Любое техническое устройство представляет собой совокупность различных элементов. Каждый такой элемент характеризуется эксплуатационными характеристиками, значение которых можно улучшить.

Улучшение значения эксплуатационных характеристик элементов технического устройства относится к решению сложных задач, для которых целесообразно применять методы направленного поиска, содержащие теорию решения изобретательских задач (ТРИЗ).

Концепция ТРИЗ сформулирована в виде совокупности следующих положений [1]:

· эффективная технология решения изобретательских задач основывается на сознательном использовании

развития технических систем;

· необходимо построить программу решения изобретательских задач, позволяющую без перебора вариантов сводить задачи высших уровней к задачам первого уровня;

· для преодоления физических противоречий программа их выявления должна иметь информационный фонд, включающий фонд изобретательских приемов, выявленный путем анализа больших массивов современной патентной информации. Фонд должен быть представлен в виде таблицы использования приемов.

В концепции ТРИЗ приѐмы улучшения значения характеристик элементов технических устройств разделены на эвристические и конструктивные.

Эвристические приѐмы были созданы для разрешения или преодоления технических противоречий, возникающих при изменении одной их характеристик технического устройства. Наиболее четко описана и структурирована база эвристических приемов, используемых в области изобретательства в теории решения изобретательских задач, разработанной Г.С. Альшуллером [1,2,3], а с целью выявления обобщенных конструктивных приѐмов улучшения эксплуатационных характеристик и построения новых конструкций можно воспользоваться разработанной профессором М. Ф. Зариповым и его школой методикой анализа изобретений[5], включающей:

1.      изучение принципа действия и конструктивной реализации изобретения;

2.      изучение принципа действия и конструкций прототипов выбранных изобретений с целью выявления усовершенствованных узлов и деталей;

3.      определение эффективности принимаемых технических решений в сравнении с таковыми для прототипов по уравнениям или с помощью качественного сравнения показателей эффективности.

Анализ существующих групп методов улучшения эксплуатационных характеристик технических устройств представлен в [4].

Для выполнения пункта №2 методики анализа изобретений, представленной выше, необходимо проводить анализ патентной информации с использованием информационных ресурсов (поисковых сервисов) Роспатента (www.fips.ru) и международных патентных ведомств (www.espacenet.com, www.wipo.int), а также современной научно-технической литературы.

В ходе исследований особое внимание уделяется приемам, которые позволяют улучшать одновременно несколько эксплуатационных характеристик и не ухудшают при этом значения других. В работе [6] приведен анализ приемов, улучшающих характеристики биморфного пьезоэлемента. Сформулированные специальные приемы объединяют в единую методику, применение которой позволит проанализировать, улучшить устройство, а значит повысить его конкурентоспособность.

Каждый специальный приѐм обладает рядом характеристик. Логическая модель приема может быть представлена в следующем виде:

где Hпр - формулировка приема <текст>,

Эi        – множество улучшаемых эксплуатационных характеристик (N - общее количество таких характеристик, i - номер данной эксплуатационной характеристики в общем перечне эксплуатационных характеристик) <текст>,

ЭУm–     множество ухудшающихся  эксплуатационных характеристик (K - общее количество этих  эксплуатационных характеристик, m - номер данной эксплуатационной характеристики в общем перечне эксплуатационных характеристик) <текст>,

Xэi  – средняя экспертная балльная оценка степени улучшения характеристики (от 1 до 10 баллов) <число>,

 Yэуm  – средняя экспертная балльная оценка степени ухудшения характеристики (от 1 до 10 баллов) <число>,

 Gj    -  группа  приемов  (1-  конструктивные,  2-  технологические,  3  -  новые  материалы,  4  - схемотехнические) <число-текст>,

Пz - множество документов, образующих данный прием (характеризуется номером и названием документа, списком авторов, датой опубликования и классом МПК или МКИ, z – номер патента в общем перечне) <текст>.

На основании логической модели можно разработать  паспорт приема, описывающий детальную информацию о приеме улучшения. Пример паспорта, содержащий сведения о специальном приѐме улучшения эксплуатационных характеристик биморфного пьезоэлемента представлен в Табл.1.

Таблица 1

Паспорт специального приема улучшения биморфного элемента

Прием: Биморфный пьезоэлектрический элемент выполнен в виде одновитковой спирали Архимеда. Пьезоэлектрическую биморфную спираль изготавляют например из пьезокерамики типа ЦТС-23 с последующей поляризацией в поле 1- 3 МВ/м.
Количество ссылок на документ: 1
Группа приема: 1 - конструктивные приемы
Ссылки на документы:
№	Документ	Номер	МПК (МКИ)		Название, авторы, информация
1	Патент	SU 718949 (СССР)	Н04R17/02		Пьезоэлектрический приемник звука, Г.Т. Левченко, В.Н. Банков, А.А. През (СССР), 2674556/18-10, заявл. 09.10.1978, опубл. 28.02.1980, Официальный бюллетень «Изобретения. Полезные модели» № 8
Физико-технический эффект
Основной ФТЭ						Вспомогательный ФТЭ
пьзоэффект
Улучшаемые характеристики:				ЭО		Ухудшаемые характеристики:	ЭО
1. Повышение чувствительности				8		1. Сложность изготовления	5
2. Уменьшение габаритов устройства				9
Рисунок:
Универсальные приемы (по Г.С. Альтшуллеру): Принцип геометрического изменения
Ссылки: http://www.findpatent.ru/patent/71/718949.html

На основании каждого разработанного паспорта формируется информационный фонд, описанный в концепции ТРИЗ. Таким образом представленный паспорт необходимо составлять и постоянного обновлять для каждого выявленного специального приема.

 

Список литературы

1.      Альтшуллер Г.С. Как работать над изобретением. О теории изобретательства. Азбука рационализатора. – Тамбов: Тамбовское книжное издательство, 1963, с. 274-304

2.      Автоматизация поискового конструирования [Текст] / Под ред. А.И. Половинкина. – М.: Радио и связь, 1981. – 344 с

3.      Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. – М: Московский рабочий, 1969. - 272 с

4.      Евдошенко О.И. Анализ существующих групп методов улучшения эксплуатационных характеристик технических устройств / О.И. Евдошенко //Новые технологии и проблемы технических наук: мат-лы Междун. науч. кон. (г. Красноярск, 2014 г.). – Красноярск, 2014 г. – с. 7-9.

5.      Зарипов,  М.Ф.  Энерго-информационный  метод  научно-технического  творчества  [Текст]:  учебно- методическое пособие / М. Ф. Зарипов, Н. Р. Зайнуллин, И. Ю. Петрова. – М.: ВНИИПИ, 1988, 124 с.

6.      Петрова И.Ю., Евдошенко О.И., Зарипова В.М., Гурская Т.Г. Приемы совершенствования эксплуатационных характеристик биморфных сенсоров и актюаторов. // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии, - 2014. - №4. – с. 213-226