Решение технических кейсов презентация

чтобы получить аттестацию
Входной тест для студентов
Обзор способов решения инженерных задач
Разбор кейса про унитаз

День 2
Перечень предлагаемых для решения кейсов и их обзор
Рекомендации по оформлению патентных материалов
Понедельный план работ
Порядок работы с порталом
Порядок взаимодействия с тьюторами в Москве и СФУ
Краткое введение в порядок оформления решения кейса

День 3
Обсуждение кейсов со студентами и тьюторами

решению инженерно-технических задач и оформления результатов в виде объектов промышленной и интеллектуальной собственности.

Задачами данного курса являются:
освоение студентами базовых знаний в области методов и существующих методик решения инженерных задач;
приобретение навыков коллективного решения инженерных задач;
приобретение теоретических знаний в области классификации объектов промышленной и интеллектуальной собственности;
приобретение навыков оформления результатов решения инженерных задач.

Антон Алекснадрович – анализ рынков, коммерциализация результатов научно-технических исследований

Хельвас Александр Валерьевич – оптика, электроника, информационные технологии

4-5 человек)
В связи с темой кейса решается еженедельная задача (6 задач)
Совместно с тьютором от СФУ предлагается подход к решению задачи
Выполняется патентный поиск и оформляется его результат
Предложенное решение оформляется в виде заявки на изобретение на способ , устройство или способ и устройство для его реализации

* Раздача и обсуждение кейсов планируется во второй день сессии
** Подробное содержание задач по неделям – чуть позже

физике , задачи на оценку параметров

Время выполнения – 40 минут

синектики
Метод фокальных объектов
Метод морфологического анализа
Методы контрольных вопросов (вопросники Осборна и Эйлоарта)
Методы ТРИЗ

* При решении кейса неприменение того или иного метода не влияет на оценку , но студент должен знать суть каждого из методов на заключительном зачете
** Описание методов – в учебном пособии и видеокурсах

решения инженерных задач, является врождённым эмпирическим методом мышления. Причем не только у людей.
Еще его называют методом перебора вариантов.
Формально, как методологию, его описал в 1898 году Эдвард Торндайк. Метод проб и ошибок был им формализован на примере задачи для подопытных крыс выбраться из ящика – ловушки.

включает три обязательных этапа.

Этап 1. Постановка проблемы. В начале этого этапа формулируется решаемая задача.

Этап 2. Генерация идей. На этом этапе запрещено давать любую оценку высказываемых идей. Критерием качества является количество идей.

Этап 3. Группировка, отбор и оценка идей. Методически правильно подготовленный мозговой штурм включает оценку сформулированных на втором этапе идей по максимально возможному числу шкал параметров.

Хорошим наглядным примером мозгового штурма является организация обсуждений большинством команд в программе «Что? Где? Когда?»

в виде метода решения проблем, когда руководил группой исследования изобретений для Артура Д. Литтла.

 Синектика – совмещение разнородных, порой даже несовместимых элементов.

В отличие от метода мозгового штурма здесь приветствуется критика.

Применяется в постоянных группах.

Активно используются различные сравнения и аналогии.

члена и 2-3 приглашённых эксперта.
Этап 2: Решение поставленной задачи. Используются 4 типа аналогий
- прямые аналогии;
- субъективные (личные) аналогии;
- символические аналогии;
- фантастические аналогии.
Этап 3: Обсуждение предложенных решений, выбор наиболее эффективных. Уточнение и конкретизация решения

присоединения к исходному объекту свойств или признаков случайных объектов. Другие названия: Метод каталога, Метод случайных объектов. Автор метода Ф. Кунце (Германия) в 1926 г.

Цель метода - совершенствование объекта за счет получения большого количества оригинальных модификаций объекта с неожиданными свойствами.

Суть метода состоит в перенесении признаков случайно выбранных объектов на совершенствуемый объект, который лежит как бы в фокусе переноса и поэтому называется фокальным. Возникшие необычные сочетания стараются развить путем свободных ассоциаций.

2: выбираем случайные объекты (3 – 5 понятий)
Шаг 3: записываем свойства случайных объектов
Шаг 4: найденные свойства присоединяем к исходному объекту
Шаг 5: полученные варианты развиваем путём ассоциаций
Шаг 6: оцениваем с точки зрения эффективности, интересности и жизнеспособности, полученного решения

возможных решений для отдельных частей задачи (так называемых морфологических признаков, характеризующих устройство) и последующем систематизированном получении их сочетаний (комбинировании).
Метод разработан швейцарским астрономом Фрицем Цвикки.

Этапы применения метода:
Выясняют цель задачи
Выделяют ключевые точки (подсистемы)
Предлагают варианты решений для каждой ключевой точки
Выписывают полную матрицу
Оценивают варианты решений

решению проблемы.
Метод контрольных вопросов ещё называют Сократикой в честь Сократа, владевшего искусством находить истину.

Достоинства метода в том, что он методически прост, универсален и очень эффективен.

В практике изобретательской деятельности широкое распространение получили универсальные вопросники, составленные Л. Осборном, Т. Эйлоартом, Д. Пирсоном, Д. Пойа, Г.Я. Бушем и др. Их много, но объективно все они – своего рода «шпаргалка» при решении инженерных задач.

* Отработаем на основе вопросника Эйлоарта

новые способы применения? Как модифицировать известные способы применения?
Возможно ли решение изобретательской задачи путем приспособления, упрощения, сокращения? Что напоминает данный технический объект? Вызывает ли аналогия новую идею? Имелись ли в прошлом аналогичные проблемные ситуации, которые можно использовать? Что можно копировать? Какой технический объект нужно опережать?
Какие модификации технического объекта возможны? Приемлема ли модификация путем вращения, изгиба, скручивания, поворота? Какие изменения назначения (функции), движения, цвета, запаха, формы, очертаний можно применить? Другие возможные изменения?
Что можно увеличить в техническом объекте? присоединить? Возможно ли увеличение срока службы? Имеет ли смысл увеличить частоту, размеры, прочность, повысить качество? Можно ли присоединить новый градиент, продублировать? Возможны ли мультипликации рабочих органов, позиций или др. элементов? Целесообразно ли преувеличение, гиперболизация элементов, всего объекта?

ли что-нибудь уплотнить, сжать, сгустить, сконденсировать, применить способ миниатюризации, укоротить, сузить, отделить, раздробить, приумножить?
Что в объекте можно заменить? Что и сколько можно замещать в нем, использовать др. ингредиент, другой материал, другой процесс, другой источник энергии, другое расположение, другой цвет, звук, освещение?
Что можно преобразовать в техническом объекте? Какие компоненты допустимо заменить? Можно ли изменить модель, разбивку, разметку, планировку, последовательность операций? Можно ли транспонировать причину и эффект, изменить скорость или темп, режим?
Что можно в техническом объекте сделать наоборот? Нельзя ли поменять местами противоположно размещенные элементы или повернуть их задом наперед, низом вверх, поменять местами? Нельзя ли поменять полярность, перевернуть зажимы?
Какие новые комбинации элементов технического объекта возможны? Можно ли создать смесь, сплав, новый ассортимент? Можно ли комбинировать секции, узлы, блоки, агрегаты, цепи? Можно ли комбинировать признаки, идеи?

Сформулировать задачи ясно. Попробовать новые формулировки. Определить второстепенные задачи и аналогичные задачи. Выделить главные.
Перечислить недостатки имеющихся решений, их основные принципы, новые предположения.
Набросать фантастические, биологические, экономические, молекулярные и другие аналогии.
Построить математическую, гидравлическую, электронную, механическую и другие модели (они точнее выражают идею, чем аналогии).
Попробовать различные виды материалов и энергии: газ, жидкость, твердое тело, пену, пасту и др.; тепло, магнитную энергию, свет, силу удара и т. п.; различные длины волн, поверхностные свойства и пр., переходные состояния – замерзание, конденсацию, переход через точку Кюри и т. п.; эффекты Джоуля–Томсона, Фарадея и др.
Установить варианты, зависимости, возможные связи, логические совпадения.

групповое обсуждение, выслушивая все и воспринимая каждую идею без критики.
Попробовать «национальные» решения: хитрое шотландское, всеобъемлющее немецкое, расточительное американское, сложное китайское и др.
Спать с проблемой, идти на работу, гулять, принимать душ, ехать, пить, есть, играть в теннис – все с ней.
Бродить среди стимулирующей обстановки (свалка лома, технические музеи, магазины дешевых вещей), просматривать журналы, комиксы.
Набросать таблицу цен, величин, перемещений, типов материалов и т. п. разных решений проблемы или ее частей, искать проблемы в решениях или новые комбинации.
Определить идеальное решение, разрабатывать возможные.
Видоизменить решение проблемы с точки зрения времени (скорее и медленнее), размеров, вязкости и т.п.
В воображении «залезть» внутрь механизма.

из цепи и таким образом создают нечто совершенно иное, уводя в сторону от нужного решения.
Чья это проблема? Почему его?
Кто придумал это первый? История вопроса. Какие ложные толкования этой проблемы имели место?
Кто еще решал эту проблему? Чего он добился?
Определить общепринятые граничные условия и причины их установления.

последующем разрешении технических противоречий.
Систему основных приемов разрешения технических противоречий Г.С. Альтшуллер развивал с 1956 по 1971 год. К 1964 году полностью была сформирована система приемов и поисковый механизм. В дальнейшем развитие шло по количественному увеличению и редактированию приемов, подприемов и универсальных параметров.

при падении предмета в воду.
Если предложить на рынок решение, решающее эту проблему – рыночная перспектива может быть впечатляющей.
Для начала предлагается построить модель процесса и определить основные параметры модели

ее размещением и удалением – не хочется делать это руками
Множество плавающих шариков – известный пример из книжки Альтшулера по ТРИЗ. Там улетучивание нефти было решаемой проблемой

Задача из ТРИЗ. При хранении нефти в открытых резервуарах она испаряется. Накрыть крышкой – сложно. В качестве решения было предложено использовать множество шариков, плавающих в нефти и закрывающих всю поверхность. Это решение неожиданно было применено в 21 веке в Калифорнии для предотвращения высыхания водоемов с питьевой водой около Лос Анжелеса.

центов

и мыльного порошка

Модификации:
Можно добавить ароматизатор
Можно добавить прочную, но быстрорастворимую оболочку

Ура!
Мы придумали решение с миллиардными рынками!
Легкое в применении, дешевое в изготовлении.

Попробуем запатентовать?

Способ уменьшения брызг в туалете путем изготовления слоя мыльной пены на поверхности , достаточного для поглощения брызг и кумулятивной струи, возникающей при падении тела.
Способ по п.1, в котором слой мыльной пены создается химическими веществами, упакованными в таблетку, обеспечивающими газообразование при растворении
…

Все уже изобретено до нас

Хельвас

(автономного необитаемого подводного аппарата) имеющего следующие характеристики:
Глубина до 500 метров
Водоизмещение – 25 литров
Скорость – 25 см/сек

Необходимо предложить способ определения скорости АНПА относительно воды и устройство реализации такого способа

4

1 АНПА осуществляет патрулирование в акватории площадью до 20 км кв

Необходимо предложить способ организации связи с АНПА и систему для реализации способа

6

управление движением осуществляется путем изменения ЦМ (центра масс)

Необходимо предложить способ управления ЦМ по продольному и поперечному дифференту.

Требования к абсолютным значениям смещений должны быть обоснованы.

4

быть предложены способ и устройство управления плавучестью.

Абсолютное значение управляемой величины должно быть обосновано.

5

дронга аквалангиста (АНПА, характеристики которого отличаются от приведенных выше)

Засчитывается как полное решение , так и инженерное решение для задач, которые должны быть решены при его создании.

6

связи с невозможностью визуального определения оставшегося количества чернил в ручке. Они всегда заканчиваются неожиданно. Проблему решает окошко в корпусе ручки. Предложить решение , имеющее рыночную ценность.

4

Expresshttp://www.copterexpress.ru создаваемый на основе Droidworx skyjib 8.
При доставке в загородный дом возникает проблема при отсутствии хозяина дома. Необходимо предложить конструкцию почтового ящика для такой доставки.

6

задачей является недопущение перегруза. При этом системы, обеспечивающей автоматическое отслеживание такого перегруза на борту современных самосвалов нет.

Предложить способ измерения массы загружаемого в кузов самосвала груза без внесения / с внесением конструктивных изменений в компоновку самосвала с возможностью записи информации в «черный ящик»

5

оказывает существенное влияние ветер.
Например, табличные поправки на продольный ветер со скоростью 10 м/с составляют для 120-мм миномёта 100 и более метров.

Предложить способ определения скорости ветра, как функции высоты в полевых условиях.

4

на трассе все уже привыкли пользоваться навигационными системами.
Однако обычный навигатор бесполезен в больших торгово-развлекательных центрах. Спутники не видны и навигатор не работает.

Предложить способы навигации внутри помещений для сценариев:
А) поиск парковочного места для закрытой многоуровневой парковки
Б) поиск нужного магазина в мегамолле
В) поиск нужного товара в супермаркете

6

ледяными скульптурами. Их основными проблемами являются
Таяние во время оттепели
Производство методом ручного выпиливания

Предложить решение, которое решит обе или одну из перечисленных проблем

Предложить решение для производства «малых скульптурных форм» изо льда для украшения стола во время проведения свадеб, банкетов и т.д.

6

гольф должен понимать, какую высоту имеет трава на puttung green и какие дополнительные факторы (роса, влажность покрытия) влияют на параметры качения мяча по площадке.
Такое измерение «green speed» производится путем скатывания мяча со специальной рейки с углублением и измерения рулеткой длины траектории мяча.
Такая процедура производится 5-10 раз, после чего значения усредняются и по специальным таблицам производится определение green speed.
Предложить решение, упрощающее решение задачи определения green speed.

5

и Африки серьезную проблему представляет качество воды. Она может содержать бактерии (дизентерия, холера и т.д.).

Предложить способ и устройство для его реализации , позволяющее обезопасить туриста.

6

нанотрубок (УНТ).

При добавлении УНТ в непроводящий пластик мы можем получать композит с управляемым пространственным распределением проводимости.

Предложить способ применения этого материала и инженерные решения его реализующие.

6

изобретения, раскрывающее его с полнотой, достаточной для осуществления;
3. Формула изобретения, выражающая его сущность и полностью основанная на его описании;
4. Чертежи и иные материалы, если они необходимы для понимания сущности изобретения;
5. Реферат.

объектом изобретения является, в частности, устройство, вещество, штамм микроорганизма, культура (линия) клеток растений или животных, генетическая конструкция.
К устройствам относятся конструкции и изделия.
К веществам относятся, в частности: химические соединения, в том числе нуклеиновые кислоты и белки; композиции (составы, смеси); продукты ядерного превращения.
2. Объект изобретения - способ
Способом как объектом изобретения является процесс осуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств.

противоречащие общественным интересам, принципам гуманности и морали
Предложения, которые не являются изобретениями, а именно:
открытия;
- научные теории и математические методы;
- решения, касающиеся только внешнего вида изделий и направленные на удовлетворение эстетических потребностей;
- правила и методы игр, интеллектуальной или хозяйственной деятельности;
- программы для ЭВМ;
решения, заключающиеся только в представлении информации.

заявка должна относиться к одному изобретению или группе изобретений, связанных между собой настолько, что они образуют единый изобретательский замысел (требование единства изобретения).
Единство изобретения признается соблюденным, если:
- в формуле изобретения охарактеризовано одно изобретение;
- в формуле изобретения охарактеризована группа изобретений:
одно из которых предназначено для получения (изготовления) другого (например, устройство или вещество и способ получения (изготовления) устройства или вещества в целом или их части);
- одно из которых предназначено для осуществления другого (например, способ и устройство для осуществления способа в целом или одного из его действий);
- одно из которых предназначено для использования другого (в другом) (например, способ и вещество, предназначенное для использования в способе; способ или устройство и его часть;
- относящихся к объектам одного вида (несколько устройств, несколько веществ и т.д.), одинакового назначения, обеспечивающим получение одного и того же технического результата (варианты).

изобретение с полнотой, достаточной для его осуществления.
2. Структура описания
Описание начинается с названия изобретения.
Описание содержит следующие разделы:
- область техники, к которой относится изобретение;
- уровень техники;
- раскрытие изобретения;
- краткое описание чертежей (если они содержатся в заявке);
- осуществление изобретения;
Не допускается замена раздела описания отсылкой к источнику, в котором содержатся необходимые сведения (литературному источнику, описанию в ранее поданной заявке, описанию к охранному документу и т.п.).
Порядок изложения описания может отличаться от приведенного выше, если, с учетом особенностей изобретения, иной порядок способствует лучшему пониманию и более краткому изложению.

приводятся сведения об известных заявителю аналогах изобретения с выделением из них аналога, наиболее близкого к изобретению.
В качестве аналога изобретения указывается средство того же назначения, известное из сведений, ставших общедоступными до даты приоритета изобретения.
При описании каждого из аналогов непосредственно в тексте приводятся библиографические данные источника информации, в котором он раскрыт, признаки аналога с указанием тех из них, которые совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения, а также указываются известные заявителю причины, препятствующие получению технического результата, который обеспечивается изобретением.
Если изобретение относится к способу получения нового химического соединения, приводятся сведения о способе получения его известного структурного аналога или аналога по назначению.
В случае группы изобретений сведения об аналогах приводятся для каждого изобретения.
После описания аналогов в качестве наиболее близкого к изобретению указывается тот, которому присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения.

подробно раскрывается задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, с указанием обеспечиваемого им технического результата.

Сущность изобретения как технического решения выражается в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата.
Признаки относятся к существенным, если они влияют на возможность получения технического результата, т.е. находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом.
Технический результат представляет собой характеристику технического эффекта, явления, свойства и т.п., объективно проявляющихся при осуществлении способа либо использовании продукта.
Если изобретение обеспечивает получение нескольких технических результатов рекомендуется указать все технические результаты.
Приводятся все существенные признаки, характеризующие изобретение; выделяются признаки, отличительные от наиболее близкого аналога, при этом указываются совокупность признаков, обеспечивающая получение технического результата.

показывается, как может быть осуществлено изобретение с реализацией указанного заявителем назначения, предпочтительно, путем приведения примеров, и со ссылками на чертежи или иные графические материалы, если они имеются.
В данном разделе приводятся также сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении изобретения того технического результата, который указан в разделе описания "Раскрытие изобретения". В качестве таких сведений приводятся объективные данные, например, полученные в результате проведения эксперимента, испытаний или оценок, принятых в той области техники, к которой относится заявленное изобретение или теоретические обоснования, основанные на научных знаниях. При использовании для характеристики изобретения количественных признаков, выраженных в виде интервала значений, показывается возможность получения технического результата во всем этом интервале. Если несколько признаков изобретения выражены в виде альтернативы, показывается возможность получения технического результата при различных сочетаниях характеристик таких признаков.

в виде одного предложения.
2. Нужно стараться придерживаться терминологии общепринятой в области техники, к которой относится заявка.
3. Необходимо соблюдать единство терминологии во всей формуле, а также описании заявки, т.е. одни и те же части или элементы или действия должны быть обозначены в тесте формулы одними и теми же терминами. То есть если Вы в одном месте формулы написали, например, «редуктор», то в другом месте при упоминании этого же объекта следует писать именно также «редуктор», а не «зубчатая передача» или «редукторный блок».
4. Необходимо чтобы зависимые пункты, в случае их наличия, были написаны без противоречий с независимым, органично дополняли и/или развивали его.
5. Формула должна удовлетворять трем критериям патентоспособности - обладать мировой новизной, иметь изобретательский уровень и быть промышленно применимой

расположенными выходными отверстиями, размещенные в корпусе две измерительные упругие ленты со шкалами, намотанные на барабан и взаимодействующие с указанными выходными отверстиями, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, рулетка снабжена дополнительным барабаном, на который намотана вторая измерительная лента и который может взаимодействовать с первым барабаном посредством, например, выполненной на ребордах барабанов отключаемой зубчатой или фрикционной передачи, обеспечивающей, при необходимости, их раздельное или совместное синхронное противоположно направленное вращение при вытягивании одной из лент, при этом каждая измерительная лента снабжена внутренней обращенной к осям барабанов шкалой, имеющей масштаб 1:1, для замеров в раздельном режиме работы барабанов, и наружной, оборотной шкалой, имеющей масштаб 1:2, для замеров в синхронном режиме выдвижения лент, а корпус рулетки снабжен смотровыми окнами для считывания показаний измерений в этом режиме по любой из наружным шкал.

обучения скоростной стрельбе с использованием парных состязаний на скорость поражения группы мишеней, отличающийся тем, что перед обучаемыми ставят задачу поразить все мишени своего сектора, опередив соперника, при этом обучаемым предоставляют возможность поражать мишени в любой последовательности.

кейса, описание их свойств.
Описание основных процессов. Процессы. Действия. Свойства действий
Существенно точно определить сущности, входящие в кейс.
Для каждой сущности выписываются свойства в формате таблицы.
Свойство . Тип . Значение или диапазон значений
* Например:
Объект = рогатка
Свойства:
Длина резинки . Метр . 0.1 -0.2 метра
Вес . Килограмм . 0.1 кг

поиск. Патентный поиск по наиболее привычным предметам окружения.
Построение графа патентов. Восходящий и нисходящий поиск.
Первая задача будет состоять в проведении патентного поиска по
простым предметам, встречающимся в быту. Цель – найти самый старый
патент и 2-3 патента, которые на него ссылаются.
Перьевая ручка, стакан, открывалка для бутылок, карандаш, лопата,
цветочный горшок, подушка, рогатка, устройство для приготовления
льда, безопасная бритва, заколка для волос
Далее строим дерево и табличку – пояснительную записку к нему.
Результат – проведенный и оформленный патентный поиск по кейсу

кейсов студентов и тьюторов. Попытка проведения
мозгового штурма со сменой команды (обсуждаем чужой кейс).
В течение этой недели должно быть сформулировано техническое
противоречие, устранение которого является целью решения кейса (целью
инновации)
Тьюторы в течение недели со своими командами участвуют в мозговом
штурме (попарно)
Команда 1 рассказывает про задачу
Команда 2 генерирует идеи в течение 10 минут. Команда 1 – конспектирует
Далее совместный разбор – критика предложенного и оформление
результата

вопросов Эйлоарта. Проверяемое домашнее
задание – ответы на вопросы по Эйлоарту.
Цель задания – заполнить вопросник по Эйлоарту по своему кейсу.
Студентам полезно ознакомиться с историей компании Cambridge
Consultants и Sinclair и ролью Т.Эйлоарта в их создании
http://zxpress.ru/book.php?id=144
Родни Дейл Sinclair Story Издательство: .Gerald Duckworth and
Co Ltd. 1984 год

техники.
Предложение варианта технической новации. Разработка формулы
изобретения. Формула на устройство и формула на способ. Рисование
комикса.
Должна быть предложена идея решения и оформлена в формате
формулы изобретения. Должна быть нарисована основная картинка к
решению.
Должен быть завершен раздел «уровень техники» в описании

работы устройства в динамике.
Дорабатываем раздел «Устройство работает следующим
образом. . .» для заявок на устройство
Дорабатываем раздел «Способ реализуется следующим образом…» для заявок на способ
Все необходимые расчеты и количественные оценки должны быть
сделаны в рамках этого этапа.

Итоговое задание 05 января 2018
Презентация к защите 12 января 2018
Итоговая аттестация 16, 17 января 2018

New Roman 14pt
Через 1,5 интервала
Поля слева 2 см – остальные стороны по 1 см
Нумерация страниц и слайдов в презентации- справа внизу

При оформлении результата решения кейса используются правила и рекомендации Роспатента, используемые при подаче заявок на изобретения.

задания (одно задание в неделю, кроме последнего, попадающего в новогодние праздники)
Заключительное мероприятие – зачет в режиме видеоконференции – выступаем у доски с презентацией кейса. Заявка должна быть полностью оформлена и принята преподавателями из Москвы за 2 дня до зачета.