Кузьмин С.И. Методы научных исследований в технических задачах

Подождите немного. Документ загружается.

221

- осуществляют поиск решения задачи (в формулировке

ИКР -2) и с учетом ВПР, (уточненных в четвертой части) по

аналогам с еще нестандартными задачами, ранее решенными

по АРИЗ.

- реализуют возможность устранения физического противо-

речия с помощью типовых требований.

Правило 11: Пригодны только те решения, которые

совпадают с ИКР или практически близки к нему.

8.3.5.6.

Изменение и (или) замена задачи. Решение

сложных задач обычно связано с изменением смысла задачи.

Например, вечная "краска" оказывается не краской в бук-

вальном смысле слова а пузырьками газа, возникающими при

электролизе, и т.п.

Если задача решена таким образом, то необходимо перей-

ти от физического ответа к техническому: сформулировать

способ

и дать принципиальную схему устройства, осуществ-

ляющего этот способ.

Если ответа нет, проверить - не является ли исходная

формулировка сочетанием нескольких разных задач (обычно

достаточно решить одну главную задачу).

Если ответа нет, изменить задачу, выбрав другое техниче-

ское противоречие.

Если ответ не найден, рекомендуется вернуться к исход-

ному состоянию и

заново сформулировать мини-задачу, от-

нося ее к надсистеме.

8.3.5.7. Анализ способа устранения физического про-

тиворечия.

Главная цель седьмой части АРИЗ - проверка качества

полученного ответа. Физическое противоречие должно быть

устранено почти идеально, "без ничего". Для этого желатель-

но рассмотреть вводимые вещества и поля и ответить на во-

прос: можно ли вводить новые вещества и поля, использовав

ВПР?

Провести предварительную оценку полученного реше-

ния:

- обеспечит ли полученное

решение выполнение главного

требования ИКР-1 ("элемент сам...")?

- какое ФП устранено (и устранено ли) полученным решени-

ем?

222

- содержит ли полученная система хотя бы один хорошо

управляемый элемент? Какой именно? Как осуществить

управление?

- годиться ли решение задачи, найденной для "одноцикло-

вой" модели в реальных условиях со многими "циклами". Ес-

ли полученное решение не удовлетворяет хотя бы одному из

вопросов, вернуться к 8.3.5.4.

Необходимо проверить (по патентным данным) формаль-

ную новизну полученного ответа и проанализировать какие

задачи возникнут при технической разработке полученной

идеи? Записать возможные подзадачи - изобретательские,

конструкторские, расчетные, организационные.

8.3.5.8. Применение полученного ответа. Восьмая часть

АРИЗ имеет целью максимальное использование найденной

идеи. При этом так же выполняются формализованные шаги:

- определяют, как должна быть изменена надсистема, в кото-

рую входит

измененная система;

- проверяют, может ли измененная система (или надсистема)

применяться по новому.

- оценивают, можно ли использовать полученный ответ при

решении других технических задач:

- сформулировать в обобщенном виде полученный

принцип решения;

- рассмотреть возможность прямого применения полу-

чаемого принципа при решении других задач,

- рассмотреть возможность использования принципа,

обратного полученному;

рассмотреть изменение найденного принципа при

изменении размеров системы; (главных ее частей); размеры

стремятся к нулю, размеры стремятся к бесконечности и т.д.

8.3.5.9.

Анализ хода решения задачи и оценка резуль-

тата. Каждая решенная по АРИЗ задача должна повышать

творческий потенциал человека. Для этого необходимо про-

анализировать ход решения. В этом смысл девятой завер-

шающей части АРИЗ:

-сравнить реальный ход решения данной задачи с эталонным

(по АРИЗ). Если есть отклонения, записать;

223

- сравнить полученный ответ с данными информационного

фонда ТРИЗ (стандарты, приемы, физические эффекты).

Более подробное и информативное изложение теории

решения изобретательских задач можно найти в источниках,

специально посвященных данному вопросу [17-19].

9. Организация выполнения научно-исследовательской

работы

Научно-исследовательская деятельность, как и любой

другой вид производства, должна выполняться по соответст-

вующим организационным правилам. Это способствует оп-

ределенной универсализации и стандартизации производства,

устранению однобокого и ограниченного подхода к научным

исследованиям.

Проведение любой научно-исследовательской работы

(НИР) по установленному стандарту [20] предполагает вы-

полнение обязательных процедур и этапов, которые

способ-

ствуют приведению исследований к одному уровню. Конеч-

но, решение конкретной задачи требует своих методов и под-

ходов, но общее содержание НИР должно быть едино для

любой разрабатываемой темы.

Обычно, прикладная научно-исследовательская работа

предшествует и имеет своей целью разработку технической

продукции. Основными этапами при выполнении такой ра-

боты являются:

- разработка технического задания (ТЗ);

- планирование этапов выполнения НИР;

- приемка работы.

Научно-исследовательские работы проводят с целью

получения методами научного исследования:

- обоснованных исходных данных для разработки тех-

нического задания (ТЗ) на новую и модернизированную про-

дукцию и выявления наиболее эффективных решений для

использования их в процессе проведения опытно-

224

конструкторских работ (ОКР) или опытно-технологических

работ (ОТР);

- образцов новых веществ, материалов и т. п. и осущест-

вление их всесторонней проверки перед проведением ОТР.

Примечание 1. -ОКР называется комплекс работ, вы-

полняемый в соответствии с техническим заданием для раз-

работки конструкторской документация на изделие, включая

приемочные испытания опытных образцов (опытных пар

тий);

- ОТР - комплекс работ, выполняемый в соответствия с

техническим заданием для разработки технической докумен-

тации на вещества, материалы и т. п. и технологического про-

цесса, включая приемочные испытания опытных партии ве-

ществ, материалов и т.п.;

Примечание 2. Экспериментальный образец - образец

изделия, вещества, материала для проведения исследователь-

ских испытаний, созданный в

процессе научно- исследова-

тельских работ и обладающий основными признаками про-

дукции, намечаемой к разработке. Экспериментальный обра-

зец не является опытным образцом продукции.

Рекомендации законченных НИР должны обеспечивать

возможность создания продукции, соответствующей по сво-

ему техническому уровню высшей категории качества с уче-

том научного прогнозирования на период ее производства и

рационального

использования сырья, материалов, топлива и

энергии.

Обычно НИР проводят в соответствии с планами, раз-

работанными и утвержденными в установленном порядке го-

сударственными органами управления (министерствами, ве-

домствами), программами работ по решению научно-

технических проблем, заявок заказчика на разработку про-

дукции, а также инициативных предложений организаций

(предприятий).

225

Организация (предприятие), проводящая научно-

исследовательскую работу (исполнитель НИР), несет ответ-

ственность за научно-технический уровень работы, а также за

полноту и объективность представляемых результатов.

В зависимости от характера, сложности и объема работы,

в выполнении НИР могут принимать участие одна или не-

сколько организаций (предприятий) одного или различных

министерств, В этом

случае головной исполнитель НИР ко-

ординирует работу организации-соисполнителей, выступает

в роли заказчика по отношению к соисполнителям, а также

отвечает перед заказчиком НИР за научно-технический уро-

вень работы в целом.

9.1. Порядок разработки согласования и утверждения

технического задания НИР

Техническое задание на выполнение научно-

исследовательской работы является исходным обязательным

документом, определяющим цель, содержание, порядок про-

ведения работ, а также намечаемый способ реализации полу-

ченных результатов.

Техническое задание разрабатывает исполнитель на ос-

нове научного прогнозирования, анализа передовых дости-

жений отечественной и зарубежной науки и техники, резуль-

татов поисковых работ, изучения

патентной документации, а

также требований заказчика и в общем случае должно состо-

ять из следующих разделов:

- основание для выполнения работ;

- цель и исходные данные для выполнения работ;

- этапы НИР;

- основные требования к выполнению НИР;

- способ реализации результатов НИР;

- перечень технической документации, предъявляемой по

окончании работ;

226

- порядок рассмотрения и приемки НИР;

- технико-экономическое обоснование;

- приложения.

В разделе «Основание для выполнения работ» приводит-

ся полное наименование всех документов, на основании ко-

торых проводится работа, а так же сроки начала и окончания

НИР.

Цель проведения научно-исследовательской работы

должна быть сформулирована четко и однозначно, желатель-

но

с количественными характеристиками ожидаемых резуль-

татов. Приводятся решаемые проблемы, обеспечивающие

достижение поставленной цели.

Указывается, проводится ли данная работа впервые или

является продолжением ранее выполненных работ.

Приводятся сведения о научно-исследовательских рабо-

тах, изобретениях, открытиях и.т.п. на базе которых выпол-

няется данная работа.

Этапы выполнения НИР включают в

себя как обязатель-

ные разделы (см. п.9.2), так и дополнительные пункты, отра-

жающие индивидуальные особенности разрабатываемой те-

мы. Но для всех этапов обязательным является указание сро-

ков выполнения и вид отчетности по этапу.

Основные требования к выполнению научно-

исследовательской работы устанавливают основные техниче-

ские требования, которые должны соблюдаться при проведе-

нии исследований:

- перечень параметров, получаемых в результате НИР и

точность их определения; точность воспроизведения внеш-

них условий;

- метод проведения исследований (теоретический, экспе-

риментальный; воспроизведение физических процессов - на-

туральное, модельное; способ моделирование объектов ис-

следования – математическое моделирование, физическое,

227

аналоговое;); характеристика экспериментальных образцов;

состав технической документации для их изготовления;

- особые требования по технике безопасности при прове-

дении работ.

Способ реализации результатов научно-исследовательской

работы может заключаться в разработке продукции (техно-

логического регламента), создании методик расчетов, испы-

таний объектов исследования.

В перечне технической документации необходимо указать

полный список документов,

предоставляемых для рассмотре-

ния и приемки НИР. Здесь же необходимо привести перечень

организаций, которым направляется отчетная документация.

В разделе «Порядок рассмотрения и приемки НИР» ука-

зывается необходимость проведения рецензирования работы,

принятия НИР комиссией, составление промежуточных отче-

тов.

В технико-экономическом обосновании приводят ожидае-

мые преимущества полученной научной продукции перед

существующими

аналогами и ориентировочная экономиче-

ская эффективность или социальная значимость, получаемая

от внедрения результатов НИР.

В случае внесения изменений или уточнений в ТЗ НИР на

последующих этапах к нему выпускают дополнение. Согла-

сование и утверждение дополнений к ТЗ НИР проводят в том

же порядке, который установлен для ТЗ НИР. На титульном

листе ТЗ НИР в этом случае делается запись: «Действует со-

вместно с дополнением ............. ».

Техническое задание согласовывается:

- с заказчиком (при его наличии);

- с ведущей (головной) организацией по данному виду про-

дукции или проблеме;

228

- с организацией - разработчиком программы работ по реше-

нию научно-технических проблем, если проводимая НИР

включена в нее.

Если научно-исследовательские работы выполняются по

договору с конкретным заказчиком, то допускается согласо-

вывать техническое задание только с этим заказчиком.

9.2. Порядок выполнения научно-исследовательской

работы

Прцесс выполнения научно-исследовательской работы

предполагает некоторую общую схему, гарантирующую дос-

тижения полноты изучения вопроса. В общем случае, пре-

дусматриваются следующие относительно самостоятельные

этапы [20].

Этап 1. Разработка технического задания.

Выполняется в соответствие с рекомендациями п.9.1.

Этап 2. Выбор направления исследования.

Этап выполняется с целью систематизированного анализа

исследуемого вопроса и выявления

на его основе направле-

ния исследований.

Состав работ заключается в следующем:

- сбор и изучение научно-технической литературы, норма-

тивно-технической документации, эксплуатационной инфор-

мации об аналогах и других материалов, относящихся к теме

исследования;

- проведение патентных исследований (см.п.8.2) с состав-

лением отчета;

- составление аналитического обзора по исследуемому во-

просу;

-формулирование возможных направлений решения задач,

поставленных в ТЗ НИР, и их сравнительная оценка;

- выбор и обоснование принятого направления исследова-

ний и способов решения поставленных задач;

229

- сопоставление ожидаемых показателей новой продукции

после внедрения результатов НИР с существующими показа-

телями изделий-аналогов или с действующей нормативно-

технической документацией;

- оценка ориентировочной экономической эффективности

от внедрения новой продукции с ожидаемыми показателями

по результатам НИР на основе научного прогнозирования на

время, разработки, освоения и срока морального старения

выпускаемой продукции;

разработка общей методики проведения исследований

(программы работ, план-графика);

-разработка рабочих гипотез, построение моделей объекта

исследований, обоснование допущений в описании или вос-

произведении физического процесса;

- выявление необходимости проведения экспериментов для

подтверждения отдельных положений теоретических иссле-

дований или для получения конкретных значений параметров

(коэффициентов), необходимых для проведения расчетов.

Этап 3.

Теоретические и экспериментальные исследова-

ния.

Этап «Теоретические и экспериментальные исследования»

проводят с целью получения необходимых теоретических

обоснований предлагаемого решения по объекту исследова-

ния, подтвержденных, как правило, экспериментальными ис-

следованиями. Содержание работ зависит от объекта и цели

исследования, но в общем виде может быть представлено

следующим образом:

- составление теоретической модели процесса

или функ-

ционирования изучаемой системы. Выявление входных и вы-

ходных параметров, обоснование их значимости;

- разработка методики экспериментальных исследований,

подготовка моделей (макетов, экспериментальных образцов),

а также испытательного оборудования;

230

- проведение экспериментов, обработка полученных дан-

ных;

- согласование результатов эксперимента с теоретически-

ми исследованиями;

- корректировка теоретических моделей объекта;

- проведение дополнительных экспериментов (при необ-

ходимости);

- проведение технико-экономических исследований эф-

фективности от реализации результатов работы;

- обобщение результатов предыдущих этапов работ. Оцен-

ка полноты решения поставленных задач;

- проведение при необходимости

дополнительных иссле-

дований, в том числе патентных.

Этап 4. Обобщение и оценка результатов исследований

включает в себя:

- разработку рекомендаций по использованию результатов

научно-исследовательской работы;

- формулирование технических требований для техниче-

ского задания на разработку продукции

- составление и оформление отчета. Рассмотрение полу-

ченных результатов, приемка работы в целом.

В зависимости

от характера и сложности научно-

исследовательской работы, степени предварительной прора-

ботанности вопроса при составлении технического задания

допускается исключение или дополнение отдельных этапов

работы, разделение или совмещение этапов, а также уточне-

ние их содержания. В любом случае, конкретные этапы вы-

полнения научно-исследовательской работы устанавливают-

ся в техническом задании.

Если в ходе

выполнения работы выявится нецелесооб-

разность дальнейшего проведения работ из-за неизбежности

получения отрицательного результата или потери ее актуаль-

ности, исполнитель должен приостанавить работы и предста-