Автореферат Теории решения изобретательских задач. Реферат по наименование дисциплины
 Скачать 34.1 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования РФ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ______________________________________________ институт _________________________________________________________________ кафедра РЕФЕРАТ по __________________________________________________ наименование дисциплины ____________________________________________________ тема (вариант) _________________________________________________________________________ Преподаватель _______ ______________ подпись, дата инициалы, фамилия Студент ____________________ ________ ______________ номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия Красноярск 2022 ВВЕДЕНИЕ В качестве темы учебного пособия выступает следующая тема: «Методологические и правовые основы инженерного творчества». Количество страниц первого раздела данного учебного пособия составляет 178 страниц. В учебное пособие входят 50 иллюстраций, 6 формул и 1 таблица. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ, АНАЛИЗ, ИЗОБРЕТЕНИЕ, НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС, ОТКРЫТИЕ, ТЕОРИЯ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ, ТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ТЕХНОЛОГИИ. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) – наука, позволяющая развивать творческое (изобретательское) мышление и решать творческие задачи, прежде всего в области совершенствования технических систем. Автор ТРИЗ – Генрих Саулович Альтшуллер (Альтов). В 80 городах в прошлом столетии в СССР работало около 100 институтов и школ, в которых разрабатывали и развивали ТРИЗ, а тысячи научных работников, инженеров, студентов изучали последние достижения в этой области. Во многих из упомянутых общественных институтов и школ обучение заканчивалось дипломными работами на уровне изобретений. Актуальность темы исследования. Появление АРИЗ и ТРИЗ продиктовано самой жизнью, так как новые машины, оборудование, приборы и технологические процессы по своим технико-экономическим показателям всегда должны превосходить лучшие отечественные и мировые образцы. Высокий технический уровень производства можно обеспечить лишь при постоянном внедрении результатов открытий и изобретений. В осуществлении этих задач ведущая роль принадлежит научно-техническому творчеству и особенно его высшей форме – изобретательству. Появились компьютерные программы, проводятся международные конференции по ТРИЗ. ТРИЗ, помимо стран бывшего СССР, распространена в США, странах Европы, Израиле, Австралии, Японии, странах Юго-Восточной Азии и Южной Америки. Таким образом, тема, раскрытая в данном учебном пособии является актуальной и представляет научную новизну и эффективность тематики рассматриваемого учебного пособия. Целью является изучение технологий решения изобретательских задач как основных положений методики создания новых технических решений. Основными задачами первого раздела учебного пособия являются: - исследование и изложение основ изобретательской деятельности и методов решения изобретательских задач; - рассмотрение алгоритма и последовательности решения изобретательских задач и его составляющих элементов. В данном учебном пособии использовались следующие методы исследования: анализ и синтез, индукция и дедукция, классификация, методы математической статистики, аналитический метод, хронометраж, системный анализ. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ Во введении учебного пособия раскрыты общие аспекты. В частности, раскрыта актуальность и научная новизна темы, сформулированы краткие исторические аспекты, раскрыто понятие теории решения изобретательских задач, определены основные задачи теории решения изобретательских задач. Кроме того, сформулированы страны и компании, активно применяющие теорию решения изобретательских задач. Компании, специализирующиеся на применении и развитии ТРИЗ, работают в США, Канаде, Германии, Англии, Франции, Швеции, Швейцарии, Голландии, Финляндии, Италии, Израиле, Чехии, Японии, Южной Корее, России и других странах. Курс ТРИЗ читается в ряде университетов Америки, Канады, Франции, Англии, Германии, Швейцарии, Израиля, Японии, России. Сформулирован состав ТРИЗ. В состав ТРИЗ входят: 1. Законы развития технических систем; 2. Информационный фонд; 3. Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) технических систем; 4. Постоянно развивающийся алгоритм решения изобретательских задач – АРИЗ; 5. Методы развития творческого воображения. Информационный фонд включает: - системы стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определенного класса задач); - системы технологических эффектов (физических, химических, биологических, математических, в частности, наиболее разработанных из них в настоящее время - геометрических) и таблицы их использования; - системы приемов устранения противоречий и таблицы их применения. Также перечислен состав теории решения изобретательских задач и сформулированы основы нормативной базы. В первом разделе учебного пособия рассмотрены основы изобретательской деятельности и методы решения изобретательских задач. Данный раздел состоит из глав. Первая глава раскрывает основные формы научного и технического творчества, к которым относятся рационализаторское предложение, изобретение и открытие. Раскрыто понятие научно-технического прогресса и технической системы, функции системы, показателя качества системы. Наглядно иллюстративно, а также письменным способом показаны и расписаны примеры технических систем, например, жизнь технического средства, «Лесенка прогресса» и развития технических систем, и так далее. Раскрыто понятие рационализации производства, понятие и критерии изобретения, приведены примеры. Раскрыто понятие технического решения задачи, представлены формы рационального предложения и изобретения. Раскрыто понятие открытия и использован ряд понятий диалектики, а именно, явление, свойство и закономерность. Для наилучшего усвоения также приведены примеры. Кратко изложены аспекты и основы темы изобретения и изложена формулировка – другими словами, алгоритм изобретательской задачи. Подробно и доступным языком описана основная черта изобретения, использованы иллюстрации для наилучшего усвоения данного вопроса, к которым относятся схемы вскрытия продуктивного пласта, породоразрушающая вставка DP компании Sandvik и характеристика её твердости. Приведены примеры и сформулированы решения. Затем, после сформулирования задачи изобретения и наглядного представления, сформулирована специфика поиска аналогов и прототипов изобретения. Раскрыты понятия аналога и прототипа. Описана последовательность данного поиска. Далее сформулированы уровни изобретательских задач, которых выявлено всего пять. Изложение материала дополнено примера и иллюстрациями, а также необходимыми формулами. Методы поиска решений технических задач, предшествовавшие АРИЗ и ТРИЗ, были малоэффективны и со временем это становилось всё более очевидным, их уровень не соответствовал уровню и темпам развития техники. На основании этого, далее в данном первом разделе сформулированы особенности метода проб и ошибок, метод мозгового штурма, метод синектики, метод морфологического ящика. Все перечисленные методы активизации поиска решений, даже в улучшенном виде, сохраняют старую тактику перебора вариантов. Эти методы не развиваются, а попытки их комбинирования не привели к новому результату. Поэтому эти методы в СССР не нашли широкого применения, и были созданы свои подходы, основанные на законах развития технических систем. Во второй главе рассмотрен алгоритм, другими словами, последовательность решения изобретательских задач и его элементы. Рассмотрены теоретические основы понятия и сущности законов развития технических систем, для усвоения данного вопроса приведено несколько примеров. Описана специфика данных законов. Рассмотрена специфика алгоритма решения изобретательских задач. Раскрыто понятие детерминизма. Определен состав алгоритма решения изобретательских задач и рассмотрены его основные компоненты. Представлены составляющие компоненты, другими словами, структурные элементы модификации и сформулирован пример применения алгоритма решения изобретательских задач, а именно АРИЗ-61. При этом данный алгоритм включает три стадии, а именно аналитическую стадию, оперативную стадию и синтетическую стадию. Кроме того, в таблице наглядно представлена последовательность решения изобретательской задачи. Также представлены отличия АРИЗ – 77 и АРИЗ – 85 от АРИЗ-61. Определена структура данных алгоритмов. Далее представлены стадии и специфика АРИЗ-2009. В предлагаемой версии – пять стадий: аналитическая; стадия моделирования; оперативная; синтетическая дидактическая стадии. Подробно описана каждая стадия. Представлены и описаны основные приемы устранения технических противоречий. К данным приемам относится принцип дробления, принцип вынесения, принцип местного качества, принцип асимметрии, принцип объединения, принцип универсальности, принцип матрешки, принцип антивеса, принцип предварительного антидействия, принцип предварительного действия, принцип заранее подложенной подушки, принцип эквипотенциальности, принцип наоборот, принцип сфероидальности, принцип динамичности, принцип частичного или избыточного действия, принцип перехода в другое измерение и так далее. Всего данных принципов 40. Представлены особенности использования приемов технических противоречий с приведением конкретных определенных примеров. Определены особенности микро- и макроуровни в решении изобретательских, которые дополнены сравнениями в качества примеров двух изобретений и последующим описанием специфики. Сформулированы принципы вепольного анализа. Приведены несколько изобретательских задач с ответами к ним и схемами решения. Перечислены характерные принятые обозначения. Примерно подобным образом описаны также и построения и преобразования веполей. Рассмотрены разновидности веполей, определены основные правила вепанализа для феполей. Рассмотрен глубокий анализ вещественно-полевых ресурсов. Здесь же сформулировано понятие данных ресурсов. Приведены примеры и рисунки. Описаны и рассмотрены законы развития технических систем с приведением соответствующих примеров: - законы принципиальной жизнеспособности новой ТС; - законы, определяющие общее направление развития систем; - законы эволюционного развития ТС; - законы перехода ТС на качественно иной уровень; - законы стадийности развития ТС; - закон приоритетности развития ТС. Рассмотрены и описаны законы, определяющие общее направление развития ТС с примерами: - закон первичности функции по отношению к техническому решению; - закон преемственности в развитии ТС; - закон увеличения степени идеальности ТС; - техническая система развивается в направлении роста количества управляемых связей; - закон неравномерности развития частей системы; - закон роста механизации и автоматизации операций в ТС; - закон роста сложности ТС. Рассмотрены и описаны законы эволюционного развития ТС с их описанием и необходимыми примерами: - закон соответствия функции и структуры; - принцип взаимосвязи качественных показателей ТС; - закон избыточности технических решений; - закон соотношения между долговечностями функции и техническим решением для ее осуществления; - закон эволюции технической системы при постоянной ее функции; - закон увеличения вепольности технических систем; - принцип переноса одних решений на другие; - закон специализации систем; - закон интегрирования технических систем. Приведено понятие дезинтегратора. Рассмотрены и описаны законы перехода ТС на качественно иной уровень развития с их описанием и необходимыми примерами, с приведением необходимых формул и рисунков: закон перехода в более общую систему и закон перехода с макроуровня на микроуровень. Кроме того, рассмотрены и описаны закон стадийности ТС. К таковым отнесены Закон конструктивного развития ТС с неизменными функциями Закон развития техники с совершенствуемыми функциями. Также рассмотрен закон приоритетного развития ТС с приведением примера. Подробно описан пример применения положений ТРИЗ для анализа направлений развития технической системы на примере эволюции автомобиля. Описаны виды привода. Наглядно представлены схемы трансмиссий автомобилей и типы привода автомобилей. Схематично изображен рисунок движения автомобиля при повороте и так далее. Определен комплексный критерий оценки эффективности автомобиля. Подробно описаны положения теории решения изобретательских задач по автомобилю с учетом модернизации и новых технологий. Сформулированы основные выводы по изучению закономерностей развития ТС. Проанализированы стандарты на решение изобретательских задач. Особенностью стандартов является: в их состав входят не только приемы, но и физические эффекты; приемы и эффекты, составляющие стандарт, образуют определенную систему (т. е. соединены в определенной последовательности); система приемов и эффектов отчетливо направлена на устранение физических противоречий, типичных для данного класса задач; хорошо видна связь стандартов с основными законами развития технических систем. Приводится описание первых десяти стандартов, в то время как их известно 77. Многие из них еще не завершили свой «испытательный срок». Проанализированы специфика и особенности изобретений на основе физических и химических эффектов. Сформулированы понятие и сущность теории решения изобретательских задач и их взаимосвязь с алгоритмом решения изобретательских задач, а также разработаны правила и приемы теории решения изобретательских задач при их непосредственном решении. Приведены и наглядно представлены примеры и сформированы соответствующие решения по ним. И в завершении данного раздела и в частности второй главы приведены и рассмотрены примеры развития ТС, основанные на истории военного искусства. Затронуты исторические аспекты, определены направления военных разработок по нанотехнологиям, определены основные понятия. Кроме того, рассмотрены примеры изобретательства из теории искусства. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Потребность в изобретательстве была всегда у человечества. ТРИЗ позволяет не только решить сложные изобретательские задачи, но и прогнозировать развитие систем (в том числе технических), развить творческое мышление и многое другое. ТРИЗ достаточно уникальна, постоянно развивается и усовершенствуется сотнями талантливых учеников Генриха Альтшуллера. Тысячи людей преподают ТРИЗ, а пользователей ТРИЗ во всём мире на сегодня трудно сосчитать. Творчество изобретателей издавна связано с представлениями об «озарении», случайных находках и прирожденных способностях. Однако современная научно-техническая революция вовлекла в техническое творчество миллионы людей и остро поставила задачу повышения эффективности творческого мышления. Появилась теория решения изобретательских задач. ТРИЗ - уникальный инструмент для: поиска нетривиальных идей, выявления и решения многих творческих проблем, выбора перспективных направлений развития техники, технологии и снижения затрат на их разработку и производство, развития творческого мышления, формирования творческой личности и коллективов. Эта теория стала популярной не только в России, но и в США, Канаде, Японии, Израиле, ведущих странах Европы и Юго-Восточной Азии. При изучении ТРИЗ человек обнаруживает в себе умение выявить суть задачи, умение правильно определить основные направления поиска, не упуская многие моменты. ТРИЗ учит находить пути отхода от традиционных решений, мыслить логически, алогически и системно. ТРИЗ помогает значительно повысить эффективность творческого труда, сократить время на решение, смотреть на вещи и явления по-новому. ТРИЗ дает толчок к изобретательской деятельности и расширяет кругозор. |