Технологія винахідництва

Винахідництво - це розв’язання певної суперечності. На зовнішньому рівні суперечність існує як конфлікт між вимогами суспільства до технічного об’єкта, системи і неможливістю останніх задовольнити ці вимоги. На внутрішньому - це необхідність мати протилежні властивості й виконувати протилежні дії.

На підставі аналізу описів винаходів з патентного фонду передових країн світу Г.  С.  Альтшуллеру у 60-х рр. ХХ ст. вдалося встановити, що винаходи, які визначають розвиток техніки, створюються внаслідок подолання технічних суперечностей. Він виявив 40 основних, а разом із додатковими - 100 типових принципів розв’язання технічних суперечностей, які давали мож­ливість долати типові винахідницькі проблеми.

Також було встановлено загальні принципи розв’язання техніч­них суперечностей: розподілом протилежних властивостей чи дій у просторі або часі. Тобто в межах явища чи об’єкта протилежні дії чи властивості можуть бути забезпечені або отримані у різних місцях, можливо, навіть поряд. А за необхідності отримати їх у тому ж самому місці технічного об’єкта чи системи протилежні дії або властивості можуть з’являтись у різні моменти часу. Як варіанти - поява або зникнення властивості чи дії на період потреби у ній, або заміна існуючої у вдосконаленому об’єкті негативної дії або властивості на позитивну.

Алгоритм вирішення винахідницьких завдань складається з трьох стадій:

1) аналітичної (вибору завдання, визначення його головного ланцюга, вияву вирішальної суперечності, віднайдення її безпосередньої причини);

2) оперативної (дослідження типових прийомів вирішення у природі, в техніці, пошуки нових прийомів вирішення шляхом здійснення змін у межах системи, в зовнішньому середовищі, в суміжних системах);

3) синтетичної (введення функціонально обумовлених змін у систему, функціонально обумовлених змін у методи користування системою, перевірка придатності отриманого принципу до вирішення інших завдань).

Алгоритм винаходів базується на законах розвитку технічних систем: повноти частин системи (згідно з ним необхідними умовами принципової життєздатності технічної системи є наявність і мінімальна працездатність основних частин системи - двигуна, робочого органу, трансмісії, пульту управління); наскрізного проходу енергії по всіх частинах системи; нерівномірності розвитку частин технічної системи (чим складніше вона, тим більш нерівномірно розвивається); підвищення динамічності технічних систем; підвищення ступеня ідеалізації технічних систем

У практиці винахідництва розрізняють два основних види ідеалізації:

1) маса, габарити й енергомісткість системи наближається до нуля, а кількість здійснимих функцій лишається незмінною;

2) кількість функцій технічної системи зростає, а маса, габарити, енергомісткість системи лишаються незмінними.

Розвиток теорії винахідництва відбиває розвиток науки і техніки, оскільки нові методи аналізу і засоби розв’язання вина­хідницьких завдань виявлялися шляхом вивчення нових винаходів, зокрема, в нових, прогресивних галузях техніки. Поєднання на підставі законів розвитку технічних систем типових прийомів усунення технічних суперечностей та цих явищ дає змогу отримати стандартні рішення винахідницьких завдань. Якщо прийом містить у собі логіку усунення суперечності, то явище - принцип дії, який здатний цю логіку реалізувати. Причому типові завдання, які відбивають загальні етапи розвитку технічних систем у будь-яких галузях техніки, можуть мати типові, або так звані стандартні рішення. Вони розподілені за класами: до першого класу належить побудова і розвиток речовинно-енергетичних структур технічних систем; до другого класу - розвиток речовинно-енергетичних систем; до третього класу - перехід до надсистем та на мікрорівень, що вказують на потребу створення принципово нових систем при вичерпанні можливостей тих, що існують; до четвертого класу - стандарти на виявлення й заміну технічних систем (перший підклас цього класу - «шляхи в обмін», другий підклас - синтез вимірювальних систем); до п’ятого класу - стандарти на використання стандартних рішень, пов’язаний з використанням різних шляхів у обмін обставин, які не дають змоги використовувати не тільки традиційні засоби, а й засоби, передбачені попередніми класами стандартів (інакше кажучи, це «хитрощі» з використання винахідницьких «хитрощів»).

Власне, маючи об’єкт, можна встановити принцип його дії, відповідність усіх технічних рішень об’єкта законам розвитку технічних систем та стандартним рішенням. А враховуючи те, що всі технічні системи розвиваються в напрямку підвищення рівня їх ідеалізації, можна ставити завдання з підвищення рівня ідеалізації як усього об’єкта, так і технологічного процесу та їхніх окремих елементів.

Дослідженнями встановлено, що один із основних шляхів підвищення рівня ідеалізації технічних систем або технологій є згортання або ліквідація носія функції шляхом передачі його функції на суміжний елемент технічної системи чи технологічного процесу. Поставивши завдання на згортання носія функції, можна отримати суперечність - елемент повинен мати властивості для виконання відповідної функції, та він їх не має внаслідок своєї фізичної природи, конструкції тощо. Тобто, таким чином ми отримуємо винахідницьке завдання, яке може бути вирішене внаслідок застосування методів та засобів теорії розв’язання винахідницьких завдань.

Для своєчасного виявлення винахідницьких завдань може бути використаний функціонально-вартісний аналіз, за допомогою якого встановлюють зону надмірних витрат на виготовлення технічного об’єкта і ставлять завдання щодо їх зниження. Це завдання переводиться у суто технічне - зменшення ваги або заміни інших технічних та фізичних параметрів об’єкта чи способу його обробки. Під час розв’язання завдання спочатку з’ясо­вується технічна суперечність, а потім уже застосовується теорія винахідництва - її методи та засоби.

1 2