МЕТОД СИНТЕЗА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ПАТЕНТНЫХ МАССИВОВ

Задача автоматизации синтеза инновационных решений в области технических систем и технологий на основе новейшей патентной информации является одной из наиболее приоритетных проблем науки. Одной из целей синтеза новых технических систем является улучшение характеристик отдельных элементов технического объекта (ТО) и соответственно самого объекта. Для этого требуется детализировать конструктивную функциональную структуру ТО, т.е. определить элементы (компоненты) ТО и функции элементов ТО. Другой задачей синтеза новых технических решений является реализация некоторой потребности (технической функции). В статье представлен разработанный метод синтеза функциональной структуры новых технических решений, основанный на использовании морфологической Таблицы, формируемой в результате семантической обработки информации патентных массивов. Посредством извлеченных из формулы изобретения SAO (SubjectAction-Object, Субъект-Действие-Объект) определяются взаимосвязи между техническим объектом и его компонентами (элементами ТО). На основе морфологической матрицы конфигурируются новые технические решения и ранжируются с помощью метода совместного анализа (CA); критерий полезности СА вычисляется на основе количества цитирований патента/патентов, из которых была извлечена выбранная техническая функция. Для реализация требуемой потребности (технической функции) используется информация из разработанной Таблицы, связывающей физические эффекты (ФЭ) и выполняемые ими технические функции (ТФ). На основе требуемой ТФ формируется задание на синтез физического принципа действия (ФПД). Выбирается оптимальная, исходя из критериальных оценок всех входящих в нее ФЭ, структура ФПД, на основе которой формируется потоковая функциональная структура синтезированной технической системы.

1. Половинкин А.И. Методы инженерного творчества: учеб. пособие / Половинкин А.И.; ВПИ. - Волгоград, 1984. - 365 с.

2. Альтшуллер Г. С. Найти идею. 3-е изд., доп.. — Петрозаводск: Скандинавия, 2003.

3. Salamatov Y. P. TRIZ: the Right Solution at the Right Time: A Guide to Innovative Problem Solving. (O. Kraev, Trans.) (2nd ed., p. 254). Krasnoyarsk: Institute of Innovative Design, 1999.

4. Sakao T. A QFD-centred design methodology for environmentally conscious product design, Int. J. Prod. Res., vol. 45, no. 18–19, pp. 4143–4162, 2007.

5. Kremer G. O., Chiu M.-C., Lin C.-Y., Gupta S., Claudio D., Thevenot H. Application of axiomatic design, TRIZ, and mixed integer programming to develop innovative designs: a locomotive ballast arrangement case study, Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 61, no. 5–8, pp. 827–842, 2012.

6. Bariani P. F., Berti G., Lucchetta G. A Combined DFMA and TRIZ approach to the simplification of product structure, Proc. Inst. Mech. Eng. Part B J. Eng. Manuf., vol. 218, no. 8, pp. 1023–1027, 2004.

7. Вумек Джеймс П., Джонс Даниел Т. Бережливое производство. Как избавиться от потерь и добиться процветания вашей компании. — М.,: «Альпина Паблишер», 2011.

8. G. Cascini and D. Russo, “Computer-aided analysis of patents and search for TRIZ contradictions,” Int. J. Prod. Dev., vol. 4, no. 1/2, pp. 52–67, 2007.

9. Gerasimov, V., Kalish, V., Kuzmin, A., & Litvin, S. S. (1991). Basics of Function-Cost Analysis approach. Guidelines (in Russian) (p. 40). Moscow: Moscow, Inform-FSA.

10. Devoino, I. G., Koshevoy, O. E., Litvin, S. S., & Tsourikov, V. (2001). Computer based system for imaging and analyzing a process system and indicating values of specific design changes. US Patent 6,202,043.

11. Фоменков С.А., Давыдов Д.А., Камаев В.А. Моделирование и автоматизированное использование структурированных физических знаний: монография - М.: Машиностроение-1, 2004. - 278 с.

12. Фоменкова М.А., Коробкин Д.М., Кравец А.Г., Фоменков С.А. Методика идентификации SАО структур. Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. 2017. Т. 5. С. 85-88.

13. Коробкин Д.М., Тюлькина Е.А., Фоменков С.А., Колесников С.Г. Система извлечения технических функций из патентного массива. ИТНОУ: Информационные технологии в науке, образовании и управлении. 2017. № 2 (2). С. 24-30.

14. Васильев С.С., Харитонов А.А., Коробкин Д.М., Фоменков С.А. Извлечение описаний морфологических признаков технических объектов из русскоязычных патентов. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2018. Т. 6. № 4 (23). С. 421-433.

15. Green, P. E. and Srinivasan V. Conjoint Analysis in Marketing: New Developments with Implications for Research and Practice. Journal of Marketing, Vol. 54, 1990, pp. 3-19.

16. Фоменков С.А., Коробкин Д.М., Карачунова Г.А., Копасов А.Н. Модификация модели описания физического эффекта для задачи синтеза линейных и сетевых структур физических принципов действия. Известия ВолгГТУ. 2015. № 6 (163). С. 200-207.

17. Коробкин Д.М., Фоменков С.А. Method of detection of technical functions performed by physical effects. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – [IOP Publishing], 2018. – 7 p. – URL : http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/194/2/022014/pdf.

18. Коробкин Д.М., Фоменков С.А., Кравец А.Г. Extraction of physical effects practical applications from patent database. IISA 2017. – [Publisher : IEEE], 2017. – P. 1-5. – DOI: 10.1109/IISA.2017.8316402.

19. Коробкин Д.М., Фоменков С.А., Кравец А.Г. Extraction of physical effects practical applications from patent database. IISA 2017. – [Publisher : IEEE], 2017. – P. 1-5. – DOI: 10.1109/IISA.2017.8316402.

20. Коробкин Д.М., Фоменков С.А., Колесников С.Г.. The method for detecting the dependencies between technical functions and physical effects. MCCSIS 2018. – [Madrid], 2018. – P. 225-228.