Основы конструирования

Голубой цвет-цвет неба и воды, холодный; воспринимается как светлый, свежий и прозрачный; обладает успокаивающим действием.

Фиолетовый цвет-особо «благородный» (одеяния ученых и священников), вызывает печаль.

Черный цвет-в больших количествах угнетает; очень полезен в небольших количествах, особенно для контрастов.

Белый цвет-символ чистоты. Если применяется один или с цветами зелено-голубой части спектра-цвет холодный. С цветами желто-оранжевой части спектра-даёт ощущение тепла.

Восприятие цветов зависит от характера (темперамента) человека.

Например, красный цвет действует возбуждающе на холериков - повышает активность. У меланхоликов - это действие едва заметно.

Синий цвет слабо действует на холериков, незначительно снижая их активность, но совершенно подавляет активность меланхоликов, заставляя «уйти в себя».

Кроме этого, восприятие цветов определяется полом, возрастом, состоянием здоровья и даже профессией человека.

Так, женщины более восприимчивы к яркому, пёстрому цветовому окружению, тогда как мужчины-индеферентны или это их раздражает.

Это же можно сказать о молодых и пожилых людях.

Зелёный цвет хорошо действует на больных, для здоровых его избыток скучен.

Мяснику - красный цвет в обычной обстановке неприятен, так же, как и врачу-белый. И т.д. и т.п.

Всё сказанное можно представить схематически в виде цветового круга(правда, без поправок на характер, возраст, пол и т.д.). Цветовой круг симметричен по светлоте относительно оси, проходящей через Ж и Ф цвета.

Выбор цветовых сочетаний может выполнятся на основе,-

-контрастной гармонии с использованием 2^х, 3^х и более цветов;

-нюансной гармонии с использованием 2^х, 3^х и более цветов.

Контраст - сочетание цветов, располагающихся в ЦК друг против друга.

Нюанс - сочетание цветов, расположенных рядом в ЦК.

При наблюдении цветных поверхностей (цветовых пятен), как и при наблюдении геометрических объектов имеют место цветовые иллюзии.

Основные,-изменение цвета при последовательном и параллельном цветовых контрастах.

1 Последовательный цветовой контраст: при переводе глаз с поверхности одного цвета на поверхность другого цвета(или при наблюдении поверхности через светофильтр) мы видим третий цвет, отличающийся от двух первых.

Причина - в изменении чувствительности глаза при длительном(12...20с) наблюдении цветового образа при наблюдении после этого другой по цвету поверхности.

Так, например, при наблюдении зелёной фигуры и последующем переводе взгляда на белую поверхность мы увидим слабую пурпурно-красную фигуру; при переводе на синюю-фиолетовую и т.д.

2 Одновременный цветовой контраст: светлота и оттенок цветной покраски зависят от характеристик фона: смотреть вкладку.

Не вдаваясь в подробности применения цвета в ХКР, следует отметить, что дизайнеры в настоящее время пользуются теорией согласованных цветов. Сущность её в том, чтобы дать человеку, работающему в условиях искусственной предметной среды, такое же видение цветов, как и в природе...

Основные рекомендации по выбору цветовых решений.

При этом принято выделять три основные зоны,-

1 -рабочее место;

2 -рабочую зону;

3 -помещение(интерьер)в целом.

Условно:

1 -соответствует зонам точного зрения, где человек может различить самые мелкие предметы: соответствует УЗ1⁰;

-и мгновенного зрения =18⁰-область наилучшего цветового зрения и достаточной относительной остроты зрения(на границе зоны ООЗ падает на 20% относительно ЗТЗ);

2 -эффективного зрения =30⁰ - зона с худшими характеристиками, но еще позволяющая человеку нормально работать с объектом труда;

3 -зона полного обзора =120⁰(при неподвижной голове; ^“-при неподвижной)-характеризует зону, в пре делах которой человек различает движение и цвет, но не детали(относительная острота зрения на границе зон 3 и-всего (%).

Таким образом, -

-Рабочее место - соответствует панели управления или части пульта управления, на которой должны быть сосредоточены все наиболее важные органы управления(регуляторы) и контроля(индикаторы).

В этой зоне кроме сигнальных (предупреждающих) и вспомогательных цветов, имеющих определённую информативную нагрузку, используются малонасыщенные цвета, в которые окрашиваются поверхности объекта(панели).

Зона рабочего места должна иметь наиболее насыщенные в цветовом и яркостном плане элементы объекта. Цвета: сигнальные (предупреждающие) и информативные (можно сказать - основные R-G-B).

Рабочая зона - характеризуется законченным объектом: технологическое обеспечение в целом(станок, пульт управления и т.п.) и частью пространства помещения, которое непосредственно примыкает к объекту.

Помещение в целом-характерно тем, что основные его поверхности(стены, пол, потолок; технологическое обеспечение; ПТО; инженерные коммуникации)окрашиваются в opt цвета, в соответствии с рекомендациями, основанными на специфике того или иного производства, помещения.

Сигнальное значение цвета.

Особо выделены: зелёный, жёлтый и красный.

Зелёный - безопасность; жёлтый-предупреждает о возможной опасности; красный-знак опасности и запрета; включение-выключение (Стоп) оборудования; повсеместно - пожарный инвентарь.

Синий цвет-используются для элементов графики в производственных помещениях (цехах) и производственной информации.

Растигровка-жёлтый цвет с чёрными или красными полосами-обозначение опасных подвижных объектов.

Белый цвет, заключённый в красный прямоугольник-движущиеся ёмкости со взрывоопасными и вредными веществами.

Оранжевый - элементы ограждения машин и механизмов, неосторожное обращение с которыми может привести к трамвам.

Символические изображения чёрного цвета на жёлтом фоне применяются для знаков, предупреждающих объект опасности(знак-).

Красный круг с белым полем внутри, на которой символы чёрного цвета -запрещающие знаки, предписывающие знаки.

Маркировка баллонов со сжатыми (жидкими веществами, например чёрный, белый(красная полоса); зелёный, голубой.

Инженерные коммуникации,-трубы: вода (зелёный), пар (красный), воздух (синий), газы горючие (жёлтый), кислоты (оранжевый), щёлочи (фиолетовый), жидкости горючие (коричневый), прочие вещества(серый).

Окраска - сплошная или участками.

Шины электроустановок-опознавательные цвета:

1. , _фА- жёлтый; _фВ-зелёный; _фС- красный; 0-шина: изолированный контроль- белый; заземлённая нейтраль-чёрный.

2. ~; фаза-красный; 0-жёлтый.

-; (+)-красный; (-)-синий; нейтраль-белый.

Лекция 7. «Основы патентоведения»

Изобретательство - важный фактор ТП.- Изобретательское право (ИП).- Открытия, Изобретения, Промышленные образцы - объекты изобретательского права (Субъекты изобретательского права) - Защита объектов ИП.

«Патентоведение»: Учебник для вузов/ Е.И. Артемьев, М.М. Богуславский и др.: под.ред. В.А. Рясенцева - 3-е издание переработанное и дополненное - М: «Машиностроение», 1984. 352 с., ил.

Когда мы [рассматривали вопросы первого раздела/говорили в начале] изучения курса «ОК» о профессии инженер-конструктор, о характере работы инженера-конструктора на предприятии, то отметили, что - труд инженера-конструктора по сути его реализации является умственным трудом, результаты которого во многом зависят от обычной способности к мышлению и определённых качеств творческой личности.

Так что труд инженера-конструктора носит творческий характер. Можно сказать, что вершина творческой инициативы - изобретение (рационализаторское предложение).

Эти виды творческой деятельности чаще всего не связанны с выполнением непосредственной работы инженера-конструктора. Хотя изобретения рождаются и при выполнении служебных заданий.

Изобретение является продуктом творческой деятельности, которая основывается на научных и инженерных исследованиях, и получение этого продукта обязательно сопровождается последними.

В этом аспекте изобретения, изобретательская деятельность являются факторами научно-технического прогресса (НТП):

взаимосвязанное последовательное развитие науки и техники, проявляющееся - с одной стороны, в постоянном воздействии научных открытий и изобретений на уровень техники и технологии; - с другой стороны - в применении новейших средств и методов научных исследований.

Т.о., НТП органически соединяет науку как деятельность в духовной сфере, направленную на получение нового знания и технику как один из важнейших компонентов материальной культуры.

НТП предъявляет высокие требования к общему и профессиональному образованию.

Эти требования концентрированно выразил Г.А. Эдисон (1847-1931): «Важнейшая задача цивилизации - научить человека мыслить».

«Изобретателей нельзя создавать, но их можно поощрять, и каждое общество, если оно хочет продолжать развиваться, должно найти способ поощрения изобретателей» Митчел Уилсон (1913-1972) - американский физик, писатель.

Регулирование отношений по изобретательству (техническому творчеству вообще) осуществляется изобретательским правом - правовой системой, представляющей собой качественно своеобразную, внутренне упорядоченную совокупность норм, т.е. установленных государством обязательных правил поведения.

Основной источник изобретательского права - закон - нормативный правовой акт высшей юридической силы. В основном законе - Конституции РФ - закреплены важнейшие нормы и принципы ИП.

ИП считается составной частью (подотраслью) Гражданского права, что отражается в действующем законодательстве.

В наше время нормы изобретательского права в РФ ещё полностью не установлены - поэтому будем говорить «действующее законодательство».

Объекты ИП. Формы их охраны.

В число основных объектов входят:

-открытия;

-изобретения;

-промышленные образцы;

-рационализаторское предложение иерархия.

Т.о. объект: материальная вещь, нематериальное благо, услуга, работа и т.д. Субъекты - участники правоотношений: индивидуумы, коллективы, учреждения и организации, государство и т.д.

Открытие - установление ранее неизвестных науке объективных закономерностей, новых явлений, свойств и эффектов, вносящих коренные изменения в существующие научные знания.

Открытия чаще всего связанны с фундаментальными исследованиями в теоретических и прикладных науках.

Открытия регистрируются как важные общегосударственные достижения, и автору(ам) открытия выдаётся диплом - именной документ, удостоверяющий признание открытия, приоритет и авторство, с чем связанно приобретение автором ряда прав и льгот, предусмотренных действующим законодательством.

Диплом содержит формулу открытия - которая сжато, чётко и исчерпывающе выражает сущность открытия.

Если открытие сделано в связи с выполнением служебного задания, то автору выдаётся диплом, а организации, в которой работает автор - свидетельство, удостоверяющие этот факт. Автору открытия (с дипломом) принадлежат неимущественные и имущественные права, предусмотренные действующим законодательством.

Изобретение - изобретением (мировая новизна) признаётся новое обладающее существенными отличиями ТР задачи в любой отрасли народного хозяйства, социально-культурного строительства или обороны страны, дающее положительный эффект.

Если открытие выступает как приращение нового научного знания к существующему, то Изобретение является приложением этого знания с целью его практического использования.

Изобретение может быть результатом научно-технического творчества отдельного лица, группы лиц или организации, которым представляется исключительное авторское право.

В соответствии с действующим законодательством к объектам Изобретения относят:

-устройства: машины, оборудование, приборы и т.п.;

-способы: методы, процессы, приёмы и т.п.;

-вещества: материалы, сплавы, химические составы и т.п.;

-применение известных устройств, способов и веществ по новому назначению.

Формы правовой защиты - выдача авторского свидетельства (АС) и патента.

АС - документ, удостоверяющий предложения изобретением, приоритет, авторство, исключительное право государства на использование и распоряжение изобретением, и закрепляющий за автором права и льготы, предусмотренные действующим законодательством.

Т.о. АС - исключает личное распоряжение изобретением.

АС - выдаётся также на служебные изобретения (при выполнении плановой работы…). АС - бессрочные (Право на получение - наследуется).

Патент - документ, удостоверяющий признание предложение изобретением, приоритет, авторство и исключительное право патентообладателя на изобретение.

Патент выдаётся сроком на 15 лет, считая со дня подачи заявления на изобретение. Условие его сохранения - своевременная уплата патентной пошлины.

АС и патент не выдаются:

-на предложения организационного характера: организация труда, планирования, учёта и т.п.;

-на условные обозначения, правила игры;

-на планировки сооружений, зданий и территории;

-на системы обучения, методы расчётов и т.п.

изобретениями не признаются решения, противоречащие общественным интересам, принципам гуманизма и морали, а также - явно бесполезные.

Промышленный образец (ПО) - это новое, пригодное к осуществлению промышленным способом художественное решение изделия, в котором достигнуто единство технических и эстетических качеств.

ПО регистрируются, и авторство лиц, которые участвовали в разработке и оформлении изделия, защищается свидетельством на ПО (бессрочным) или патентом (5 лет).

Рационализаторское предложение (РП) - ТР, являющееся новым и полезным для предприятия, организации или учреждения, которым оно подано, и предусматривающее:

-изменение конструкции изделий;

-изменение технологии производства и применяемой техники;

-или изменение состава материала.

Основное отличие от изобретения - локальная новизна.

Рационализаторское предложение не должно повторять то, что ранее использовалось и используется; разработано или уже было предложено; предусмотрено действующей научно-технической документацией, либо приказами, распоряжениями администрации или рекомендовано вышестоящей организацией (исключение, если поставлена).

Рационализаторское предложение не должно также основываться на ТР, опубликованных в бюллетенях научно-технической информации по распространению передового производственного опыта в данной отрасли.

Не признаются рационализаторскими предложениями, использование которых может привести к снижению надёжности и др. Показателей качества продукции. Все ИТР, в том числе инженеры-конструкторы могут подавать рационализаторское предложение.

Есть, однако, особенности квалификации предложений ИТР, научных институтов, проектных, конструкторских, технических организаций и аналогичных подразделений предприятий, относящихся к разрабатываемым этими работниками проектам, конструкциям и технологическим процессам. Предложения этих работников (кроме изобретений), относящиеся к выполнению должностных обязанностей, не признаются рационализаторскими, поскольку высококачественная разработка является их обязанностью.

В то же время предложения других ИТР тех же подразделений (или других), которые не участвуют в данной разработке могут быть признаны рационализаторскими.

Авторство и другие права рационализатора подтверждаются удостоверением на рационализаторское предложение.

Права, приобретённые автором в связи с признанием его изобретения рационализаторским и выдачей удостоверения, действуют в пределах предприятия, которое выдало изобретение.

Все виды технического творчества стимулируются материально в соответствии с действующими положениями и инструкциями (подзаконными актами). Величина вознаграждения зависит от величины условного годового экономического эффекта внедрения (УГЕФ) предложения.

УГЕФ является экономической характеристикой внедрения новых разработок в конкретном производстве.

Экономическая оценка разработок основывается на применении стандартной (типовой) методике расчёта: УГЕФ рассчитывают, суммируя все среднегодовые доходы, связанные с внедрением, и вычитая расходы.

Лекция 8. « Квалификационные признаки основных видов технического творчества инженера-конструктора (технолога)»

Остановимся подробнее на вопросах изобретательской деятельности.

Прежде всего - вопрос выявления изобретений.

В виду того, что источником изобретений являются научные институты и ПК разработки, авторы разработок ведают как созданием, так и выявление изобретений.

Успех создания ТР, способных быть предметом изобретений, непосредственно зависит - от стремления конструктора каждую задачу решать творчески, по-новому, с получением максимального положительного эффекта. Каждый конструктор должен знать основные источники и методы выявления изобретений.

Выявление изобретений опирается на следующее:

- знание известного состояния и уровня техники в области новой разработки (профессиональное требование);

- знание критериев патентоспособности;

- умение провести сопоставительный анализ новой разработки с уже известными (на мировом уровне) и оформить заявку на предполагаемое изобретение.

Должностная инструкция инженера-конструктора: Должен знать: …, Порядок и методы проведения патентных исследований; основы изобретательства; …, основы технической эстетики и художественного конструирования, …, передовой отечественный и зарубежный опыт разработки аналогичных объектов …

Главные критерии изобретения

(патентоспособность)

Вернёмся к нормативному определению изобретения - сокращенно:

«Изобретение - это новое и обладающее существенными отличиями ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ задачи …, дающее положительный эффект»

Т.о. основные критерии:

- техническое решение задачи;

- существенные отличия;

- новизна (мировая или абсолютная);

- положительный эффект.

Любое заявляемое изобретение должно содержать в себе ТР - не идею, не постановку задачи, а её ТР. При этом для некоторых видов изобретений, в частности, когда объектом И являются способы, термин «ТР» применяется в широком смысле: как практическое средство удовлетворения определённых потребностей.

Задача считается решённой при следующих условиях:

-решение содержит указания на технические средства (способы) для её решения;

-решение раскрывает основную схему;

-решение осуществимо: возможность его многократного воспроизведения с помощью общеизвестных приёмов и средств техники.

Соответствие критерию новизна проверяется по отношению к существующему мировому уровню техники, поэтому она и называется мировой или абсолютной: автор изобретения - единственный (и первый), кто сделал что-то именно так!

После разработки нового технического решения необходимо выявить предмет изобретения. Для этого в патентоведении используют понятие «существенные признаки», к которым могут относится конструктивные элементы и связи, характеристики элементов и режимы операций.

Признаки объектов изобретений: устройства, способы, вещества - подразделяют на три группы: признаки структуры, вида и отношения (Табл. 1).

Предмет изобретения выявляется путём сопоставления существенных признаков нового ТР и объекта-прототипа.

Объект-прототип - наиболее близкий из аналогов к предложенному новому ТР.

Аналоги - сходные однородные изобретения.

Таблица 1

Тип	Признаки
объекта	Структуры	Вида	Отношения
Устройство	Основные и вспомогательные (агрегаты, механизмы, узлы, детали)	Форма элементов, качество поверхности, материал, взаимное расположение и связи элементов	Соотношение геометрических, временных и др. параметров элементов и связей
Способ	Операции и приёмы, материальные средства для выполнения операции	Последовательность операций или действий, порядок чередования операций	Температурные, временные, электрические и др. режимы выполнения операций
Вещество	Ингредиенты, молекулы, атомы	Характеристика атомов, взаимное расположение атомов в молекулах, химическая связь между атомами	Количественное соотношение ингредиентов, число атомов каждого элемента

Техническое решение будет новым, если в результате сопоставления выявлены:

-либо новые признаки, отсутствующие в прототипе;

-либо изменённые, не совпадающие с признаками прототипа ни по выполняемой функции, ни по используемому свойству.

Такие признаки образуют группу отличительных признаков, входящих в отличительную часть формулы изобретения, т.е. составляющих ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

ТР признаётся обладающим «существенными отличиями», если по сравнению с решениями, известными науке и технике на дату приоритета заявки на предполагаемое изобретение, оно характеризуется новой совокупностью признаков, обеспечивающих новые или существенно улучшенные свойства объекта и положительный эффект при эго использовании.

NB V Т.о., существенные отличия обуславливаются тем, что:

-в совокупность введён неизвестный ранее признак структуры,

-выведен известный признак,

-или заменён один признак другим.

При этом признаки изменённой совокупности вступили во взаимодействие, которым и обусловило появление нового свойства (свойств) у объекта.

Новые ТР не соответствуют критерию «существенные отличия» в следующих случаях:

-аналоги имеют сходные с ним существенные признаки и свойства, т.е., например, имеет место агрегатирование частей устройств, операций, способов или компонентов веществ, при которых части не образуют новых взаимосвязей и не вступают во взаимодействие;

-отличительные признаки образуют самостоятельный объект со своей функцией: например, узел в устройстве (привод, подшипник, фильтр), операцию или приём в способе (усиление сигнала, шлифование изделия), ингредиент вещества (связующее, катализатор); такие объекты классифицируются и анализируются на патентоспособность как самостоятельные;

-изменения, внесённые в объект, либо обуславливают свойства, которые связаны с выполненными изменениями известной закономерностью, либо не приводят к изменению свойств.

Положительный эффект - технический, экономический, социальный, экологический и т.п. определяется в сравнении с реализованным (базовым) объектом или прототипом, выявленным в патентной научно-технической информации.

Для этого вначале определяют технический внутриобъектный эффект, а затем - связанные с ним преимущества недостатки при использовании объекта. Определение положительного эффекта облегчается, если сравнение производят по структуре, функциям и свойствам.

Критерии патентоспособности ТР необходимо обязательно знать, чтобы:

-c одной стороны, не потерять приоритет на патентоспособные ТР;

-а с другой, не оформлять легко отклоняемые заявки на предполагаемые изобретения.

Патентно-[лицензионный] поиск

Оценив [предполагаемое изобретение/новое ТР] по критериям охраноспособности, можно, казалось бы, приступать к составлению заявки на предполагаемое изобретение.

Но уж очень будет обидно, если подав оформленную по всем правилам заявку (правила мы рассмотрим далее), узнать, что абсолютно такое же решение найдено ещё в XIX веке или опубликовано в прошлом году в журнале «Юный техник».

Поэтому составление Заявки связанно с исследованием нового ТР на МИРОВУЮ НОВИЗНУ Патентный поиск. Для этого необходимо найти материалы, раскрывающие сущность ДАННОГО или тождественного решения.

Перечислим ИСТОЧНИКИ, порочащие новизну изобретений:

-АС и патенты, выданные в нашей стране;

-иностранные патенты, АС и опубликованные заявки;

-Российские и иностранные издания: все печатные публикации, независимо от того, где, на каком языке и каким тиражом опубликован источник;

-депонированные рукописи;

-публичные сообщения, доступные для ознакомления широкому кругу лиц;

-проектная документация, чертежи, схемы, переданные в общедоступную библиотеку;

-сведения об открытом использовании изобретений;

-экспонаты, представленные на выставках;

-работы, принятые для участия в конкурсе;

-публичные устные доклады, лекции, выступления, если они зафиксированы аудио-записью или застенографированы;

-информационные, визуально воспринимаемые данные (модели, макеты, плакаты), доступные широкому кругу лиц;

-сообщения по радио, телевидению, в кино, если они зафиксированы в установленном порядке аудио-, видео-записью, на фото- или кино-плёнке.

Новизну не порочит:

-опубликование или другое раскрытие сущности ТР после подачи Заявки в установленном порядке;

-если ТР стало известно до подачи Заявки определённому, узкому кругу лиц, которые связанны с созданием и разработкой ТР: руководителям разработки, технической комиссии, коллегам автора.

Основные источники о том, что было изобретено до Автора по интересующему направлению - это Патентная информация: совокупность сведений о результатах научно-технической деятельности, содержащихся в описаниях, прилагаемых к Заявкам на изобретения или к охранным документам (АС и патентам).

Основная часть Патентной ИнформацииПатентная Документация: официальные публикации патентных ведомств:

-описание изобретения;

-описание открытия;

-официальные Патентные бюллетени, предварительные описания к заявкам на изобретения и открытия.

Описание изобретения - это первый материал, доступный для широкого круга читателей. В нём в сжатой форме приводятся сведения о предмете и существенных признаках изобретения.

Предмет изобретения заключён в Формуле изобретения.

Формула изобретения - это краткое словесное изложение признаков изобретения. И главное - в патентной документации строго соблюдается единообразие изложения всех материалов: стандартные, языковые конструкции и международная научная терминология.

Патентная документация - наиболее полное и систематизированное собрание сведений о научно-технических решениях, созданных человечеством за последние 150-200 лет. Например, во ВПТБ их хранится более 20 миллионов. Чтобы бегло ознакомится с ними, кроме запаса времени (лет на 500), нужно быть ещё и полиглотом - владеть 26 языками.

И без Справочно-Поискового Аппарата к Патентным Фондам подходить бессмысленно!

В настоящее время в РФ, Франции, GB, USA, Jp и ряде других стран принята Международная классификация изобретений (МКИ):

Основные области технической деятельности делятся на 8 разделов:

А - Удовлетворение жизненных потребностей человека (Ж.П.Ч.);

В - Различные технологические процессы;

С - Химия и металлургия;

D - Текстиль и бумага;

Е - Строительство;

F - Прикладная механика, освещение и отопление;

G - Техническая физика;

Н - Электричество.

Каждый раздел может содержать по 99 классов, разделяющихся на подклассы, обозначаемые прописными согласными буквами латинского алфавита.

Подклассы делятся на группы, обозначаемые, как правило, нечётными цифрами, что позволяет расширить число рубрик.

Группы делятся на подгруппы, обозначаемые чётными цифрами.

Изобретение: «Лыжная палка» Патент СССР № 583716.

Кроме классификатора МКИ, используется национальные системы классификаций: GBr, BRD, Jp и др.

Патентный поиск выполняется в соответствии с ГОСТ 15.011-82.

Источники патентного поиска - патентная документация, хранящаяся в патентном фонде, и являющаяся основной частью С[правочно]-И[нформационных] Ф[ондов] информационных служб:

ВПТБ;

Отраслевые и территориальные научно-технические библиотеки;

Патентные фонды организаций и учреждений, предприятий.

Патентный поиск сначала ведётся в фонде Отечественных изобретений (по основным и смежным рубрикам СКИ), а затем - в фонде минимальной патентной документации.

При исследовании узкоспециального вопроса подбираются патенты стран, которые являются ведущими в этой области. Эта работа достаточно сложна и трудоёмка, поэтому надёжнее, - поручать её специалистам: патентным работникам.

Лекция 9. «Составление заявки на предполагаемое изобретение»

Если при исследовании нового ТР на мировую новизну установлено, что оно может быть патентоспособным, то составляется Заявка на Предполагаемое Изобретение.

Составление Заявки выполняется в строгом соответствии с требованиями подзаконного акта: «Указания по составлению заявки на изобретение» (ЭЗ-1-74) ВНИИПИ. Этот документ регламентирует все аспекты составления заявки: от порядка заполнения стандартных бланков до обозначений в чертежах. Пересказывать содержание «Указаний…» не имеет смысла - при необходимости Изобретатель изучит его самостоятельно. Поэтому остановимся на наиболее важных моментах составления заявки.

Цель заявки:

ясно изложить суть нового ТР;

показать, что данное ТР соответствует критериям изобретения:

-обладает мировой новизной;

-имеет существенные отличия от прототипа и аналогов(а);

-обладает полезностью.

Набор документов, составляющих заявку, включает;

-заявление на выдачу АС (патента);

-описание изобретения и формулу изобретения;

-чертежи;

-и дополнительные документы различного характера.

Здесь следует отметить, как и при проведении патентного поиска, при составлении заявки Изобретателю помогут патентные службы…Но без собственного чёткого представления о смысле перечисленных документов, творческого подхода к их составлению - эта помощь ничего не даст…

При составлении заявки стиль описания изобретения отличается от принятого в научных статьях, книгах и других источниках. Этот стиль состоит в строгом единообразии изложения всех материалов, применении стандартных языковых конструкций и международной научной терминологии.

Описание изобретения (на примере устройства)

Первый раздел - Название изобретения.

Пример: «Механизм подачи сварочной проволоки»

Nb: Отличительные признаки ни в коем случае не выносятся в название. Название должно дословно совпадать с начальными словами формулы изобретения.

Цель названия - отнести изобретение к определённой группе объектов. Далее указывается классификационный индекс МКИ, к которому изобретение (по мнению заявителя) следует отнести

МКИ F…

Второй раздел - «Область техники, к которой относится изобретение, и преимущественная область его использования» - показать специалистам, где наиболее целесообразно использовать техническое решение, исходя из его особенностей и возможностей.

Далее следуют разделы - характеристика аналогов, прототипа, критика прототипа (изложение его недостатков), цель изобретения, которые должны отразить - из какого уровня техники исходил автор при решении поставленной задачи.

Повторю: аналогами изобретения принято считать наиболее близкие по сути ТР из известных на момент составления заявки.

Аналоги выявляются при патентном поиске, и из технической литературы. Прототипом выбирают наиболее близкое по технической сущности и положительному эффекту ТР из числа аналогов. Правильность выбора аналога и прототипа имеет важное значение при экспертизе во ВНИИГПЭ: чем более похож прототип на изобретение, а изобретение-отличается от него существенными признаками, тем легче эксперту увидеть, что именно нового предложено…

В разделе «Критика прототипа» - необходимо, критикуя «нужные» нам недостатки, подойти к цели изобретения, раскрыв её через устранение этих недостатков. Формулируя цель изобретения, важно показать, что реализация изобретения ведёт к удовлетворению конкретной общественной потребности. При этом недопустимы (!) как заявления рекламного характера, например, …»…с целью увеличения конкурентоспособности…», «…с целью повышения точности…»

Следующий раздел несколько формального свойства: «Сущность изобретения и его отличия от прототипа».

Опытные изобретатели списывают этот раздел с формулы изобретения (последнего раздела описания изобретения), исключив цель, начиная со слов: «отличающаяся тем, что с целью…» - и сохранив в чистом виде ограничительную и отличительную части формулы изобретения.

Следующий раздел, который практически обязателен, если объектом изобретения являются устройства: «Перечень фигур графических изображений». Фигуры нумеруются арабскими цифрами; краткое пояснение надо дать к каждой из них. Если фигура одна - обходятся без нумерации.

Чаще всего даётся, как минимум, две проекции объекта, поэтому пишут: «На чертеже изображены две проекции предложенного устройства: вид сбоку (фиг. 1) и вид сверху (фиг. 2)…»

На чертеже должны быть изображены все основные детали и узлы устройства, показать их взаимосвязи, исключив неоднозначные толкования технической сущности изобретения. Узлы и детали обозначаются цифрами, на которые ссылаются затем в тексте описания.

Главное - текст описания и чертежи должны быть строго согласованны.

«Обращения» к чертежам осуществляются в следующем разделе: «Примеры конкретного выполнения».

Этот раздел содержит две части:

в первой - конструкция устройства описывается подробно в пределах разумного объёма со ссылкой на чертежи. При этом его признаки делятся на «старые и новые», т.е. прототипа и изобретения;

во второй - описывается работа устройства.

В случае, когда используется многозвенная формула изобретения, в этом разделе для защиты нескольких модификаций конструкции (при общем прототипе), приводятся и другие возможные варианты конструкции и работы устройства.

Следующий - Важный! - раздел: «Технико-экономическая или иная эффективность. Этот раздел должен показать актуальность использования Предлагаемого решения в народном хозяйстве, реальные выгоды, ожидаемые от внедрения.

В нём приводится экономический расчёт, если это сделать проблематично - ТЭО с упоминанием об экономики без её расчёта.

Последний раздел описания изобретения - «Формула изобретения».

Формула изобретения есть краткая словесная характеристика, выражающая техническую сущность изобретения, т.е. его предмет.

Структура и язык формулы изобретения должны чётко соответствовать строгим правилам. «Словесный запас» этого языка исчерпывается признаками изобретения: структуры, вида, отношения. Среди значительного числа признаков, характеризующих объект изобретения, есть такие, без которых ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ от изобретения НЕДОСТИЖИМ (!).

В формуле изобретения эти существенные признаки (ВСЕ!) должны быть перечислены.

Исходный материал: аналоги, прототипы и оригинальные решения.

Структура формулы изобретения

Суть предлагаемого решения в виде перечисления существенных отличительных признаков.

Цель изобретения излагается короче и поясней.

В отличительной части, формально, должен содержаться «объём притязаний», т.е. то новое на что претендует автор: конкретное ТР.

Формула изобретения - документ не только технический, но и юридический, показывающий, на какой объём признаков распространяется защита. Поэтому нужно очень тщательно подбирать признаки в формулу, не вводить в неё несущественные признаки…

И вообще, экспертиза уважает короткие формулы (!).

Кроме описания в заявку… входит ещё ряд документов, которые мы только перечислим с короткими комментариями.

Весьма важны документы, дополнительно раскрывающие сущность изобретения:

акты испытаний изобретения; заключение о полезности, подтверждающее работоспособность и положительный эффект от использования…

Справка о творческом участии соавторов, в которой чётко отражается кем из соавторов, что сделано, и приводится процент участия (для распределения вознаграждения).

И последнее - это реферат, содержащий краткое изложение материалов заявки.

При патентной защите новых ТР, кроме использования нормативно-методических материалов: ГОСТы, инструкции, условия и т.п., целесообразно руководствоваться логикой создания изобретений, учитывая сущность изменений объекта прототипа.

Так, например, понятие «Задача» не входит в число нормативных критериев изобретения, однако достижение нового полезного эффекта означает, что изобретением решена новая, ранее нерешенная задача.

Принятые критерии «новизна» и «существенные отличия» являются составляющими более общей характеристики - существенной новизны изобретений, возникающей при разрешении технических противоречий.

Существенная новизна может характеризоваться количественно числом существенных отличительных признаков, и качественно - системным уровнем изменений объекта-прототипа, новизной использованного для решения задачи знания и изменением параметров объекта.

В результате изменения параметров объекта изменяются две обобщенные противоречивые характеристики: полезность объекта и плата за полезность. Эти изменения должны соответствовать требуемым внешнеобъектному и внутриобъектному положительным эффектам, если задача считается решённой.

Логика создания изобретений и сущность

изменений объекта-прототипа

Лекция 10. «Активизация инженерного творчества»

На предыдущей лекции, рассматривая логику создания изобретений, мы установили, что существенные изменения вносятся в технические объекты тогда, когда совмещение технических требований(реальных и необходимых) оказывается невозможным, а попытки улучшения одних параметров, функций или свойств объекта известными способами (ТР) приводит к недопустимому ухудшению других, т.е. путём разрешения технических противоречий.

Процесс проявления, обострения и разрешения противоречий определяет как общую историю техники, так и историю развития её отраслей и отдельных машин.

Каждый раз при существенном изменении объектов техники, внешние противоречия развёртываются в систему внутренних противоречий, которые нельзя устранить известным, или стандартным способом.

Иерархическая структура

Поиск новой технической идеи (ТР) решения задачи состоит в последовательном выявлении внутренних противоречий и их решении.

Если вспомните критерии изобретения: новизна и существенные отличия, то можно сказать, что они являются составляющими более общей характеристики - существенной новизны изобретения, которое появляется при разрешении технических противоречий.

Эта характеристика количественно описывается,-

-числом существенных отличительных признаков и качественно,-

-уровнем изменений объекта- прототипа, новизной использованного знания и изменением параметров объекта.

В результате изменения параметров объекта изменяются две обобщённые противоречивые характеристики: полезность объекта и плата за эту полезность.

Если техническая задача решена-создано изобретение, то изменения параметров должны соответствовать требуемым внутренним и внешним положительным эффектам.

Т.о., поиск готовой технической идеи решения задачи - является наиболее ответственным этапом создания изобретений. Этот процесс можно разделить на три основные этапа: (смотреть структурную схему)

I этап- наиболее сложный и ответственный, т.к. при этом мы имеем наибольшее значение неопределённости,

-сколько изменений требуется внести в протокол ?

-какие знания потребуются для решения задачи ?

-какова в итоге будет полезность нового технического решения и плата за эту полезность ?

Полученные ответы на эти вопросы определяют:

-затраты времени и ресурсов на создание и внедрение нового технического решения;

-и его жизненный цикл(период морального старения).

Также на I этапе при выборе направления решения проблемы необходимо выявить скрытые резервы развития объекта. Для чего используется:

-закономерности развития технических объектов(минимальное знание и опыт в своей отрасли !?);

-методы активизации творческой деятельности.

Знание + Умение можно достичь реализацией принципа 3-С: самопознаниесамосовершенствованиесамообразование.

Второе - предмет нашего сегодняшнего разговора.

Почему важно владеть методами активизации…?

Цитата Д. И. Менделеева

Ответ - знание и умение пользоваться - это “фонарь”

-Активизация инженерного творчества.

Актуальность овладения методами технического творчества(активизации творческой деятельности)

? При рыночной экономике степень развитости и благополучия любой страны в основном зависит от min exporta и max exporta - готового продукта, изделия и технологии.

Продавать готовый продукт в другие развитые страны можно лишь при условии, что он выдержит конкуренцию.

А это возможно только тогда, когда продукт изготовляется по изобретению с достаточно высоким творческим уровнем.

Творческий уровень изобретения.

-Все изобретения делятся на пионерные(…самого высокого уровня) и остальные.

Изобретения разделяются на пять уровней в зависимости от степени новизны:

- 1^-й уровень - мельчайшие изобретения, незначительно изменяющие объект-прототип.

Задача и средства её решения лежат в пределах одной профессии, поэтому решение таких задач по силам каждому специалисту;

- 2^-й уровень - мелкие изобретения, полученные способами, известными в данной отрасли. При этом чаще всего меняется один элемент системы - частично;

- 3^-й уровень - средние изобретения, полученные способами, известными в пределах науки. Полностью меняется один из элементов системы;

- 4^-й уровень - крупные изобретения. Синтезируется новая техническая система. Создаются средствами, далеко выходящими за пределы науки, в которой решается задача;

- 5^-й уровень - самые крупные изобретения. Они образуют принципиально новую систему, при этом нередко создаётся новая отрасль техники или производства (например самолёт, телефон, киносъёмка, лазер, шариковая ручка и т.п. - впервые изобретённые...)

Я думаю, всем известен афоризм Козьмы Пруткова: “ Специалист подобен флюсу - он односторонен “

Это часто трактуют так: специалист - человек, хорошо знающий своё дело, но отличающийся стереотипностью мышления…

Страшное слово - “ стереотип “ / кстати потребность в “ образцах “ - порождает стереотипность мышления /

Побороть стереотипность мышления, активизировать инженерное творчество - главная задача методик технического творчества.

В курсе “ Основы конструирования “ не ставится задача - научить Вас изобретать. Но, при наличии желания, способностей, опыта работы, знание методик технического творчества (теории изобретательства) помогает инженеру с максимальной отдачей использовать имеющиеся у него знания и опыт в поиске новых ТР, (и, может быть, стать изобретателем).

1 C давних времён известен метод проб и ошибок, который был, можно сказать, основным методом изобретателей до конца 60-х годов нашего века.

Суть этого метода можно сформулировать как “поиск иголки в стоге сена“. Схематично это можно изобразить так:

Разумеется, количество “проб“ намного больше, чем изображено на схеме. Требуются иногда тысячи (10-ки тысяч) “ а если “, чтобы нащупать удачное техническое решение.

Другая особенность, что на схеме стрелки расположены гуще в направлении, противоположном “Решению“, - это не случайно

Дело в том, что “пробы“ не так хаотичны, как кажется на первый взгляд.

Приступая к поискам, изобретатель опирается на свой предшествующий опыт. Эта первоначальная тенденциозность на схеме показана “В.И.” выходящим из точки “Задача” и направленным в противоположную сторону от “Решения”.

Изобретательство - древнейшее занятие человека. Собственно, с изобретений первых орудий труда и начался этот процесс. С тех пор сделаны миллионы изобретений. Но при усложнении задач, методы их решения почти не совершенствовались; изобретатели, как правило, шли к цели путём “проб и ошибок” (да и, многие, - идут в наше время).

1.1 Рассмотрев суть метода “проб и ошибок”, можно сказать, что творческий процесс носит неупорядоченный - “бестолковый”, характер.

Для упорядочения этого процесса пытались найти правила, которые легли в основу эвристики - науки о решении творческих задач.

Слово “эвристика” впервые было использовано греческим математиком Паппом (труды “математическое собрание”) в III в. н.э.

В последствии многие учёные, в т.ч. Лейбниц, Декарт и др., занимались изучением творческого мышления, формулировали эвристические правила - схемы процесса творчества, которые сводились к следующему:

-- I - акт интуиции и желания. Происхождение замысла.

-- II - акт знания и рассуждения. Выработка схемы или плана.

-- III - акт умения. Конструктивная реализация идеи.

Тем не менее, за 17 веков своего существования эвристика не создала эффективных методов решения творческих (в т.ч. технических) задач.

Главная причина - постановка слишком общей цели: найти универсальные правила позволяющие решать любые творческие задачи во всех отраслях человеческой деятельности.

То есть “ … не совсем чётко очерченная область исследования, относимая то к логике, то к философии, то к психологии. Она часто описывалась в общих чертах, редко излагалась детально, и по-существу предана забвению в настоящее время “ - американский математик Д.Пойта, 1944 г.

К сожалению; объём курса не позволяет нам совершить исторический экскурс в развитие методов творчества.

Далее мы рассмотрим основные методы, которые существуют и Вы можете их использовать при решении технических задач.

2 Практические методы активизации творческой деятельности стали появляться в начале ХХ века в связи с интенсивным развитием промышленного производства и техники.

Один из первых методов - мозговой штурм (Brainstorming) - это попытка американца А. Осборна (1939 г.) усовершенствовать метод “проб и ошибок”.

За прототип этого метода можно принять “ техническое совещание “.

Логика этого метода следующая: однородная группа участников совещания делится на две группы. В первую группу включены люди, склонные к выдвижению идей - “ генераторы“, разных специальностей, и не связанные иерархическими служебными отношениями.

Во вторую группу - специалисты с критическим складом ума - “критики”, способные отобрать и развить рациональные, конструктивные предложения.

Поиск идей в решении поставленной задачи проводится под руководством ведущего - “ лидера “ - наиболее эрудированного в проблеме специалиста, пресекающего беспредметную критику: “ Это слишком сложно “, “ Так уже делается “, “ Это невозможно реализовать технически “ и т.п.; и поощряющего развитие выдвигаемых идей.

Всё это создаёт условия для разрешения содержащихся в задаче противоречий на интуитивном уровне.

Таким образом главная задача штурмующей группы - “единым мозгом “ преодолевать преграды на пути решения поставленной задачи.

Этот метод не устранил беспорядочность поисков, органически присущую методу “ проб и ошибок “, а сделал поиски “ещё более беспорядочными”.

Проиллюстрируем это схемой:

В ещё большей беспорядочности и заключается прогресс: на схеме видно, что преодолевается направление “ В.И.“ и увеличивается “ степень ветвистости “ направлений поисков. То есть прогресс достигается за счёт сокращения малоперспективных попыток в направлении “ В.И.“.

Но этот прогресс обеспечивается количественным путём - задачу решают “ оравой “, что, с учётом подготовки к “ штурму “, требует несколько сотен человеко-дней. И если задача решена в течении одного рабочего дня - это эквивалентно затратам изобретателя-одиночки в течение 100 дней.

Поэтому технические задачи этим методом решаются редко.

Лучшие результаты получают при решении задач (менеджмента) организационных (реклама, управление, планирование).А также, т.н., “обратных изобретательских задач” на новое применение оригинальной технической идеи, нового вещества или эффекта.

2.1 Следующий метод - синектика - усовершенствованный Брейнсторминг (предложен У. Гордоном в 1950 г.).

Главное его отличие: не случайная, а постоянная группа специалистов, участвующих в “штурме” которые владеют применением аналогий.

Число аналогий постоянно, - их четыре:

- прямая аналогия (основной источник - биологические объекты)

- личная аналогия (эмпатия)

- символическая аналогия (ассоциации)

- фантастическая аналогия (идеализация).

Процесс “штурма” ведётся с целью выявления образного, в неявной форме сформулированного противоречия, содержащегося в поставленной задаче.

Примеры реализации этого метода, -

- застёжка текстильная “велкро”, “репейник” или “липучка”;

- искусственные аналоги мышц для устройств автоматики и робототехники на основе пневматического принципа действия и применения спиралеобразных коллагеновых волокон, скручивающихся при химическом воздействии.

3 Методы “контрольных вопросов” (А. Осборн, Т. Эйлоарт и др.) основаны на упорядовачивании перебора вариантов изменения свойств, функций или структуры объектов с помощью списка групп вопросов.

Список можно составить самому, или использовать готовые списки. И здесь возникает противоречие: список должен быть длинным, чтобы не пропустить нужную “подсказку” для решения, но он должен быть коротким, чтобы быстрее решить задачу.

Вопросы, например, такие, -

- какое новое применение объекта можно предложить ?

- можно ли приспособить, упростить, сократить объект ?

- что можно в объекте увеличить, уменьшить, заменить, преобразовать, инвертировать ?

- какие возможны новые комбинации элементов ?

Дополнительно, для расширения поиска, предлагается дать

фантастические, биологические и др. аналогии

применить другие материалы

узнать мнение дилетантов

не расставаться с проблемой

изучить историю вопроса

определить идеальное решение

4 Метод морфологического анализа (Ф.Ц. Викки 1944 г.) - относится к табличным или матричным способам представления информации.

Этот метод позволяет охватить почти все предполагаемые или возможные задачи.

Под “морфологией” понимается различная структура и различные внешние формы объекта.

Для реализации метода объект (устройство) расчленяют по существенным признакам:

блокам (модулям, секциям, агрегатам), узлам, элементам (деталям). Когда объектом является процесс,например, технологический - его делят на этапы (операции).

Затем для каждого признака указывают возможные варианты его исполнения (чем больше - тем лучше). Каждое решение ТЗ должно иметь по одному варианту для каждого признака.

1ч Систематизация возможных вариантов (анализ) производится в виде морфологической таблицы.

2ч Выбор приемлемого решения ТЗ (синтез) производится рассмотрением всех сочетаний решений. Поэтому выбор и оценка решений очень трудоёмки.

Пример. Давайте изобретём “вертолёт” - летательный аппарат тяжелее воздуха с вертикальным взлётом и посадкой. Подъёмная сила и горизонтальная тяга создаются одним или несколькими несущими винтами, приводимыми во вращение двигателем.

Существенные признаки:

А - схема несущей системы;

Б - вид энергии;

В - средства управления;

Г - посадочные устройства;

Д - назначение и т.п.

Варианты для признаков -

-А: 1- одновинтовая (классическая схема); 2- двух-винтовая соосная; 3- продольная; 4- поперечная; 5- с перекрещивающимися винтами; 6- много-винтовая.

-Б: 1- мускульная; 2- двигатель внутреннего сгорания (ДВС); 3- газотурбинный двигатель (ГТД); 4- ПВРД; 5- электродвигатель (ЭД); 6- гравитационный; 7- ядерный (атомный).

-В: 1- автомат перекоса; 2- рулевой винт; 3- рулевые поверхности; 4- механизация несущих поверхностей; 5- газоструйное управление и т.п.

Морфологическая таблица

С П	Варианты признаков
А	А1; А2; А3; А4; А5; А6
Б	Б1; Б2; Б3;...; Б7
В	В1; В2; В3; В4
...	...

Всех решений будет

Например, решение А2 - Б3 - В1 Ка-50

Если рассмотреть все возможные решения (168), то часть этих решений будет -

известна;

новая;

бессмысленная (нереализуемая), например А2 - Б3 - В2

Следует отметить, что морфологический анализ можно применять при анализе технического задания для выявления взаимосвязей ТТ к объекту.

Резюме: Приведённые методы активизации творческой деятельности -

имеют экстенсивный (затратный) характер - очень трудоёмки;

основаны на психологической активации, действии интуиции, использовании случайных ассоциаций, увеличении числа учавствующих в поиске специалистов.

Эти методы распространены за рубежом.

5 В нашей стране (СССР) получила применение алгоритмическая методика, которая затем превратилась в АРИЗ (79-85).

Автор этой методики Генрих Саулович Альтшуллер - изобретатель, специалист ТРИЗ (Г.С. Альтов - литературный псевдоним).