Целью патентных исследований является получение исходных данных для обеспечения высокого технического уровня объектов техники и исключения дублирования разработок. При проведении патентных исследований используются источники патентной и научно-технической информации: патенты, учебная и производственная литература, техническая документация, проспекты и др.
При изучении патентной информации требуется сформулировать предмет поиска, выбрать источники информации, определить ретроспективу (глубину) поиска, страны, по которому следует проводить поиск, и классификационные рубрики (МКИ – международная классификация изобретений, УДК – универсальная десятичная классификация).
Для сравнительного анализа аналогов необходимо описание известных решений той же задачи, т.е. объектов того же назначения, что и проектируемый, сходные с ним по технической сущности и результату, достигнутому при их использовании. В краткой характеристике аналогов должны быть раскрыты все существенные признаки сходные и отличительные с признаками проектируемого объекта, должны быть отмечены и недостатки аналогов, которые необходимо устранить.
Наиболее близкий по технической сущности и положительному эффекту аналог следует принять в качестве прототипа. Необходимо выяснить, какие функциональные критерии прототипа не обеспечивают разрешения противоречия, предусмотренного в проекте. Затем следует выбрать элементы и признаки прототипа, от которых зависят эти критерии, и сформулировать недостатки прототипа, подлежащие разрешению. В соответствии с целью проекта следует сформулировать предполагаемый положительный эффект, а также обосновать выбор конструктивных элементов и признаков, необходимых для требуемого усовершенствования объекта.
Цель технического решения совпадает с целью проекта и обусловлена положительным эффектом; который достигается этим решением. Положительным эффектом обладают только такие технические решения, которые расширяют арсенал средств целенаправленной деятельности человека, например, обеспечивают экономию трудовых, материальных и энергетических ресурсов, улучшают условия труда, гарантируют безопасность и экологическую частоту производства и т.п.
С помощью известных методов инженерного творчества (например, метод подбора вариантов, метод мозговой атаки, метод эвристических приемов и т.п.) необходимо выполнить поиск нового технического решения и выполнить анализ его новизны и эффективности. Формулу нового технического решения следует составить в виде краткой словесной характеристики, выражающей техническую сущность решения, отметив при этом, может ли оно быть на уровне изобретения или нет.
В некоторых случаях возможно оформление результатов патентного поиска в виде ксерокопий близких по сущности описаний изобретений. Эти ксерокопии помещают в виде приложения после спецификации. В этом случае в тексте пояснительной записки дается анализ изученных материалов.
В конце раздела даются выводы и формулируются задачи проекта. Они должны полностью соответствовать заданию и вытекать из цели проекта. Вместе с тем задачи должны соответствовать и сделанным ранее выводам. Они должны быть четко сформулированы, так как содержание проекта должно быть подчинено решению именно этих задач.
4.6 Технико-экономическое обоснование темы проекта
В этом разделе должно быть сформулировано обоснование темы. Этот материал фактически представляет собой выводы из обзора современных конструкций и должен базироваться на задачах, стоящих перед отраслью. Надо обосновать необходимость создания нового оборудования, устройства или механизма или его модернизации для совершенствования технологического процесса, повышения качества продукции, уменьшения потерь сырья, уменьшения простоев оборудования, снижения энергозатрат, сокращения обслуживающего персонала и т.п. Выводы должны быть убедительными и логически вытекать из обзора оборудования.
В разделе должно быть отражено следующее:
1. Масштабы производства упаковки, либо упаковываемого продукта.
2. Характеристика упаковки и упаковываемого продукта с точки зрения их реализации (цена, объем и стабильность потребления, количество населения на территории предполагаемого сбыта, количество и объемы производства данного или родственного объекта сбыта у конкурентов, перспективы изменения объемов продукции и т.п.).
3. Как в настоящее время осуществляется технологическая операция или комплекс операций, для которых предназначена модернизируемая машина или аппарат.
4. Какие технические и технологические недостатки имеют серийные упаковочные машины или аппараты (производительность, процент брака, качество, возможность автоматизации и увязки с другими видами оборудования и др.).
5. Как эти недостатки предполагается устранить в новом оборудовании, какие новые технические и технологические возможности могут появиться с его внедрением.
6. Провести предварительную экономическую оценку по укрупненным параметрам эффективности внедрения предлагаемой разработки (какую прибыль можно получить за счет снижения брака, металлоемкости, потребления энергии, затрат на транспортные расходы по доставке сырья и пр.).
4.7 Описание технологического процесса
Данный раздел включает в себя выбор технологической схемы, ее обоснование, подробное описание технологического процесса, машинно-аппаратурную схему.
Технологическую схему выбирают на основе утвержденных производственных инструкций, ГОСТов, регламентов и достижений науки. Проектируемая или принятая технология должна, прежде всего, обеспечивать высокое качество продукции. Важным показателем при выборе схемы является выход продукции. Чем меньше потерь и отходов, тем лучше выбранная технологическая схема. При прочих равных условиях непрерывная схема производства предпочтительнее периодической. При непрерывном цикле повышается производительность, улучшается санитарное состояние процесса, снижаются потери, создаются условия для автоматизации технологического процесса.
Выбранная технологическая схема должна быть максимально обеспечена серийным оборудованием, позволяющим проводить процесс в условиях максимальной механизации и автоматизации производства. При составлении схемы и выборе технологии производства продукции необходимо предусматривать передовые, наиболее экономичные методы ее выработки.
После выбора и обоснования технологической схемы выполняется подробное ее описание. При этом весь технологический процесс разбивается на группы операций но функциональным и отраслевым признакам: подготовка сырья, переработка, фасовка и т. д.
Мри описании операций подготовки сырья необходимо дать подробную характеристику условий хранения основных видов сырья, технологических операций, их особенностей (длительность, получаемые параметры сырья после подготовки и пр.), применяемого оборудования. При описании операций по переработке указываются показатели технологического процесса (температура, соотношение компонентов и пр.), а также показатели полученного продукта или полуфабриката (влажность, плотность, структура и др.). Кратко характеризуется основное технологическое оборудование.
Описание технологического процесса должно заканчиваться оформлением машинно-аппаратурной схемы. Эта схема должна помещаться в расчетно-пояснителъной записке к дипломному проекту. Машины и аппараты на таких схемах изображаются упрощенными внешними очертаниями (контурами) в порядке следования технологических операций. При изображении должны соблюдаться соотношения габаритных размеров.
Графические построения схемы должны давать наиболее наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей технологического процесса. Поэтому допускается располагать машины и аппараты на схеме не в соответствии с их размещением на месте эксплуатации.
На схеме на полках выносках представляются порядковые номера машин, как правило, в направлении от оборудования для подготовительных операций до оборудования для финишных операций. Схема должна быть пояснена таблицей, пример оформления которой приведен в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Технологическое оборудование линии производства (продукта)
| Наимено- вание обо- рудования | Тип, марка | Производи- тельность, кг/ч. | Установленная мощность, (потребление пара, воды и пр.) | Количество, тт. | Габаритные размеры (длина х ширина х высота), м. |
Таблица оборудования технологической линии заполняется после окончания технологических расчетов.
В технологическом разделе после описания технологического процесса целесообразно привести 2-3 рецептуры выпускаемого на данной линии продукта. Рецептуры выбираются из рецептурных справочников. При этом необходимо (если нет особых рекомендаций руководителя проекта) останавливаться на рецептурах наиболее популярных, пользующихся повышенным спросом сортах.