ИННОВАЦИОННЫЙ ИНЖЕНЕР Структура и характер деятельности инновационного инженера в процессе выполнения этапов инновационной стадии жизненного цикла технических. - презентация

1 ИННОВАЦИОННЫЙ ИНЖЕНЕР Структура и характер деятельности инновационного инженера в процессе выполнения этапов инновационной стадии жизненного цикла технических систем (ЖЦТС). 1

2 СТАТУС ИННОВАЦИОННОГО ИНЖЕНЕРА В крупных фирмах инновационный инженер является подходящей кандидатурой на должность менеджера проектов благодаря своей мультидисциплинарной подготовке. Он может выполнять функции менеджера инженерной группы. Большинство инновационных фирм – небольшие по количеству сотрудников. 2

3 Небольшим фирмам необходим интегративный специалист, который в деталях представляет процесс создания инновационного продукта. Инновационный инженер выполняет интегративные (объединяющие) функции и ряд инженерных работ. Остальные работы по созданию инновационного продукта выполняются или в специализированных организациях в соответствии с принципом аутсорсинга, или приглашёнными специалистами на договорной основе. 3

4 Основные исполнительские функции инновационного инженера в процессе реализации ЖЦТС. 1. Преобразование первичной инновационной идеи в инновационный замысел с последующим оформлением инновационного предложения. 2. Структурно-функциональный и компонентный синтез инновационного продукта. 3. Разработка и испытание прототипа. 4. Разработка и оформление технического задания для дальнейшего продвижения инновационного процесса на этапах стадии технического проекта (стадии конструкторско- технологической разработки). 4

5 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПЕРВИЧНОЙ ИДЕИ В ИННОВАЦИОННЫЙ ЗАМЫСЕЛ И ОФОРМЛЕНИЕ ИННОВАЦИОННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ. 1. Построение рыночного образа (структурно-функциональной модели) изделия, которое предполагается создать на базе предлагаемой первичной идеи. 2. Анализ и классификация рыночной потребности в новом изделии в соответствии с её видом и характером возможного удовлетворения. 3. Системный анализ и системная адаптация функциональной модели будущего изделия. 4. Формирование инновационного замысла и оформление инновационного предложения. 5

6 ПЕРВИЧНАЯ ИННОВАЦИОННАЯ ИДЕЯ Первичная инновационная идея: - это результат процесса выявления какого- либо социального или административного противоречия; - является предложением общего или конкретного способа устранения выявленного противоречия в зависимости от компетенции автора идеи, являющегося субъектом мотивации; - это сформулированная в понятной для дальнейшего рассмотрения форме реакция субъекта мотивации на отсутствие чего-то необходимого или на существующее противоречие, препятствующее удовлетворению конкретной потребности. 6

7 Первичная инновационная идея: - является основным движущим фактором в развитии технических систем, так как она указывает на необходимость создания новых объектов техники или на подлежащие исправлению их недостатки; - в отличии от идеи фантастической, должна быть принципиально реализуемой, несмотря на возможную потребность в дополнительных инженерных доработках, изобретательских решениях или в прикладных научных исследованиях. - может быть выражена на любом уровне её готовности к практической реализации, но всегда должна иметь конструктивный характер как средство удовлетворения конкретной потребности; 7

8 Авторами первичных идей далеко не всегда являются специалисты в области техники, к которой эта идея относится. Это является положительным обстоятельством, так как первичные идеи возникают у людей, остро ощущающих необходимость в решении давно существующих или постоянно возникающих или прогнозируемых проблемных задач. Вместе с тем, структура системы, представленная к рассмотрению на базе первичной идеи, представляет собой субъективное видение её автора средства и способа решения той или иной проблемы, связанной с удовлетворением существующей или будущей потребности. 8

9 Как показывает практика, перечень задач, видимых авторами первичных идей, а также пути и методы их решения, необходимые для реализации этих идей, могут быть очерчены спонтанно и непрофессионально. Последующая за процессом возникновения первичной идеи авторская эйфория и «зацикливание» на единственном варианте её реализации, мешает самостоятельному трезвому и всестороннему анализу предложенной первичной идеи. 9

10 Одной из основных функций инновационного инженера и других исполнителей инновационной стадии ЖЦТС является преобразование первичной идеи в инновационный замысел (ИЗ). Инновационный замысел является концептуальной формой представления первичной идеи. Он должен содержать необходимое техническое, экономическое, маркетинговое и патентное обоснование. 10

11 Значения слова «замысел» происходит от существительного «мышление». Это значит, что любой замысел является результатом процесса мышления. Процесс перевода первичной идеи в инновационный замысел предполагает реализацию методов, основанных на использовании различных форм воображения, а также существующего перечня мыслительных операций и способов мышления. 11

12 ПОСТРОЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ И РЫНОЧНОГО ОБРАЗА ИННОВАЦИИ НА БАЗЕ ПЕРВИЧНОЙ ИДЕИ. Если первичная идея имеет инновационную привлекательность, обусловленную экономической или иной целесообразностью внедрения, то она должна принять вид, приемлемый для последующей реализации. Этим видом является функциональная модель инновационного продукта, созданного на базе инновационной идеи. В общем случае построение системной функциональной модели производится для анализа работы системы в соответствии с её назначением и во взаимосвязи с внутренними и внешними элементами. 12

13 Функциональная модель, с позиции системного анализа, необходима для: - априорной оценки возможности выполнения объектом инновации его функций во взаимосвязи с функциями других элементов системы, для которой создаётся инновация ; - создания рыночного образа инновации, необходимого специалисту по маркетингу для классификации товара и проведения маркетинговых исследований; - создания структурно-функционального образа инновации, необходимого патентоведу для осуществления предварительного информационного и патентного поиска аналогов. 13

14 Построение функциональной модели и рыночного образа инновации в наименьшей степени обеспечено различного рода стандартами, правилами и программными инструментальными средствами. Главным производительным фактором в этом процессе является - развитое профессионально- ориентированное мышление; - пространственное, воссоздающее и творческое воображение; - квалификация основных исполнителей инновационной стадии ЖЦТС; - квалификация инновационного инженера, основанная на междисциплинарной подготовке и знании законов развития технических систем. 14

15 АНАЛИЗ И КЛАССИФИКАЦИЯ РЫНОЧНОЙ ПОТРЕБНОСТИ В НОВОМ ИЗДЕЛИИ В СООТВЕТСТВИИ С ЕЁ ВИДОМ И ХАРАКТЕРОМ ВОЗМОЖНОГО УДОВЛЕТВОРЕНИЯ. Появлению первичной инновационной идеи предшествует наличие старой неудовлетворённой или возникшей новой потребности. Потребность – это ощущение недостатка в том, что обеспечивает её удовлетворение. Общественные потребности складываются из личностных и производственных. Процесс анализа первичной идеи начинается с классификации и анализа потребности, которая инициировала появление (генерацию) этой идеи. 15

16 ЛИЧНОСТНЫЕ ПОТРЕБНОСТИ. Личностные потребности возникают и развиваются в процессе жизнедеятельности человека. Личностные потребности выступают как осознанное стремление человека к достижению объективно необходимых условий жизни, обеспечивающих, в идеале, полное благосостояние и всестороннее развитие личности. Общественные потребности обуславливаются потребностями личностными, структура которых описана Абрахамом Маслоу. По его схеме существуют семь групп потребностей. 16

17 Группы потребностей расположены в порядке их приоритета. В результате исследований было определено, что удовлетворение потребностей идет от первой (низшей) группы к седьмой Если не удовлетворены потребности низшего уровня, то человек не думает о потребностях следующего уровня. Уровни потребностей представлена в виде пирамиды («пирамида А.Маслоу»). 17

18 1. Физиологические потребност и 2. Потребность в безопасности 3. Потребность в принадлежности и любви 4. Потребность в уважении 5. Познавательные потребности 6. Эстетические потребности 7. Потребность в самоактуализации ПИРАМИДА ПОТРЕБНОСТЕЙ А.МАСЛОУ 18

19 1. Физиологические потребности: в пригодном для дыхания воздухе, питьевой воде, в пище, во сне, в мочевыведении и дефекации, половом влечении и т.п. 2. Потребность в безопасности: чувство уверенности, избавление от страха и неудач. 3. Потребность в принадлежности и любви. 4. Потребность в уважении: достижение успеха, одобрение, признание. 5. Познавательные потребности: знать, уметь, исследовать. 6. Эстетические потребности: гармония, порядок, красота. 7. Потребность в самоактуализации: реализация своих целей, способностей, развитие собственной личности. 19

20 ДИСБАЛАНС ПОТРЕБ ностей Если человек голоден, то всё пространство его пирамиды потребностей заполнено одной потребностью - пищевыми продуктами, так как другие потребности становятся уже не актуальными. 20

21 Все личностные потребности можно подразделить на потребности физиологические, социальные и духовные. Физиологические потребности определены тем, что человек, как представитель животного мира, должен удовлетворять потребности живого организма. Социальные потребности определяются тем, что человек является существом социальным, членом общества, что обуславливает потребности социального характера (общение, самоутверждение и т.д.). Духовные потребности обусловлены внутренним миром человека, которые побуждают к приобщению к искусству, культуре и религии исходя из внутренней духовной мотивации. 21

22 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПОТРЕБНОСТИ Производственные потребности: - возникают вследствие необходимости производить средства, предметы и продукты для удовлетворения личных потребностей; - возникают при отсутствии ресурсов, способных обеспечить необходимый процесс производства; - вытекают из требований максимально эффективного функционирования производства; - удовлетворяются в процессе хозяйственной деятельности предприятий и отраслей, которые связаны между собой как производители и потребители. 22

23 КЛАССИФИКАЦИЯ ПОТРЕБНОСТЕЙ В СООТВЕТСТВИИ С ХАРАКТЕРОМ ИХ ВОЗМОЖНОГО УДОВЛЕТВОРЕНИЯ. Классификация потребностей в соответствии с характером их возможного удовлетворения: - является необходимой и весьма важной составляющей анализа первичной идеи; - производится инновационным инженером в процессе рассмотрения первичной идеи, её анализа и её системной и рыночной адаптации; - обусловлена потребностью в последующем построении структурно-функционального образа инновации, который используется затем для анализа потенциального рынка и патентно- информационных исследований. 23

24 ПРИМЕРЫ ОТДЕЛЬНЫХ ПОТРЕБНОСТЕЙ, СГРУППИРОВАННЫЕ В СООТВЕТСТВИИ С ХАРАКТЕРОМ ИХ УДОВЛЕТВОРЕНИЯ. 1. Потребности, которые требуют удовлетворения при их появлении в нужные моменты и в нужных местах. В другое время и в этих же местах средства удовлетворения этой потребности в идеале должны либо полностью отсутствовать, либо занимать небольшой объём и иметь малый вес. Реализация: складывающаяся и надувная мебель, зонт, палатка и т.п. 24

25 25

26 2. Потребности, которые могут быть удовлетворены использованием одноразовых ресурсов. Пример: одноразовая посуда, одноразовые предметы одежды, постельное бельё, одноразовые магазины патронов к стрелковому оружию и т.д. 26

27 3. Потребность, обуславливающая изменяемые требования к средству её удовлетворения в зависимости от возникающих обстоятельств. В соответствии с этой потребностью, средство её удовлетворения должно обладать свойствами адаптивности и многофункциональности. Пример 1. Современные многофункциональные кондиционеры. Пример 2. Многофункциональные концертно-спортивные залы. Пример 3. Автомобили, сочетающие качества обычного автомобиля и джипа. Пример 4. Современные мобильные телефоны – смартфоны. 27

28 28

29 4. Потребность, одностороннее удовлетворение которой приводит к конфликтной ситуации, т.е. усложняет или исключает возможность удовлетворения других потребностей. Удовлетворение данной потребности требует согласованного и комплексного системного решения. Пример 1. Многие люди имеют потребность много и вкусно есть. Другая потребность – иметь хорошую фигуру и быть здоровым. Для согласования этих потребностей была изобретена специальная вкусная и малокалорийная еда. Пример 2. Разговоры по телефону запрещены во время вождения при обычном его использовании. Технология Bluetooth разрешает это противоречие (свободная рука и ничем не ограниченное поле обзора). 29

30 5. Потребность, которая может быть дополнением другой (основной) потребности и удовлетворяться вместе с ней в одно и то же время и (или) в одном и том же месте. Пример 1. Дополнение потребности в занятии спортом потребностью в получении в это же время необходимой информации привело к появлению плееров и радиоприемников в виде наушников и очков. Пример 2. Дополнение потребности в утолении голода потребностью в развлечениях, привело к появлению ресторанов. 30

31 6. Потребность в снижении влияния субъективного фактора на технологические процессы, функционирование разного рода объектов техники, постановки диагнозов, процессы обучения и др. Пример 1. Создание и применение разнообразных станков-автоматов, станков с ЧПУ, ГАП(ов), робототехнических комплексов и т.п. Пример 2. Создание и применение различного рода систем автоматического и адаптивного управления для использования в промышленности, в медицине, в образовании, в быту, для целей обороны и т.д. Пример 3. Разработка и применение экспертных систем-подсказчиков в различных областях человеческой деятельности, требующих принятия профессиональных решений в различных ситуациях. 31

32 32

33 ВНЕШНЯЯ СИСТЕМНАЯ И РЫНОЧНАЯ АДАПТАЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ БУДУЩЕГО ИЗДЕЛИЯ, СОЗДАВАЕМОГО НА БАЗЕ ПЕРВИЧНОЙ ИДЕИ. Включает: 1. Системный анализ среды внедрения инновации, осуществляемый на базе созданной структурно-функциональной модели нововведения. 2. Оценку и обработку результатов системного анализа среды внедрения инновации. 3. Корректировку структурно- функциональной модели и рыночного образа инновации по результатам системного анализа. 33

34 Системный анализ среды внедрения инновации осуществляется путём оценки реальной потребности во внедряемой инновации, представленной ранее созданной структурно-функциональной моделью и на основании произведенной классификации потребности. Если предмет инновации, в виде первичной идеи, представлен как будущий самостоятельный продукт, то рассматривается и анализируется рыночная среда. Если предмет инновации предназначен для использования в качестве системного компонента, то анализируется система для которой предназначена инновация. 34

35 Процесс внешней системной адаптации является, как правило, цикличным. В процессе каждого из циклов производится оценка и обработка результатов системного анализа среды внедрения инновации, а также корректировка структурно- функциональной модели инновации. Основным критерием достижения целей внешней системной адаптации является оценка степени удовлетворения реальной потребности, которая определила появление первичной идеи. 35

36 Инновация, которая будет построена на основе адаптированной структурно- функциональной модели, должна либо органично вписаться в существующую систему в качестве её элемента, подсистемы или употребляемого продукта, либо система, для которой будет создано нововведение, должна быть адаптирована для совместной с ним работы или потребления. В первом случае требуется адаптация нововведения к существующей системе при неизменности системы, в которую внедряется нововведение, а во втором случае - адаптация существующей системы к внедряемому нововведению при неизменности внедряемого нововведения. 36

37 Если технический уровень нового изделия, а также его характеристики, превосходят необходимые для совместного функционирования показатели системы, в которую внедряется нововведение, то происходит адаптация системы к уровню её нового элемента. Подобная ситуация определяется Законом неравномерности развития частей системы. Процесс адаптации рынка как системы потребления к новому и не привычному для него изделию требует реализации определённой маркетинговой политики. 37

38 На базе созданной структурно- функциональной модели производятся маркетинговые и предварительные патентные исследования. На основании этих исследований проводится проверка возможности системной адаптации будущего нововведения ко всему многообразию возможных требований к однотипным техническим системам и к многообразию условий будущего использования. 38

39 В процессе внешней системной адаптации модели нововведения могут возникать различного рода противоречия (физические, химические, биологические, технические и др.), устранение которых наряду с проверенной новизной предложения и проведенными маркетинговыми исследованиями определяют его реализуемость, патентоспособность, инвестиционную и рыночную привлекательность. Невозможность устранения выявленных в процессе внешней системной адаптации противоречий инженерными или изобретательскими методами определяет необходимость в прикладных научных исследованиях при условии их экономической целесообразности. 39

40 ФОРМИРОВАНИЕ ИННОВАЦИОННОГО ЗАМЫСЛА И ОФОРМЛЕНИЕ ИННОВАЦИОННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ. Формирование инновационного замысла (ИЗ) является итоговым этапом приведения первичной инновационной идеи к виду, пригодному для процессов структурно- функционального синтеза, моделирования и разработки прототипа. ИЗ отличается от первичной идеи отсутствием принципиальных и не устранённых противоречий, препятствующих реализации нововведения. 40

41 Процесс преобразования первичной идеи в инновационный замысел является цикличным (т.е содержащим необходимое количество итераций) и, как правило, осуществляется путём генерации и сравнения нескольких вариантов рыночного образа инновационного продукта (ИП). Окончательный вариант рыночного образа ИП, называемый инновационным замыслом (ИЗ), должен быть целостным, т.е. не содержать неразрешимых противоречий и удовлетворять множеству рыночных, экономических, технических, экологических и др. требований чтобы ИП, в конечном итоге, органично вписался в многомерное пространство будущего. Документальная форма представления ИЗ называется инновационным предложением. 41

42 Инновационное предложение ( ИП) является результатом деятельности участников инновационной разработки, которую они осуществляли в процессе формирования ИЗ, и документальной формой его представления. Содержание ИП должно содержать ответы на вопросы, которые находятся в компетенции каждого из участвующих в разработке специалистов. В соответствии с системой международных стандартов управления качеством (серия ISO 9000) инновационное предложение оформляется как два документа: требование к проекту в целом (Project requirements specification) и спецификация проведенных маркетинговых исследований (Marketing specification). 42

43 Инновационное предложение является документом, обосновывающим целесообразность дальнейшей разработки инновационного продукта, в базисной основе которого заложена первичная инновационная идея. 43

44 2. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ И КОМПОНЕНТНЫЙ СИНТЕЗ ИННОВАЦИОННОГО ПРОДУКТА. Построенные в соответствии с требованиями рынка и условиями патентования структурно-функциональная модель и рыночный образ инновации определили её обобщённую функциональную структуру, предназначенную для системы, в которой инновация станет одним из элементов. Эту структуру можно назвать внешней по отношению к разрабатываемому нововведению. Она должна определять и обеспечивать все необходимые функциональные связи инновации с остальными элементами системы, в среде которой она должна функционировать. 44

45 Структурно-функциональный синтез (СФС) производится для создания оптимальной внутренней функциональной структуры инновации, которая должна соответствовать ранее построенной внешней структурно-функциональной модели новой ТС. Внутренняя функциональная структура, по сравнению со структурой внешней, более конкретна в плане будущей реализации и ориентирована на использование реальных системных компонентов. 45

46 Разрабатываемый новый объект техники может иметь одну или несколько функций. В многофункциональном варианте построения новой ТС все функции могут быть или независимыми или одна из функций может быть главной. В этом случае остальные функции являются вспомогательными или дополнительными. Если новая ТС является многофункциональной, то для каждой функции должны быть построены свои модели, которые на последующих этапах функционального синтеза могут быть объединены. 46

47 Структурно-функциональный синтез новой ТС является проверкой принципиальной возможности её реализации на функциональном уровне абстрактными системными компонентами с реально существующими функциями, свойствами и характеристиками. Структурно-функциональный синтез необходим также для различного рода мысленных манипуляций объектом синтеза на функциональном уровне, а также для представления новой ТС как идеальной системы. 47

48 Идеальной принято называть систему, которая реально отсутствует, но её функции при этом выполняются. Подобный приём позволяет на начальной проверочной стадии оперировать исключительно функцией (функциями) новой ТС, абстрагируясь при этом от её конструктивного (аппаратурного) исполнения. 48

49 Следующим этапом СФС является системный анализ функций потенциальных системных компонентов новой ТС. Эти функции могут иметь самое разнообразное назначение (например, преобразование данных, усиление сигнала, буферизация и т.п.) Выделяемая при анализе совокупность функций компонентов подвергается всестороннему рассмотрению. Определяется возможность исключения отдельных функций, их объединения или замещения другими, более сложными функциями или функциями, позволяющими получить в сочетании синергетический эффект. 49

50 На базе выбранных функций реальных компонентов производится корректировка раннее проведенного СФС новой ТС. Системное сочетание функций выбранных компонентов должно синтезировать результирующую главную функцию новой ТС и все необходимые вспомогательные функции. Конечным результатом структурно- функционального синтеза является построение в соответствии с инновационным замыслом работоспособной функциональной модели, в которой отсутствуют административные, технические, физические или иные противоречия. 50

51 Среднее число различных деталей в наиболее сложных изделиях Приближённое число классов изделий ВРЕМЯ лет назад лет назад лет назад Настоящее ??? 2100 год ВОЗРАСТАНИЕ ЧИСЛА ИЗДЕЛИЙ И ИХ СЛОЖНОСТИ

52 Компонентный синтез производится на основе построенной внутренней структурно- функциональной модели новой ТС. В процессе компонентного синтеза: - производится поиск и выбор системных компонентов, каждый из которых способен выполнять одну или несколько функций внутренней структуры будущей ТС; - проверяется сочетаемость характеристик реальных системных компонентов новой ТС при их совместном функционировании; - производится оценка характеристик выбранных системных компонентов по множеству декларируемых показателей (рабочая температура, напряжение электропитания, размеры, вес и т.п.); 52

53 Выбор системных компонентов производится из широкого их перечня и требует знаний в соответствующих предметных областях и умения вести информационный поиск. Сочетаемость характеристик выбранных компонентов необходима для определения их совместимости. При построении системы определяются конструктивная, электрическая, электромагнитная, информационная, аппаратно- программная и другие совместимости. Важными факторами при выборе системных компонентов являются их стоимость, надёжность, гарантированность поставок в приемлемые сроки и в требуемых количествах и др. 53

54 Одной из важных составляющих компонентного синтеза новой ТС является выявление и формулирование различного рода противоречий, связанных с её будущей реализацией. Устранение выявленных при компонентном синтезе противоречий направлено на придание новому техническому объекту требуемых при его внедрении свойств в соответствии с ИЗ. Большая часть противоречий, возникающих при компонентном синтезе новых ТС, происходит из-за несовместимости компонентов проектируемой системы хотя бы по одному из множества параметров. 54

55 В процессе разработки новых технических объектов необходим анализ совместимости системных компонентов по ряду параметров. - Конструктивная совместимость обеспечивает единство и согласованность геометрических параметров, эстетических и эргономических характеристик. - Электрическая совместимость это способность компонент при надлежащем электрическом соединении правильно воспринимать уровни сигналов друг друга, то есть совместимость по напряжению, максимальному току нагрузки и т. д. 55

56 - Внешняя электромагнитная совместимость - это способность технических средств одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на них непреднамеренных радиопомех и не создавать недопустимых радиопомех другим техническим средствам. - Внутренняя электромагнитная совместимость определяет принципиальную возможность совместного функционирования компонентов с определённым уровнем электромагнитного излучения и электромагнитной восприимчивости. 56

57 - Внешняя электромагнитная совместимость - это способность технических средств одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на них непреднамеренных радиопомех и не создавать недопустимых радиопомех другим техническим средствам. - Внутренняя электромагнитная совместимость определяет принципиальную возможность совместного функционирования компонентов с определённым уровнем электромагнитного излучения и электромагнитной восприимчивости. 57

58 - Информационная совместимость определяется способностью компонент новой ТС обмениваться сигналами в нужной для их совместной работы последовательности и с нужной скоростью. - Аппаратно-программная совместимость - способность аппаратных или программных компонентов работать с заданной компьютерной системой, или способность двух приборов работать при соединении друг с другом. Совместимость программного обеспечения рассматривается на уровне исполняемых файлов, на уровне исходных кодов или на уровне форматов файлов данных. 58

59 Моделирование и макетирование. - Предварительная проверка качества компонентного синтеза осуществляется на собранных и действующих макетах или при помощи различного рода компьютерных программных симуляторов. - Симуляторы осуществляют программное моделирование работы изделия до его натурного исполнения. - Программное моделирование является проверкой принципиальной работоспособности и верификацией требуемых характеристик системы при выполнении ею заданных функций. 59

60 - Моделирование заменяет дорогостоящие и длительные натурные построения и эксперименты быстрым и подробным компьютерным моделированием, обеспечивая экономию значительных средств и выход на рынок со всесторонне оптимизированными изделиями. - С помощью программного моделирования быстро создается полностью параметризированная модель изделия. - При построении механических систем, например, задав связи компонентов модели, приложив нагрузки, определив параметры кинематического воздействия и запустив расчет, можно получить данные, полностью идентичные результатам натурных испытаний системы. 60

61 - При моделировании механических устройств, представление о работе изделия складывается еще до начала раскроя металла или отливки пластика для изготовления опытного образца. - При использовании компьютерного моделирования, сведения о характеристиках работы будущего изделия, получение которых требовало бы длительного времени и огромных затрат, могут быть получены в течение нескольких часов. - В качестве примеров моделирующих программ в механике можно назвать MSC.Adams SolidWorks, Matlab/Simulink + SimMechanics и множество других программ. 61

62 SOLIDWORKS leads the global 3D computer-aided design (CAD). 62

63 - Разработка электрических схем устройств электроники сопровождается, как правило, физическим или компьютерным моделированием. - Как и в случае моделирования механических устройств, физическое (или натурное) моделирование является более дорогостоящим и требует значительно больших затрат времени. - В современных условиях жёсткой конкуренции более предпочтительным является компьютерное моделирование. - Рынок современных программных продуктов насыщен различными программами для проектирования и моделирования электронных схем. 63

64 - Одной из таких программ является электронная система моделирования Electronics Workbench (EWB ). - Система моделирования EWB имитирует реальное рабочее место разработчика, оборудованного измерительными приборами, работающими в реальном масштабе времени. - С помощью EWB можно создавать и моделировать как простые, так и сложные аналоговые и цифровые электронные устройства. - Все серьёзные SDK (Software Development Kit) – комплекты программных средств разработки - имеют опции моделирования. - При HDL-моделировании широко применяется пакет программных средств ModelSim. 64

65 Среда проектирования Multisim позволит пользователю уйти от использования традиционных методов моделирования схем, и обеспечит мощным инструментом для анализа схем. Multisim 11 Professional – позволяет оптимизировать свои проекты, минимизировать ошибки и снизить число итераций при разработке. Кроме того, теперь Electronics Workbench Multisim 11 находится в сочетании с NI Ultiboard 11 (программное обеспечение для проектирования топологии печатных плат). 65

66 Разработка, изготовление и испытания прототипа являются логическим продолжением и натурным воплощением компонентного синтеза, реальным способом проверки качества его реализации. Целями создания прототипа являются выявление и исправление возможных ошибок моделирования, структурно-функционального и компонентного синтеза, а также проверка в заданных условиях (лабораторных, производственных, клинических, полевых, боевых, экстремальных) функций и характеристик разрабатываемого изделия. 66

67 При разработке прототипа могут не учитываться параметры будущего изделия, связанные, например, с его конкретным конструктивным исполнением и дизайном, если они не влияют на его основные характеристики. Процесс разработки прототипа осуществляется в соответствии с правилами и стандартами системотехники и конструирования конкретных видов изделий. При разработке прототипа должны быть также учтены и проверены возможности технологической реализации будущего изделия. 67

68 Разработка и оформление технического задания (ТЗ) является заключительным этапом инновационной стадии. В случае разработки технических систем ТЗ является исходным документом на проектирование объекта техники. ТЗ устанавливает основное назначение разрабатываемого объекта, его технические характеристики, показатели качества и технико- экономические требования, предписание по выполнению необходимых стадий создания документации (конструкторской, технологической, программной и т. д.) и её состав, а также специальные требования. 68

69 Существуют различные формы заданий, близких по своей сущности к ТЗ, на создание чего-то нового в ряде предметных областей. Например, в области медицинской техники разрабатываются и оформляются медико-технические требования (МТТ), в области военной техники – тактико- технические требования (ТТТ), при создании технических средств обучения и обучающих систем – технико- дидактические требования (ТДТ). 69

70 Рекомендуемое содержание ТЗ приведено в ряде стандартов, однако в каждом конкретном проекте оно устанавливается в соответствии с особенностями предмета разработки. В ТЗ должен быть отражён весь список требований, необходимый для создания рыночного продукта, который соответствует концепции инновационного замысла. 70

71 Техническое задание на первую советскую атомную бомбу 71

72 Элизабет Халл Кен Джексон Джереми Дик РАЗРАБОТКА И УПРАВЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЯМИ Практическое руководство пользователя (второе издание)

73 Вся наша жизнь – это работа с требованиями - Если жена звонит Вам и просит по пути с работы домой купить – хлеб, сахар, масло, молоко и вино - то это ничто иное, как сбор и формирование требований - Если в разговоре выясняется, что она имела ввиду: Хлеб белый – 1 батон. Масло растительное - 1 бутылка. Сахар- песок– 2 пачки. Молоко топленое – 1 литр. То это ничто иное, как декомпозиция и детализация требований. Разговор заканчивается тем, что Вы приходите к выводу, что вино покупать не стоит, потому что в гости придет друг, которому пить противопоказано.... Это ничто иное, как работа с ограничениями или учет ограничивающих факторов. - Если Вы решаете, что хлеб, масло и сахар вы купите в одном магазине, а вот молоко в другом - это выглядит как структуризация требований. - Если чуть позже жена вновь звонит Вам и говорит, что она передумала и просит вместо молока купить сметану, то это изменение требований. Если уже дома Вы сверяете купленное с тем списком, что диктовала жена, - это проверка реализации требований или тестирование. И если обнаруживаете, что вместо сметаны вы все-таки купили молоко - это значит, что Вы не учли изменение, ранее внесенное в одно из требований. 73

74 Заключение. 1.Все развитые страны вынуждены осуществлять непрерывный процесс создания инноваций. 2.Инновация – это что-то новое, кому-то необходимое и экономически целесообразное для осуществления производства. 3.Инновационный процесс – многоуровневый. 4.Верхние уровни (государственный, региональный, отраслевой, муниципальный, фирменный) предназначены для создания условий для нормальной инновационной деятельности нижнему уровню – исполнительскому. 74

75 5.Исполнительский уровень инновационного процесса (уровень рабочей группы) представлен инновационным инженером, специалистом по маркетингу, патентоведом, экономистом и др. 6.Процесс создания инновационного продукта непосредственными исполнителями инновационных разработок является по своей сущности инновационным инжинирингом. 7.Как процесс, инновационный инжиниринг осуществляется производительными силами путём использования научных, методологических и материальных ресурсов. 8.Основные свойства инновационного продукта закладываются в процессе реализации инновационной стадии жизненного цикла технических систем (ЖЦТС). 75

76 9.Инновационная стадия начинается с генерации и анализа первичной идеи и заканчивается разработкой и согласованием технического задания на конструкторско- технологический проект. 10.В процессе реализации этапов инновационной стадии ЖЦТС осуществляется анализ и преобразование первичной идеи, анализ рынка, патентные исследования, экономический анализ разработка прототипа и др. 11.Основным исполнителем инновационной стадии ЖЦТС является инновационный инженер. 76

77 Инновационный инженер выполняет общие объединяющие (интегративные) функции и функции исполнителя отдельных этапов инновационной стадии ЖЦТС: - преобразование первичной инновационной идеи в инновационный замысел с последующим оформлением инновационного предложения; - структурно-функциональный и компонентный синтез инновационного продукта; - разработку и испытание прототипа; - разработку и оформление технического задания для дальнейшего продвижения инновационного процесса на этапах стадии технического проекта (конструкторско- технологической стадии).

78 ??? 78