Процесс технического творчества и изобретательство

1.8. Процесс технического творчества, изобретательство

Содержание

Введение 3

1.Задача технического творчества 4

2.Классификация задач технического творчества 5

3.Постановка задачи технического творчества 5

4.Методика постановки задачи технического творчества 7

5.Творческие способности в техническом творчестве 8

6. Изобретательство. 11

7. Показатели творческого потенциала изобретателей 13

8. Банки данных по инженерному и техническому творчеству 13

Список использованной литературы. 14

Инженерное творчество – постановка и решение задач, связанных с созданием, проектированием, испытанием, доводкой, транспортировкой, эксплуатацией, ремонтом и утилизацией технических систем, их элементов, конструкционных материалов и технологий, которые отличаются более высоким тех. уровнем и конкурентоспособностью.

К инженерному творчеству относятся задачи технического творчества, ориентированные на создание новой продукции, а также задачи выбора и обоснования способов моделирования и испытания технического объекта.

Потребность в инженерном творчестве возникает в тех случаях, когда в процессе проектирования традиционные известные решения, способы и средства не удовлетворяют потребности и требуется предложить или изобрести новые решения.

Результат инженерного творчества часто составляет предмет изобретения.

Для развития творческих способностей и повышения результативности и эффективности инженерного творчества рекомендуется использовать разнообразные средства интенсификации технического творчества. Инженерное творчество часто включает как основную часть научно-техническое творчество.

Задача технического творчества– объективная потребность улучшения и усовершенствования технического объекта по к.-л. критерию эффективности или противоречию либо потребность создания принципиально нового тех. объекта для удовлетворения новой общественной потребности.

Под техническим объектом здесь подразумеваются различные устройства, технологии, конструкционные материалы и вещества.

Описание задачи технического творчестваобычно содержит целевую установку и перечень условий и ограничений, при которых требуется достичь цели. Описание задачи технического творчествапроводится в процессе работы по анализу и постановке задачи технического творчества.

Решение задачи технического творчествачасто представляет собой предмет изобретения, которое защищается патентом. В отличие от различных видов и типов разработки и проектирования новой техники задачам технического творчестваприсущи ряд неопределенностей и необходимость нахождения нетривиального изобретательского решения.

Различия между задачами технического творчестваи четко определенными инженерными задачами состоят в следующем: если в инженерных задачах, как правило, имеется постановка задачи, указан метод (способ) решения, есть аналог решения, то в задачах технического творчестваони обычно отсутствуют, кроме того, результат решения инженерной задачи, как правило, однозначен и предсказуем в первом приближении, тогда как в задаче технического творчестваон многозначен и обычно непредсказуем.

В классификации задач технического творчества выделяются различные виды и типы таких задач. задачу технического творчестваназывают также изобретательской задачей.

Классификация задач технического творчества – выявление и систематизация отдельных видов, типов и классов задач технического творчества, имеющих свои специфические свойства и особенности, которые обусловливают разработку и применение специфических методов технического творчества. Существуют различные принципы классификации задач технического творчества, исходящие из различных практических потребностей. Так, на основе методологии выбора конкурентоспособных решений можно достаточно четко выделить шесть типов задач: задачи поиска новых потребностей, задачи определения наиболее подходящих потребительских качеств технической системы, задачи определения наиболее рациональной функциональной структуры тех. системы, задачи выбора наиболее эффективного принципа действия тех. системы, задачи выбора наиболее рационального технического решения на основе выбранного принципа действия, задачи определения оптимальных значений параметров выбранного тех. решения. Кроме того, существует класс задач поискового проектирования и конструирования, учебные задачи и др.

Постановка задачи технического творчества – характеристика исходных данных и конечного результата, являющегося итогом решения задачи технического творчества.

Постановка задачи технического творчества обычно включает: описание целей, которые требуется достичь; характеристику условий и ограничений, которые требуется учитывать и выполнять при достижении цели; выигрыши и блага, которые будет иметь человек или общество при решении задачи.

Постановка задачи технического творчества - итерационный процесс, когда составляется несколько вариантов описания задачи с попытками их решения. При этом каждое последующее описание постановки задачи технического творчества - более точное и детальное.

Постановка задачи технического творчества - сложная и трудоемкая творческая работа, на которую не следует экономить время, поскольку правильная постановка задачи технического творчества - это половина ее решения.

Уточнение постановки задачи технического творчества часто связано с отсечением многих бесперспективных и тупиковых направлений поиска. Нередки случаи, когда решение задачи находят в процессе ее постановки. Основой успеха при этом является использование т.н. базального принципа эвристики, когда для эффективного формирования конкретной проблемной ситуации (в данной области) осуществляется "выход" в мета-область, метазнания, а затем "возвращение" в проблемную ситуацию с привнесенной информацией. Такой "выход" возможен, когда, напр., необходимые физические и потребительские качества при постановке задачи технического творчества формулируются в виде т.н. обобщенных физических и потребительских качеств.

Обобщение позволяет относительно легко выявить из разных отраслей множество технических решений, среди которых могут быть конкурентоспособные для данной постановки задачи технического творчества

Например, если сформулировать "на отраслевом уровне" типичную для нефтяной и газовой отраслей задачу тех. творчества "совершенствование способов бурения скважин", то трудно ожидать создания принципиально новых технических решений. Однако в сущности "бурение скважин" не что иное, как частный случай - "дезинтеграция и перемещение материала".

При такой формулировке постановки задачи технического творчества возможно множество технических решений из др. отраслей, где эти факторы реализованы с новыми (для нефтяной и газовой отраслей) потребительскими качествами. Напр., при традиционных способах бурения трудно представить себе скважину иного сечения, кроме круглого. Используя многочисленные способы дезинтеграции и перемещения материала, основанные на малоизвестных для нефтяной и газовой отраслей физических эффектах и их комбинациях, можно "прорубить" скважину, напр., овального сечения. Такое абсурдное на первый взгляд решение может быть очень полезным в регионах, где за счет различных процессов в недрах возникают большие горизонтальные напряжения горных пород, вследствие чего происходит сминание скважин (круглой формы). "Бурение" скважин яйцевидной формы с ориентировкой длинной оси сечения скважины в направлении макс. напряжений горных пород может сохранить скважину.

Методика постановки задачи технического творчества – четко изложенные рекомендации по анализу задачи технического творчества и составлению описания постановки задачи тех. творчества.

Эти задачи, как правило, решаются итерационным путем - формулируется несколько постановок задачи, которые различаются тем, что каждая последующая постановка более объективно, детально и углубленно рассматривает и описывает решаемую задачу.

На 1-м этапе формулируется предварительная постановка задачи и отыскиваются ответы на вопросы: в чем состоит проблемная ситуация и цель решения задачи; как можно устранить проблемную ситуацию и достичь цели; что мешает решению задачи; что дает решение задачи - каковы мотивы необходимости ее решения.

Если 1-й этап постановки и решения задачи оказывается малоуспешным, то осуществляется переход ко 2-му этапу постановки, который включает: описание ф. технической системы; выбор прототипа и составление списка требований; выявление недостатков и дефектов прототипа; предварительную формулировку задачи; ее суть состоит в том, что в процессе решения задачи необходимо так изменить прототип и соответственно найти новое техническое решение, которое реализует данную ф. и не имеет недостатков, присущих прототипу.

Если после этого не удается получить искомого решения даже с помощью методов тех. творчества, то переходят к 3-му этапу постановки, который включает выполнение следующих операций: анализ ф. прототипа и построение улучшенной функциональной структуры: анализ ф. вышестоящей по иерархии системы; выявление причин возникновения недостатков; выявление и анализ противоречий развития; определение идеального тех. решения; анализ возможностей улучшения показателей изделия. Методика постановки задачи технического творчества является составной частью многих методов тех. творчества.

Творческие способности в техническом творчестве – индивидуальные особенности личности, представляющие субъективные предпосылки успешного осуществления творческой деятельности, направленной на создание новых технических систем и технологий и их совершенствование.

Творческие способности в техническом творчестве отличаются разнообразием и неоднородностью, что частично обусловлено разнообразием содержания деятельности, которую необходимо выполнить в процессе научно-технической разработки.

Достаточно информативным основанием для фиксации разнообразия содержания творческой деятельности разработчика и классификации требований к субъекту является выделение этапов разработки и отдельных задач в его творческой деятельности.

Участие человека в работе на том или ином конкретном этапе или в решении конкретной задачи предъявляет к нему определенные требования, а эффективность этой работы зависит от наличия у субъекта деятельности соответствующих способностей.

К таким отдельным творчески способностям в техническом творчестве относятся: умение выявлять и формулировать глубокие противоречия и несоответствия; обостренное умение выявлять и прогнозировать новые потребности и улучшенные потребительские качества; быстрое понимание функционально - физической сущности работы тех. системы; видение недостатков и дефектов в существующих изделиях; умение ставить задачи технического творчества, генерировать и синтезировать новые идеи я технические решения; умение быстро и объективно сравнивать альтернативные решения и выбирать лучшие; умение накапливать и систематизировать наиболее ценную информацию; умение разрабатывать и обосновывать новую идею, в т.ч. путем экспериментальных исследований и др. Это качественно различные способности, и обладание одной из них не предполагает обязательное обладание др. способностью или группой способностей. Разные способности имеют различную распространенность: наиболее редко встречаются люди, вскрывающие глубокие противоречия, открывающие новые направления в тех. науке и умеющие ставить задачи; несколько чаще встречаются люди, умеющие решать сложные задачи и т.д.

Можно построить пирамиду творческих способностей в техническом творчестве, в основании которой - наиболее распространенные способности, а на вершине - наиболее редкие. В такой пирамиде от вершины к основанию располагаются "слоями" следующие творческие способности в техническом творчестве, которые одновременно отражают и этапы творческой деятельности в области техники:

1) выявление и формулировка глобальных противоречий;

2) выявление новых потребностей и открытие новых направлений в технике;

3) постановка задач тех. творчества;

4) генерирование новых идей и конструкторско-технологических решений;

5) теоретические, расчетное, экспериментальное и технологическое обоснование новых решений;

6) подготовка проектно-конструкторской документации и доводка нового образца техники.

Здесь прослеживаются две закономерности:

1) каждый этап науч.-тех. разработки требует специфических способностей, при этом может быть проявлен высокий уровень способностей (гиперспособностей);

2) более сложный характер науч.-тех. задач, решаемых на "верхних слоях" пирамиды, предъявляет более высокие требования к уровню развития способностей разработчиков, т.е. здесь с необходимостью нужны гиперспособности.

Поэтому неслучайны следующие определения способностей: "талант" решает такие сложные задачи, которых не решают другие; "гений" видит такие проблемы, которых не видят другие, открывает новые направления в науке и технике, творит, подобно силам природы. Высокие творческие способности в техническом творчестве очень неравномерно распределены в людской массе, и выявление их, распознание и культивирование представляет сложную социальную проблему. Творческие способности в техническом творчестве можно условно разделить на две составляющие:

1) природные способности, которые даются от рождения и разные у разных людей;

2) приобретенные способности, которые возрастают за счет изучения теории, практического опыта, связанного с решением задач тех. творчества, и специального развития отдельных творческих способностей в техническом творчестве.

Напр., у шахматистов 2-я составляющая творческих способностей в техническом творчестве может в несколько раз увеличивать 1-ю, что в целом обеспечивает значительное повышение творческих способностей человека.

Изобретение – новое решение, обеспечивающее удовлетворение новой актуальной реализуемой потребности или улучшение к.-л. критериев эффективности и др. показателей существующих объектов при неухудшении или незначительном ухудшении др. показателей.

Изобретения обычно связаны с улучшением технических систем (устройств), технологий (способов), конструкционных материалов либо с созданием пионерных изделий, технологий, материалов, штаммов, микроорганизмов.

Главными признаками изобретения являются существенная новизна и полезность. Для признания нового решения изобретения в установленном порядке подается заявка на выдачу патента, на основе которой после подтверждения новизны и полезности изобретения выдается патент или др. аналогичный документ.

Изобретология – наука и искусство технического творчества и промышленного внедрения его результатов. Наука - поскольку творческий процесс логифицирован, организован и алгоритмизирован; искусство - поскольку этот процесс остается в большой степени в областях "сотрудничества" сознания с подсознанием, естественной эвристики, учения альтернативного употребления интуитивных и логических приемов, процедур и методов творчества, сходящегося и расходящегося мышления, анализа и синтеза, индукции и дедукции.

Фундаментальная цель изобретологии – творческое соединение многосторонних знаний изобретателя, направленных на создание новых технических решений, характеризующихся макс. функциональностью и мин. стоимостью.

Изобретология - это наука и искусство оптимального прохождения пути от критического отбора информации, формулировки творческой задачи, поиска и нахождения решения до его промышленного внедрения; наука и искусство поиска и нахождения "резонансов" - "резонанса" творческой задачи с современной стадией развития техники и "резонанса" нового решения с поставленной творческой задачей; наука и искусство преодоления гносеологических, психологических, воспитательных, психосоциальных, тех. и организационных барьеров (препятствий) творчества.

Изобретология использует различные знания и основывается на следующих отраслях науки и техники: математика, физика, химия, биология, производство, технология, общие тех.дисциплины, материаловедение, философия, праксиология, социология, экономика, маркетинг и менеджмент, промышленное право, патентоведение, эргономика, психология, эвристика, искусство, архитектура, тех. эстетика и др.

Главные части изобретологии: праксиологические основы, законы и закономерности техники, психофизиологические, психогносеологические, психопедагогические и психосоциальные основы тех. творчества, мат. основы творческого поиска и синтеза, интуитивные, логико-интуитивные и логические методы тех. творчества, общий алгоритм тех. творческого процесса и промышленного внедрения его результатов, инженерный анализ изобретений (включая анализ патентной чистоты и патентоспособности), составление описаний и редактирование заявки на выдачу патента.

Изобретология - часть общей науки и искусства творчества, часть эвристики - тех. эвристика. С точки зрения праксиологии (логики человеческого действия, логики максимизации эффективности действия, общей человеческой технологии) изобретология - это праксиология изобретения и промышленного внедрения результатов технического творчества. С точки зрения логико-математических основ изобретология имеет много общего с оптимальным проектированием. Наиболее близкие к изобретологии дисциплины - методы технического творчества, поисковое проектирование и конструирование.

Показатели творческого потенциала изобретателей – система критериев и факторов, отображающих и обеспечивающих продуктивность личности и общества в области тех. творчества. К показателям творческого потенциала изобретателей относятся внутренняя мотивация и желание человека заниматься техническим творчеством; число и доля специалистов и работников, занимающихся техническим творчеством; творческая производительность человека, связанная с сокращением времени решения изобретательской задачи; качество новых технических решений по показателю конкурентоспособности; надежность выбора новых тех. решений с точки зрения их перспективности и др. Существуют различные пути повышения творческого потенциала, которые может использовать как отдельная личность, так и общество.

Банки данных по инженерному и техническому творчеству – систематизированная информация по различным областям знаний, необходимая для повышения продуктивности творческой деятельности. Банки данных по инженерному и техническому творчеству ориентированы на определенный класс технических систем или на область интересов творческой личности. В первую очередь целесообразно формирование банков данных по патентам, классу изделий, конструкционным материалам, комплектующим изделиям, принципам действия, техническим функциям и т.д. Для облегчения создания, использования и развития банки данных по инженерному и техническому творчеству рекомендуются компьютеры с развитым системным и сервисным программным обеспечением.

Розин В.М. Философия техники. М. 2001 – 456с.

Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. М. Машиностроение 1988.