От идеи к изделию. Руководителю проектно-конструкторских работ
Краткое справочное пособие
Роль науки и техники
Наука и техника играют важную роль в современном мире. Наука предоставляет нам новые знания и понимание мира вокруг нас, а техника помогает нам применять эти знания на практике. Без науки и техники мы не смогли бы достичь того уровня развития, на котором находится мир сегодня. Технические науки, или инженерные науки - науки в области естествознания, изучающие явления, важные для создания и развития техники. Деятельность учёных технических наук осуществляется в рамках научно-технической деятельности и носит преимущественно прикладной характер. Наука нужна обществу для того, чтобы объяснить сложные, порой загадочные явления. Наука - удел наиболее наблюдательных и пытливых умов, которым дано делать открытия, создавать новые знания, делать их доступными всему человечеству. Наука играет важную роль в жизни общества. Она служит распространению знаний, обогащению людей информацией об имеющихся проблемах и открытиях. Наука имеет целью решить проблемы, которые существуют в каждой отрасли.
Цель науки - узнать что-то новое об окружающем мире и использовать эти знания на благо людей; расширить видение мира, окружающего человека, а цель технологии - удовлетворить потребности человека. Научные открытия могут быть теоретическими или эмпирическими, но их главная цель – конструкционные и технологические инновации.
Наука стремится объяснять явления и предсказывать будущие события, используя эмпирические доказательства и логические рассуждения. Конструкция и технология применяют научные знания для создания инструментов, систем и методов для достижения конкретных целей, часто делая задачи проще или эффективнее. Всё это вместе способствуют общественному прогрессу и экономическому росту.
Наука - это изучение естественного мира систематическим образом, посредством наблюдения и эксперимента.
Конструкции и технологии - это использование научных знаний в практических целях, для выполнения задач, которые были бы невозможны без них. Конструкционные и технологические инновации представляют собой конечный результат инновационной деятельности, получивший воплощение в виде нового либо усовершенствованного продукта или услуги, внедренных на рынке, нового либо усовершенствованного процесса или способа производства (передачи) услуг, используемых в практической деятельности.
Инновациями не могут считаться результаты НИОКР, технологические и организационные идеи, не доведенные до стадии реального внедрения (научные открытия, патенты на изобретения и т. п.), равно как и проекты, для реализации, которых отсутствуют необходимые рыночные условия.
Отличие инноваций от изобретения, еще одного «родственного» инновациям понятия, кроется в том, что изобретение - это открытие какого-то нового явления, принципа; создание нового знания, ранее не существовавшего.
Инновация (нововведение, новинка) – это коммерческое применение открытия или изобретения.
Искусственный интеллект (ИИ) - одно из научных направлений ин-форматики. Предметом его исследований является создание вычислительных систем, обладающих такими свойствами, как имитация творческих процессов, логический вывод, восприятие естественно-языковых запросов и команд, аккуму¬ляция знаний в ЭВМ.
Искусственный интеллект - это область науки и техники, которая развивается с каждым годом и может привести к значительным изменениям в трудовой сфере. Однако, не следует рассматривать ИИ как угрозу для человеческого труда, а скорее как возможность для улучшения нашей жизни и оптимизации процессов. Следует понимать, что ИИ не может заменить все виды работы, особенно те, которые требуют творческого подхода и эмоционального интеллекта. Также, развитие ИИ может привести к тому, что человек будет заниматься более интересной и творческой работой, а монотонные задачи будут выполняться ИИ.
Конструирование - вид инженерной работы, которая осуществляется в раз¬личных областях человеческой деятельности: в проектировании технических систем, дизайне, моделировании одежды и др.
Рациональное конструирование:
Менеджер - специалист-професси¬онал по управлению и организации в сферах проектирования, производства, сбыта и обслуживания, обладающий определенной административно-хозяйственной самостоятельностью.
Качество продукции - совокупность свойств технического объекта или др. продукции, обусловливающих его способность удовлетворять опреде-ленные потребности в соответствии с ее назначением в рамках определенного периода времени.
Надежность технических систем - свойство технической системы выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в определенных пределах при заданных режимах работы и соблюдении условий использования, технического обслуживания и ремонта. Говоря, что система работает надежно, подразумевают, что обеспечены технические возможности ее безотказного использования по назначению в нужное время и с требуемой эффективностью. При всей значимости понятия «надежность» неизвестен показатель, который бы комплексно отражал его количественную сторону, поэтому используют набор единичных показателей: интенсивность отказов, долговечность (ресурс), контролепригодность, сохраняемость и др. Основные усилия изобретателей состоят именно в разработке процессов преобразования энергии, информации, устройств, изделий и материалов, которые ведут к достижению более высоких показателей надежности технических систем.
Техническая система. Искусственно созданные объекты, предназначенные для удовлетворения опре¬деленной потребности, которым присущи возможность выполнения не менее одной функции, многоэлементность, иерар¬хичность строения, множественность связей между элементами, многократность изменения состояний и многообразие потребительских качеств. К технической системе относятся отдельные машины, аппараты, приборы, сооружения, ручные орудия, их элементы в виде узлов, блоков, агрегатов и др. сборочных единиц, а также сложные комплексы взаимосвязанных машин, аппаратов, сооруже¬ний и т.п. Они относятся к самому большому классу технических объектов.
Идеальность технической системы, как известно, характеризуется отношением ее функциональных возможностей к суммарным затратам на ее проектирование, изготовление и эксплуатацию.
В машиностроении под «изделием» ГОСТ 2.101-68 подразумевают предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению в организации (на предприятии) по конструкторской документации. В качестве изделия выступает машина, устройство, механизм, инструмент и т.п. К изделиям допускается относить как завершенные, так и незавершенные предметы производства (полуфабрикаты), в том числе заготовки.
Важно, чтобы техническое решение устройства реально надежно и долговечно функционировало, и было оптимально сбалансировано по цене, качеству и сервису. Для каждой детали или узла устройства должны быть созданы необходимые и достаточные требования и условия правильного их функционирования, особенно в эксплуатации. Выполнение этих необходимых и достаточных требований и условий зависит от технических знаний, опыта и навыков инженера конструктора - его компетенции в данной области проектирования.
Научно-техническое творчество - постановка и решение задач поиска, разработки и исследования новых, более эффективных конструкторских и технологических решений, связанных с созданием более совершенных или принципиально новых устройств, способов и технологий, конструкционных материалов и веществ. Результаты научно-технического творчества, как правило, составляют предмет изобретения, который юридически охраняется патентом.
Недостатки и дефекты - отклонения показателей технической системы и параметров технической системы от заданных нормативов или желаемых значений. Каждое используемое изделие имеет, как правило, свои недостатки и дефекты, число которых с годами возра¬стает в связи с повышением технического уровня аналогичных изделий. К недостаткам и дефектам обычно относят неучтенные или неудовлетворенные требования в списке требований, показатели ниже мирового уровня и т.п. Для каждой используемой технической системы формируется список недостатков, который служит основой для составления списка требований при разработке и проектировании но¬вых моделей и поколений технических систем.
Устройство - к устройствам как объектам изобретения относятся конструкции технических систем и изделия.