Организация и планирование научных исследований и изобретательской деятельности

Предпроектные исследования, их содержание и общая характеристика

Научные исследования являются основой для быстрого развития техники, которая в свою очередь развиваясь под влиянием производства и удовлетворяя его потребности, способствует развитию научных исследований.

К научно-исследовательским работам относятся: фундаментальные, поисковые и прикладные исследования.

Фундаментальными называются исследования, которые изуча­ют объективные явления и закономерности, открывают принципи­ально новые пути преобразования природы и общества, произ­водительных сил, создания техники и технологии будущего, ис­пользования новых источников энергии.

Поисковыми называются исследования, направленные на создание научного задела с целью его дальнейшего использования в при­кладных исследованиях. По­исковые исследования предназначены для изучения возможности создания новой техники, новых форм и методов организации на основе ранее выполненных исследований фундаменталь­ного характера.

Прикладными называются исследования, направленные на реше­ние научно-технических и организационно-экономических задач с целью получения конкретного результата для непосредственного использования в проектных разработках. Прикладные НИР пред­назначены для определения наиболее совершенных методов созда­ния новых изделий, новых технологических процессов, коренного улучшения уже выпускаемой продукции, материалов и способов их обработки. В ходе прикладных исследований изучается состояние, определяются пути и методы совершенствования организации и управления. Они ведутся в основном научно-производ­ственными объединениями, крупными предприятиями, а также отраслевыми научно-исследовательскими институтами и вузами, которые заключают хозяйственные договоры с предприятиями на выполнение конкретных научных работ для непосредственного внедрения результатов в производство.

К научно-исследовательским работам условно относятся разработки по созданию нормативно-технических, проектных и информационных документов, подле­жащих непосредственному внедрению в производство. К ним отно­сятся стандартные и руководящие материалы, оргпроекты, справоч­ники, научно-информационные материалы.

Кроме того, ведутся организационно-методические и плановые работы исследователь­ского характера, вытекающие из общих задач НИИ, КБ, предприя­тий:

- разработка перспективных планов развития отрасли, под­отрасли, объединения; разработка планов по стандартизации, надежности, технико-экономическим исследованиям;

- работы по ана­лизу деятельности предприятий, научно-исследовательских и про­ектных организаций; составление экспертных заключений;

- подготовительные работы к составлению тематических планов.

Последовательность выполнения научно-исследовательской ра­боты, количество этапов и их содержание зависят от направленно­сти исследований, характера и сложности НИР, степени разработанности темы.

Для поисковых НИР характерны следую­щие этапы:

- разработка технического задания,

- выбор направления исследования,

- теоретические и экспериментальные исследования,

- обобщение и оценка результатов исследований,

- приемка НИР.

Каждый этап НИР должен решать конкретные задачи, необходи­мые для успешного проведения последующего этапа и уточнения содержания и направления НИР в целом.

Техническое задание является важным исходным документом, в котором указываются цель, содержание и порядок работ, намечает­ся способ реализации результатов исследования. При разработке технического задания используются методы научного прогнозирования и анализа передовых достижений отечественной и зарубежной науки и техники, результаты патентных исследований, учитывать требования заказчика, выполняется тех­нико-экономическое обоснование работы, приводятся ожидаемые результаты, рассчиты­вается ориентировочная экономическая эффективность работы.

Выбор направления исследования выполняется с целью опреде­ления направления исследования и способов решения поставленных задач. На этом этапе проводятся сбор и изучение научно-техниче­ской литературы, нормативно-технической документации, инфор­мации об аналогах и других материалов по теме. Выполняются работы по патентным исследованиям. Составляется отчет о патент­ных исследованиях.

На этапе выбора направления исследования уточняется экономическая эффективность от внедрения новой продукции; определяются сроки освоения развернутого про­изводства и морального старения продукции; разрабатывается об­щая методика проведения исследований; составляются программа работ, планы-графики и т.п.

Теоретические и экспериментальные исследования проводятся с целью получения необходимых теоретических обоснований предла­гаемых решений. При выполнении поисковых НИР на этом этапе выявляют необходимость проведения экспериментов для подтверж­дения отдельных положений теоретических исследованийили для получения конкретных значений необходимых параметров; разра­батываются методики экспериментальных исследований, подготав­ливаются макеты и испытательное оборудование, проводятся эксперименты, результаты экспериментов сопоставляются с теоре­тическими исследованиями.. Завершается этап раз­работкой предложений по технологии изготовления новой техники и оформлением протокола испытаний.

Обобщение и оценка результатов исследований предполагает составление и оформление отчета, который должен содержать обоб­щение результатов работ, проведенных на всех этапах НИР, и ре­комендации по разработке новой техники.

Завершающим этапом является «Приемка НИР». Вид приемки НИР устанавливается в техническом задании и зависит от важности исследования и его стоимости. Работы оцениваются путем сопоставления результатов с требованиями, установленными в техническом задании.

В про­цессе создания новой продукции выполняется большой перечень науч­но-исследовательских работ технического, организационно-эконо­мического и социально-психологического направления.

Основными структурными звеньями образовательного учреждения, в которых прово­дятся научно-исследовательские работы, являются кафедры.

Каждая кафедра разрабатывает план научно исследовательской работы на 3-5 лет, по направлениям исследований, который утверждается ученым советом вуза и проректором по науке.

Чтобы разработать принципиально новую технику, прогрессив­ную технологию, передовые методы организации труда, необходимо изучить отечественный и зарубежный опыт, провести информационный и патентный поиск.

Различают следующие виды специализации научно-исследова­тельских исследований: предметная, функциональная и смешан­ная.

Предметная специализация предполагает выполнение иссле­дований по конкретным объектам (изделия, машины, оборудование, узлы, программные продукты);

Функциональная специализациячнаправлена на выполнение работ по изучению от­дельных характеристик изделий, материалов, процессов (антикор­розийные свойства, прочностные характеристики). Во многих слу­чаях эти виды специализации совмещаются и получается смешан­ная, предметно-функциональная специализация, при которой изучаются только отдельные стороны создаваемого изделия или процесса.

На практике преобладает жесткое закрепление сотрудников за определенными кафедрами, творческими коллективами, группами, темами. Такая структу­ра позволяет вести планирование и учет работ, выполнять конт­рольные функции. Однако, данное жесткое закрепление сотрудников по кафедрам не дает возможности маневрировать трудовыми ресурсами.

В последние годы получили распространение временные творче­ские коллективы, которые состоят из специалистов различного профиля для решения конкретной задачи. всему циклу: теоретические исследования - опытно-конструкторские работы - технологические работы – экономическое обоснование.

Отдельные эта­пы цикла совмещаются во времени. Руководитель работ по мере не­обходимости привлекает отдельных специалистов для решения конкретных вопросов. После решения поставленной задачи творческий коллектив распадается. Такая система организации работ позволяет сократить время на получение результата исследований.

Базой планирования НИР являются научно обоснованные прогнозы, которые определя­ют пути создания качественно новых изделий, оборудования, мате­риалов на основе достигнутого уровня науки и техники и потребности в изделиях на ближайшую перспективу. Основной формой планирования НИР и ОКР является перспективный тематический план, который содержит перечень проблем и тем, подлежащих раз­работке и реализации в период действия плана. Разработка планов осуществляется по этапам: выявление основных направлений развития, уточнение главных научных направлений и производственно-технических задач; разработка содержания тем, обеспечивающих решение научно-технических задач по направле­ниям; рассмотрение и принятие решений по предложениям смеж­ных отраслей и предприятий; определение основных объемных показателей плана. Основной планово-учетной единицей является тема.

На основе перспективного плана составляется годовой тематиче­ский план НИР и ОКР.

Темпы техниче­ского прогресса зависят от количества и значимости открытий и изобретений, от организации изобретательской и рационализатор­ской работы.

Открытие - это установление неизвестных объективно сущест­вующих закономерностей, свойств и явлений материального мира, вносящих коренные изменения в уровень познания.

Изобретением называется новое, обладающее существенными отличиями техническое решение задачи в любой области народного хозяйства, дающее положительный эффект.

Рационализаторским предложением называется техническое ре­шение, новое и полезное для предприятия, организации и учрежде­ния, которому оно подано, предусматривающее изменения конст­рукции изделия, технологии производства, применяемой техники или состава материалов. Возникающие отношения в связи с изобре­тательской деятельностью регулируются «Положением об открыти­ях, изобретениях и рационализаторских предложениях».

Для проверки уровня технических решений,их патентоспособ­ности, патентной чистоты патентный отдел выполняет специаль­ные исследования, проводит патентный поиск. Наиболее распро­страненным видом патентного поиска является тематический (предметный) поиск, в котором используются классификации изобретений, систематические показатели (текущие, годовые, итого­вые), рефераты, бюллетени и другая патентная документация.

Большую роль в обеспечении сотрудников своевре­менной и качественной информацией играет отдел научно-техни­ческой информации (ОНТИ).

Наряду с ручным поиском информации стали внедряться автоматизированные по­исковые системы, которые разрабатывают в рамках международной программы. Координирует эту работу Международный патентный институт, в ней принимают участие патентные ведомства многих стран.

Важную роль в совершенствовании организации изобретательст­ва и рационализации и придании им правовой основы играет Закон об изобретательской деятельности. Центральное место в законе принадлежит вопросу о праве собственности на изобретение. Введен единый охранный документ на изобретение - патент, согласно кото­рому изобретатель становится хозяином своего изобре­тения. В тех случаях, когда изобретение создается в ходе выполне­ния автором служебных обязанностей, патент на изобретение вы­дается автору и предприятию совместно.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОПЫТНО-КОНСТРУК-ТОРСКИХ РАБОТ.

В зависимости от сложности, объема и характера работ в прове­дении научных исследований и выполнении опытно-конструктор­ских разработок могут участвовать несколько организаций. В таком случае назначается организация - головной исполнитель, которая координирует работу организаций-соисполнителей, согласовывает планы работ, программу постановки на производство нового изде­лия и его агрегатов.

Конструкторская подготовка производства представляет со­бой совокупность процессов и работ, направленных на разработку конструкторской документации для серийного изготовления но­вых и совершенствования выпускаемых изделий. Конструкторская подготовка выполняется в соответствии с Единой системой конст­рукторской документации (ЕСКД), как правило, после проведения опытно-конструкторских работ.

Конструкторская подготовка может выполняться по двум на­правлениям: первое включает выполнение всех основных работ, связанных с разработкой новых и модернизацией уже выпускаемых заводом изделий; второе состоит в приемке тех­нической документации от организации-разработчика и доработке ее применительно к условиям завода по требованию технологиче­ских служб.

Разработку выполняют по следующим стадиям:

- техническое задание,

- техническое предложение,

- эскизный проект,

- технический проект,

- рабочая документация.

В каждой стадии присутствуют этапы.

Техническое задание разрабатывается исполнителем проекта по поручению заказчика. В нем устанавливаются цель, эксплуатаци­онное и функциональное назначение, перспективность разработки; определяются технические требования к надежности, технологич­ности, унификации, эстетике и эргономике и др.; дается перечень стадий и этапов разработки с указанием источников финансирова­ния и фондов; излагается порядок контроля и приемки. Особое внимание уделяется экономическим показателям новой техники. Определяются ориентировочная экономическая эффективность, лимитная цена, годовая потребность в изделии. Сопоставление ве­дется с лучшими отечественными и зарубежными образцами.

Техническое предложение - совокупность конструкторских доку­ментов, содержащих технико-экономическое обоснование разработки необходимой документации изделия на основании анализа технического задания, различных вариантов возможных конструк­торских решений, патентных исследований и т.д. На этой стадии выполняется сравнительная оценка предлагаемых решений с уче­том конструкторских и эксплуатационных особенностей разрабаты­ваемого и существующих изделий.

Эскизный проект включает документы, содержащие принципи­альные конструкторские решения, дающие представления об уст­ройстве и принципе работы изделия, а также данные, определя­ющие его основные параметры и габаритные размеры.

Технический проект - совокупность документов, которые долж­ны содержать окончательные технические решения, дающие пол­ное представление об устройстве изделия, и исходные данные для разработки рабочей документации. При необходимости выполняет­ся изготовление и испытание макетов экспериментальных образ­цов.

Рабочая конструкторская документация (рабочий проект) включает конструкторскую документацию, предназначенную для изготовления и испытания нового (модернизированного) изделия, и разрабатывается отдельно для опытного образца, для единичного, серийного и массового производства.

По результатам изготовления и предварительных испытаний опытного образца проводят корректировку конструкторской доку­ментации. Предварительное испыта­ние организует и проводит организация-разработчик с привле­чением (при необходимости) представителей предприятия-изгото­вителя продукции. Для оценки целесообразности производства раз­работанной продукции создается приемочная комиссия (ведом­ственная, межведомственная или государственная).

С целью определения готовности производства к серийному (мас­совому) выпуску изготавливают установочную серию (первую промышленную партию) изделий. Образцы из этой серии подвергают испытаниям на предприятии-из­готовителе при участии представителей разработчика.

Круг работ, выполняемых на разных стадиях, зависит от типа производства, сложности конструкции, степени ее унификации, уровня кооперирования и других факторов. С целью ускорения под­готовки производства к выпуску нового изделия рекомендуется со­вмещать выполнение различных стадий, этапов и работ.

С целью повышения качества и сокращения сроков проектирова­ния на предприятиях создаются системы автоматизированного проектирования (САПР), выполняющие проектирование с оптималь­ным распределением функций между человеком и ЭВМ, с макси­мальной автоматизацией всех проектных процедур. Технические средства используются там, где требуются точность, память, быст­родействие в вычислениях, повторяемость однотипных операций. В случаях, когда необходимы интуиция, эстетический вкус, принятие решений при ограниченных данных, работа возлагается на челове­ка.

САПР включает техническое обеспечение (ЭВМ), а также программное, информационное, методи­ческое и организационное обеспечение. Создание, эксплуатацию и развитие САПР на предприятиях обеспечивает специализирован­ное подразделение - отдел САПР.

ОКР относится к комплексной подготовке производства в связи с чем необходимо применять следующие методы планирования работ и управления ими:

1. Сетевые методы, которые позволяют наиболее полно охватывать взаимосвязи всего комплекса работ;

2. Метод управления ходом работ: назначение сроков выполнения работ, планирование ресурсов, определение технико-экономических параметров создаваемой техники;

3. Методы материального и морального поощрения работников, занятых созданием новой продукции, с учетом их вклада в сокращение сроков и затрат, достижение высоких технико-экономи-ческих параметров новой техники.