изобразить достижение ИКР в графическом виде (эс­киз, схема, рису­нок). Выделить зону изменяемого элемен­та, не обеспечивающую его достиже­ние.

6. Сформулировать для выделенной зоны изменяемого элемента требо­вания (на физическом уровне), необходимые для устранения нежелательного эффекта при одновременном выполнении полезной функции. Для УК требова­ния должны быть взаимопротивоположными.

7. Рассмотреть возможность разнесения противоречивых свойств: в про­странстве, во времени и в отношениях.

8. Определить оптимальную структурную схему разреше­ния противоре­чия.

9. Определить физические принципы действия вновь соз­даваемой сис­темы.