Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления	Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ Міністерство аграрної політики україни Стр 1 из 11Следующая ⇒ МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ        ФАКУЛЬТЕТ                                                                     Кафедра   механіки та                                               сільськогосподарських    енергетики                                                                     машин     ОСНОВИ ТЕХНІЧНОЇ ТВОРЧОСТІ ТА ПАТЕНТОЗНАВСТВО МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ до виконання лабораторно-практичних робіт студентами інженерних спеціальностей   ЛЬВІВ 2009 Рекомендовано до друку методичною радою ЛДАУ Протокол № __ від ___________ р. Укладачі: к.т.н, доцент Д.В. Кузенко,                                           асистент А.Я Здобицький,                        к.т.н., доцент О.М. Крупич.   Відповідальний за випуск: к.т.н, доцент О.М. Крупич Рецензент: к.т.н., в.о. професора Б.І. Затхей     Редактор: М.М. Забор   Коректор: Д.В. Митякинська   © Львівський національний аграрний університет, 2009 ЗМІСТ ВСТУП…………………………………………………………………………..4 1. МЕТОДИКА ВИВЧЕННЯ КУРСУ НА ПРАКТИЧНИХ І ЛАБОРАТОРНИХ ЗАНЯТТЯХ ТА ВИКОНАННЯ ІНДИВІДУАЛЬНОГО ЗАВДАННЯ…………………………………………………………………..5 2. ВИЗНАЧЕННЯ РІВНІВ РІШЕННЯ ТВОРЧИХ ЗАДАЧ………………….10 3. ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДІВ РОЗВ’ЯЗАННЯ ВИНАХІДНИЦЬКИХ ЗАДАЧ………………………………………………………………………..14 4. ВИЗНАЧЕННЯ ІНДЕКСУ РУБРИКИ МПК РОЗРОБЛЕНОГО ТЕХНІЧНОГО ЗАСОБУ (ТЗ). ПОШУК АНАЛОГІВ…………………….25 5. СКЛАДАННЯ ОПИСУ ПАТЕНТУ (КОРИСНОЇ МОДЕЛІ) АБО РАЦІОНАЛІЗАТОРСЬКОЇ ПРОПОЗИЦІЇ І ОФОРМЛЕННЯ ГРАФІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ НА РОЗРОБЛЕНИЙ ТЗ……………………32 6. СКЛАДАННЯ ФОРМУЛИ ВИНАХОДУ І РЕФЕРАТУ. ОФОРМЛЕННЯ ВСІХ МАТЕРІАЛІВ ЗАЯВКИ……………………………...………………45 7. АНАЛІЗ ЗАДАНОГО ФУНКЦІОНАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ І ПАРАМЕТРІВ МЕХАНІЗМУ ТА ПОБУДОВА ЙОГО КОНСТРУКТИВНОЇ СХЕМИ……………………………………………....52 ВСТУП У всьому світі дедалі більшого значення набуває інтелектуальна власність, тому що питома вага прав на інтелектуальні продукти (інтелектуальний капітал) у внутрішньому і зовнішньому товарному обігу не припиняє збільшуватись. практично будь-який товар і будь-яка послуга, так чи інакше, як одну зі своїх складових мають інтелектуальну власність. Останнім часом в Україні спостерігається така ситуація, коли ті чи інші нові технології, в тому числі й інформаційні, які розроблені українськими вченими, визнаються іншими державами, стають їх надбанням, а Україна від цього нічого не отримує. це пояснюється передусім відсутністю чіткого розуміння того, що використання правових механізмів захисту прав інтелектуальної власності не менш важливе, аніж власне розробка нових технологій, створення якісних товарів, надання потрібних послуг або вічних творів літератури і мистецтва. Сфера інтелектуальної власності - це цілий комплекс прав і відносин, з котрого неможливо відокремити будь-яку частину без шкоди для всіх інших. так, наприклад, авторське право пов'язане з правом на товарні знаки, патентне право дуже часто стикається з авторським правом тощо. Винахідницька і патентно-ліцензійна робота є невід’ємною частиною діяльності наукових та інженерно-технічних робітників в усіх сферах народного господарства, тому що сьогодні суспільство, як ніколи, зазнає потреби в корисних винаходах: природні ресурси вичерпуються, а одна третина швидкозростаючого на землі населення страждає від голоду. Сучасні інженер і вчений повинні володіти не тільки глибокими знаннями у сфері науки і техніки, але також основами правової охорони інтелектуальної власності, не віддаючи своє науково-технічне досягнення іншим через незнання методів його оформлення, охорони і захисту. Практична робота № 1 Мета роботи. Засвоїти методику вивчення курсу на лабораторно-практичних заняттях, виконання індивідуального завдання та ознайомитьсь із правилами техніки безпеки. 2. Тривалість заняття – 2 академічні години. 3. Обладнання робочого місця: Журнал реєстрації інструктажу з техніки безпеки, набір прикладів готових рішень винахідницьких задач, комп’ютер з програмним забезпеченням. 4. Місце проведення заняття: лабораторія №38 розрахункового курсу кафедри сільськогосподарських машин. Загальні відомості Для засвоєння вивченого матеріалу з дисципліни “Основи технічної творчості та патентознавство” студентам необхідно старанно підготовляти кожну заплановану лабораторно-практичну роботу, завчасно вивчати її зміст і послідовність виконання. Перед лабораторним заняттям здійснюється опитування усіх студентів групи по темі лабораторної роботи. Потім дається пояснення про особливості виконання роботи і зміст звіту. В кінці заняття викладач підсумовує виконану роботу і дає завдання про підготовку до наступного лабораторного заняття. Передбачено консультації студентів навчальними майстрами і викладачами кафедри у лабораторіях кафедри в позаурочний час. На лабораторно-практичних заняттях формулюються і вирішуються конкретні технічні задачі, закони розвитку, перетворення і вдосконалення технічних систем, суть технічних і фізичних суперечностей та прийоми їх розв'язання, методи інженерної і технічної творчості, основи функціонально-вартісного аналізу технічних об'єктів, основи алгоритму розв'язку винахідницьких задач, основи патентознавства, основи системи охорони і захисту інтелектуальної власності, авторські права і об'єкти промислової власності. У кінці лабораторної роботи вибірковим опитуванням підсумовується її виконання і засвоєння матеріалу, акцентуються позитивні й негативні моменти, аналізується ставлення студентів до заняття та робиться висновок про досягнення мети. Після кожної лабораторної роботи студенти оформляють звіт, який показують ведучому викладачу перед початком і у кінці заняття. Звіти слід писати технічно грамотно і акуратно. Схеми, ескізи й таблиці потрібно виконувати олівцем з використанням креслярських приладів. У випадку відсутності студента на лабораторно-практичних заняттях він зобов’язаний їх відпрацювати у вільний від занять час. Відпрацювання полягає у самостійному опрацюванні матеріалу під наглядом ведучого викладача (навчального майстра), оформленні та захисті звіту про виконану роботу з диференційованою оцінкою. Якщо пропущене заняття не відпрацьоване, то студент до підсумкового модульного контролю не допускається. За кредитно-модульної системи організації навчального процесу (100 балів з дисципліни) виділяється поточна успішність, підсумковий контроль, індивідуальна робота, які за реально набраними балами оцінюються у національній системі: 90-100 балів- в і д м і н н о; 75-89 балів- д о б р е; 60-74 бали-з а д о в і л ь н о; 35-59 балів-незадовільно з правом перездачі; 1-34 бали-незадовільно без права перездачі (з повторним вивченням дисципліни). Виконання лабораторно-практичних робіт на кафедрі с.-г. машин пов’язане з ознайомленням із натурними зразками с.-г. техніки та її макетів, окремі з яких мають значні габарити, загострені та активні робочі органи. Тому перед початком виконанням лабораторно-практичних робіт проводиться навчання студентів методам безпеки праці, для реєстрації якого використовується журнал, де записують вступний інструктаж з техніки безпеки, а інструктаж, що проводиться на робочому місці, в журнал не записується. Під час виконання лабораторних робіт треба суворо дотримуватися наступних правил безпеки праці: - до роботи допускаються тільки ті студенти, які добре засвоїли правила безпеки праці; - під час піднімання або опускання начіпних машин і знарядь забороняється перебування сторонніх осіб, крім тих, хто безпосередньо виконує операції; - під час вивчення конструкцій машин забороняється самовільно вмикати механізми приводу їх робочих органів; - перед прокручуванням машин або окремих робочих органів від руки треба переконатися, що в цьому немає небезпеки; - забороняється перебувати перед різальними апаратами збиральних машин і комбайнів, що готові до роботи; - забороняється перебувати або працювати в широкому і незаправленому одязі біля обертових частин машини; - студентам забороняється торкатися руками та іншими відкритими ділянками тіла до машин, що мають електричний привід; - студентам категорично забороняється самовільно пускати в роботу машини, лабораторні установки, демонстраційне та інше обладнання; - категорично забороняється палити цигарки або тримати відкритий вогонь біля машини. Для кращого закріплення теоретичних знань передбачено виконання самостійної роботи, яка полягає у самостійному вивченні і конспектуванні питань завданих викладачем на лекційних заняттях і оцінюється усним опитуванням і перевіркою конспекту лекцій під час здавання заліку та Індивідуальної роботи студентів яка виконується за завданням викладача з даної дисципліни і оцінюється по її завершенню але не пізніше терміну здачі модуля. Вона полягає у вдосконаленні конструкції вузлів серійних зразків техніки АПК, або розробці нової конструкції вузла. Результати роботи оформляються як матеріали заявки на патент або раціоналізаторську пропозицію з необхідними графічними (схеми, креслення) і текстовими частинами (заяви, опису функціонування і суті розробки, формули винаходу, реферату). Методика виконання роботи Якість лабораторних занять залежить від методики їх проведення. Кафедрою практикується проведення лабораторних занять з вивченням законів розвитку і перетворення технічних систем, методи наукової і інженерної творчості, алгоритм рішення винахідницьких задач. Вивчаються питання охорони і захисту інтелектуальної власності, об'єктів промислової власності і авторського права, оформляються заявки на винахід(корисну) модель чи раціоналізаторську пропозицію та інші. Серед прогресивних методів використовується проблемне навчання, яке полягає у створенні проблемних ситуацій. Такі ситуації студенти повинні добре розуміти і визначити шляхи вирішення їх під час виконання лабораторної роботи або самостійного опрацювання матеріалу. Для кращого засвоєння матеріалу засвоєння матеріалу групу студентів розподіляють ланки, або підгрупи, яким видають завдання відносно вирішення конкретної інженерної задачі. Наприклад, вкладання конструктивної схеми механізму для перетворення і передачі руху, побудова конструктивної функціональне структури пристрою, вдосконалення конструкції технічного засобу або його механізація за допомогою пневматичного чи гідравлічного приводів. Зміст звіту Оформити (за індивідуальним варіантом) завдання для виконання індивідуальної роботи. Питання для самоконтролю 9.1. Що вивчає дисципліна “Основи технічної творчості та патентознавство”. 9.2. Яких заходів безпеки слід вживати під час регулювання робочих органів начіпних сільськогосподарських машин (знарядь)? 9.3. Які травмонебезпечні ситуації можуть виникати під час проведення лабораторно-практичних занять? 9.4. Що категорично забороняється робити студентам під час виконання лабораторно-практичних робіт на кафедрі? Бібліографічний список 1. Кузнєцов Ю.М., Луців І.В., Дубиняк С.А. Теорія технічних систем: Навч. посібник / За ред. Ю.М. Кузнєцова. К. – Тернопіль, 1998. – 310 с., іл. 2. Чус А.В., Данченко В.Н. Основы технического творчества: Учеб. Пособие. – Днепропетровск: ДметИ, 1980. – 107 с. 3. Кузнєцов Ю.М., Скляров Р.А. Прогнозування розвитку технічних систем: Навч. посібник / За ред. Ю.М. Кузнєцова. К. – Тернопіль, 2004. – с. 323: іл. 4. Кузнєцов Ю.М. Патентознавство та авторське право: Підручник. – К: Кондор, 2005. – 428 с. 5. Гряник Г.М., Лехман С.Д., Будко Д.А. Охорона праці. –К.: Урожай, 1994.–272 с. Практична робота №2 Загальні відомості        Творчість  - це самостійна діяльність людини, пов’язана з постановкою або вибором завдання, пошуком умов і способу його вирішення і створення соціально нового результату.     Творчість у різних сферах діяльності людини залежно від поставленого завдання можна уявити в певному просторі трьох координат (3D): за суб’єктом (Х), об’єктом (У), адресатом (Z) (рис. 1). Як відомо, процес рішення технічних задач можна умовно розділити на декілька стадій (А, Б, В, Г, Д, Е):     А - вибір задачі;      Б - вибір пошукової концепції;     В - збір інформації;     Г - пошук ідей рішення;     Д - розвиток ідеї в конструкцію;     Е - впровадження, Виходячи із складності поставлених задач та вагомості отриманих результатів на кожній із відмічених стадій, винахідницькі задачі діляться на 5 рівнів творчості (табл. 5.1) Рис. 1. Рівні творчості в залежності від поставленого завдання Нижче наведені приклади винахідницьких задач за рівнями складності, а в табл. 5.1 аналіз отриманих результатів. 1 рівень – запропоновано захисний ковпак для балонів виготовляти з пластмаси для економії металу (задача очевидна). 2 рівень – для відокремлення феромагнітних частин з поверхні постійного магніту запропоновано використовувати в’язкий матеріал, зокрема пластилін (напрямок очевидний а варіантів декілька). 3 рівень – для зменшення зносу пари гвинт-гайка запропоновано розміщувати їх з постійним робочим зазором, а в їх різьбі вмонтувати обмотки для створення електромагнітного поля…(змінений об’єкт в порівнянні з прототипом). 4 рівень – для контролю зношення двигуна запропоновано добавляти в масло люмінофори і по зміні свічення вести контроль (змінено вихідний спосіб). 5 рівень – імпульсний електричний розряд всередині рідини, який володіє високою концентрацією енергії (електрогідравлічний удар) – відкриття. Рівні технічної творчості і їх стадії Рівні Стадії творчого процесу
	А вибір задачі	Б вибір пошукової концепції	В збір інформації	Г пошук ідеї рішення	Д розвиток ідеї в конструкцію	Е впровадження
1	Використана нова задача	Використана готова пошукова концепція	Використані наявні відомості	Використано готове рішення	Використана готова конструкція	Впроваджена нова конструкція
2	Обрана одна з кількох задач	Обрана одна пошукова концепція з кількох	Зібрані відомості з кількох джерел	Обрано одне рішення з кількох	Обрана одна з кількох конструкцій	Впроваджена модифікація готової конструкції
3	Змінена вихідна задача	Пошукова концепція змінена стосовно умов задачі	Зібрана інформація змінена стосовно умов задачі	Змінено відоме рішення	Змінена вихідна конструкція	Впроваджена нова конструкція
4	Знайдена нова задача	Знайдена нова пошукова концепція	Отримані нові дані, що стосуються задачі	Знайдено нове рішення	Створена нова конструкція	Конструкція застосована по-новому
5	Знайдена нова проблема	Знайдено новий метод	Отримані нові дані, що стосуються проблеми	Знайдено новий принцип	Створені нові конструктивні принципи	Змінена вся система, в яку ввійшла нова конструкція

Методика виконання роботи

Ознайомитись із конкретними рішеннями винахідницьких задач;

Визначити мету винаходу;

Описати вирішення сформульованої задачі;

Визначити рівень творчості винахідницьких задач.

Зміст звіту

8.1. Ознайомитись та проаналізувати готові рішення винахідницьких задач.

8.2. Визначити рівень складності готових рішень винахідницьких задач.

8.3. Написати висновок по роботі.

Питання для самоконтролю

9.1. Дайте визначення творчості?

9.2. Перелічіть стадій рішення творчих задач.

9.3. Скільки існує рівнів творчих задач?

9.4. Для чого проводять визначення рівня творчості творчої задачі?

Бібліографічний список

1. Кузнєцов Ю.М., Луців І.В., Дубиняк С.А. Теорія технічних систем: Навч. посібник / За ред. Ю.М. Кузнєцова. К. – Тернопіль, 1998. – 310 с., іл.

2. Чус А.В., Данченко В.Н. Основы технического творчества: Учеб. Пособие. – Днепропетровск: ДметИ, 1980. – 107 с.

3. Кузнєцов Ю.М., Скляров Р.А. Прогнозування розвитку технічних систем: Навч. посібник / За ред. Ю.М. Кузнєцова. К. – Тернопіль, 2004. – с. 323: іл.

Практична робота №3.

Загальні відомості

Нині в інженерній практиці розроблено багато (більше 100) методів активізації творчості, які можна умовно поділити на дві групи:

1.  евристичн і, за допомогою яких вирішують завдання технічної творчості без використання ЕОМ;

2.  комп'ютерні, побудовані на використанні ЕОМ.

Можлива і інша класифікація методів, згідно з якою їх можна розділити на чотири групи:

1. Системні, які направлені на послідовний перебір усіх можливих варіантів рішення і побудовані на принципах аналізу побудови і особливостей ТС (об’єкта).

2. Асоціативні (психологічна активізація творчості), які передбачають активізаці генерування ідей шляхом психологічного подолання інерції мислення.

3. Програмні (алгоритмічні), які передбачають більш або менш цілеспрямований рух до вирішення завдання.

4. Комбіновані, як сполучення перших трьох груп методів.

Більш детально з окремими методами рішення творчих задач можна ознайомитись в рекомендованій літературі, наведеній в кінці даних методичних рекомендацій. Зупинимось лише на двох, найбільш вживаних на наш погляд методах.

5.1. Метод морфологічного аналізу

Метод морфологічного аналізу спрямований на послідовний перебір усіх можливих варіантів рішення і є яскравим прикладом системного підходу до рішення творчих задач.

Мета методу - системно досліджувати усі можливі варіанти рішення задач, які витікають із закономірностей будови (морфології) об'єкту (ТС), що удосконалюється, і тим самим врахувати, крім відомих, незвичайні варіанти, котрі при простому переборі могли бути знехтувані.

Ідея методу - відійти в зону, далеку від того, що лежить на виду.

Суть методу полягає в тому, що в ТС яка удосконалюється виділяють декілька характерних для неї структурних, морфологічних ознак, за кожною з котрих складають максимально повний перелік різних конкретних варіантів (альтернатив) технічного вираження використання цих ознак. Таким чином, кожна ознака може характеризувати певний конструктивний вузол (елемент структури) ТС, деяку функцію (або зв'язок між елементами), певний режим роботи (або стану) ТС, якусь форму взаємодії вузлів (елементів), тобто параметри, характеристики ТС, від котрих залежить вирішення проблеми і досягнення основної мети.

Ознаки з їх альтернативами розташовують у вигляді таблиці, яка зветься морфологічним ящиком (матрицею, картою, моделлю або таблицею), що дозволяє краще уявити пошукове поле. Матриці можуть бути записані у буквеному або цифровому вигляді по рядках або по стовпчиках:

                                                                  (1)

Перевага методу - його багатоваріантність. Оскільки метод заснований на використанні морфології об'єктів, він дозволяє організувати простір (обшир) змін об'єкту (морфологічний ящик) і систематично його аналізувати. При цьому на відміну від простого перебору виключається пропущення якихось варіантів, що дозволяє подолати інерцію мислення фахівців, знайти оригінальні рішення на неосяжній (неоглядній) в розумінні повного перебору множині (полі).

До недоліків методу належить те, що поряд з реально можливими комбінаціями варіантів характеристик (або ознак) морфологічна матриця має велику кількість несумісних варіантів. Поки що не розроблено апарату вибору допустимих рішень з великої кількості можливих варіантів. В теперішній час для вирішення цієї задачі мають місце спроби використання ЕОМ. Коли буде знайдено дійсно практичний і універсальний метод оцінки ефективності застосування того чи іншого варіанту, можна буде, виходячи тільки з теоретичних міркувань, обирати оптимальну комбінацію елементів для кожної проектованої ТС. Таким чином, процес винахідництва, по суті, був би замінений безпосередньо аналізом альтернативних варіантів.

Частіше всього виявляється, що робочі характеристики ТС, в основу побудови якої покладена невідома раніше комбінація елементів (ознак), в більшій чи меншій мірі є невизначеними, що залежить від ступеню відходу від існуючого рівня розвитку техніки.

Область застосування методу - рішення технічних задач, які відносяться до об'єкту (ТС) в цілому при наявності повної інформації про об'єкт (ТС) і направлені на удосконалення об'єкту (ТС). Застосовування методу вимагає систематизованого логічного мислення. Найбільш доцільна область використання методу - рішення конструкторських задач загального плану (проектування машин, їх вузлів, механізмів, технологічного оснащення, інструментів, пошук технологічних принципів, компонувань, схем, способів формоутворення, тощо).

Метод можна використовувати при прогнозуванні розвитку ТС, при визначенні можливості патентування в тому чи іншому абстрактному вигляді комбінацій основних параметрів з метою "заблокувати" можливі майбутні винаходи.

Є п'ять послідовних етапів морфологічного аналізу:

1) точне формулювання задачі (проблеми), яка відображає основну вимогу до об'єкту;

2) розподіл об'єкту на функціональні елементи (ознаки) з складанням списку усіх морфологічних ознак і вимог до них, тобто усіх важливих характеристик об'єкту, його параметрів, від котрих залежать рішення проблеми і досягнення основної мети;

3) незалежний розгляд усіх елементів (ознак) і вибір для кожного повного набору різних варіантів реалізації, тобто складання усіх можливих варіантів за кожною характеристикою незалежно і побудова морфологічної моделі (таблиці, ящики, матриці);

4) аналіз функціональної цінності рішень, які виникають з матриці з визначенням цінності усіх одержаних варіантів, тобто синтез варіантів об'єкту;

5) вибір найбільше раціональних варіантів конкретних рішень, тобто вибір кращих сполучень згідно заданого критерію.

Розглянемо особливості виконання кожного етапу.

  Етап 1. Формулювання задачі. Часто початкове формулювання задачі не містить прямої вказівки про потребу вести конструкторський пошук її компонування. Пряме розуміння задачі буває заховане за багатослівністю її викладення або за невдало обраною термінологією. Метод потребує точного формулювання. Проте цю вимогу нелегко виконати.

Етап 2. Розподіл об'єкту на морфологічні ознаки. Точне формулювання задачі дозволяє виділити коло характеристик об'єкту (структурних елементів, зв'язків і їх ознак), від котрих в основному залежить виконання заданих вимог. В загальному випадку для конструкцій в якості морфологічних ознак можуть бути обрані: а) функціонально важливі елементи (деталі, вузли, прилади і т. і.); б) взаємний зв'язок між елементами; в) взаємне розташування елементів.

Етап 3. Складання морфологічної моделі (матриці). Основна вимога до цього етапу - недопустимість критичної оцінки по відношенню до сформульованих варіантів характеристик об'єкту. Таку критичну оцінку здійснюють на наступному етапі стосовно до одного або декількох варіантів у цілому. При цьому не враховують взаємозв'язки між різними варіантами інших характеристик. Щоб підвищити вірогідність внесених в морфологічну матрицю нових, оригінальних варіантів об'єкту, необхідно використовувати інформацію, яка відноситься не тільки до даного об'єкту або класу об'єктів. Ефективним є функціональний підхід, який дозволяє використовувати інформацію з інших галузей техніки. При цьому слід керуватися наступним. Спочатку складають загальний перелік варіантів розглядуваної характеристики. Потім групують їх за принципом близьких властивостей. З кожної групи варіантів відокремлюють найбільш важливі. Скорочений перелік включають в морфологічну таблицю. Ця процедура скорочує неістотну інформацію.

Етап 4. Синтез варіантів об'єкту. Після заповнення морфологічної матриці переходять до синтезу варіантів. Кількість варіантів може обчислюватись астрономічними числами, тому що кожна і -та характеристика з "п" характеристик володіє певним числом К_і різних варіантів (альтернатив). Сукупність варіантів морфологічної матриці дає можливість визначити повну кількість рішень:

                                                                                                (2)

Якщо кожна з "п" характеристик має однакову кількість альтернатив (К₁=К₂=...=К_п=сопst), то повна кількість рішень

                                               N = Kⁿ.                                                 (3)

З врахуванням великої кількості варіантів безсистемний їх перебір несприятливий. При виконанні четвертого етапу слід керуватися переліком технічних вимог, які є в технічному завданні і відкоректовані з урахуванням уточнення формулювання задачі.

Етап 5. Вибір раціональних (кращих) варіантів. На цьому етапі вибирають не більш 2-3 варіантів кращих рішень для детальної конструктивної проробки.

Можна рекомендувати такий порядок вибору кращих рішень:

1) здійснити ранжування вимог по їх значимості;

2) здійснити ранжування варіантів рішення з врахуванням числа вимог, які вони задовольняють, і їх значимості;

3) використовуючи експертні оцінки або інший метод неформальних процедур, вибрати 2-3 найбільш сприятливих варіанти.

Методика виконання роботи

Суть методу розглянемо на прикладі синтезу швидкохідних підшипників. Приклад

1. Запропонувати варіанти виконання швидкохідних підшипників і вибрати краще рішення по швидкохідності з урахуванням сприйняття радіального навантаження.

2. Формуємо основні ознаки підшипника (рис. 5.1)

3. Будуємо морфологічну таблицю (матрицю) схем підшипників  (табл. 5.1).

1. зовнішнє кільце К₃;

2. проміжне середовище С;

3. внутрішнє кільце К_в;

4. допоміжні елементи Е_д;

5. сприйняття навантаження Н.

Таблиця 5.1

Морфологічна таблиця схем підшипників

Продовження табл. 5.1

В скороченому вигляді табл. 5.1 можна представити як морфологічну матрицю схем підшипників з цифровим позначенням альтернатив по аналогії з матрицею (1).

Таблиця 5.2

Синтезовані схеми підшипників за ознакою швидкохідності

№ варіан.	Позначен.	Схема підшипника	Сполучення альтернатив*	Назва підшипника
1	Х1		1.1 - 2.1 - 3.1 - 4.1 - 5.1	Кульковий підшипник радіальний
2	Х2		1.1 – 2.4 – 3.1 – 4.4 – 5.1	Гідростатичний радіальний
3	Х3		1.1 – 2.5 – 3.1 – 4.4 – 5.1	Аеростатичний радіальний
4	Х4		1.1 - 2.6 – 3.4 – 4.4 – 5.1	Магнітний радіальний
*Примітка: для варіантів 2 – 4 підкреслені нові альтернативи у порівнянні з варіантом 1

В табл. 5.2 зведені результати, де варіанти відомих підшипників, які сприймають радіальне навантаження, в порядку підвищення максимальних значень частот: Х1 – n = (5…10)·10³хв^-1; Х2 – n = (10…15)·10³хв^-1; Х3 – n = (50…100)·10³хв^-1; Х4 – n до 800·10³хв^-1.

5.2. Метод десяткових матриць пошуку (ДМП)

Автор цього методу - Повілейко Р.П. (1972 р., м. Новосибірськ).

Призначення - для пошуку нових технічних рішень на основі взаємозв'язку показників технічних об'єктів і евристичних прийомів з побудовою матриці.

В літературі по методиці конструювання і винахідництва зустрічаються відомості про можливі прийоми вирішення технічних протиріч, а також ті показники, що змінювалися при використанні цих прийомів: всього 428 авторських прийомів і 129 показників. З них у результаті порівняльного аналізу виділили 223 оригінальних не дубльованих прийоми і 95 показників. В результаті групування спеціальними методами (з використанням теорії графів і ЕОМ) було сформовано 10 груп показників, включаючи художньо-конструкторські, зручності обслуговування та безпеки.

ДМП на базі десяткової розбивки показали себе доступними для сприйняття, легкими в запам'ятовуванні і зручними в користуванні. Контрольна перевірка ДМП на 500 оригінальних винаходах, що представляють загально технічний інтерес, і на 1000 галузевих винаходах (2 серії по 500 з області верстатобудування) переконала, що жодна з них не вийшла за рамки виділених груп прийомів і показників. Ряд додаткових незалежних перевірок підтвердив логічність, психологічну обґрунтованість і об'єктивність представлення поля конструкторсько-винахідницького пошуку у вигляді ДМП.

Формування ДМП і застосування поняття системи привело в підсумку до цікавого результату. Виявилося, що будь-які з наявних описів конструкторсько-винахідницького пошуку (незалежно чи робив їх автор чи спостерігач-психолог) зводяться всього лише до двох дій: кроків по індексованих комірках ДМП і звуженню-розширенню розглянутої технічної системи. Якщо говорити коротше, то конструкторсько-винахідницький пошук — це пульсація системи в ДМП.

Технічні протиріччя виникають як між однорідними показниками всередині деякої їх групи, так і між групами показників, причому в одному «протиріччі» можуть зіштовхуватися два, три і більше показники. Вирішення такого протиріччя може поліпшити один який-небудь показник за рахунок іншого чи інших, але може поліпшуватися і група показників. Основні групи показників, що враховуються при конструюванні машини чи системи машин:

П1. Геометричні (довжина, ширина, висота, площа,...);

П 2. Фізико-механічні (вага, міцність, еластичність,...);

П 3. Енергетичні (вид енергії, К.К.Д,...).

П 4. Конструкційно-технологічні (технологічність, транспортабельність, складність,...);

П 5. Надійність і довговічність;

П 6. Експлуатаційні (продуктивність, точність, стабільність параметрів,...);

П 7. Економічні (собівартість, трудові витрати на виробництво й експлуатацію, втрати,...);

 П 8. Ступінь стандартизації й уніфікації;

П 9. Зручність обслуговування і безпека (шум, вібрації, освітленість, вологість,...);

П 10. Художньо-конструкторські (гармонійність, масштабність, колір,...). Для перетворення показників використовують 10 груп евристичних прийомів:

Е1. Неологія - перенос у дану область техніки нових для неї значень основних показників ТС;

Е2. Адаптація - пристосування відомих процесів, конструкцій, форм, матеріалів і їхніх властивостей до даних конкретних умов;

ЕЗ. Мультиплікація - множення, збільшення основних показників наприклад, багатоінструментальність і багатопозиційність верстата для підвищення продуктивності обробки);

Е 4. Диференціація показників (дроблення, поділ, очищення,...);

Е5. Інтеграція показників (додавання, поєднання, змішування, зближення,...);

Е 6. Інверсія - зміна порядку на протилежний, звертання, вивертання,...); Е 7. Імпульсація - імпульсна зміна показників ТС;

Е 8. Динамізація - зміна в часі ваги, температури, розмірів, кольору й інших показників ТС;

Е9. Аналогія - пошук і використання подібності, подоби в якому-небудь відношенні показників даної ТС і відомих;

Е10. Ідеалізація - наближення показників ТС до ідеальних.

Матриця "показники - прийоми" (типу 10x10) дає осередки зміни якого-небудь з параметрів ТС, що сприяють виникненню асоціацій, які активізують пошук ідеї рішення (табл. 5.3).

Таблиця 5.3

Матриця "показники-прийоми"

Зміст звіту

Привести морфологічну матрицю заданого технічного об’єкта.

Синтезувати 2…3 технічних рішення згідно складеної матриці.

Привести 2…3 приклади використання методу десяткових матриць для рішення заданої творчої задачі.

Зробити висновок по роботі.

Питання для самоконтролю

Перелічіть методи класифікації інженерної творчості.

Які завдання вирішують за допомогою евристичного методу;