Содержание

1 Введение 3

1.1 Общие положения 3

1.2 Виды творчества. Основные методы инженерного творчества. Виды инженерных задач 7

1.3 Проектирование. Результаты проектирования 10

1.4 Элементы процесса проектирования, проектные операции. Автоматизация проектирования 12

Проектные операции 14

Цель проектирования 16

1.5 Стадии и этапы проектирования. Элементы конструкции. Начальные стадии конструирования и проектирования. Принятие концептуального решения 17

Виды изделия 17

19

Устройства и элементы конструкции 19

1.6 Конструкторская часть проекта 22

2 Эвристические методы творчества 47

2.1 Общие положения, методики, способы обучения, негативные последствия 47

2.2 Метод «мозгового штурма» 49

2.3 Метод инверсии 54

2.4 Метод эмпатии (метод личной аналогии) 55

2.5 Фантазия 55

2.6 Метод синектики 59

2.7 Роль подсознания. Психологические аспекты творчества 60

3 Алгоритмические методы творчества 68

3.1 Построение прогноза развития технического объекта (законы развития технических систем) 68

3.2 Разработка путей повышения идеальности объектов через анализ их функций (функционально-стоимостной анализ) 77

3.3 Методы поиска и устранения технических противоречий в системах. (Приемы разрешений технических противоречий) 82

3.4 Стандартные алгоритмы сильного мышления. (Стандарты на решение изобретательских задач) 89

3.5 Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ-85В)- методика создания изобретений высокого уровня 95

3.6 Методика морфологического подхода. Метод "морфологического ящика" 114

4 Формирование идеи 119

4.1 Генерирование новых идей с использованием эвристических и алгоритмических методов творчества 119

4.2 Барьеры изобретательства и способы их преодоления. Психологическая инерция и способы борьбы с ней 120

4.3 Рациональные методы генерирования идей 120

Алгоритм решений изобретательских задач (АРИЗ) 123

5 Патент на изобретение 124

5.1 Правовая охрана изобретения. Патентообладатель. Исключительное право на использование изобретения 124

5.2 Заявка на выдачу патента на изобретение. Передача права на патент и права на использование изобретения. Приоритет изобретения 126

5.3 Публикация заявки на выдачу патента на изобретение. Обжалование решения по заявке на выдачу патента на изобретение и восстановление пропущенных сроков. Патентование изобретения в зарубежных странах 128

5.4 Использование изобретения. Лицензионный договор. Имущественная ответственность за нарушение патента. Использование заявленного изобретения в период действия его временной правовой охраны 130

5.5 Патентно-правовые характеристики качества 132

5.6 Составление заявки на изобретение 134

Описание изобретения 136

Перечень фигур чертежей 144

Формула изобретения 147

Примеры написания формул: 156

Реферат 160

5.7 Интернет-ресурсы для поиска патентной информации 162

1 Введение

1.1 Общие положения

Природные задатки творческих способностей присущи каждому человеку. Но чтобы раскрыть их и развить в полной мере, нужны определенные объективные и субъективные условия: раннее и умелое обучение, творческий климат, волевые качества личности (упорство, работоспособность, смелость и др.).

Самый главный «враг» творчества – страх. Боязнь неудачи сковывает воображение и инициативу. Другой враг творчества – это чересчур высокая самокритичность, боязнь ошибок и несовершенств. Каждому, кто стремится развить в себе творческие способности, следует помнить, что неудовлетворенность – фермент нового. Она обновляет творчество. Ошибки – обычные и неизбежные спутники достижений. С точки зрения извлечения уроков недостатки даже «интереснее» достоинств, они лишены одинаковости совершенств, многообразны, в них отражена личность творца. Уметь находить свои ошибки так же важно, как беречь хорошее в своей работе. Третий серьезный враг творчества – лень и пассивность. Даже маленькую задачу надо выполнять с полной отдачей.

Сердцевина творчества, пик творческого акта – «озарение», инсайт, когда в сознание проникает, порождается (генерируется) новая идея – научная, философская, техническая или художественная. Но к этому ведет нередко долгий путь предварительной работы, во время которой создаются предпосылки для рождения нового.

Одной из них является зоркость в поисках проблем, умение и желание увидеть то, что не укладывается в рамки ранее усвоенного. Это – особая наблюдательность, отличающаяся свежестью взгляда. В основе такого наблюдения лежит вербализация зрительного опыта (или слухового), то есть выражение его с помощью слов или других информационных кодов.

Существенное значение имеет умение, которое можно и нужно тренировать, применять навык, приобретенный при решении одной задачи, к решению другой. Необходимо вырабатывать обобщающие стратегии, алгоритмы. Например, в шахматном творчестве этому способствует решение шахматных задач и анализ этюдов. Полезно стремление к поиску аналогий. Например, в техническом творчестве целое направление, называемое «бионикой», покоится на использовании образцов, взятых из живой природы. В мифе о Дедале говорится о его племяннике, который придумал пилу, взяв за образец хребет костистой рыбы.

Аналогия широко распределяет внимание, создает условия для «бокового мышления», способности «думать около», увидеть путь к решению, используя «постороннюю» информацию. Аналогия успешна, когда проблема становится устойчивой целью деятельности, ее доминантой.

Цель, т.е. вопрос задачи, выступает важным фактором отдаленного ассоциирования, установления связи между далекими областями и понятиями. Способность к «сцеплению» понятий и образов важна и необходима для творчества, но она должна быть уравновешена способностью оторвать наблюдаемые факты от привычных ассоциаций. С одной стороны, надо уметь объединять вновь воспринимаемые сведения с тем, что было известно ранее, включать их в уже сложившуюся систему знаний, но с другой стороны, уметь избавляться от давления предварительного знания. Это облегчает генерирование новых идей, избавляет от инертности, закостенелости мышления. Инертное, негибкое мышление привыкает к обычному функционированию вещей. Переход к другим возможным функциям для него затруднен. В этом случае полезны упражнения по перечислению возможных способов использования таких обиходных предметов, как молоток, кирпич, банка из под консервов и др.

Для творческого мышления важна способность оторваться от последовательного, логического рассмотрения фактов и соединить элементы мысли в новые целостные образы. Это позволяет увидеть новое в давно привычном. Логическое мышление – инструмент анализа, расчленения поступающей информации по элементам и соединения их в мыслительные цепочки. Такой дискурсивный способ обработки информации определяется работой левого («речевого») полушария головного мозга. Это полушарие управляет правой рукой. Другое, правое полушарие обрабатывает информацию не по частям, а целостно с помощью образов. Оно управляет левой рукой. У каждого человека, как правило, доминирует то или другое полушарие, и люди делятся на «праворуких» и «леворуких». Творчество осуществляется в результате работы обоих полушарий, но «праворукие» склонны и более «пригодны» для логического, аналитического, научного мышления. «Леворукие» успешнее действуют с сфере образного, целостного, художественного мышления. Человеку важно знать, к какому типу мыслительной деятельности он принадлежит. По классификации И.П.Павлова, люди делятся на мыслительный и художественный типы. Зная себя, можно лучше выбрать более успешную сферу творческой деятельности. Когда «левополушарные люди» (мыслительный тип) задумывается над ответом на вопрос, их взор отклоняется вправо, у «правополушарных» – влево. «Правополушарные» лучше воспринимают музыку, в речи для них важно не только значение слов, но особенно интонация.

Путь к решению задачи, как правило, не бывает прямым и однозначным. Приходится выбирать между многими альтернативами. Некоторые психологи вообще сводят творчество к отбору и перебору вариантов. Но в процессе отбора необходим переход от одного поискового «поля» к другому, иногда коренное изменение точки зрения. Здесь вступает в действие принцип обратной связи, позволяющий изменить направление поиска. Творчество складывается из определенного количества циклов, причем каждый последующий предполагает оценку успешности предшествующего. Способность к оценке – чрезвычайно важная способность, позволяющая оценить идею до ее проверки. Среди критериев оценки можно выделить логическую непротиворечивость, соответствие ранее накопленному опыту, а также эстетические критерии изящества, простоты и экономии средств.

Способность к оценке неразрывно связана с центральной творческой способностью – творческой фантазией. Важнейшее значение этой способности состоит в том, что она дает возможность представить будущий результат творческого поиска до окончания деятельности, как бы предвидеть его. Представление ожидаемого результата коренным образом отличает творчество человека от поисковой активности животных, носящей в основном инстинктивный характер.

Кроме способностей важнейшей стороной творчества являются мотивы. Творческие способности сами по себе не превращаются в творческие достижения. Чтобы получить результат, необходимо желание и воля. Мотивы делятся на внешние и внутренние. К первым относятся стремление к материальным выгодам, к обеспечению своего положения. Сюда же можно отнести «давление обстоятельств», наличие проблемных ситуаций, предъявление задачи, конкуренция, стремление превзойти коллег и товарищей, соперников и т.д.

Гораздо большее значение имеют внутренние мотивы, которые, конечно, связаны и с внешними обстоятельствами и проявляются благодаря ним. В основе внутренних мотивов лежит врожденная потребность к поисковой активности, тенденция к новизне и новшеству, потребность в новых впечатлениях. Для людей творчески одаренных сам поиск нового приносит гораздо большее удовлетворение, чем достигнутый результат и тем более его материальные выгоды.

Согласно психоанализу, важнейшим мотивом творчества являются неудовлетворенные актуальные желания, которые вызывают напряжение в психике. Например, художники, писатели, поэты стремятся в творчестве решить какую-то личную проблему, уменьшить напряжение внутри психики, преодолеть какой-либо внутренний конфликт. Неудовлетворенность возникает также на почве постоянного стремления к ясности, простоте, упорядоченности, завершенности.

Ведущим мотивом творчества является также стремление к самовыражению, или к самоактуализации, стремление утвердить свою личность, отстоять свое Я. С этим связано также желание некоторых людей действовать наперекор существующему и общепризнанному, тенденция к противоположному, к противопоставлению.

В качестве природного, врожденного, творческое начало в человеке противостоит техническому рационализму, технической деятельности конструирования. Это выпукло проявилось при попытках моделировать творческие процессы на ЭВМ (эвристическое программирование). Выявилось, что сами процессы творчества не могут быть формализованы в виде алгоритма.

Носителем творческого начала, как явления социо-культурного, выступает человеческая личность. Она – свидетельство духовно-личностной природы творчества. В творчестве личность проявляется как нечто свободное, целостное, неделимое и неповторимое.

В концентрированном виде творческое начало присутствует в художественном, научном и техническом творчестве. Здесь творческая деятельность выходит за рамки профессии и становится призванием, нередко идеалом жизни и судьбой. Успехи и неудачи становятся здесь главными событиями жизни. В творчестве человек бывает как бы «больше самого себя». Чем крупнее творец, тем отчетливее проявляются в его творчестве общечеловеческие, общекультурные задачи и проблемы.