Stru?n? historie zp?sob? vyn?lezu. Publikace o triz V?voj nov?ch technick?ch syst?m?

Odeslat svou dobrou pr?ci do znalostn? b?ze je jednoduch?. Pou?ijte n??e uveden? formul??

Studenti, postgradu?ln? studenti, mlad? v?dci, kte?? vyu??vaj? znalostn? z?kladnu ve sv?m studiu a pr?ci, v?m budou velmi vd??n?.

Podobn? dokumenty

    Terminologie vyv?jej?c? se technologie. Z?kladn? metody a techniky tv?r?? pr?ce. Typy operac? p?i tvorb? technick?ch objekt?, tvorba ide?ln?ch technick?ch ?e?en?. Zp?sob kontroln?ch ot?zek. Postup p??pravy technick?ch specifikac? pro objekt.

    test, p?id?no 02.06.2011

    Charakteristika technick? tvo?ivosti jako v?znamn? oblasti du?evn? ?innosti ?lov?ka. Klasifikace metod hled?n? nov?ch technick?ch ?e?en?. Rozbor seznamu ot?zek podle A. Osbornea pro vyn?lezce. Podstata ide?ln?ho technick?ho ?e?en?.

    test, p?id?no 26.03.2015

    Historie vzniku a v?voje st??kac? techniky, jej? modern? metody, v?hody, nev?hody. Klasifikace proces? ??rov?ho n?st?iku povlak?. Hlavn? typy st??kac?ch za??zen?. Sch?ma univerz?ln? instalace plamenem.

    pr?ce v kurzu, p?id?no 17.10.2013

    V?hody a nev?hody spalov?n? pr?myslov?ho odpadu ve v?ce n?st?jov? peci, bubnov? peci a v americk?m nadlo?n?m spalovac?m za??zen?. N?zkoteplotn? a barodestruk?n? technologie pro recyklaci pr?myslov?ho a domovn?ho odpadu obsahuj?c?ho pry?.

    test, p?id?no 23.09.2009

    Historie oboru "Technick? diagnostika". Teoretick? principy technick? diagnostiky. Identifikace znak? z?vad na technick?ch objektech. Metody a n?stroje pro zji??ov?n? a vyhled?v?n? defekt?. Sm?rnice pro v?voj diagnostick?ch metod a n?stroj?.

    abstrakt, p?id?no 29.09.2008

    R?zn? metody z?sk?v?n? d?l?. V?lcov?n? jako jedna z metod zpracov?n? kov? a kovov?ch slitin metodami plastick? deformace. Definice, popis procesu ta?en?, lisov?n?, kov?n?, ra?en?. V?hody a nev?hody metod.

    test, p?id?no 11.11.2009

    N?vrh za??zen? pro ovl?d?n? nekolmosti dr??ek p?ky k ose otvoru. R?zn? instalace a rozm?ry. Univerz?ln? nenastavovac? za??zen?: v?hody a nev?hody. Sekvence v?voje za??zen?.

    test, p?id?no 15.08.2010

Rozvoj metod inven?n? kreativity

Od vyn?lezu prvn?ch jednoduch?ch n?stroj? se vynal?zav? my?len? nezastavilo. Dokonce i ve starov?k?m sv?t? m?li vyn?lezci p?edstavu o kreativn?m my?len? a u?ili to sv? studenty. Prvn?, kdo se pokusil systematizovat nashrom??d?n? poznatky o vynal?zav?ch metod?ch, byl starov?k? ?eck? v?dec Archimedes. Mnoho dal??ch starov?k?ch v?dc? p?em??lelo o um?n? ?e?it vynal?zav? probl?my. Mezi nimi je vynikaj?c? v?dec Pappus z Alexandrie, kter? ve sv?m pojedn?n? „Um?n? ?e?it probl?my“ navrhl r?zn? zp?soby ?e?en? probl?m?, v?etn? t?ch nelogick?ch. Ve st?edov?ku hledali alchymist?, astrologov?, ?ern? a b?l? m?gov? atd. ?e?en? technick?ch probl?m?. V?znamn? p??sp?vek k vynal?zav? kreativit? p?inesl Leonardo da Vinci, kter? zcela odm?tl techniky alchymist?. ?sp??n? aplikoval metodu modelov?n? k ?e?en? konkr?tn?ch vyn?lezeck?ch probl?m?, analyzoval ?ivou p??rodu a postavil letadla v podob? pt?k? a netop?r?. Nem?n? d?le?it? p??sp?vek k rozvoji vyn?lezu p?inesl Francis Bacon, kter? navrhl indukci jako metodu ?e?en? tv?r??ch probl?m?. V sou?asn? dob? se mnoho zahrani?n?ch patentov?ch expert? sna?? pochopit z?klady metodologie vyn?lez?. D. Tuska p?edkl?d? n?sleduj?c? metody ?e?en? inven?n?ch probl?m?: metodu v?dom?ho vyu?it? n?hody, metodu vyu?it? sekund?rn?ch v?sledk? vyhled?v?n? a metodu identifikace soci?ln?ch pot?eb. Dal?? americk? patentov? v?dec G. A. Toulmin pova?uje za hlavn? metody vyn?lezu tradi?n? logick? metody: zm?na velikosti, transformace, zm?na proporc?, zm?na m?ry ovlivn?n?, transponov?n? ??st? p?edm?tu, duplikace, integrace, izolace, zm?na zp?sobu prov?d?n? operace a automatizace akc? objektu. Origin?ln? n?zory na metodologii technick? kreativity vyjad?uje D. S. Pearson, kter? v?nuje zvl??tn? pozornost p?ekon?v?n? bari?r br?n?c?ch kreativn?mu my?len?. D. Pearson odvodil tzv. rovnici kreativity a uvedl konkr?tn? p??klady, jak se pomoc? t?to rovnice ?e?? r?zn? probl?my kreativn?ho in?en?rstv?.

Klasifikace metod technick? tvo?ivosti

Zn?m? metody inven?n? kreativity lze kombinovat do n?kolika skupin.

  • Prvn? skupina je zalo?ena na principu brainstorming. Tato skupina m??e zahrnovat Metoda brainstormingu, Metoda konference n?pad? A Synektist?.
  • Druh? skupina metod je zalo?ena na morfologick? anal?ze. To zahrnuje Morfologick? krabicov? metoda, Sedmin?sobn? metoda vyhled?v?n?, Metoda desetinn? vyhled?vac? matice , Zp?sob organizace pojm?, Metoda „discovery matrices“. atd.
  • T?et? skupina se spojuje metody testovac?ch ot?zek
  • ?tvrt? skupina kombinuje heuristick? metody.
  • P?t? skupina zahrnuje algoritmy pro ?e?en? inven?n?ch probl?m? vyvinut?ch G. S. Altshullerem: ARIZ-61, ARIZ-71, ARIZ-77, ARIZ-82, ARIZ-85-V.

Hierarchie tv?r??ch technick?ch ?kol?

Popis technick?ch syst?m?

Ke vzniku jak?hokoli technick?ho syst?mu doch?z? prost?ednictv?m popisu jeho sou??st?: pot?eby, technick? funkce, fyzick? struktura, fyzik?ln? princip ?innosti, technick? ?e?en? a design. V?echny slo?ky t?to hierarchie jsou um?st?ny na samostatn?ch ?rovn?ch, po??naje nejd?le?it?j?? a kon?e nejm?n? d?le?itou ??st? (obr. 1).

  • Nejd?le?it?j??m krokem je pot?eba. Nach?z? se na nejvy??? ?rovni. Na nejni??? ?rovni hierarchie je „projektov?“ ??st. Ka?d? ?rove? m? sv?j slovn? popis, kter? za??n? stru?n?m popisem pot?eby a ka?d? n?sleduj?c? ?rove? je pops?na s hierarchickou pod??zenost? a zahrnuje podrobn?j?? popis v??e um?st?n?ch ?rovn?.

V?voj nov?ch technick?ch syst?m?

Obr. 1 - Hierarchie popis? ?rovn?

P?i v?voji nov?ho technick?ho syst?mu vyu??vaj? obdobu st?vaj?c?ho syst?mu a upgraduj? v n?m st?vaj?c? ?rovn?.

  • ?koly prvn? ?rovn?: je formulov?na nov? pot?eba, jsou stanoveny podm?nky a omezen? pro realizaci. Vznik? probl?m, kter? je ve v?t?in? p??pad? pro v?t?inu odborn?k? nepochopiteln?.
  • ?koly druh? ?rovn?: nalezen? slibn? technick? funkce.
  • ?koly t?et? ?rovn?: vyhled?n? uzl? st?vaj?c? technick? funkce a vytvo?en? nov?ho technick?ho syst?mu.
  • ?koly 4. ?rovn?: hled?n? mo?nost? TS pomoc? r?zn?ch fyzik?ln?ch z?kon?, vzor? a jev?. V?echny mo?nosti nashrom??d?n? v procesu ?e?en? probl?m? ?tvrt? ?rovn? jsou analyzov?ny, aby bylo mo?n? u?init nejvhodn?j?? rozhodnut?.
  • ?koly 5. ?rovn?: V?voj ?ady nov?ch mo?nost? a v?b?r t?ch nejlep??ch.
  • Probl?my ?rovn? 6. nalezen? nejlep?? mo?nosti pro projekt pomoc? optimaliza?n?ch metod

Probl?my ?est? ?rovn? jsou ?e?eny v souladu s po?adavky standardizace a unifikace.

Proces technick? tvo?ivosti

Kreativita je ur?it? lidsk? ?innost, kter? je zam??ena na stanoven? konkr?tn?ho probl?mu a z?sk?v?n? nov?ch v?sledk? p?i jeho ?e?en?.

Existuj? dva typy vyn?lezc?: logick? typ a intuitivn? typ. Vyn?lezce intuitivn?ho typu rychle ?e?? konkr?tn? probl?m na z?klad? intuice a zkou?? jej v praxi. Vyn?lezce logick?ho typu analyzuje zku?enosti nashrom??d?n? za ur?it? ?asov? obdob? a teprve pot? probl?m vy?e??. V praxi se nej?ast?ji vyskytuj? vyn?lezci, kte?? oba typy kombinuj?.

Obr. 2 - Proces technick? tvo?ivosti

Tv?r?? proces (obr. 2) vyn?lezce je konven?n? rozd?len do ?ty? f?z?: p??prava, koncept, hled?n? a realizace. Ka?d? f?ze m? pr?b??nou zp?tnou vazbu z informac? o vyn?lezu, z?kladn?ch znalost? a zvl?dnut?ho fondu metodologie vyn?lezu a je rozd?lena do krok?.

?e?en? probl?mu

Ne? se pust?te do ?e?en? konkr?tn?ho probl?mu, mus?te jej rozd?lit do n?kolika jednodu???ch ?kol?. Jednoduch? probl?m je takov?, ve kter?m je t?eba vy?e?it pouze jeden technick? rozpor. Mno?stv? technick?ch rozpor? a jednoduch?ch ?kol? je mno?stv?m ne??douc?ch efekt? ve v??tu nedostatk? dan?ho prototypu. ?e?en? mus? za??t, obvykle podle po?ad? nev?hod.

?e?en? probl?mu se skl?d? z n?kolika f?z?:

  • F?ze 1. Pro ka?d? jednoduch? probl?m je formulov?n technick? rozpor a pot? je vybr?no n?kolik heuristick?ch technik. Heuristick? techniky jsou vyb?r?ny intuitivn? a ka?d? to d?l? po sv?m. Techniky mus? nutn? eliminovat technick? rozpor.
  • F?ze 2. Pomoc? heuristick?ch technik je prototyp transformov?n tak, aby ka?d? v?sledn? varianta subsyst?mu eliminovala ne??douc? efekty; zlep?en? schopnost? technick?ho syst?mu; spln?n? omezen? a krit?ri? a zv??en? ideality vozidla.
  • Na t?et? etapa je provedena anal?za d?sledk? nov?ch technick?ch ?e?en? za ??elem zji?t?n? jejich kompatibility s ostatn?mi subsyst?my a v??e uveden?m supersyst?mem. Anal?za je provedena ve form? tabulky (obr. 3) pro v?echny nejvhodn?j?? mo?nosti vybran? ve druh? f?zi.

Obr. 3 - Formul?? pro anal?zu d?sledk? nov?ho technick?ho ?e?en?

  • F?ze 4. Identifikace nejslibn?j?? z n?kolika mo?nost? ?e?en? probl?mu.

P?i hodnocen? mo?nost? ?e?en? probl?mu jsou analyzov?ny a porovn?v?ny s krit?rii kvality. Pot? n?kter? mo?nosti zmiz? a zbytek si vybere tu nejslibn?j??. Pokud je jedna z mo?nost? zjevn? slibn?j?? ne? ostatn?, pak se v?b?r prov?d? zcela jednodu?e. V opa?n?m p??pad? pou?ijte speci?ln? techniky.

Algoritmus pro ?e?en? probl?mu

Pokud je nutn? prototyp vylep?it, provede se prohl??en? o probl?mu. Pokud je ?kol polo?en spr?vn?, pak velmi ?asto zb?v? k jeho ?e?en? jen jeden krok. Z toho plyne, ?e nen? pot?eba ?et?it ?as p?i procesu nastavov?n? probl?mu. Konven?n? lze formulaci probl?mu rozd?lit do 5 etap. jedn? se o popis probl?mov? situace, popis funkce syst?mu, v?b?r po?adovan?ho prototypu, popis jeho po?adavk? a nedostatk? a samotnou formulaci probl?mu. N??e je uveden popis ka?d? f?ze.

  1. Popis probl?mov? situace: formulace probl?mu, kter? obsahuje odpov?di na ot?zky:
    1. jak? je probl?mov? situace?;
    2. co je t?eba ud?lat pro vy?e?en? probl?mu?;
    3. Co br?n? vy?e?en? tohoto probl?mu?;
    4. Jak? v?sledky p?inese ?e?en? t?to probl?mov? situace?
  2. Popis funkce syst?mu: nejprve je uveden kvalitativn? popis a pot? kvantitativn? popis.
  3. Popis po?adavk? na prototyp: Ze st?vaj?c?ch prototyp? je vybr?n ten nejvhodn?j?? pro dosa?en? stanoven?ch c?l?.

Po?adavky na prototyp mus? b?t dostate?n? pro dosa?en? provozuschopnosti, produktivity, spolehlivosti, udr?ovatelnosti atd. Tyto po?adavky jsou zaznamen?ny v seznamu po?adavk?, kter? tak? obsahuje omezen? a krit?ria tohoto prototypu.

Metoda pokus omyl

Jednou z nejb??n?j??ch a nejstar??ch metod vym??len? a hled?n? nov?ch technick?ch ?e?en? je metoda pokus omyl. Tato metoda n?hodn?ho vyhled?v?n? neobsahuje ??dn? pravidla pro generov?n? a vyhodnocov?n? n?pad?. Kl??em k vy?e?en? probl?mu by m?l b?t jak?koli n?pad, kter? v?voj?? napadl n?hodou nebo intuitivn?. Pokud je v d?sledku vyhodnocen? tohoto n?padu pova?ov?n za ne?sp??n?, pak je na jeho m?sto p?edlo?en jin? nov? n?pad a v?e se mnohokr?t opakuje, dokud se nenajde n?jak? p?ijateln? ?e?en?. Je z?ejm?, ?e cesta k ide?ln?mu technick?mu ?e?en? touto metodou je dlouh?, nebo, jak se dnes ??k?, pracn? a m?lo produktivn?.

Nicm?n? i v?znamn? vyn?lezci a v?dci tuto metodu ?sp??n? pou?ili a dos?hli velk?ho ?sp?chu. Jedn?m z vynikaj?c?ch u?ivatel? metody pokus-omyl byl slavn? americk? vyn?lezce a podnikatel Thomas Edison, kter? byl mimochodem ?estn?m zahrani?n?m ?lenem Akademie v?d SSSR. Tomuto mu?i v hlav? neust?le v??il nekone?n? rej n?pad?. Ve Spojen?ch st?tech americk?ch z?skal Edison 1098 patent? a asi 3000 dal??ch ve 34 zem?ch.

Metodu pokusu a omylu je vhodn? pou??t p?i ?e?en? probl?m? s mal?m (ne v?ce ne? 20) po?tem mo?nost? (hrub? s?la), ale p?i ?e?en? probl?m? velk? slo?itosti se st?v? ne??inn?m.

Metoda a kontroln? seznamy

Poprv? bylo vyu?it? metody kontroln?ch ot?zek k hled?n? nov?ch n?pad? a nejlep??ch konstruk?n?ch a technologick?ch ?e?en? navr?eno a realizov?no vedouc?m vyn?lezeck? kancel??e v Cambridge (Anglie) v roce 1955. Tim Eyloart. Dal?? v?voj t?to metody se prom?tl do p?vodn?ho kontroln?ho seznamu A. Osbornea, do pravidel M. Tringa a E. Laithwaitea, do seznamu ot?zek a rad D. Polya a dal??ch autor?. Metoda kontroln?ch ot?zek je zalo?ena na pou?it? tzv. „kontroln?ch seznam?“, co? jsou heuristiky, kter? zahrnuj? ?vodn? ot?zky, rady, tipy a d?l?? vysv?tlen?.

Kontroln? seznam pro vyn?lezce a v?voj??e nov?ch technick?ch objekt? obsahuje n?sleduj?c? polo?ky:

1. Uve?te v?echny vlastnosti a definice navrhovan?ho vyn?lezu, uve?te, kter?m sm?rem se p?edpokl?d? jejich zm?na.

2. Jasn? formulujte ?koly tvorby objektu, zv?razn?te hlavn? a vedlej??.

3. Vyjmenujte z?kladn? principy a nev?hody zn?m?ch ?e?en? zva?ovan?ho probl?mu, formulujte sv? n?vrhy na jejich odstran?n?.

4. Vyj?d?ete a zapi?te r?zn?, i fantastick? analogie (chemick?, biologick?, ekonomick? atd.).

5. Sestavte n?kter? modely objektu: matematick?, hydraulick?, mechanick?, elektronick? atd., proto?e modely vyjad?uj? my?lenky p?esn?ji ne? analogie.

6. Zkuste pou??t jin? druhy materi?l?, energie, jin? fyzik?ln?, chemick? a jin? efekty pro vylep?en? objektu.

7. Pokuste se nav?zat z?vislosti, vz?jemn? souvislosti a logick? n?hody.

8. Zjist?te si n?zory na ?e?en? hlavn?ho probl?mu od lid?, kte?? o tomto probl?mu v?bec nev?d?.

9. Prove?te volnou skupinovou diskuzi o probl?mu, naslouchejte jak?mkoli n?pad?m bez kritiky.

10. Pokuste se pou??vat „n?rodn?“ p??stupy k ?e?en? probl?m?: mazan? skotsk?, marnotratn? americk?, slo?it? ???an, obs?hl? n?m?ina atd.

11. Sna?te se b?t v?dy u probl?mu, nerozlu?ujte se s n?m nejen v pr?ci, ale ani na v?let?, na proch?zce, p?i h?e.

12. Mus?me se pokusit pono?it se do prost?ed?, kter? podn?cuje kreativitu: nav?tivte technick? muzeum, staro?itnictv?, prohl?dn?te si ?asopisy, komiksy.

13. Sestavte srovn?vac? tabulky druh? materi?l?, geometrick?ch parametr? a dal??ch rozm?r? objektu a jeho prvk? a tak? jejich ceny pro r?zn? mo?nosti ?e?en? ?lohy.

14. Ur?ete ide?ln? kone?n? v?sledky pro rozvoj za??zen?.

15. Pokuste se v pr?b?hu ?asu upravit ?e?en? nastolen?ho probl?mu a tak? zm?nou vlastnost? a parametr? objektu.

16. Pokuste se ve sv? p?edstav? „vl?zt“ dovnit? p?edm?tu a prozkoumat jej zevnit?.

17. Identifikujte a vy?a?te z dal?? diskuse alternativn? ?e?en? probl?mu, kter? odch?zej? z trajektorie hled?n? nejlep??ho ?e?en?.

18. Pokuste se identifikovat, kdo m? z?jem na ?e?en?m probl?mu a pro?.

19. Zjist?te, kdo a kdy jako prvn? p?i?el s podobn?m technick?m objektem a zda nedo?lo k fale?n?m pokus?m o jeho vylep?en?.

20. Kdo jin? ?e?il podobn? probl?m a ?eho dos?hl?

21. Ur?ete okrajov? podm?nky pro v?robu a pou?it? p?edm?tu.

Metoda morfologick? anal?zy

Term?n „morfologie“ (nauka o form?) poprv? pou?il Johann Wolfgang Goethe, n?meck? myslitel, p??rodov?dec a sv?tozn?m? spisovatel a b?sn?k. Byl zakladatelem morfologie organism? – studia formy a stavby rostlin a ?ivo?ich?.

Autorem metody morfologick? anal?zy je ?v?carsk? astronom F. Zwicky, kter? tento pojem podrobn? nedefinoval, pouze nazna?il, ?e tato metoda umo??uje nal?zt v?echna mo?n? ?e?en? probl?mu. Uva?ujme, jak a v jak?m po?ad? prob?h? hled?n? nov?ch technick?ch ?e?en? podle pravidel navr?en?ch F. Zwickym. V?echny f?ze morfologick? anal?zy z?rove? ilustrujeme na p??kladech hled?n? technick?ch ?e?en? pro vytvo?en? nov?ho ter?nn?ho vozu.

Na Prvn? V t?to f?zi je zad?na p?esn? a ?pln? formulace ?kolu. Zejm?na jsou p?edlo?eny n?sleduj?c? po?adavky spot?ebitel? na ter?nn? vozidlo:

Mus? se pohybovat po obt??n?m nerovn?m ter?nu (na tvrd? a sypk? p?d?, na vod?, ledu) v kteroukoli ro?n? a denn? dobu;

Mus? p?epravovat n?klad a osoby v pohodln?ch podm?nk?ch, co? znamen?, ?e mus? b?t chr?n?no p?ed vn?j??m prost?ed?m a vybaveno odpov?daj?c?m vybaven?m pro podporu ?ivota;

Mus? b?t ovladateln? a poskytovat pohyb v libovoln?m sm?ru s rychlostmi a zrychlen?mi v p?edem ur?en?ch rozsaz?ch.

Na druh? V t?to f?zi jsou formulov?ny hlavn? morfologick? charakteristiky technick?ho objektu (funk?n? jednotky, parametry) na z?klad? z?konitost? jeho struktury.

V uva?ovan?m p??kladu jsou jako morfologick? charakteristiky ter?nn?ho vozidla br?ny n?sleduj?c?:

1. Metody pohybu ter?nn?ho vozidla po zemsk?m povrchu.

2.Principy pohybu.

3. Typy m?ni?? energie na pohyb.

4.Druhy zdroj? energie.

5. Typy syst?m? ??zen? ter?nn?ch vozidel.

6.Typy syst?m? podpory ?ivota.

7. Mo?nosti orienta?n?ch syst?m?.

Na T?et? f?zi, je provedeno nez?visl? posouzen? v?ech morfologick?ch charakteristik; U ka?d?ho z nich jsou nast?n?na v?echna mysliteln? mo?n? ?e?en? probl?mu.

?tvrt? f?ze: sestaven? v?cerozm?rn? matice, ve kter? ka?d? morfologick? znak odpov?d? grafu mo?n?ch mo?nost? ?e?en? probl?mu.

P?t? etapa: anal?za a posouzen? v?ech, bez v?jimky, mo?nost? ?e?en? probl?mu z hlediska nejlep??ho v?konu technick?ho objektu spot?ebitelsk?ch c?l? a technick?ch funkc? pro n?j formulovan?ch. V?t?ina diskutovan?ch mo?nost? se p?itom z toho ?i onoho d?vodu ukazuje jako neperspektivn? a nep?ijateln? a je vylou?ena z dal??ho zva?ov?n?.

V posledn?, 6. etap? je vybr?na jedna nebo n?kolik syntetizovan?ch mo?nost? ?e?en? probl?mu, kter? mohou b?t slibn? pro praktickou implementaci.

Metoda funk?n? anal?zy n?klad?

Ve stroj?rensk? a vyn?lezeck? praxi technicky vysp?l?ch zem? sv?ta po??naje 60. lety. stolet? se roz???il nov? p??stup ke sni?ov?n? n?klad? a zlep?ov?n? kvality technick?ch v?robk?. Tento p??stup se naz?v? funk?n? anal?za n?klad? (FCA).

Ke sn??en? n?klad? na v?robu a provoz technick?ch produkt? se pou??vaj? dva p??stupy: v?cn? a funk?n?. S tradi?n?m objektov?m p??stupem v?voj?? pova?uje objekt za skute?nou holistickou strukturu. Funk?n?m p??stupem developer zcela abstrahuje od vlastn?ho n?vrhu objektu a zam??uje se na jeho funkce. Tento p??stup tak? m?n? sm?r hled?n? zp?sob?, jak sn??it n?klady na v?robu a provoz technick?ho objektu. Po jasn?m definov?n? a formulov?n? v?ech funkc? analyzovan?ho objektu a jejich kvantitativn?ch charakteristik v?voj?? zjist?: jak d?le?it? a pot?ebn? jsou ur?it? funkce, kter? prototyp m?? Je mo?n? se zbavit n?kter?ch „zbyte?n?ch“ funkc?, ani? by byla ohro?ena celkov? spot?ebitelsk? hodnota p?edm?tu? Jak? vlastnosti a parametry prvk? objektu lze zm?nit pro sn??en? n?klad??

Proces FSA se skl?d? z n?sleduj?c?ch typ? pr?ce krok za krokem:

1. p??pravn? f?ze, p?i kter?m se prov?d? v?b?r technick?ho objektu, ur?uj? se c?le a z?m?ry FSA, vznik? skupina v?voj??? projektu pro vytvo?en? nov?ho nebo vylep?en? st?vaj?c?ho objektu.

2. Informa?n? a analytick? pr?ce. V t?to f?zi se shroma??uj? a analyzuj? informace o konstruk?n?m a technologick?m ?e?en? prototypu, o jeho provozn?ch podm?nk?ch, o konstruk?n?ch a provozn?ch nedostatc?ch, o n?kladech na jeho v?robu a ?dr?bu. Je sestaven seznam z?kladn?ch ukazatel? a po?adavk? na technick? objekt a jsou stanovena krit?ria pro jeho rozvoj. Vyv?j? se konstruktivn? funk?n? struktura. Funkce prvk? jsou klasifikov?ny a analyzov?ny, n?klady funkc? jsou stanoveny a porovn?v?ny ve dvojic?ch a jsou identifikov?ny funk?n? oblasti s nejv?t?? koncentrac? n?klad?. Na z?klad? proveden? anal?zy je formulov?n ?kol naj?t racion?ln?j??, optim?ln?j?? (z hlediska n?klad?) konstruk?n? a technologick? ?e?en?.

3. F?ze hled?n? a v?zkumu . Jedn? se o jednu z kreativn?ch a dominantn?ch f?z? pr?ce, kter? str?v? a? 50 % celkov?ho ?asu dokon?en?m projektu. Zde je ka?d? funkce zkoum?na na dan? t?ma: je pot?eba, je mo?n? tuto funkci p?en?st na jin? prvek, je mo?n? funkce kombinovat, je mo?n? n?kter? prvky zjednodu?it, sn??it n?klady nebo standardizovat. V t?to f?zi jsou hlavn?mi n?stroji pro vyhled?vac? a v?zkumnou ?innost v?voj??? standardn? metody ?e?en? technick?ch rozpor?, heuristick? metody a techniky hled?n? nov?ch n?pad? a racion?ln?ch konstruk?n?ch a technologick?ch ?e?en?. Posledn? f?z? t?to f?ze je prezentace v?sledk? ve form? technick?ho n?vrhu a p?edb??n?ho n?vrhu.

4. V?voj a implementace v?sledk? FSA . V t?to f?zi se vyb?raj? nejefektivn?j?? a nejslibn?j?? mo?nosti navrhov?n? technick?ch objekt? (v n?kter?ch p??padech se zapojen?m zku?en?ch odborn?k?), zji??uje se vyrobitelnost a hospod?rnost jejich v?roby a tvo?? se doporu?en? pro jejich realizaci.

Vyn?lez lze redukovat na n?sleduj?c? klasifikaci:

· zm?na p??rodn?ch forem, fyzik?ln?ho nebo chemick?ho stavu p??rodn?ch objekt? kombinac? celku nebo ??st?;

· zm?na rozd?len?m celku na ??sti;

· zm?na p?ed?n?m dal??ch vlastnost? zpracov?n?m (zah??v?n?, su?en?, sm?ch?n? s ??sticemi jin?ch l?tek);

· vyu?it? energie z prost?ed?;

· vyu?it? spole?n?ho ?sil? mnoha lid? (jednoduch? spolupr?ce);

· vyu?it? zv??at jako ta?n? s?ly;

· pos?len? nejd?le?it?j??ch parametr? technick?ho objektu (rychlost, v?kon, p?esnost atd.);

· geometrizace, symetrizace, standardizace;

· zaji?t?n? kontinuity v?robn?ho procesu;

· vyu?it? gravitace a pru?nosti t?les pro mechanizaci a automatizaci;

· p?echod k racion?ln?mu pohybu;

· diferenciace n?stroj? jejich v?b?rem podle tvaru, hmotnosti, velikosti, rozm?r?, materi?lu, vlastnost? zpracov?n?, funkc?;

· v?robn? specializace;

· racionalizace prost?ednictv?m zjednodu?en?, oboustrann? zpracov?n?, p?echod na pokro?il? v?robn? metody;

· zapojen? nov?ch p??rodn?ch l?tek do okruhu ekonomick?ch ?innost? a zm?n jejich fyzik?ln?ho a chemick?ho stavu;

· integrovan? vyu??v?n? u?ite?n?ch materi?l? (regenerace, recyklace atd.);

· vyn?lezeck? ?innosti v technice.

Na z?klad? jejich obecnosti lze zp?soby vyn?lezu rozd?lit na: obecn?, obecn? a zvl??tn? zp?soby vyn?lezu.

Obecn? zp?sob vyn?lezu se t?k? strategick?ch prost?edk? ?e?en? vyn?lezeck?ch probl?m?.

Obecn? zp?soby vyn?lezu se pou??vaj? k ?e?en? ?irok? ?k?ly vyn?lezeck?ch probl?m? v r?zn?ch oblastech technologie. Mezi takov? metody pat?? metody heuristick? analogie, heuristick? asociace, heuristick? inverze atd. (heuristika z ?eck?ho heurisko - hled?m, otev?r?m).

Konkr?tn? zp?soby vyn?lezu zahrnuj? zp?soby navr?en? pro ?e?en? speci?ln?ch vyn?lezeck?ch probl?m? nebo probl?m? v ur?it?, obvykle ?zk?, oblasti technologie. Pat?? mezi n? nap??klad metoda p?em?ny vratn?ho pohybu na pohyb rota?n?, metoda vzd?len? hybridizace, metoda skl?d?n? atd.

Je t?eba poznamenat, ?e rozd?len? metod na obecn? a specifick? je podm?n?n?: je prakticky obt??n? nakreslit ??ru mezi jednou a druhou. Ve vyn?lezeck? praxi se nav?c ?asto pou??vaj? vysoce specializovan? soukrom? metody k ?e?en? d??ve nep?edv?dan?ch probl?m? a v p??pad? ?sp?chu obvykle poskytuj? velmi origin?ln? ?e?en?.

Inven?n? metody jsou rozd?leny podle ?rovn? slo?itosti:

· k jednoduch?m;

· ke slo?it?m.

Jednoduch? metody zahrnuj? metody nastaven?, ?e?en? a implementace vynal?zav?ho probl?mu, kter? obsahuj? element?rn? operace pou??van? v ur?it?ch typick?ch situac?ch. Jedn? se nap??klad o zp?sob m?ch?n? slo?ek l?tky, zp?sob vyu?it? pru?n?ch mezi?l?nk? ke spojov?n? technick?ch p?edm?t? nebo jejich ??st? atd.

Komplexn? metody obsahuj? prvky n?kolika jednoduch?ch. Metoda brainstormingu krok za krokem tedy obsahuje prvky reverzn?ho brainstormingu, dop?edn?ho brainstormingu, dvojit?ho brainstormingu a expertn?ho brainstormingu. Jednoduch? a slo?it? zp?soby vyn?lezu se obvykle pou??vaj? k proveden? konkr?tn? f?ze nebo kroku tv?r??ho procesu vyn?lezce.

Klasifikace vyn?lezeck?ch metod podle m?ry vyu?it? kybernetick? technologie:

· ?e?en? vynal?zav?ch probl?m? lidmi;

· metody ?e?en? vyn?lezeck?ch probl?m? s kybernetick?mi stroji;

· metody navr?en? k ?e?en? lidmi a kybernetick?mi stroji.

Podle heuristick?ho principu lze metody ?e?en? vyn?lezeck?ch probl?m? rozd?lit do n?sleduj?c?ch hlavn?ch typ?:

· metody heuristick? analogie;

· heuristick? komplex;

· heuristick? separace a redukce (redukce je zjednodu?en?, redukce komplexu na n?co jednodu???ho, viditeln?j??ho, srozumiteln?j??ho, dostupn?j??ho pro anal?zu ?i ?e?en?; redukce, oslaben? n??eho);

· heuristick? inverze;

· heuristick? kombina?n? metody.

Zvl??tn? praktick? v?znam pro vyn?lezce m? klasifikace probl?m? podle heuristick?ho principu, kter? usnad?uje volbu metod pro nalezen? konkr?tn?ho ?e?en?, ale nezaru?uje dosa?en? ?e?en? v ka?d?m jednotliv?m p??pad? a m??e v?st k chybn?m v?sledk?m.

Tak?e nap??klad v 18. stolet? si p?edstavovali, ?e podm?nky pro plovouc? bal?ny ve vzduchu jsou zcela analogick? podm?nk?m pro placht?n? n?mo?n?ch plavidel, tak?e bylo navr?eno mnoho konstrukc? ??zen?ch bal?n? s plachtami, vesly a kormidly. Tato ?e?en? analogicky nebyla ?sp??n?.

Metody heuristick? analogie. Jsou zalo?eny na p?irozen? touze ?lov?ka napodobovat. Pomoc? t?chto metod se ?e?? vynal?zav? probl?my tak, ?e se identifikuj? podobn? situace v p??rod?, technice, spole?ensk?ch a jin?ch jevech a pomoc? nalezen?ch analogi? se odstran? rozpory, kter? probl?movou situaci vytvo?ily.

Nejstar?? skupinou analogick?ch metod je skupina metod analogie s p??rodou. P??roda byla u?itelkou vyn?lezce. Prvn? n?stroje na?el ?lov?k p??mo v p??rod?. Pot? se za?al u?it vlastnosti p??rodn?ch p?edm?t? a vyu??vat je k uspokojov?n? sv?ch pot?eb. Tak,

nap??klad n?kter? kmeny v Africe pou??vaj? hn?j jako pojivo

b??n? materi?l a popel z hnoje je jako v?pno.

Bionika se zab?v? identifikac? a pou??v?n?m „p??rodn?ch mechanism?“. Zkoum? p?edm?ty ?iv?ho a rostlinn?ho sv?ta a odhaluje principy jejich p?soben? a konstruk?n? rysy s c?lem uplatnit tyto poznatky ve v?d? a technice.

To lze ilustrovat:

· Analogicky s chobotnic? ameri?t? in?en??i navrhli plavidlo, jeho? princip pohybu je podobn? pohybu chobotnice. O chobotnici je zn?mo, ?e se pohybuje prudk?mi trhnut?mi a vrh? vodu zp?t. Nov? plavidlo je tak? poh?n?no proudov?m zp?tn?m r?zem. P?ra vytla?uje vodu z potrub? sm?rem k z?di lodi. Z tohoto tlaku lo? z?sk?v? hybnost. Zb?vaj?c? p?ra v potrub? kondenzuje, tlak v kotli kles? a je nas?v?na dal?? ??st vody. Kotel je nyn? op?t p?ipraven k provozu. Samoz?ejm? jde jen o hrub? sch?ma samotn? design je pon?kud slo?it?j??.

Lo? s prototypov?m motorem byla v rychlosti ni??? ne? chodec. Nem?li bychom ale zapom?nat na v?hody - takov? motor nem? ??dn? pohybliv? ??sti (Squid Vessel. - Socialistick? pr?mysl, 27.03.75).

· Peristaltick? pumpa je obdobou st?ev ?iv?ho organismu. Toto ?erpadlo je ur?eno pro ?erp?n? buni?iny - visk?zn?ch l?tek a abrazivn?ch m?di? podobn?ch buni?in?. ?erpadlo obsahuje hadici (ohebn? v?lec) um?st?nou v podkovovit?m pouzd?e a t?i v?le?ky namontovan? na rotoru. Jak se rotor ot???, v?le?ky jsou st??dav? p?iv?d?ny k hadici, postupn? ji sv?raj? a odvaluj? se pod?l t?la. Kdy? je hadice zplo?t?l?, v?lec posouv? ?erpan? m?dium p?ed sebe. Flexibiln? hadice za v?le?kem obnov? sv?j p?vodn? tvar a nasaje novou porci kapaliny d?ky vytvo?en?mu podtlaku. Potom se zvedne dal?? v?lec a znovu sev?e hadici a p?eval? se po t?le. Kdy? se rotory ot??ej?, v?echny procesy v ?erpadle se opakuj? [Inventor and Innovator, ?. 7, 1987, str. 16].

· Analogicky k principu t?esen? pl??ov? podlo?ky (pohyb podobn? ostr?m vln?m) byl vyvinut filtr. Odstran?n? sedimentu v n?m se prov?d? ?derem „v protif?zi“.

Hlavn? a docela ?ast? chyba p?i pou??v?n? metod heuristick? analogie Toto je slep? pou?it? analogie. D?lejme to tak, jak to d?l? ?lov?k. Poj?me tyto akce zkop?rovat a nahradit osobu robotem. Takov? taktika je zpravidla odsouzena k ne?sp?chu.

Jak byste m?li pou??t analogii?

1. Zjist?te z?kladn? principy a konstruk?n? vlastnosti studovan?ho objektu.

2. Identifikujte p?edn? oblast technologie podle funkce, kterou tento objekt pln?.

3. Reprodukovat z?kladn? princip a konstruk?n? prvky s vyu?it?m zku?enost? p?edn?ch obor?, s vyu?it?m st?vaj?c?ch prvk?, materi?l? a technologi?. Z?rove? bude pot?eba vymyslet n?co nov?ho s ohledem na nedostatky prototypu.

Vznikne tak nov? konkuren?n? produkt.

Heuristick? inverzn? metody. Metody t?to skupiny zahrnuj? hled?n? ?e?en? inven?n?ch probl?m? v opa?n?ch sm?rech ne? tradi?n?, v p?evr?cen? technick?ho objektu, zm?n? uspo??d?n? prvk? objektu, vyva?ov?n? ne??douc?ch faktor? opa?n?m p?soben?m.

Samotn? technick? objekty, jejich prvky, struktura, stav agregace, tvar a parametry pohybu mohou b?t podrobeny inverzi.

Metoda inverze stavu agregace l?tek se pou??v? k dosa?en? technick?ho efektu transformac? stavu agregace l?tek. Tato metoda umo?nila vynal?zt chladic? kompresory, v?robn?k ledu, inhal?tor a rozpra?ovac? l?hev.

Inverzn? metoda zahrnuje zm?nu um?st?n? v prostoru

ve form? tradi?n?ho technick?ho objektu (zdola nahoru nebo do strany), p?em??ov?n? objekt? horizont?ln?ho typu na objekty vertik?ln? kompozice, p?eskupov?n? prvk? technick?ho objektu v opa?n?m po?ad?.

P??klady heuristick?ch inverzn?ch metod jsou uvedeny n??e:

· Sportovci tr?nuj? b?h?n?m na b??eck?m p?su na stadionu. Vyu??t k tomu m??ete pohybliv? b??eck? p?sy a posilovac? stroje, u kter?ch si nastav?te rychlost p?su, jeho sklon a dal?? parametry.

· Za??zen? pro tr?nink plavce.

Plavec je na m?st?, ale voda se pohybuje (obr. 3.3).

· Obr?cen?m tvaru tradi?n? p???n? pily byla vynalezena kotou?ov? pila a jej? varianty - p??mo?ar? pila, p?sov? pila, pila na ?elezo, lanov? pila, lukov? pila.

Eskal?tor je navr?en podobn? jako v prob?ran?ch p??kladech (?lov?k stoj?, ale schody se pohybuj?) a mnoho dal??ho.

Inverze mohou b?t: funk?n?, struktur?ln?, parametrick?, inverzn? vazby, prostorov? inverze, ?asov? inverze

Funk?n? inverze. Zvr?tit funkci nebo akci. Vyt?p?n? - chlazen?, p?itahov?n? - odpuzov?n?, budov?n? - rozb?jen? atd.

P??klady funk?n? inverze:

· obvykle se tr?va nejprve posek? a pot? su??, p?i?em? se vol? nejteplej?? a nejsu??? dny. Co kdy? to ud?l?te obr?cen? – nejd??v to co nejrychleji usu?it a pak posekat? Holand?t? specialist? zkonstruovali stroj, kter? pom?rn? rychle su?? tr?vu t?m, ?e ji o?et?uje p?rou o teplot? 300 °C. Pracovn? z?b?r stroje je 6 metr?, produktivita 40 t/hod.

· Va?en? j?dlo, jako je ku?e, se v grilovac? troub? ot???. Byl vyvinut gril, kde se p?ipravovan? j?dlo neh?be a kolem n?j rotuj? proudy hork?ho vzduchu.

Struktur?ln? inverze. Pojem struktura zahrnuje slo?en? syst?mu a jeho vnit?n? strukturu. Mnoho - m?lo prvk?, homogenn? - heterogenn? prvky, pevn? - diskr?tn? struktura, monolitick? - rozpt?len? - pr?zdn?, statick? - dynamick? struktura, line?rn? - neline?rn?, hierarchick? - jedno?rov?ov? atd.

P??klady struktur?ln? inverze:

· elektronick? a r?diov? za??zen? m?la d??ve desky s mnoha prvky (tranzistory, rezistory, kondenz?tory, induktory, propojovac? vodi?e atd.), kter? byly pozd?ji nahrazeny mikroobvody a pot? procesory. Procesor nahradil mnoho prvk?.

· Plavidla maj? zpravidla trvalou (statickou) konstrukci: lo? na hromadn? n?klad, tanker atd. Byl vyvinut modul?rn? (dynamick?) design plavidla, kter? m? p???ovou a z??ovou ??st (konce) a do st?edu (st?edn? ??st trupu) lze um?stit libovoln? modul [Narusbaev A.A. Stavba lod? - XXI stolet?. - L.: Stavba lod?, 1988, str. 70-74]. Tak se montuj? p?epravn? n?doby pro r?zn? ??ely. Modul?rn? lod? byly postaveny v USA na Velk?ch jezerech.

Podobn? ?e?en?, je?t? d??ve, bylo navr?eno pro n?kladn? automobily. Je?t? d??v?j?? obdoby jsou remork?ry a r?zn? ?luny; parn? lokomotiva a r?zn? vozy

Parametrick? inverze. Opa?n? parametry. Vodi? je dielektrikum, dlouh? je kr?tk?, tmav? je sv?tl?, tvrd? je m?kk?.

P??klady parametrick? inverze:

· navrhli kovat t??ko deformovateln? a snadno oxidovat kovy a slitiny ve vakuu a z?rove? se obr?b?c? n?stroj a obrobek neoh??vaj?, ale ochlazuj? z 0 °C na pr?h k?ehkosti za studena [Vyn?lezce and Innovator, ?. 2, 1979, MI 0254].

· Zm?na velikosti sou??sti b?hem soustru?en? se obvykle prov?d? ??zen?m velikosti produktu. Pokud kontrolujete vzd?lenost mezi sondou a fr?zou, m??ete zaru?it naprosto p?esnou v?robu d?l?. Tento princip tvo?il z?klad nov?ch p?esn?ch soustruh? vytvo?en?ch ve ?v?carsku. P?i zpracov?n? produkt? s p??davkem 20-30 mikron? nen? nutn? n?sledn? brou?en?.

Inverzn? spojen?. Mo?n? stavy syst?mu t?kaj?c? se vnit?n?ch a vn?j??ch p?ipojen?. Existuje spojen? - nen? spojen?. Pozitivn? spojen? - negativn? spojen?.

P??klady inverzn?ch p?ipojen?:

· p?ipojit - odpojit (odpojit). Na tomto principu je postaveno mnoho komunika?n?ch prost?edk?, nap??klad telefonn? komunikace.

· V automatick?ch ??dic?ch syst?mech se pou??v? negativn? a pozitivn? zp?tn? vazba.

Inverze prostoru. Zm?na polohy v prostoru o 90° a 180°.

Jako p??klad uva?ujme polohu v?trn?ho elektrick?ho gener?toru.