Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Страницы: Пред. 1 ... 21 22 23 24 25 След.
RSS
Возможна ли теория изобретений, имеющая практическое значение?, О процессах практического создания изобретений, нового продукта - главной ценности технической цивилизации.
Курс Изобретариума представляет упорядоченный итог работы исследования изменений  качественных характеристик известных устройств техники, имеющих патентную защиту.
Он предназначен для изучения принципов создания изобретений практически, без обращения к эвристике или мистике.  
Руководствуясь лишь логикой предложенного принципа возможен  переход к пониманию   практического подхода к созданию изобретений.
И неважно как технически осуществляется сам процесс такой работы,  важен её результат  – созданное изобретение -  основной продукт и ценность технической цивилизации.
Изменено: Владимир - 12.02.2015 18:29:34
Изобретение создаётся не по "алгоритму", а по определённой стратегии.

СТРАТЕГИЯ ПО КАЧЕСТВЕННОМУ ИЗМЕНЕНИЮ ОБЪЕКТОВ ТЕХНИКИ И СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ.

Вводная часть.
Практической основой процесса  качественного изменения объектов техники и создания изобретений является исследования выбранного объекта техники или природного аналога на  предмет его действительных возможностей в получении требуемой пользы в необходимых объёмах.  

Примечание.
Природным аналогом самолёта, например,  являются крупные птицы, способные долго планировать в воздухе.
Поэтому полёт самолёта подобен парению в воздухе крупной птицы.  


Побудительным мотивом исследований является настоятельная потребность или  жизненно важная необходимость в обретении техническим способом требуемой пользы в неограниченных объёмах.
Ограниченность технических или природных возможностей имеет свои причины в качественном состоянии рассматриваемого объекта предназначенного и обладающего   возможностями производства требуемой  пользы.    
Объект техники, подвергаемый изысканию причин ограниченности технических возможностей в получении требуемой пользы, становится прототипом (прообразом) объекта будущего изобретения.
Целью изысканий является определение границ технических возможностей объекта изучения и составление общего представления о его качественном состоянии.
ps
Понимание устройства объекта техники, как прототипа потенциального изобретения,  тождественно пониманию ограниченности его технических возможностей предназначенных для получения  некоторой пользы в требуемом размере.
Польза, для производства которой предназначен технический или природный объект, является обязательным, жизненно необходимым продуктом, ради которого предпринимаются  действия по качественному изменению рассматриваемого  объекта и созданию на его основе изобретения.
Всякий рассматриваемый технический или природный объект обладает ограниченностью технических возможностей и содержит её причину.  
Причина ограниченности технических возможностей является  причиной противодействия в получении требуемой пользы или в увеличении её размеров.  
Причина ограниченности есть источник противодействия.
Источник противодействия обусловлен  предельными значениями определённых качественных характеристик прототипа ответственных за   производство требуемой пользы.
Предельные значения  эффективности качественных характеристик  объекта техники завязаны на  множестве  физических, химических процессов действующих в нём.
Причины противодействия в объекте техники  проявляются в виде активного противодействия определённого  его звена (части), вызванное его реагированием на обеспечение требуемой пользы или на пробное прямое её увеличение в заданных или экстремальных условиях.
Противодействие имеет разнообразную природу: разрушение,  выход из строя, снижение эффективности и эксплуатационных характеристик, остановку производственного процесса, усложнения технологии или конструкции, снижение КПД, увеличение затрат, потерь и т. д.  
Каждый вид противодействия имеет вполне определяемую причину его возникновения.
9.jpg (42.75 КБ)
Средства исследований.
Границы ограниченности технических возможностей определяются с помощью экспериментальных исследований, опытно – конструкторских работ, опытных и производственных испытаний, коммерческих и показательных демонстраций, штатной и интенсивной эксплуатации объекта техники, изменений внешних условий.  
Материалами, указывающими на границы технических возможностей,  являются протоколы испытаний, различные формы записи изучаемых процессов, акты технического осмотра после разрушающих и ресурсных испытаний, акты  материаловедческого контроля, обзоры технических характеристик аналогов и прототипов, ведомости учёта деталей и узлов крайнего износа, результаты натурных и модельных испытаний на специальных стендах и т. д.
Насколько полно и достоверно определена причина ограниченности технических возможностей исследуемого объекта техники (прототипа) настолько будет результативным и успешным процесс его качественного изменения при создании изобретения.
В описаниях изобретений обязательным является  изложение  причин ограниченности технических возможностей прототипа в получении конкретной пользы в требуемых размерах.

Пример.  Изобретение а. с. 452412 «Вкладыш к поддону для изложницы» ХАИ 1975г.
001.JPG (220.11 КБ)
Справка.   Вкладыш при разливке жидкой стали служит препятствием для опасного проплавления поддона и, тем самым,  он предотвращает приварку слитка к поддону.

Ограниченность технических возможностей объекта техники.
Применяемый вкладыш изготавливается из литой стали.
Вкладыш, как правило, надёжно привариваться к слитку, что обеспечивает штатную работу блюминга  при прокатке слитка.

Требуемая польза.
Штатная работа блюминга или надёжная приварка вкладыша к слитку.

Противодействие получению данной пользы.
Случается, вкладыш не приваривается к слитку, что вызывает его отрыв от слитка при прокатке на блюминге и аварийную остановку последнего.


Причина ограниченности технических возможностей в получении данной пользы:  
литая сталь вкладыша или сплошная структура  материала вкладыша.  
К вопросу создания исходных объектов техники.

Небольшое вступление.
Аглицкие мастера в рассказе Лескова Н. С. «Левша»,  создавая механическую блоху, естественно, ориентировались на её природный прототип (Природа держит здесь монополию на творчество).
Природная блоха имеет внешнюю твёрдую оболочку тела и внутреннюю мускулатуру, приводящую её лапки в движение.
Эти составные части природной блохи стали прообразом механической блохи – необычной игрушки.
Мастера конструктивно соединили миниатюрную внешнюю стальную оболочку  модели блохи с миниатюрным приводом внутри, специально предназначенным для  передачи движения её подвижным частям (таков принцип создания исходных объектов техники).
Изюминкой механической блохи являлся миниатюрный двигатель, рассчитанный на силу достаточную только для имитации движения ног и несения общего  веса механической блохи.
Двигателем, очевидно, был миниатюрный часовой механизм, в создании которого они достигли высочайшего  совершенства.
Поэтому никакие микроскопические подковы на лапках механической блохи этого достижения не заменят, хотя  мастерство исполнения  и того и другого примерно на одинаковом уровне.
Такой «подарок» русскому царю говорил о техническом достижении аглицких мастеров. Другими словами это звучало бы примерно так: «вы по старинке плодите обычных блох, а мы, за неимением оных,  сами их производим из стали».
Ныне создано множество насекомоподобных робототизированных устройств и летательных аппаратов, однако принцип  их построения не изменился – это соединение внешней твёрдой оболочки модели насекомого с начинкой  привода её подвижных частей.
Далее идёт совершенствование исходного объекта с целью получения большей необходимой пользы в требуемом размере и это тоже изобретательство.
9.jpg (42.75 КБ)
Изменено: Владимир - 26.02.2015 22:53:51
PS
По результатам исследований составляется схема противодействия   (модель помех) в получении конкретной  пользы в требуемом размере.
Схема противодействия определяет границу технических возможностей выбранного объекта исследований (прототипа).
Схема показывает причинно – следственную связь между  требуемой пользой, с одной стороны, и причиной её ограниченности, с другой.

Крайность конкретной пользы и крайность характеристик  причины её ограниченности имеют бесценное свойство сходиться, становиться тождественными, аналогичными, поэтому к  ним применим метод отождествления.
Отождествление имеет основополагающее, решающее значение для последующего процесса создания потенциального изобретения.


Предельная степень значений качественных  характеристик звена, содержащего причину противодействия, всегда соотносится с предельной  степенью ограниченности качества пользы  -  они  принципиально тождественны:  предельное  значение возможности получения конкретной пользы тождественно предельному значению качественных характеристик  причины её ограниченности.
Из них составляют тождество или систему тождеств между пределом пользы и пределом причины её ограниченности.
Система тождеств  это  логически построенная последовательность установленных соответствий пределов  пользы и пределов  причины её ограниченности.  
Тождество или система тождеств является выражением несовершенства рассматриваемого объекта техники.

Например.  
Граница ограниченности технических возможностей блюминга определяется следующей схемой противодействия (моделью помех), которая состоит, с одной стороны, из  штатной работы блюминга или надёжной приварки вкладыша к слитку (требуемая польза), а с другой  - из  сплошной литой структуры материала вкладыша для поддона изложницы (причины её ограниченности).  
Система моделей помех схематично представляет  следующую логически построенную последовательность.
Работа блюминга << надёжность приварки вкладыша.
Надёжность приварки вкладыша к слитку << сплошная литая структура материала вкладыша.
Работа блюминга << сплошная литая структура материала вкладыша.

(Знак <<  означает противодействие, несоответствие, неравенство)


Отметим.
Предел ограниченности пользы – это нештатная работа блюминга (его аварийная остановка) или ненадёжная приварка вкладыша к слитку.
Предел качественных характеристик звена, содержащего причины ограниченности пользы – это литая сталь вкладыша или сплошная литая структура материала вкладыша.
Логически выстроенная система тождеств между пределом пользы и пределом качественных характеристик причины её ограниченности имеет   следующую последовательность.
Нештатная работа блюминга = (тождественна) ненадёжной приварке вкладыша.
Ненадёжная приварка вкладыша к слитку = сплошной литой структуре материала вкладыша.
Нештатная работа блюминга = сплошной литой структуре материала вкладыша.

(Знак = означает тождество, соответствие, равенство)
Данная система тождеств выражает несовершенство поддона изложницы в части материала вкладыша, которое имеет последствия для работы блюминга.
Изменено: Владимир - 28.02.2015 16:03:04
Переход к модели  новации.
Переход к модели новации это обращение выражения несовершенства рассматриваемого объекта техники в выражение его совершенства или перевод несовершенств объекта в  противоположное состояние.
Переход к модели новации оформляется  в виде теоретической схемы поддержки (модели стимулов) получения необходимой пользы в требуемом размере.                                                                                        
Такой переход означает противоположение установленного выражения  несовершенства.                    
Противоположение означает преобразование системы тождеств установленного выражения                        несовершенства.                                                                                                                            
Преобразование или противоположение тождеств, выражающих несовершенство рассматриваемого  объекта, это перевод предела ограниченности пользы и предела качественных характеристик причины её ограниченности в противоположное предельное значение.        
Новое тождество  или новая система тождеств устанавливает противоположное значение и иное назначение соотношений пределов пользы и причины.                                                                                                                                Полученные выражения  составляют тождество или систему тождеств между  требуемой пользой и причиной её неограниченности.                                                                                                                                                  
Тождества требуемого предела пользы и предела причины её неограниченности представляют собой теоретическую модель (схему) совершенства  рассматриваемого объекта.                                                                                      

В ней содержится знание об ином качественном состоянии будущего объекта техники.                                                                                                                                            Модель (схема) совершенства представляет собой интеллектуальную  ценность для осуществления качественного изменения рассматриваемого объекта.                                                                                                                                             Все последующие действия в объекте осуществляются, ориентируясь на эту модель совершенства.      

Для рассматриваемого выше примера система  тождеств выражения совершенства вкладыша поддона для изложницы получают из системы тождеств его несовершенства с помощью противоположения.
В результате, система тождеств  совершенства вкладыша приобретает  следующий вид.
Штатная работа блюминга = (тождественна) надёжной приварке вкладыша.
Надёжная приварка вкладыша = не сплошной, не литой структуре материала вкладыша.
Надёжная работа блюминга = не сплошной, не литой структуре материала вкладыша.
Изменено: Владимир - 03.03.2015 17:00:57
PS
Если причина ограниченности технических возможностей данного объекта техники заключалась в физических свойствах сплошной, литой структуры вкладыша, то причина неограниченности указанных возможностей заключается в противоположных физических свойствах: не сплошной, не литой структуры этого вкладыша.

Физическое воплощение модели совершенства рассматриваемого объекта.

Материальное воплощение полученного знания заключается в переходе к иной, противоположной системе физических свойств звена рассматриваемого объекта техники.

Закон действия сил (динамический закон) является законом устойчивой и регулярной связи между объектами, строением объектов, между явлениями.
Это позволяет установить прямую физическую связь между причиной и следствием и установить  подчинение следствия причине.


Переход к новой системе физических свойств звена, получившего в результате противоположения  общую физическую характеристику причины неограниченности пользы, заключается в переводе её в конкретную  характеристику реально существующего предельного физического состояния.
Перевод заключается в переходе к конкретному реально существующему  физическому свойству или системе конкретных  физических свойств, которые присущи данному звену (части), чтобы наиболее полно соответствовать модели (схеме) совершенства рассматриваемого объекта техники.
Установленное  физическое свойство или установленная система физических свойств  данного звена становится физическим аналогом причины неограниченности требуемой пользы.
Новая система физических свойств или физическое свойство, выражающая причину неограниченности пользы, представляет собой систему свойств иного качественного назначения звена и является физическим воплощением модели совершенства рассматриваемого объекта техники.

Для рассматриваемого выше примера система физических свойств вкладыша поддона для изложницы представляют в виде следующей системы тождеств.
Не сплошная, не литая структура материала вкладыша = (тождественна) прерывистой, неплотной структуре материала вкладыша.
Не сплошная, не литая структура материала вкладыша = неоднородной, пористой структуре материала вкладыша.
Не сплошная, не литая структура материала вкладыша = (тождественна) металлически пористому вкладышу, неоднородной стали вкладыша.

Конструкторское и технологическое воплощение новой системы физических свойств.
Совокупность установленных физических свойств является своеобразным эталоном, на реализацию которого ориентирована  конструкторская и технологическая проработка его воплощения.
Выражения требуемых физических свойств содержат общую характеристику средств, способных осуществить их действие.
Для конструирования конфигурации средства, пригодного для осуществления действия требуемого физического свойства, применяют способы и меры конструкторского и технологического характера над звеньями (частями), получившими установленные выражения  требуемых физических свойств.

Конструкторские требования  формируют из необходимых расчётов и конструирования вида звена (части), ориентируясь на указанные физические свойства, из выбора подходящих для этого стандартных конструкций, процессов и материалов.  

Технологическая проработка конструкторских требований основаны разработке экономичных способов получения установленных физических свойств и внешнего вида звена.
Необходимые изменения в устройстве, процессе, материале вносятся в соответствующую  техническую документацию.

Полученный проект образца рассматриваемого объекта является техническим аналогом воплощения установленной системы физических свойств в данном объекте.
Вносимые изменения технологически считаются оправданными, если обеспечивают простую стыковку изменений с оставшимися без изменений физическими и конструктивными свойствами рассматриваемого объекта.
Это необходимо для  обеспечения конструктивного сложения изменённой и неизменённой частей рассматриваемого объекта в единое целое.
Синтезированный конструктивно и технологически новый  технический объект является техническим воплощением физической модели совершенства рассматриваемого объекта в получении требуемой пользы  в неограниченном объёме.
Конструктивная и технологическая схема рассматриваемого объекта  представляет собой   совокупность необходимых и достаточных конструкторских и технологических изменений в устройстве, процессе, материале.
Осуществлённые изменения представляют собой  техническое  овеществление интеллектуальной и материальной ценностей в  проекте образца рассматриваемого объекта.  
Как только новый технический объект конструктивно и технологически создан, его качественные изменения переходят в сущность  потенциального изобретения и становятся  его существенными и отличительными признаками.

Для рассматриваемого выше примера  о вкладыше для поддона изложницы известно, что рыхлый металл легче плавится, чем сплошной, так как имеет большую поверхность плавления.
Учитывая это, конструктор производит  расчёт требуемой плотности  неоднородного материала вкладыша, исходя из существующего объёма вкладыша, длительности заливки жидкой стали, поверхности и глубины необходимого и безопасного  проплавления материала вкладыша.
Заданная конструктором  глубина и площадь проплавления вкладыша расчётной плотности гарантированно обеспечивают  надёжную приварку вкладыша к слитку.
Технолог разрабатывает способ получения требуемой плотности неоднородного материала вкладыша, исходя из возможностей имеющихся производств и ресурсов  подходящего, неиспользуемого в производстве материала.


В результате, авторами изобретения предложено для обеспечения надёжной приварки вкладыша к слитку изготавливать вкладыш из пористого металлического материала (конструкторское требование), например, из стальной стружки с помощью прессования (технологическая проработка).
Это техническое решение признано изобретением.
7.jpg (38.07 КБ)
Страницы: Пред. 1 ... 21 22 23 24 25 След.
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Возможна ли теория изобретений, имеющая практическое значение?