52
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Промышленного и гражданского строительства ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Методические указания УХТА 2006

Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Промышленного и гражданского строительства

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Методические указания

УХТА 2006

Page 2: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

УДК 72 (075.8)

3-53

Землянский, В.Н. Основы научных исследований [Текст]: метод. указания /

В.Н. Землянский. – Ухта: УГТУ, 2006. – 51 с.

Методические указания предназначены для выполнения практических занятий

и контрольных работ по дисциплине «Основы научных исследований» для

студентов 2 курса специальностей 270102 (ПГС), 270109 (ТГВ), 270112 (ВВ) очной

и безотрывной форм обучения, включая Воркутинский филиал УГТУ. В

методических указаниях приводятся разделы, содержащие основные понятия о НИР

и научных исследованиях, обработку результатов эксперимента методами

математической статистики с использованием математического планирования на

ЭВМ, виды студенческих работ, авторские и патентные права на интеллектуальную

собственность.

Содержание указаний соответствует рабочей учебной программе.

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой ПГС от 19 мая

2006 г., протокол № 13.

Рецензент: Ерохина Л.А., к.т.н., доцент каф. ПГС

Редактор: Соймина Е.А.

В методических указаниях учтены рекомендации рецензента и редактора.

План 2006 г., позиция 147.

Подписано в печать 26.05.2006 г. Компьютерный набор.

Объем 51 с. Тираж 100 экз. Заказ № 200.

© Ухтинский государственный технический университет, 2006

169300, г.Ухта, ул. Первомайская, 13.

Отдел оперативной полиграфии.

169300, г.Ухта, ул. Октябрьская, 13.

Page 3: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

3

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

1. НАУКА И РАЗВИТИЕ ТЕХНИКИ 7

1.1. Что такое фундаментальные и прикладные науки 8

1.2. Нанотехника – технология настоящего и будущего 8

1.3. Добыча природных веществ и их превращение в материалы 9

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ И

СХЕМЫ ПРОВЕДЕНИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 12

2.1. Основные сведения и понятия о науке и научных исследованиях 12

2.2. Методика проведения патентных и научных исследований 14

2.3. Проработка информации 16

3. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ И ПОСТАНОВКИ ПРОДУКЦИИ НА

ПРОИЗВОДСТВО 18

3.1. Область применения 18

3.2. Разработка ТЗ на опытно-конструкторскую работу (ОКР) 18

3.3. Разработка технического задания на ОКР 20

3.4. Разработка технической документации, изготовление и испытание

опытных образцов 20

3.5. Приемка результатов разработки продукции 21

3.6. Подготовка и освоение производства продукции 21

3.7. Отчет о научно-исследовательской работе. ГОСТ 7.32. – 2001 22

4. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ И МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ 24

4.1. Приборное обеспечение эксперимента. Проведение теоретических и

экспериментальных исследований. Запись и обработка результатов 24

4.2. Основы метода математического планирования эксперимента 27

4.2.1. Основные понятия и определения 27

4.2.2. Подготовка и проведение эксперимента, выбор факторов и функций

отклика 28

4.2.3. Предварительный эксперимент 28

4.2.4. Вычисление погрешностей эксперимента 29

4.2.5. Полный факторный эксперимент первого порядка 29

4.2.6. Алгоритмы расчета полного факторного эксперимента типа 2n 30

4.3. Эколого-экономические вопросы в научных исследованиях 32

5. ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ СТУДЕНЧЕСКИХ РАБОТ 36

5.1. Правила оформления структурных частей работы 36

5.2. Организация научно-исследовательской работы студентов в ВУЗе 36

Page 4: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

4

6. АВТОРСКИЕ ПРАВА 39

6.1. Возникновение и формирование права интеллектуальной собственности 39

6.2. Теневой рынок интеллектуальной собственности в России и его

негативное влияние 40

6.3. Основные институты права ИС и законодательство РФ в области права 41

7. ПАТЕНТНОЕ ПРАВО 43

7.1. Промышленная собственность 43

7.2. Патентное право на объекты защиты 43

7.3. Получение патента 44

7.4. Защита прав патентообладателей и авторов 46

8. ЗАЩИТА ПРОМЫШЛЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ С ПОМОЩЬЮ

ПАТЕНТНОГО ПРАВА 47

8.1. Изобретение. Патентоспособные и непатентоспособные изобретения 47

8.2. Критерии и условия патентоспособности изобретения 47

8.3. Защита прав потребителей 48

9. Задания на контрольную работу 48

Библиографический список 49

Page 5: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

5

ВВЕДЕНИЕ

Существующие в настоящее время учебные программы технических ВУЗов по

направлению 550100 «Строительство» предусматривают выпуск ими

квалифицированных инженеров, которые умели бы творчески использовать

научные знания, проектировать и строить промышленные и гражданские здания,

гидротехнические сооружения, трубопроводы и теплотрассы. Это связано с

внедрением современных прогрессивных и эффективных материалов, изделий и

конструкций, разработкой ресурсо- и энергосберегающих технологий,

учитывающих требования экономики, техники безопасности, сохранности

оборудования и окружающей среды.

В ближайшие годы выпускнику технического университета предстоит

действовать в сложных условиях международных отношений, особенно при

вступлении России в Европейскую Шенгенскую зону, требующую оформления

диплома магистра на 2-х языках (русском и английском). Вместе с этим необходимо

кардинальное обновление науки, техники и производства для того, чтобы в короткие

сроки преодолеть кризисное состояние в строительстве и стройиндустрии,

обеспечить развитие жилищного строительства с учетом ипотечного кредитования.

Деятельность выпускника должна способствовать научно-техническому прогрессу.

Кроме глубоких знаний по своей специальности, он должен нести в себе творческую

энергию, быть способным к научно-исследовательской деятельности, уметь быстро

ориентироваться в постоянно развивающейся научно-технической ситуации и

обстановке, связанной с техническим прогрессом.

Наука тесно связана с системой подготовки специалистов в стране,

совершенствованием высшего образования, получая взамен научную продукцию

(разработки, новые серийные производства). Это является экспериментальной базой

для повышения качества подготовки специалистов. В настоящее время научно-

исследовательские работы студентов включены по многим дисциплинам в учебные

планы при выполнении контрольных и лабораторных работ, разработку курсовых и

дипломных проектов, являясь одной из эффективных форм учебного процесса.

Совершенствование системы высшего образования страны, а именно переход к

двухуровневой системе обучения и выпуску магистров, предусматривает

подготовку специалистов, умеющих на базе полученных знаний самостоятельно

решать различные принципиальные технические задачи.

Назначение магистров строительных специальностей – использовать

полученные знания для ускорения научно-технического прогресса отрасли. Учебные

планы их подготовки должны включать фундаментальные и прикладные

дисциплины, отражающие современные достижения науки и техники, такие как

«Компьютерная технология технического творчества», «Основы и методы научных

Page 6: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

6

исследований», «Методы компьютерного проектирования», системы AutoCAD и

другие.

При этом студент должен осваивать все этапы проведения научно-

исследовательской работы, заключительной фазой которой является подготовка и

защита дипломной НИР – магистерской диссертации.

Она должна содержать математические, химические, физико-химические и

специальные технологические дисциплины, освоенные в процессе обучения для

самостоятельного выполнения НИР. Дипломная работа должна включать

графическую и описательную части. На ее защиту представляют пояснительную

записку, технологические схемы и принципиальные решения элементов

современной технологии, показывающие навыки и умение самостоятельно решать

поставленные задачи, связанные с научными исследованиями и разработками

прогрессивных технологий и проектных решений.

Page 7: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

7

«Задача техники – преобразовывать

природу и мир человека в соответствии с

целями, поставленными людьми на основе их

нужд и желаний. Без техники люди не смогли

бы справиться с окружающей их природной

средой».

Аллоиз Хуминг, профессор

Дюссельдорфского университета

(Германия)

1. НАУКА И РАЗВИТИЕ ТЕХНИКИ.

Мир современной техники не менее многообразен и сложен, чем природный.

Этот безграничный мир люди создали собственными руками на протяжении всей

своей истории. Самые древние люди умели делать простейшие технические

приспособления. Постепенно, с развитием техники, изменялся и сам человек. Если

представить историю человечества в виде бесконечной дороги, где 1 мм пути

соответствует одному году, то все время от возникновения техники (изобретения

первых каменных орудий) до наших дней уложится в 3 км. Земледелие и

скотоводство, керамическая посуда, изделия из меди и бронзы, письменность

появляются на последних десяти метрах пути. Великие гробницы фараонов –

египетские пирамиды, металлургия, железный топор встретятся за несколько метров

до нашего времени. Падение Римской империи и начало Средневековья

расположатся в 1,5м от сегодняшней отметки, а возникновение книгопечатания –

около 0,5м. На расстоянии 0,25м – патент Дж.Уайта на изобретенный им паровой

двигатель. Начало использования высшей математики в технических расчетах

следует считать рождением профессий инженера и конструктора. Особенно

значительные изменения в технике произошли в первой половине ХХ столетия –

периоде, весьма коротком по историческим меркам. Если надо отметить появление

автомобилей Бенца, лампочек Лодыгина, Яблочкова и Эдисона, самолетов братьев

Райт, радио Попова и Марковича, вакуумных и полупроводниковых приборов, то

эти периоды уместятся на отрезке истории длиной 5 см. Создание видеокассет,

компакт-дисков, персональных компьютеров, полет человека в космос и на Луну и

многих современных технических изобретений – все это укладывается на линейке с

миллиметровыми делениями.

В 20-м веке были созданы важнейшие области современной техники:

электротехника, радиотехника, электроника, лазерная и космическая техника.

Учеными создана техника для познания Земли, ее природы, недр, океана и

атмосферы, для проникновения в глубины микромира и уголки Вселенной. С ее

помощью добывают, перерабатывают природное минеральное сырье, горные

породы. Существует информация о технике, сокращающей расстояния и

Page 8: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

8

ускоряющей жизнь: автомобили, морские и речные суда, самолеты, вертолеты,

фото-, аудио- и видеотехника, используемые в повседневной жизни.

Современная техника прекрасна, массовое производство открыло перед

обществом широкие возможности пользования достижениями науки и техники.

Однако ее видов выпускается очень много, она угнетает биосферу. Отходы

промышленности накапливаются на Земле быстрее, чем идет их переработка.

Особенно опасны радиоактивные и токсичные химические вещества, свалки мусора,

которые могут задушить жизнь на планете Земля. Поэтому возникает вопрос: для

чего существует техника?[1]

1.1. Что такое фундаментальные и прикладные науки

Установлено, что человек создает технику для того, чтобы было легче жить и

работать, больше оставалось сил и свободного времени. Но лентяй ничего путного

изобрести не сможет, так как надо знать механику, теорию машин и механизмов,

сопротивление материалов, относящихся к области прикладных наук. Эти науки

возникают и развиваются по велению времени, когда в них возникает

необходимость в промышленности. Прежде чем стать прикладными разделами

науки, отдельные области физики (электротехника, электродинамика) были

предметом «бескорыстных» исследований, не имевших практической пользы.

Требовалось их изучить и понять, осуществить поиск научных истин, новых знаний

о фундаментальных законах природы.

Науки такого рода называют фундаментальными, то есть

основополагающими. Научные знания, позволяющие использовать в технике

достижения фундаментальной науки, называют прикладными. [2]

Как образно отметил физик академик Лев Андреевич Арцимович,

любознательность, любовь к знанию, а не лень человеческая – настоящий двигатель

прогресса. Фундаментальные и прикладные науки – единое целое, изучающие

законы природы, ее поступательное развитие.

1.2. Нанотехника – технология настоящего и будущего

Рассматривая развитие человечества, следует отметить смену каменного века

бронзовым, затем железным. Постепенно люди научились изготавливать новые

материалы – плавить металл, обжигать керамику, обрабатывать шерсть и ткать

полотно. Познавая свойства веществ, они научились их использовать от грубой

обработки до уровня молекул и кристаллов. Эти структуры имеют размеры порядка

10-9

м – величины, называемой нанометр. При этом было установлено, что на

молекулярном и кристаллическом уровне можно принципиально менять свойства

вещества, согласно «нанотехники».

Подавляющее большинство материалов, с которыми приходится сталкиваться,

имеют кристаллическое строение. Металлы, керамика, строительный камень из

Page 9: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

9

горных пород состоят из кристаллических зерен, сцепленных между собой. От того,

насколько велика сила сцепления, зависит прочность материала. При этом важную

роль играют размеры кристалла. Мелкие кристаллы плотнее прилегают друг к другу

и сцепляются с большей силой. Обычный металл состоит из кристаллов размером от

10 до 100 мкм. В начале 80-х годов ХХ века физики научились получать вещества,

состоящие из кристаллов в тысячи раз более мелких. Из них производят композиты

(соединения) – смеси керамики с металлом, или нескольких видов керамики.

Свойства получившихся веществ весьма необычны с новыми физико-техническими

величинами.

Одним из способов получения новых материалов является химический синтез.

Сегодня разработка искусственных мембран для химической промышленности

стала одним из направлений нанотехники.

Шарики-фуллерены на основе молекулы углерода сферической формы

являются сырьем для получения композитов, выдерживающих высокую

температуру. На основе вещества фуллерита – кристаллов размером 5-6 мм, острые

грани которого легко царапают алмаз, также как он стекло, могут быть получены

новые кристаллические вещества в 2-3 раза превышающие твердость алмаза.

Возможно, что нанотехнология – начало новой научно-технической революции и

человечество стоит на пороге века углерода – фуллерена.

1.3. Добыча природных веществ и их превращение в материалы

Внутреннее строение Земли, веществ из которых она состоит, изучает

геология и геофизика. Эти науки не только занимаются теоретическими вопросами,

например зарождением и эволюцией органической жизни, но и решают

практические задачи. Геологи и геофизики находят залежи полезных ископаемых,

оценивают их запасы, определяют, какие способы добычи будут наименее

затратными. Горные породы и руды добывают и готовят к переработке

горнодобывающие предприятия. Например, железорудные, бокситовые, титановые,

марганцевые, хромитовые месторождения разрабатывают двумя способами. Если

руда залегает глубоко, то в шахтах, а если близко к поверхности – то открытым

способом, т.е. в карьерах. Руда содержит не только металлы, но и пустую породу

(излишние примеси). Например, железная руда считается богатой, если доля железа

в ней достигает 30…50%. Залежей таких руд на Земле очень много. Крупные

месторождения руд цветных металлов встречаются гораздо реже. К богатым,

например, относятся бокситы с содержанием Al2O3 – 50…58% и кремниевым

модулем 6…10; медную руду, в которой всего 3…5% чистой меди. Тем не менее,

добыча руд цветных металлов необычайно выгодна.

Добытую руду обогащают – отделяют пустую породу. Сначала руду

измельчают в мельницах. Бедная порода требует особо тщательного измельчения.

Page 10: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

10

Некоторые руды приходится истирать в пыль. Затем руду промывают водой или

химическими растворами. Получившуюся смесь – пульпу продувают воздухом,

чтобы выделить из нее богатые металлом и более тяжелые компоненты. Для

извлечения железа используют магнитную сепарацию. Для того, чтобы извлечь из

руды цветные металлы, широко применяют химические, электрохимические и

гидрохимические методы. Порошок руды промывают раствором веществ,

образующих пену, к которой прилипает только металл. При этом для каждого

металла (меди, алюминия, титана, никеля и др.) используют свою технологию. В

результате предварительной обработки получают концентрат с высоким

содержанием металла. Но это еще не чистый металл, а сырье для его производства.

Например, основной этап производства – доменный передел. Концентрат

железной руды расплавляют в огромных печах (домнах) и получают чугун. Он

поступает на металлургические заводы, где его превращают в сталь. Сталь варят из

чугуна в смеси с металлоломом.

Существует несколько способов выработки стали. В конце XIX – первой

половине ХХ века основным сталеплавильным процессом было мартеновское

производство по фамилии его изобретателя – французского инженера Пьера

Мартена (1824-1915гг). Но в 60-х годах XIX века сталь предложили выплавлять в

кислородных конвертерах, получая металл более высокого качества. Специальные

стали с особыми физическими и химическими свойствами выплавляют в

электрических печах по сложным технологиям, содержа минимальное количество

примесей. Далее жидкую сталь разливают в чугунные формы-изложницы. Когда

металл застывает, слитки отправляют в прокатные цехи металлургического завода,

где из них изготавливают различные профили: балки, рельсы, листы, заготовки для

деталей машин.

Химические искусственные материалы – полимеры, нужны современному

производству не меньше, чем металлы. Пластмассы легки, не ржавеют, им не

сложно придать нужную форму, окрасить, сделать любой рисунок. Сырьем служат

углеводороды разного химсостава.

Многие материалы изготавливают на основе силикатов – окиси кремния, из

которой почти полностью состоит обыкновенный песок. Если добавить в него соли

металлов и все это переплавить, то получится стекольная масса. Из горячего

жидкого стекла выдувают баллоны электрических лампочек, бутылки и тонкую

посуду. Из густой стекольной массы отливают или штампуют более грубые изделия,

например электрические изоляторы. Из нее делают даже заготовки строительных

деталей (труб, панелей, оконного стекла). Слово «фарфор» - происходит от

турецкого «farfur», а слово «фаянс» - от названия итальянского города Фаэнца, где

производился фарфор.

Page 11: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

11

Полученное стекло различают по оптическим, химическим и прочим

свойствам. В технике широко применяют кварцевое стекло: оно хорошо пропускает

ультрафиолетовые лучи и не трескается при резком изменении температуры. В 1929

году удалось наладить производство особо прозрачного оптического стекла для

оптической техники советским ученым-силикатчиком д.т.н. профессором

Н.Н.Качаловым. Из силикатов изготавливают современные керамические (от

греческого слова «керамос» - «глина») материалы. Сырье для них – обыкновенная

глина. Мягкая и пластичная, она легко принимает любую форму, а после обжига

становится прочной керамикой. Кирпич из красной, содержащей оксиды железа,

глины и керамические трубы необходимы в строительстве. Керамику более

сложного состава применяют в электронике, ракетной технике, в оборонной

промышленности для бронежилетов и др.

Для строительства любого здания или сооружения необходимы природные

каменные материалы, которые добывают в карьерах. Стеновым материалом служит

красный керамический и белый силикатный кирпич, получаемый прессованием

смеси кварцевого песка и гашеной извести. Практически ни одно современное

строительство, включая монолитное домостроение, не может обойтись без цемента.

Цементом, смешанным с водой или водными растворами солей, пластификаторов,

соединяют кирпичи или бетонные блоки, включая изделия из ячеистого

автоклавного или безавтоклавного (пенобетон, газобетон) бетона. Если в бетонные

конструкции заложить стальную арматуру, то получится прочный железобетон, а на

основе шлака и жидкого силикатного стекла – шлакощелочной бетон.

Дерево в виде досок, фанеры, брусьев, плит из ДВП, ДСП, арболита –

замечательный строительный и конструкционный материал. За последние 100 лет в

мире было произведено столько материалов, сколько за все предшествующие

тысячелетия. Научные исследования позволили резко улучшить свойства известных

материалов и создать тысячи новых, которых не знала природа.

Однако, чем больше материалов получается, тем больше требуется для этого

сырья: руды, песка, глины, угля, нефти, древесины, газа. На поверхность земли, в

воду и воздух попадает огромное количество отходов – пустой вскрышной и

вмещающей породы, цементной пыли, химических растворов, шлаков, зол. Исходя

из этого, природа не в состоянии справиться с переработкой отходов производства,

ограничивая рост промышленности. В дополнение к этому природные ресурсы

ограничены во многих регионах, а не все виды сырья можно восстановить. Быстро

сокращаются запасы рудных и нерудных полезных ископаемых, нефти, газа.

Поэтому многие ученые, специалисты работают над международными

проектами, которые позволят обеспечить существование человечества с новыми

источниками энергии, ценных металлов [3].

Page 12: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

12

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ И

СХЕМЫ ПРОВЕДЕНИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Дисциплиной «Основы научных исследований» поставлены задачи изучения

современного этапа развития общества, раскрытия методологии проведения НИР и

основных характеристик инструментария исследователя, т.е. приборов, установок,

оборудования. При этом ставится цель предварительной подготовки студента к

вопросам, возникающим при создании и использовании изобретений,

промышленных образцов, товарных знаков, компьютерных программ и ноу-хау для

того, чтобы студент мог самостоятельно научиться творчески мыслить над

задачами, с которыми он может столкнуться на производстве и в научно-проектных

организациях. Задачами исследований являются:

- освоение методов проведения НИР;

- изучение творческих основ участия в научно-технических мероприятиях;

- изучение основ Российского и Международного законодательств по

вопросам охраны и использования интеллектуальной собственности;

- изучение методов поиска и анализа патентной, научно-технической и

коммерческой информации, оценки технического уровня и охраноспособности

объектов интеллектуальной собственности, поиска решений при разработке новой

техники;

- получение практических знаний по защите изобретений, компьютерных

программ применительно к отдельным специальностям направления

«Строительство» для включения в раздел «Патентные исследования» пояснительной

записки дипломного проекта;

- изучение правовых основ использования объектов интеллектуальной

собственности, передачи современных технологий и вопросов ценообразования в

условиях рыночной экономики для промышленного и трубопроводного

строительства, ресурсо- и энергосберегающих безотходных технологий с

утилизацией промышленных и техногенных отходов.

Выпускнику, покидающему стены ВУЗа, предстоит действовать в сложных

условиях кардинального обновления науки, техники, производства, учитывая

экологическое воздействие на состояние окружающей природы и катастрофические

катаклизмы, разрушающие промышленно-гражданские объекты, магистральные

дороги, изменяющие климат регионов, условия проживания населения планеты.

Это обязывает высшую школу привлекать студентов к проведению различных

научных исследований, которые служат прогрессивным формам развития науки [4].

2.1. Основные сведения и понятия о науке и научных исследованиях

Наука – это непрерывно развивающаяся система знаний объективных законов

природы, общества и мышления, получаемых и превращаемых в производительную

Page 13: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

13

силу общества в результате деятельности людей. Без развития науки невозможен

научно-технический прогресс, который включает:

- улучшение организации производства и управления;

- совершенствование орудий труда;

- использование новых видов энергии;

- совершенствование предметов труда (сырье, материалы, конструкции);

- совершенствование технологий: биотехнологии, нанотехнологии.

Главная цель науки – получение новых знаний и их использование на

практике. Развитие науки идет от сбора фактов, их изучения и обобщения. Система

научных знаний и элементов: теории, законов, гипотезы, понятия и научные методы.

Формой развития науки служит научное исследование, представляющее

процесс изучения явлений.

Предмет научного поиска – решение главной и вспомогательной задач.

Главная задача определяется темой и целью исследования. Решение отдельной

вспомогательной задачи позволяет формулировать научный результат.

Научный результат исследовательской работы – это аналитическая

зависимость, новый технологический процесс или материал.

По целевому назначению НИР делят на 3 вида:

- теоретические;

- практические;

- разработки.

НИР выполняются НИИ, группами и секторами научных сотрудников,

аспирантами.

Первый этап заключается в том, что классифицированная информация

последовательно обрабатывается, а затем ее обобщают в одно обзорное

произведение, не требуя больших затрат времени.

Второй способ заключается в выборочном отборе информации. В начале

прорабатывают информацию с высоким научным потенциалом (диссертации,

монографии, авторские свидетельства, академические журналы), где другими

авторами подведен итог исследований по данному вопросу за определенный период

времени. Далее прорабатывается второстепенная информация, дополняющая

основные первоисточники. При этом необходимо отметить, что: «В любом способе

написания обзора недопустимо формальное перечисление авторов или приложение

аннотаций первоисточников». Обзор – это столкновение разных точек зрения по

исследуемому вопросу, это есть научная дискуссия, выявляющая слабые стороны

старых теорий и точек зрения, логически приводящая к новым гипотезам и

предположениям.

Page 14: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

14

Параллельно с написанием обзора составляется окончательный

библиографический список. Его лучше всего располагать в порядке цитирования в

тексте.

Список – это часть любой НИР. Он может состоять, как из цитированной в

данном обзоре литературы, так и из всей просмотренной, имеющей отношение к

данной теме. Обычно библиографический список помещается после основного

текста работы или крупных разделов. В научно-технических работах используют

внутритекстовые номерные ссылки на источники. Ссылка ставится после фамилии

автора, на работу которого ссылаются, после цитаты в тексте, где излагаются мысли

автора. [ ].

2.2. Методика проведения патентных и научных исследований

Патентные исследования являются составной частью этапа «Изучение

состояния вопроса». Цели патентных исследований могут быть разными и зависят

от уровня НИР:

- при выполнении студентами курсовой работы – это знакомство с новейшими

достижениями в соответствующей отрасли техники, обучение поиску патентной

информации, развитие навыков изобретательского творчества;

- при выполнении аспирантами диссертационной работы – это определение

целесообразности новой разработки и получение исходных данных для обеспечения

высокого технического уровня и конкурентоспособности объектов техники,

использование современных научно-технических достижений и исключение

дублирования исследований.

Патентные исследования складываются из этапов:

- разработка регламента поиска;

- поиск и отбор патентных документов;

- анализ отобранной документации.

Разработка регламента поиска («патентного ключа») является

предварительным этапом патентного поиска и включает: формулировку предмета

поиска, выбор стран для проведения поиска, выбор видов патентной документации,

классифицирование, определение глубины поиска.

Предмет поиска формируется, исходя из конкретных задач НИР.

Выбор страны проводится с учетом уровня развития определенных отраслей

науки и техники в ряде промышленно развитых стран: РФ (СССР), США,

Великобритания, Франция, Германия, Япония, Италия, Канада, Швейцария.

Обязательными источниками информации являются:

а) патентной

- полные описания изобретений к патентам и авторским свидетельствам;

Page 15: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

15

- официальные периодические издания государственных ведомств

«Изобретения в СССР», «Изобретения за рубежом» (с 1997 года по настоящее

время);

б) научно-технической

- реферативный журнал (РЖ) ВИНИТИ «Химия»:

Для поиска описаний изобретений к авторским свидетельствам и патентам

используют международную и национальную классификации изобретений (МКИ и

НКИ). Классификационные исследования проводят с целью индексирования

предмета поиска по системам, принятым в странах, выбранных для поиска. В

настоящее время МКИ принята во всех странах, как основная классификация.

Только в США и Англии МКИ является дополнительной к национальной (НКИ).

МКИ построена на функционально-отраслевом принципе и представляет

систему, подразделяющую все объекты исследований на 8 разделов. Разделы

состоят из классов, разделяющихся на подклассы. Подклассы делятся на группы, а

группы – на подгруппы.

В настоящее время с 1990 года действует пятая редакция МКИ из-за

расширения стран, использующих ее. При классификационном исследовании

следует пользоваться указателями классов изобретений (УКИ) для каждой редакции

МКИ и НКИ.

Глубина поиска определяется периодом времени, за который при поиске

должна быть изучена патентная документация, зависящая от вида патентных

исследований. Для дипломной работы она должна составлять 5 лет, для научной

работы – 10…20 лет.

Поиск проводят согласно регламента по фондам патентной и научно-

технической информации.

Цель поиска – нахождение аналогов разрабатываемому объекту. Анализ

отобранной документации начинают с ее систематизации в соответствии с целями

поиска. После проработки патентной документации делается заключение о

целесообразности проведения НИР, где указаны:

- уровень развития науки в данном направлении;

- наиболее оригинальные и эффективные технические решения;

- перспективные направления исследований;

-новизна и актуальность выбранного направления работы по сравнению с

известным аналогом;

- выбранные исходные данные для решения поставленной научно-технической

проблемы.

Второй способ требует личных усилий и времени на поисковую рутинную

работу. Выгода этого способа – качество и минимум брака в подборе технической

Page 16: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

16

литературы. Основной поиск научной информации осуществляется в библиотеках

по справочному фонду (систематическому и алфавитному каталогам). Направление

выбора необходимой литературы устанавливается темой исследования с помощью

универсальной десятичной классификации – УДК или библиотечно-

библиографической классификации – ББК по алфавитно-предметному указателю

(АПУ). Из каталога изданий составляется список информационных и периодических

изданий по специальности.

Самостоятельный поиск следует начинать с просмотра «Каталога

библиографических указателей по технике (ГПНТБ); «Летописи журнальных

статей», учебников и учебных пособий, монографий, авторефератов диссертаций,

трудов НИИ отрасли, СНиПов, каталогов, ГОСТов, последних годовых экземпляров

журналов, где печатаются список и рефераты опубликованных за год статей,

информационной литературы по изобретениям. Для более полного анализа

изучаемого вопроса необходимо привлечь иностранную информацию и работы по

родственным специальностям. Это могут быть обзоры, новости техники, экспресс-

информация по зарубежным источникам. Параллельно этому целесообразно

осуществлять накопление источников информации за счет прямых ссылок авторов

статей на подобные свои или чужие работы. После определения авторов и основных

источников по данному вопросу необходимо просмотреть алфавитные и авторские

каталоги за последние 5…10 лет. При этом ведется общий список литературы и его

дубликат, составляется в строгом соответствии с ГОСТ [5, 35]. Карточки позволяют

легко составить окончательный список в алфавитном порядке.

2.3. Проработка информации

Данный этап сводится к изучению и запоминанию. Для этого каждый

источник информации должен быть тщательно проработан, сконцентрирован,

проанализирован с оформлением заключения и написан информационный обзор

(реферат).

Конспект первоисточников пишут на одной стороне листа общей тетради или

листа формата А4. Его составляют по отдельным разделам интересующего вопроса,

в которые входят подразделы:

- методика исследований;

- контрольно-измерительные приборы и устройства;

- технологические схемы установок;

- технологические параметры производственного процесса (температура,

давление, время, термодинамические и теплотехнические характеристики);

- статистическая обработка результатов эксперимента с математическим

планированием.

Page 17: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

17

По каждому из разделов собирается информация, удобная для

предварительного анализа и написания обзора. При этом, необходимы

настойчивость, систематичность и трудолюбие.

Техника конспектирования первоисточников зависит от наличия привычек и

творческого опыта автора реферата. Однако, следует иметь ввиду, что краткая

запись обедняет прочитанную информацию, а излишняя подробность подчеркивает

неумение автора понять и отразить существо вопроса. Часто при написании

содержания основное понятие подменяется второстепенным, искажая смысл

оригинала. Удачно подобранная выписка может стать толчком для творческой

мысли.

Возможны 2 способа конспектирования статей:

1. Изложение содержания первоисточника своими словами;

2. Изложение источника словами автора, которые заносятся в кавычки с

указанием страницы оригинала.

При этом необходимо стремиться к краткому изложению сведений, что

способствует концентрации внимания и полному пониманию изучаемого предмета.

Page 18: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

18

3. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ И ПОСТАНОВКИ ПРОДУКЦИИ НА

ПРОИЗВОДСТВО.

3.1. Область применения

Изучение стандарта ГОСТ Р15.001-2000 связано с выпуском разнообразной

народно-хозяйственной продукции производственно-технического назначения,

установлением порядка ее разработки и постановки на промышленное

производство. Стандарт устанавливает основные положения по разработке

технического задания (ТЗ), конструкторской и технологической документации,

приемке результатов разработки, подготовке к освоению промышленного

производства, испытаниям опытных образцов изделий и конструкций строительной

индустрии, включая теплоизоляцию трубопроводов горячего, холодного

водоснабжения и промышленного оборудования, холодильных агрегатов,

водоочистных сооружений и продукции, изготовленной при освоении нового

производства с подтверждением их соответствия обязательным отечественным и

международным требованиям.

В настоящем стандарте использованы следующие основные термины:

- народно-хозяйственная продукция. Продукция, разрабатываемая и

изготавливаемая для удовлетворения потребностей народного хозяйства, населения

и экспорта;

- продукция производственно-технического назначения, предназначенная для

использования в качестве средств промышленного и сельскохозяйственного

производств;

- обязательные требования, устанавливаемые государственными стандартами

на основе законодательства РФ для обеспечения безопасности продукции, работ и

услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, технической и

информационной совместимости, взаимозаменяемости продукции, единства

методов контроля и маркировки согласно законодательства РФ;

- конкурсная основа: принцип распределения на разработку (производство)

продукции, заключающейся в использовании состязательного отбора по результатам

торгов (конкурсов);

- органы государственного надзора: органы федеральной исполнительной

власти, осуществляющие надзор за выполнением обязательных требований.

3.2. Разработка ТЗ на опытно-конструкторскую работу (ОКР)

Настоящий стандарт рассматривает стадии и виды работ жизненного цикла

продукции производственного назначения:

- стадию «Разработка», вид работ «Опытно-конструкторская работа ОКР» по

разработке данной продукции;

- часть стадии «Производство», вид работ – «Постановка на производство».

Page 19: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

19

В зависимости от наличия целевых программ развития продукции, наличия

или отсутствия заказчика, характера взаимоотношений между субъектами

хозяйственной деятельности, разработку и постановку продукции на производство

осуществляют по моделям организаций работ:

- создание продукции по государственному и муниципальному заказам,

финансируемым из федерального бюджета, внебюджета и бюджетов региональных

субъектов РФ (по госзаказу);

- создание продукции по заказу конкретного потребителя (коммерческих

структур).

Госзаказы размещают на конкурсной основе с учетом квалификации

исполнителя, в соответствии с порядком организации закупки товаров, работ и

услуг для государственных нужд. При этом заключают договор (контракт) на

выполняемые работы и разрабатывают ТЗ на них. В договоре и ТЗ указывают

нормативные документы для выполнения работ и документы, определяющие

требования к продукции.

На основе исходных требований заказчика разработчик продукции проводит

необходимые НИР, ОКР и технологические работы, обращая внимание на

обеспечение требований:

- безопасности, охраны здоровья и окружающей среды при эксплуатации

продукции;

- ресурсо- и энергосбережения безотходных технологий производства;

- установленных для продукции значений показателей, определяющих ее

технический, в т.ч. и мировой уровень;

- устойчивость к внешним экологическим воздействиям;

- взаимозаменяемости и совместимости составных частей и продукции в

целом.

Решение о разработке продукции принимают с учетом условий рынка сбыта.

Разработка и постановка продукции на производство согласно ГОСТ Р15.201-

2000 предусматривает:

- разработку ТЗ на ОКР;

- проведение ОКР, включающей: разработку технической документации –

конструкторской (КД) и технологической (ТД); изготовление и испытание опытных

образцов; приемку результатов ОКР;

- постановку на производство, включающую: подготовку производства;

освоение производства; изготовление серии образцов; квалификационные

испытания.

Этапы конкретной ОКР и порядок их приемки должны быть определены в ТЗ

на ОКР и договоре (контракте) на его выполнение. На всех этапах ОКР и при

Page 20: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

20

постановке продукции на производство исполнители обеспечивают выполнение

всех требований.

Взаимоотношения разработчика с органами государственного надзора

определяет законодательство.

3.3. Разработка технического задания на ОКР

Основанием для выполнения ОКР является ТЗ, утвержденное заказчиком и

договор (контракт) с ним. При разработке ТЗ разработчик учитывает информацию

об аналогичной продукции, содержащуюся в базе данных (общероссийских и

региональных), созданных в Госстандарте РФ на основе каталогов. В ТЗ

рекомендуется указывать технико-экономические требования к продукции,

определяющие ее потребительские свойства и эффективность применения, перечень

документов, порядок сдачи и приема результатов разработки.

При этом необходимо предусматривать положения:

- прогноз развития требований на продукцию на период ее выпуска;

- этапы модернизации производства продукции с учетом прогноза развития

требований;

- соответствие требованиям стран предполагаемого экспорта;

- характеристики ремонтопригодности и замены запасных частей.

3.4. Разработка технической документации, изготовление и испытание

опытных образцов

Разработку конструкторской (КД) и технологической (ТД) документации на

продукцию проводят по правилам стандартов Единой системы конструкторской

документации (ЕСКД), Единой системы технологической документации (ЕСТД).

Для подтверждения соответствия разработанной технической документации

исходным требованиям и выбору лучшего решения изготовляют опытные образцы

продукции, если продукция предполагается к серийному изготовлению.

Испытание опытных образцов продукции.

Для оценки и контроля качества результатов опытные образцы подвергают

контрольным испытаниям по категориям:

- предварительные испытания, проводимые с целью оценки соответствия

опытного образца продукции требованиям ТЗ и готовности к приемочным

испытаниям;

- приемочные испытания, проводимые с целью оценки всех характеристик

продукции, проверки и соответствия опытного образца продукции требованиям ТЗ в

условиях, приближенных к реальной эксплуатации;

- головные образцы продукции испытывают по правилам настоящего

стандарта с учетом особенностей, установленных для нее в нормативных

документах.

Page 21: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

21

Предварительные испытания продукции организует исполнитель ОКР.

Государственные приемочные испытания продукции организует

государственный заказчик.

Предварительные и приемочные испытания проводят по программам и

методикам испытаний, в которые включают:

- объект, цель и объем испытаний;

- условия и порядок проведения испытаний;

- материально-техническое и метрологическое обеспечение испытаний;

- отчетность по испытаниям.

Испытания проводят после проверки готовности мест проведения испытаний

(лабораторий, испытательных центров) к обеспечению технических требований,

требований безопасности и назначения специалистов по всем работам для

регистрации результатов.

В процессе испытаний ход и результаты документально фиксируют по форме

и в сроки по программе испытаний. Испытания считают законченными, если их

результаты оформлены актом, подтверждающим выполнение программы

испытаний.

3.5. Приемка результатов разработки продукции

Результаты разработки новой продукции оценивает приемочная комиссия, в

состав которой входят представители: заказчика, разработчика, изготовителя; при

наличии заказчика назначают председателем комиссии его представителя.

Приемочная комиссия проводит приемочные испытания опытных образцов

продукции, по результатам проведения которых она составляет акт, включающий

рекомендации о возможности использования опытных образцов продукции. Акт

приемочной комиссии утверждает заказчик.

3.6. Подготовка и освоение производства продукции

Подготовку и освоение производства, которые представляют собой этапы

постановки продукции на производство, осуществляют с целью обеспечения

готовности производства к изготовлению и выпуску вновь разработанной

продукции в заданном объеме, соответствующей требованиям конструкторской

документации. Основанием для постановки продукции на производство является

заключенный с заказчиком договор (контракт) по закупке у поставщика

(изготовителя) продукции, изготовляемой в течение установочного срока.

На этапе освоения производства выполняют:

- изготовление установленного договором количества единиц продукции

первой промышленной партии в соответствии с требованиями КД, доработку

разработанного технологического процесса для производства продукции по ТД:

- квалификационные испытания;

Page 22: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

22

- утверждение КД и ТД с присвоение литеры А.

С целью демонстрации готовности предприятия к выпуску продукции,

отвечающей требованиям КД, проверки разработанного процесса, обеспечивающего

стабильность характеристик продукции и для оценки готовности предприятия к

выпуску продукции в нужном объеме, проводят квалификационные испытания.

- их проводят по программе, разработанной изготовителем с участием

разработчика продукции и согласованной с заказчиком;

- квалификационные испытания организует и обеспечивает их проведение

изготовитель продукции. Проведение испытаний оформляют протоколом

испытаний;

- положительные результаты испытаний оформляют актом. При

положительных результатах испытаний освоение производства считается

законченным.

3.7. Отчет о научно-исследовательской работе. ГОСТ 7.32-2001

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к структуре и правилам

оформления научных и технических отчетов. Стандарт распространяется на отчеты

о фундаментальных, поисковых, прикладных научно-исследовательских работах

(НИР) по всем областям науки и техники [ 10 ].

1. Структурные элементы отчета.

Структурными элементами отчета о НИР являются:

- титульный лист;

- список исполнителей;

- реферат;

- содержание;

- нормативные ссылки;

- определения;

- обозначения и сокращения;

- введение;

- основная часть;

- заключение;

- список использованных источников;

- приложения.

2. Требования к содержанию структурных элементов отчета.

Титульный лист.

Титульный лист является первой страницей отчета о НИР и служит источником

информации, необходимой для обработки и поиска документа.

Список исполнителей.

Page 23: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

23

В список исполнителей должны быть включены Ф.И.О., должности, ученые

степени, ученые звания руководителей НИР, ответственных исполнителей,

исполнителей и соисполнителей, принимавших творческое участие в выполнении

работы.

Реферат.

Реферат должен содержать сведения об объеме отчета, количестве иллюстраций,

таблиц, приложений, количестве источников.

Содержание.

Содержание включает введение, наименование разделов, подразделов,

заключение, список источников, приложений.

Нормативные ссылки. Структурный элемент «Нормативные ссылки»

содержит перечень стандартов, на которые в тексте стандарта дана ссылка.

Определения. Структурный элемент «Определения» содержит определения,

необходимые для уточнения или установления терминов, используемых в НИР.

Введение. Введение должно содержать оценку современного состояния

решаемой проблемы, основание и исходные данные для разработки темы, сведения

о планируемом научно-техническом уровне разработки, о патентных исследованиях

и выводы из них, сведения о метрологическом обеспечении НИР. Во введении

должны быть показаны актуальность и новизна темы, связь работы с другими НИР.

Основная часть. В основной части отчета приводят данные, отражающие

сущность, методику и основные результаты выполненной НИР.

Заключение. Заключение должно содержать:

- краткие выводы по результатам НИР и его этапов;

- оценку полноты решений поставленных задач;

- оценку технико-экономической эффективности внедрения;

- оценку научно-технического уровня выполнения НИР в сравнении с лучшими

достижениями в данной области техники.

Список использованных источников. Список должен содержать сведения об

источниках, использованных при составлении отчета в соответствии с требованиями

ГОСТ 7.1.

Приложения. В приложения включают материалы, связанные с выполнением

НИР, которые не могут быть включены в основную часть. Кроме того, должен быть

включен отчет о патентных исследованиях, библиографический список публикаций.

Чертежи, графики, схемы, иллюстрации должны соответствовать требованиям

ЕСКД.

Page 24: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

24

4. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ И МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Приборное обеспечение эксперимента. Проведение теоретических и

экспериментальных исследований. Запись и обработка результатов.

Основные формы исследований: наблюдение эксперимент, теоретический

анализ и расчет – в чистом, изолированном виде встречаются довольно редко. Но

сочетание этих форм бывает самым разнообразным. В связи с этим следует

отметить, что в одних случаях исследователь больше сталкивается с наблюдениями,

в других – с экспериментом.

В гуманитарных науках, биологии, сельском хозяйстве, экономике

наблюдения с целью получения информации применяются шире, чем эксперименты.

В технике, физике, химии наблюдения уступают свой приоритет

экспериментальным методам исследования. Например, известно немало случаев,

например, в сельском хозяйстве, когда выводы, сделанные на основе наблюдений,

подвергались детальной экспериментальной проверке.

Дальнейшие этапы связаны с необходимостью изучить и обработать

полученные в ходе исследования предварительно упорядоченные результаты.

Целью этого этапа является установление закономерностей в изучаемых явлениях и

процессах. Ошибка при выполнении этой стадии работы – частичная потеря

информации при обработке результатов. Чтобы уменьшить потери или полностью

их избежать, обработку результатов исследования следует проводить в соответствии

с правилами, так как степень практического освоения результатов не одинакова.

Задача теоретического анализа состоит в том, чтобы понять, что скрывается за

нечетким, но логичным утверждением. Строгое исследование заставляет обратиться

к количественным вопросам, насколько изменяется величина изучаемого явления

при изменении внешних условий, которая называется откликом системы.[11]

Запись результатов должна характеризовать выполненное измерение и

указывать на то, что истинное значение измерений величины лежит в определенном

интервале ее значения. Этот интервал называется доверительным интервалом. Его

величина зависит от погрешности (неточности), с которой выполнены измерения.

Задача исследователя состоит в том, чтобы по данным измерения величины Х

оценить, как истинное значение измеряемой величины Х*, так и величину

погрешности ΔХ. Например, оценка истинного значения измеряемой величины Х

будет Х0, а оценка погрешности ΔХ.

Истинное значение измеряемой величины Х, т.е. Х* лежит в пределах:

Х0- ΔХ≤Х*≤Х0+ΔХ (4.1).

Величины Х0 и ΔХ являются оценками, которые получены на основании

результатов измерения. Поэтому перед исследователем, который описывает

Page 25: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

25

результат эксперимента с помощью соотношения (4.1) встают два вопроса. Первый

из них – как наилучшим образом оценить Х0 и ΔХ. Второй – не менее важный, это

оценка правильности соотношения (4.1), т.е. оценка того, насколько надежно

утверждение о том, что истинное значение Х* лежит в том доверительном

интервале, который определен (1). Приводя запись (4.1), можно утвердить, что

значение Х* с вероятностью N попадает в доверительный интервал (1). Эту

вероятность называют доверительной вероятностью или коэффициентом

надежности и выражают в процентах. Чем больше интервал ΔХ, тем надежнее

оценка Х*, выдаваемая уравнением (1). Задача исследователя состоит в

максимальном увеличении N при небольшом увеличении ΔХ. Часто считают

возможным ограничиться значением N=68%. Во многих случаях приводятся данные

измерений, которые отвечают значениям N, равным 90 или 95 %. Для рядовых

значений такие большие значения N достаточны. В отдельных случаях могут

возникнуть более высокие требования в значениях N, равные 99 и 99,9 %. Вместо

величины доверительной вероятности N часто пользуются величиной, которая

дополняет ее до 1: α=1-N.(4.2) Величину α называют уровнем значимости.

В конечном итоге в исследованиях чаще всего сталкиваются со значениями N,

которые равны 68, 90 и 95%. Отмечая доверительный интервал в 95%, называют его

0,95, не указывая на %. В то же время, отмечая значения ΔХ, следует указать на

возможные оценки и находить наименьшее из оценочных чисел. Наименьшее из

чисел, которое удостоверяет требованию оценки погрешности, получило название

предельной абсолютной погрешности измерения.

Величина ΔХ характеризует абсолютную величину погрешности и ее

называют абсолютной погрешностью. При оценке точности измерений широко

используют понятие относительной погрешности. Она определяется как Е=ΔХ/Х

(4.3).

Относительную погрешность выражают в процентах. Часто ею удобнее

пользоваться, чем абсолютной погрешностью. Но она зависит от выбора нулевой

точки отсчета измеряемой величины.

Таким образом, отношение предельной абсолютной погрешности ΔХ к

измеряемой величине определяют предельную относительную погрешность Еm (4.4).

Значение этой величины часто приводится в качестве характеристики

промышленных приборов.

Для того, чтобы зафиксировать результат измерения величины эксперимента и

погрешность этого результата, следует выполнить данную оценку. Для этого

необходимо повторное проведение измерений, которые называют параллельными, а

серию измерений выполняют из нескольких параллельных опытов. Единичный

опыт, который не подкреплен параллельными измерениями, называют

Page 26: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

26

«наблюдением». Требование проведения параллельных измерений является одним

из основных при выполнении исследований, которое часто нарушается. Это связано

с дороговизной и сложностью выполнения эксперимента, однако измерение

необходимо повторять. Полученные характеристики измерения (оценка результата,

доверительный интервал и вероятность) называют метрологическими данными,

описывающими изучаемый объект.

В процессе эксперимента желательно, хотя бы в одной точке, описывающей

зависимость физических показаний, провести серию параллельных измерений с

целью определения всех необходимых метрологических характеристик.

Например, выполняется серия из n параллельных измерений и в этой серии

получены результаты Х1, Х2, Х3…Хn, которые отличаются друг от друга.

Оценка истинного результата величины Х выполняется на основании данных,

например, шести измерений. При этом вероятность отклонения каждого из значений

Хi в ту или иную сторону измерения от Х* на значение ΔХi, обеспечивается

появлением + ΔХi и - ΔХi (4.5) одинакова. Для объективной оценки ΔХi необходимо,

чтобы разность Хi-Х0, где Х0- оценка Х* приближалась к истинному значению

величины ошибки. Данное требование выполняется в том случае, когда в качестве

оценки Х*, т.е. Х0 принята средняя арифметическая величина результатов Хi,

обозначаемая за Х . Величина Х0= Х суммируется значением результатов Хi,

разделенных на n измерений. После вычисления Х оценками погрешностей ΔХi

будут значения ΔХi= Хi- Х (4.6). Сумма всех величин по формуле 6 равна нулю, то

есть среднеарифметическое значение всех средних арифметических ошибок

измерений равно нулю. В любых опытах следует учитывать тот факт, что

увеличение числа замеров уменьшает только случайную ошибку. Поэтому число

параллельных замеров (три, пять, семь) в рядовых опытах определения свойств

строительных материалов следует стремиться сделать таким, чтобы оценка

случайной погрешности была менее оценки систематической погрешности. Для

оценки числа замеров следует исходить из представлений о случайных

погрешностях. В случае, если при повторных замерах опыта каждый новый замер

дает результаты, отличающиеся от предыдущих, и этот результат не предсказуем, то

наблюдается ситуация, когда случайные погрешности играют большую роль в

данных измерениях. За вероятную оценку измеряемой величины Х принимается

средняя арифметическая величина результатов измерений. При большом числе

измерений погрешности распределяются по частному закону. Закон распределения

погрешностей выводится теоретически и называется законом Гаусса. Распределение

погрешностей называется распределением Гаусса или законом нормального

распределения.

Page 27: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

27

Например, проводится ряд измерений, изображаемых на рисунке. По оси

абсцисс откладывается измеренное значение Х, т.е. Хi по конкретному замеру. По

оси ординат откладывают частоту появления данного значения Хi в интервале ΔХi,

называемого биномом. В конечном результате появляется графическое построение,

называемое гистограммой. Если центры верхних сторон прямоугольников на

гистограмме соединить сплошной линией между собой, то получают кривую,

называемую кривой распределения измерений.

4.2. Основы метода математического планирования эксперимента.

4.2.1. Основные понятия и определения

Независимые переменные величины, влияющие на протекание

технологического процесса, называются исходными факторами. Ими могут быть

время, температура, давление, модуль упругости, состав исследуемой сырьевой

силикатной смеси, вода, доза сырьевого компонента или химического реагента и др.

Эти величины обозначаются буквами Х1, Х2, Х3…Хn. В теории планирования

эксперимента протекание химического процесса характеризуют величины, которые

называют функциями отклика и обозначают буквами Y1, Y2, Y3…Yn.

Геометрическое выражение отклика называется поверхностью отклика и в общем

виде описывается системой уравнений вида:

Y=fJ(х1, х2…хi0), (4.7)

Где J=1;2;3…m. Координатное пространство, по осям

которого отложены факторы, называют факторным пространством эксперимента.

Уровнем фактора называют значение фактора, которое будет фиксироваться при

проведении эксперимента. Интервал (Хi мах- Хi min) является областью определения

факторов (область L). Уровень фактора, соответствующий точке факторного

пространства, которая в предварительном эксперименте оценена как лучшая из

максимума или минимума функции отклика, называется нулевым уровнем Хоi.

Интервалом варьирования называется значение фактора ΔХi в натуральных

единицах, прибавление которого к нулевому уровню Х0i дает верхний Хi мах, а

вычитание – нижний Хi min уровень фактора. Область М, ограниченная значениями

факторов (Хi мах - Хi min), является областью проведения экспериментов.

В общем случае эксперимент любой специализации, в котором реализуются

все возможные сочетания уровней факторов, называется полным факторным

экспериментом (ПФЭ). Если каждый фактор варьируется на двух уровнях, то

получается ПФЭ типа 2n. Для двух факторов (n=2) число опытов N=2

2=4 и для n=3

N=33=9, для n=4 N=2

4=16. С помощью полного факторного эксперимента будет

иметь место математическое описание эксперимента в виде ряда Тейлера

У=b0+b1•X1+b2•X2+bn•Xn+b12•X1•X2+…b(n-1) •n•Xn-1•Xn+bnn•Xn2+… (4.8)

Page 28: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

28

4.2.2. Подготовка и проведение эксперимента. Выбор факторов и функций отклика.

Для каждого конкретного объекта исследования стремятся иметь

минимальное количество переменных состояний процесса (функции отклика).

Переменная функция должна иметь количественную величину- характеристику,

иметь меньшую дисперсию при проведении опытов. Требования к факторам:

измеряемость; точность измерения и управление ими должны быть известны и на

порядок выше точности измерения выходной переменной.

Составными частями предварительной информации служат:

1. Априорная информация, которую получают на основании аналогичных

исследований из специальной литературы.

2. Информация из опытов, проведенных при наладке лабораторных

приборов и аппаратуры.

3. Отсеивающие эксперименты, когда из небольшого числа опытов

получают основные характеристики переменных, как случайных

величин. Перед переходом к основному эксперименту требуется

провести корреляционный анализ. Так, например, линейные связи

между факторами оцениваются коэффициентами корреляции.

Определяют выборочный коэффициент корреляции. В предварительном

эксперименте объем выборки весьма мал и для сверки значимости

коэффициентов корреляции используют распределение Стьюдента –

t(д.к.), где t(д.к.) – табличное значение критерия Стьюдента,

определяемое при q= 0,05 и числе степеней свободы К=N-2.

4.2.3. Предварительный эксперимент

Прежде чем убедиться в постановке опыта с математическим планированием

эксперимента, необходимо убедиться в том, что данные опыты достаточно

воспроизводимы. С этой целью проводят несколько серий параллельных опытов

рассматриваемой области изменения влияющих факторов. Для серии параллельных

опытов вычисляют среднее арифметическое значение функций отклика по формуле.

m= число параллельных опытов при одинаковых условиях. Обычно N и m берут от 2

до 4. Затем определяют дисперсии для каждой серии параллельных опытов. Для

проверки воспроизводимости опытов находят расчетное значение критерия Кохрена

(т.е. отношение наибольшей из оценок дисперсий к сумме всех оценок дисперсий).

Опыты считаются воспроизводимыми, а оценка дисперсий однородной, если

выполняются условие Gнабл.‹Gкр. где Gкр – критическая точка распределения

Кохрена.

Page 29: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

29

4.2.4. Вычисление погрешностей эксперимента

Оценки однородных дисперсий нескольких серий параллельных опытов

можно усреднить. Оценку дисперсии среднего значения рассчитывают по формуле

S у2=Sу

2/m

C оценками S у2 и Sу

2 связано число степеней свободы К=N*(m-1).

Если при проведении эксперимента опыты дублируются и используют

средние значения функции отклика у, то при обработке экспериментальных данных

необходимо использовать оценку S у2.

4.2.5. Полный факторный эксперимент первого порядка.

Выбор уровней и интервалов варьирования

Построение плана эксперимента начинают с его определяющих

характеристик. Вначале рассматривают область определения факторов, которая

фиксируется в предварительном эксперименте. Затем из области определения

факторов выявляется часть области планирования эксперимента. Правильный выбор

нулевых уровней (центра эксперимента) и интервалов варьирования факторов имеет

решающее значение для достоверности математической модели. На практике в

качестве нулевых уровней принимаются те величины факторов, которые дали

наилучшие значения функции отклика в предварительных исследованиях.

Основное требование к интервалу варьирования состоит в том, чтобы он влиял

на функцию отклика, т.е. повышал удвоенную квадратичную ошибку фактора:

2Sxi‹ΔХi‹(Xi мах/- Хi min

/) где Sxi – среднеквадратичное отклонение фактора Хi; ΔХi-

интервал варьирования; (Xi мах/- Хi min

/) – область определения фактора.

Построение матрицы планирования и ее реализация

Для того чтобы получить математическую модель исследуемого

технологического процесса, используют варьирования всех факторов объекта

исследования по определенному плану. План, содержащий запись всех комбинаций

факторов или их части в кодированной форме, называется матрицей планирования.

Для ее построения используется ряд приемов. Один из них заключается в том, что

факторы в определенной последовательности повторяются на верхнем и нижнем

уровнях по показателям степенной двойки, т.е. в первом столбце знаки не меняются,

во втором – меняются поочередно, в третьем – они чередуются через два ряда, а в

четвертом через четыре ряда и т.д.

Столбец Х0 – это столбец фиктивной переменной. Его участие в матрице

планирования делает расчеты коэффициентов регрессии более общими. Основные

преимущества факторного эксперимента заключаются в том, что в нем варьируются

одновременно все факторы. Это приводит к тому, что дисперсия в оценке

коэффициентов регрессии оказывается в N раз меньше ошибки опыта. При

классическом подходе эксперименты ставятся в определенной последовательности

Page 30: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

30

на некотором уровне, а другой фактор переводится на новый уровень. Затем этот

прием повторяют для следующего фактора.

Таким образом в оценке каждого из коэффициентов уравнения участвует

только часть опытов.

Например, при использовании полного факторного эксперимента ПФЭ 22

следует поставить 4 опыта. Коэффициенты уравнения определяют по результатам 4-

х опытов и дисперсия будет равна Smj= S02/4, т.е. точность в проведении

экспериментов будет в 2 раза выше. Для достижения такой точности при

классическом подходе необходимо 3*2=6 опытов.

Реализация матрицы планирования:

Матрицу представляют в виде удобном для реализации опытов, где все

кодированные значения факторов заменяют натуральными.[12].

4.2.6. Алгоритмы расчета полного факторного эксперимента типа 2n.

Построение матрицы планирования. Если сведения предполагают невысокую

воспроизводимость результатов, то в матрицу планирования включают

параллельные опыты для расчета коэффициентов уравнения регрессии (линейной

формы уравнения).

Расчет ошибки опыта (дисперсии воспроизводимости).

Ошибка опыта S02оценивается по параллельным опытам. С этой целью

рассчитывают построчные дисперсии S02, а затем проверяют их однородность по

критерию Кохрена.

При выполнении условия однородности построчные дисперсии усредняют по

формуле, где К0=N(К-1)- число степеней свободы. Таким образом, получают ошибку

опытов S02. Неоднородные дисперсии не усредняют.

В случае, если экспериментатор знает заранее хорошую

воспроизводительность опытов, то можно не проводить проверку однородности

дисперсий в каждой точке матрицы планирования. Для расчета ошибки опыта надо

поставить несколько параллельных экспериментов в одной из точек факторного

пространства. Обычно используют центр плана, где реализуют 3-4 опыта и по ним

рассчитывают S02.

Ошибка опыта определяется по формуле. Таким образом, ограничение

объемов пространства не позволяет рассмотреть дробный факторный эксперимент,

планы 2-го порядка, методы оптимизации по экспериментальным статистическим

моделям планирования в условиях дрейфа и другое.

Данный метод моделирования позволяет проводить с помощью ЭВМ

различные эксперименты с моделями объектов исследования. В качестве влияющих

факторов эксперимента были выбраны температура и продолжительность

термоподготовки, температура и продолжительность вспучивания. Фактор

Page 31: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

31

количества минеральной добавки в шихте при планировании не рассматривался, т.к.

варианты состава были заданы изначально. Все факторы варьировались на двух

уровнях относительно базового, т.е. для каждой серии требовалось 24=16

экспериментов.

В результате было проведено по две серии экспериментов для разных составов

и базовых уровней. Данные выборочно приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Параметры термической обработки заполнителя

серии

Состав,

масс. % Процесс

Базовый уровень Интервал варьирования

Температура,

С

Время,

мин

Температура,

С

Время,

мин

1. Бельгопская

глина, 100

Термоподготовка 600 18 40 4

Обжиг 1175 10 25 2

2. Термоподготовка 500 20 30 3

Обжиг 1175 10 25 2

3. Бельгопская

глина:

бокситы,

85:15

Термоподготовка 600 18 40 4

Обжиг 1225 12 25 2

4. Термоподготовка 500 20 30 3

Обжиг 1200 12 30 2

В качестве функций отклика рассматривались такие характеристики, как:

кажущаяся плотность (к), г/см3; прочность при сжатии (Rсж), МПа; толщина

оболочки (b), мм.

После проведения расчетов с использованием пакета STATISTICA получены

математические уравнения зависимостей указанных функций отклика от исходных

данных. Например, для серий экспериментов 1 и 3 кажущаяся плотность

характеризуется уравнениями:

Бельгопская глина, 100% (серия №1)

045,1050029,0609375,094875,1011625,622121 Ttttt

к ; (4.1.)

Бельгопская глина + бокситы, 85:15 масс.% (серия №2)

95,190156264,00009876,020981,10251575,022221 TTttt

к . (4.2.)

График математической зависимости исследуемых технологических

параметров при фиксации факторов t1 и t2 на базовом уровне будет выглядеть так,

как показано на рис. 4.1. Анализируя зависимости для всех четырех экспериментов,

можно придти к выводу, что максимальная прочность при сжатии Rсж=19,65 МПа в

пределах исследования достигается при T2=1200С и T1=640 С. Причем толщина

Page 32: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

32

корочки b=2,82 мм; а кажущаяся плотность к =1,35 г/см3. Две оптимальные крайние

точки для выполненных экспериментов приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2.

Показатели физико-технических свойств заполнителя

№ Серия T1 T2 Rсж b к

1. 2 560 1250 17,81 2,36 1,17

2. 2 640 1200 19,65 2,82 1,35

Рис. 4.1. Зависимость функций отклика от факторов эксперимента

Из данных табл. 4.2 следует, что помимо рассмотренного температурного

режима, приводящего к максимальной прочности при сжатии (строка 2), интересен

режим в строке 1, который при достаточно хорошей прочности приводит к

снижению объемной массы на 13 %.

4.3. Эколого-экономические вопросы в научных исследованиях.

Экологическая ситуация, сложившаяся на планете, требует учета фактора

экологичности во всех видах человеческой деятельности. Оценка разрабатываемых

вариантов проектирования и строительства крупных промышленных предприятий,

таких как, например, Бокситоглиноземного комплекса ЗАО «Коми Алюминий» в г.

Сосногорске и горнохимического титанового комбината ОАО «Ярега-Руда»,

должны осуществляться еще на этапе постановки задачи и обоснования

возможности их реализации в составе проекта ОВОС («Оценка воздействия на

окружающую среду при строительстве глиноземного комплекса ЗАО «Коми

Алюминий»). Учитываются наличие миллионных тонн промышленных отходов

(красных бокситовых шламов, мелкозернистого кварцевого песка, зол) от

производственной деятельности предприятий различных видов горнорудной

промышленности и теплоэнергетики. Необходимо не только очищать техногенные

отходы различных производств, но не допускать их появление, создавая

безотходные ресурсо- и энергосберегающие технологии.

15,415,3

15,115,0

14,814,7

14,514,4

14,214,1

13,9

13,00

14,00

15,00

16,00

1150 1155 1160 1165 1170 1175 1180 1185 1190 1195 1200

Температура обжига

Пр

оч

но

сть

пр

и

сж

ати

и, М

Па

, С

Page 33: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

33

В настоящее время любую технологию основного промышленного

производства следует оценивать по степени ее экологической опасности (по

количеству и качеству образующихся отходов), осуществляя мониторинг

промплощадей. Показатель количества и качества воздуха, сточных вод, отходящих

газов и твердых отходов – наиболее эффективный критерий несовершенства

существующих технологий.

Согласно теории распространения загрязнений, при развитии любого

производства происходят следующие явления:

Загрязнение окружающей среды из-за неполного обезвреживания отходов или

присутствия значительного количества примесей в исходном продукте;

Загрязнитель после выброса в любую часть биосферы будет до предела

растворяться в ней, проникая в другие части биосферы и взаимодействуя с

ней.

Примерами этого стали значительные изменения климата на планете;

неожиданные крупные наводнения, снегопады, ураганы, сильные морозы в южных

странах и засухи в северных регионах.

Основной технологической задачей является переработка отходов на месте и в

момент их образования. Чем дальше удалены отходы от места их образования, тем

более усложняются эти задачи и на каком-то этапе они становятся

неосуществимыми.

Следует отметить, что в настоящее время решить проблему переработки

техногенных отходов можно двумя путями:

Утилизацией разнообразных по химическому, гранулометрическому

составам и количеству отходов из терриконов, карьеров на предприятиях

стройиндустрии (например, при производстве вяжущих веществ –

цемента, строительной извести, гипса; керамики, пористых заполнителей

бетона, минеральных волокон, каменного литья, композитов, глазурей и

др.).

Захоронением отходов по их видам в специальных могильниках (для

потомков с их новыми технологиями это будут новые полезные

ископаемые).

Строительное материаловедение на рубеже ХХ-ХХI веков приобрело активное

развитие, связанное с детальным научным обобщением комплексных проблем,

появлением новых основополагающих идей, в том числе привлечением

нетрадиционных сырьевых ресурсов ряда регионов России и смежных стран для

производства строительных материалов и изделий из местного сырья и отходов,

учитывая резкий рост жилищного строительства.

Page 34: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

34

При этом следует учитывать возможность комплексного использования

алюмо-магниевых силикатов в составе основных и ультраосновных горных пород:

бокситовых руд, базальтов, диабазов, габбро, диоритов, дунитов, оливинитов,

пироксенитов, пегматитов, фарфорового камня и др.[15].

Попутные продукты промышленности являются надежной сырьевой базой для

строительных минералов. В природных условиях широко распространены

алюмосиликаты, магнезиальные силикаты, слагая горные породы Среднего и

Южного Урала, Прионежья, Приполярного и Полярного Урала, Северных регионов

России. Среди этих продуктов промышленности особое место в количественном

отношении принадлежит силикатам и алюмосиликатам первой и второй групп

элементов таблицы Д.И. Менделеева. [16].

Попутные продукты – шлак и золы ТЭЦ, хвосты обогащения

горнодобывающих предприятий содержат в значительном количестве

магнийсодержащие минералы, что подчеркивает научное и практическое значение

искусственных силикатов магния и глинозема в проблеме комплексного

использования минерального сырья.[17].

Производство строительных материалов относится к химической технологии

смесей твердых тел (строительной химии). В развитии химической технологии

можно выделить три этапа:

I этап – зарождение новой технологии, когда в наличии отдельные

параметры и рецепты местного значения. Даже при достаточно

строгом требовании к исходному сырью и режимам его обработки,

обогащения получаемая продукция не обладает высокими качеством;

IIэтап – это систематизация и научная обработка как

производственного опыта, так и результатов лабораторных разработок

и научных исследований. При этом создаются новые правила подбора

сырьевой смеси. Разрабатываются ТУ и требования на стандартную

продукцию. Научных сведений достаточно для того, чтобы

организовать производство в государственном масштабе.

III этап – научное управление производством. Известны основные

закономерности всей технологии, что позволяет регулировать качество

продукции, и менять технологические режимы с учетом сырья и

качества продукции.

Для производства, как ранее отмечено, основой является земная кора, массой

которой являются оксиды. На их долю приходится 96,5 %, из них оксида

кремнезема SiО2 – 60%; глинозема Al2O3 – 15 %; оксидов железа – 6%; оксидов

кальция – 6%; оксидов магния – 2,5%; оксидов натрия – 4%; оксидов калия –

3,5%.[18].

Page 35: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

35

При этом в формировании свойств материалов имеют значение силикаты и

гидросиликаты: в керамическом производстве – алюмосиликаты и гидраты оксида

алюминия, магния (алуниты, бокситы, нефелины и др.), в стекольном и глазурном

производствах – расплавы силикатов натрия, калия, бора, циркона; в цементном –

силикаты и алюминаты кальция, в огнеупорном – доломиты, магнезиты, хромиты,

дуниты, глинозем.

Длительный технологический процесс (часы, дни) требует значительных

капитальных вложений и большого расхода рабочей силы, поэтому необходимо

развивать энергоемкие технологии на базе сырьевых местных ресурсов за несколько

часов при исключении тяжелого ручного труда и улучшении экологической

обстановки в районах России.[20].

Официальной оценкой экологичности научного решения считают

экологическую экспертизу. С 1988 года она проводится для всех проектных

решений во всех странах ЕЭС. В США до одной трети представленных проектов

пересматриваются после экологической экспертизы.

Учитывая принципы неразрывности окружающей среды, можно прийти к

выводу о том, что загрязнения остаются загрязнениями независимо от того,

сбрасываются ли они в водоем по месту очистки стоков или по месту производства

необходимых реагентов и энергии. Акад. Ферсман назвал воду «самым дорогим

минералом на Земле». Поэтому в расчетной формуле эквивалента экологичности

величина ПДК берется для воды. Расчет требуется вести для условий

рыбохозяйственных водоемов, учитывая методы обработки воды с различной

глубины очистки и первичные загрязнения, оставшиеся после нее на примере

крупного загрязнения в 2005году реки Амур токсичными сбросами отходов

химического производства с территории Китая.

Page 36: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

36

5. ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ СТУДЕНЧЕСКИХ РАБОТ

5.1. Правила оформления структурных частей работы

Научно-технический прогресс непрерывно повышает требования к

выпускникам высшей школы. Главные качества молодого специалиста заключаются

в его творческом научно-техническом потенциале, способности самостоятельно

ставить и решать вопросы совершенствования технологии и оборудования, создания

новой техники, материалов и методов их переработки. Эти качества формируются в

процессе исследовательской деятельности студентов. Поэтому в ВУЗах создают

условия для самостоятельной научно-исследовательской работы будущих

специалистов, например, для активного участия в СНТК «Севергеоэкотех» УГТУ,

международных и региональных конгрессах. В настоящее время серьезное внимание

уделяется техническому творчеству студентов, особенно изобретательству. Задача

ВУЗа заключается в том, чтобы развить у молодого человека – будущего

специалиста творческий интерес, вызвать у него потребность поиска новых

технических решений и умение применять полученные знания. К основным

результатам научного, научно-технического и технического творчества относятся

изобретения, рационализаторские предложения и конструкторские разработки.

Техническое творчество или изобретательство – это форма воплощения научных

идей в технические решения. Конечный результат – изобретение является

промежуточным решением технического освоения научных достижений, который

занимает место между научной идеей и объектом техники. Рассматривая замкнутую

теоретическую науку, выражающую структурные свойства научной деятельности

человека, следует отметить, что в ней делается упор на построение идеальных

объектов и работы с ними в отрыве от эмпирической (экспериментальной) науки,

которая содержит элементы теоретических исследований.[8].

В теоретической науке существует двухразмерность донаучного языка.

Например, говоря о человеческих качествах, таких как ум, мужество, храбрость,

имеется в виду обобщенный смысл, стоящий за ними и оценивающий конкретных

людей.

В научно-техническом сознании смысловая двухразмерность выступает в

качестве предмета специального анализа, превращаясь в научные термины и

понятия. Суть их формирования определяется постановкой научных дисциплин,

связанных с обработкой массивов конкретной информации и находящих выражение

в студенческих контрольных работах.[21].

5.2. Организация научно-исследовательской работы студентов в ВУЗе.

При подготовке квалифицированных специалистов для народного хозяйства

страны не менее важным вопросом является преемственность вузовских научных

школ и недопущение оттока кадров в преподавательском составе. Данную задачу

Page 37: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

37

необходимо решать через их пополнение путем поиска и отбора перспективных

молодых исследователей из студенческой молодежи, путем целенаправленного

воспитания и индивидуального обучения в магистратуре с последующим

вовлечением в преподавательскую и научную работу на вполне профессиональной

основе.

Коллегия Минобразования РФ, рассмотрев вопрос « О состоянии и развитии

научно-исследовательской работы студентов ВУЗов», в своем решении отметила,

что НИРС является единой частью подготовки специалистов в системе

профессионального образования, содействует решению кадровой политики в науке,

способствует распределению молодежи на биржах труда. Согласно федеральной

программе развития образования, научно-исследовательскую работу студентов

подразделяют на три вида: встроенную в учебный процесс, служащую дополнением

к нему и проходящую параллельно с ним.

Первый вид НИРС носит достаточно общий характер и позволяет на 3-4 курсе

выявить учащихся, склонных к научной деятельности и самостоятельно

занимающихся. При выполнении учебных заданий с элементами НИРС, курсовых и

дипломных проектов студенты должны получать навыки, опираясь на элементы

производственного опыта.

На втором этапе предусмотрена работа в библиотеках, использование

Интернета для написания рефератов, курсовых и дипломных работ, в которых ими

должны быть обобщены результаты своих научных исследований.

Примером этого может служить проблема технической эксплуатации и

обслуживания строительных и трубопроводных конструкций направления

«Строительство». В результате воздействия на строительные конструкции зданий и

сооружений технологических и экологических сред, атмосферных и климатических

явлений, эксплуатационных нагрузок происходит снижение показателей их свойств;

разрушение, порывы сплошности и т.д. Этому способствуют ошибки в

проектировании, дефекты изготовления и монтажа, повреждения из-за

неудовлетворительной эксплуатации при низких отрицательных температурах

воздуха, коррозия металла, биохимические воздействия.

Каждое здание и сооружения проходит за годы своего существования три

стадии: приспособления, нормальной эксплуатации и старения. Поэтому одной из

задач является разработка мероприятий, способствующих увеличению периода

нормальной эксплуатации. Подходя к созданию систем контроля за состоянием

эксплуатируемых зданий, студентам следует в научных работах обращать внимание

за появлением в них дефектов. При этом вопрос реконструкции и технического

перевооружения предприятий на современном этапе может обеспечить ускоренное

обновление основных фондов строительной индустрии, эффективность капитальных

Page 38: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

38

вложений и решение социальных проблем по резкому увеличению жилищного

строительства, с учетом ипотечного кредитования для молодежи.

Основной задачей НИРС этого вида обучения является обеспечение

возможности для продолжения образования в магистратуре или аспирантуре.

На третьем этапе НИРС должна быть обеспечена научная подготовка

студентов, включая их участие в бюджетных и хоздоговорных научных

исследованиях кафедр с освоением методик и тематики НИР, навыков работы в

научных коллективах, выделение грантов по конкурсам тематических программ с их

подтверждением (публикации, грамоты, награды, премии).[22].

Page 39: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

39

6. АВТОРСКИЕ ПРАВА.

6.1. Возникновение и формирование права интеллектуальной собственности.

Людям свойственно стремление к познанию и усовершенствованию

окружающего мира – к творчеству. Исходя из этого, постепенно происходило

формирование права интеллектуальной собственности, как подотросли

гражданского права, регулирующего отношения между субъектами права в процессе

создания, использования и передачи прав на результаты интеллектуальной

деятельности. Разрешение на право заниматься данным видом деятельности

являлось формой борьбы с недобросовестной конкуренцией [23].

Этапы возникновения и формирования права интеллектуальной собственности

1. XVI век – возникновение книгопечатания. Книгопечатание и

книгоиздательская деятельность являлись источником и первопричиной

возникновения института правовой охраны исключительных прав издателей, а

затем и авторов. Формирование авторского права нашло завершение в Бернской

конвенции об охране литературных произведений от 1886г.

2. XVIII век – промышленная революция. В XVIII веке произошел переход от

мануфактурного производства товаров к фабричному, которое возникало благодаря

применению новых промышленных технологий и технических усовершенствований,

использующих изобретения. Промышленники, которые внедряли изобретения в

производство, несли затраты, связанные с изобретательской деятельностью.

Поэтому они были заинтересованы в том, чтобы доход от использования

изобретений принадлежал им за покрытие затрат на изобретательство. Возникла

необходимость в защите обладателей прав на изобретения от недобросовестной

конкуренции. Это привело к возникновению института правовой охраны

промышленной собственности. Формирование этого права нашло завершение в

Парижской конвенции по правовой охране промышленной собственности 1883г.

Затем были созданы национальные патентные законодательства государств-

участников Парижской конвенции.

3. ХХ век – научно-техническая революция. Развитие научно-технической

мысли привело к бурному развитию и использованию в экономике государства

таких достижений, как микроэлектроника, лазерные и компьютерные

информационные технологии, нанотехнологии и др. Применение этих достижений

связано с появлением понятия «информационное общество». Для него в эпоху

научно-технической революции характерно резкое сокращение времени, которое

необходимо для того, чтобы результат исследований нашел применение в

экономике и быту. В результате данной революции стали появляться объекты

интеллектуальной собственности, правовое регулирование в отношении которых

вызывало сложности. Экономика требовала незамедлительного использования и

Page 40: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

40

быстрого принятия законов, обеспечивающих охрану этих объектов. Развитие права

интеллектуальной собственности (ИС) предусмотрено стремлением международных

организаций унифицировать соглашения, учитывая объединение торговых

отношений в рамках Всемирной торговой организации (ВТО). Для введения

интеллектуальной собственности в хозяйственный оборот необходимо создание

права ИС и механизма соблюдения прав обладателя на объекты ИС.

6.2.Теневой рынок интеллектуальной собственности в России и его

негативное влияние.

В настоящее время существуют огромные средства, находящиеся в обороте

фирм, занимающихся теневым бизнесом в области ИС (аудио-, видеопродукция,

игровые продукты для компьютеров и т.д.). Теневой оборот ИС лишает авторов

справедливого вознаграждения, производителей продукции законно заработанных

доходов, а бюджет налоговых поступлений как с оборота, так и от доходов.

Суммарный ущерб для участников рынка от незаконной («пиратской») деятельности

в области ИС по РФ превышает 1 млрд. долларов. Основная проблема заключается в

том, что ИС не рассматривается, как источник оборотных средств предприятий и не

используется из-за отсутствия учета и неумения вовлечь ее в хозяйственный оборот

экономически привлекательным способом.

Положение на рынке ИС продолжает ухудшаться, несмотря на созданную

нормативно-правовую базу и принимаемые налоговой инспекцией, таможенными

органами усилия.

Главными причинами такого положения являются недостаточная правовая

грамотность административных органов в вопросах охраны и защиты ИС,

невнимание СМИ к данной проблеме и т.д.

Анализ принимаемых нормативных актов позволяет сделать выводы о том,

что политика государства в этой области направлена на решение двух задач:

1.Формирование и совершенствование регламентируемых отношений в

области ИС нормами права, включая, уголовные, таможенные, административные

разделы в области ИС.

2. Максимальный учет интересов государства, как субъекта исключительных

прав при решении вопросов, связанных с использованием ИС, создаваемой за счет

средств госбюджета РФ.

Основные объекты использования прав ИС в современных условиях состоят в

следующем:

1. Экономический аспект. Например, доля ИС в составе основных фондов

зарубежных предприятий составляет 30-40%, а в России – в десятки раз меньше,

поэтому стоимостные показатели российских предприятий могут возрасти в

несколько раз при организации учета ИС.

Page 41: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

41

2. Оборонный аспект. Современные средства обеспечения безопасности

включают в себя сложнейшие научно-механические комплексы, в которых

реализованы достижения в области науки и техники. Российские образцы военной

техники и вооружения превосходят аналогичные изделия зарубежных фирм. Но

права на них могут быть у зарубежных конкурентов.

3. Социальные аспекты – ИТР не получают авторские вознаграждения.

4. Международный аспект – Международная торговля осуществляется

товарами, содержащими охраноспособные результаты интеллектуальной

собственности.

6.3. Основные институты права ИС и законодательство РФ в области

права. В соответствии со сложившейся международной практикой, право ИС

является правом правообладателя принимать решения о разрешении или

запрещении использования объекта ИС. Комплекс имущественных прав может

находиться в гражданском обороте и приносить доход обладателю этих прав

согласно законодательства [24].

Основными законами РФ, содержащими нормы в области ИС, являются:

1) Конституция РФ – основной источник права ИС, как основной закон

государства. Основные нормы конституции РФ устанавливают преимущество

правил международного договора, что позволяет отнести международные

соглашения, в которых участвует РФ, к источникам права.

2) Конституция РФ устанавливает высокий статус для ИС, что предъявляет

требования к нормотворческой деятельности в этой области, так как действует

федеральный закон.

3) О праве собственности на результаты творчества. В соответствии со ст. 44,

п.1 Конституции РФ, каждому гарантируется свобода литературного,

художественного, научного, технического видов творчества. ИС охраняется

законом. Ст.138 Гражданского кодекса РФ устанавливает порядок использования

ИС. В соответствии с ней признается исключительное право гражданина или

юридического лица на результаты ИС и приравненные к ним средства

индивидуализации юридического лица, продукции, выполняемых работ или услуг.

Использование результатов ИС может осуществляться только с согласия

правообладателя, закрепленные в Гражданском кодексе РФ.

Законодательством предусмотрена уголовная ответственность за

определенные правонарушения, которые относятся к преступлениям.

Основанием для привлечения к уголовной ответственности может стать

незаконное предпринимательство (ст. 171), контрабанда (ст. 188), незаконный

экспорт технологий (ст. 189), уклонение от уплаты налогов с организаций (ст. 199) и

др. Особое внимание должно быть обращено на главу 28 УК РФ «Преступление» в

Page 42: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

42

сфере компьютерной информации, которая определяет так называемые

«компьютерные преступления». Отсутствие у широких слоев населения правовых

знаний в области ИС может привести к действиям, нарушающим закон. Закон РФ

«О товарных знаках, знаках обслуживания и наименованиях мест происхождения

товаров» от 23.09.1992г. Данный закон регулирует отношения, связанные с

результатами интеллектуальной деятельности, применяемой для маркировки

товаров, работ и услуг. Маркировка сходных товаров разных товаропроизводителей

индивидуальными товарными знаками представляет собой средство добросовестной

конкуренции. [25]. Таким образом, законодательство РФ, регулирующее отношения

в области создания, использования и передачи планов ИС, представляет собой

сложную систему, включающую нормативные акты различных отраслей права и

различного уровня.

Основные международные договора в области правовой охраны ИС

1. Конвенция, учреждающая Всемирную организацию ИС была подписана в

Стокгольме 14 июля 1967года с дальнейшими изменениями от 28.09.1979 г.

Принятие данной конвенции позволило создать Всемирную организацию (ВОИС),

объединившую более 110 стран в сообщество, признающее и организующее охрану

прав ИС.

2. Всемирная (Женевская) конвенция об авторском праве. Подписана в Женеве

6.09.1952 г. (пересмотрена в Париже 24.07.1971).

Основные положения конвенции следующие:

- уточнены сроки охраны права ИС;

- установлены нормы в отношении права на перевод, а так же правила по

лицензированию права на перевод;

- внедрены нормы по правам лиц без гражданства и беженцев (приравнены к

гражданам государства, в котором они проживают).

РФ проводит активную деятельность по вступлению в ВТО, после чего нормы

соглашения по торговым аспектам ИС станут частью правовой системы России по

ст. 15 конституции РФ.[26]. В зависимости от источников права, способов

регулирования правоотношений и использования в праве ИС, можно выделить

правовые институты: - институт авторского права;

- институт права промышленной собственности, состоящий из 3-х институтов;

- патентное право;

- право на охрану средств индивидуализации товаров и услуг;

- институт социальной охраны ОИС.

Рассмотренная структура правовых институтов ИС позволяет

классифицировать результаты ИД по способу правовой охраны в соответствии со

способом использования результата ИД в гражданской работе.[27].

Page 43: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

43

7. ПАТЕНТНОЕ ПРАВО

7.1. Промышленная собственность.

Особый вид интеллектуального (умственного) труда – техническое

творчество. Это изобретение новых механизмов, машин, материалов, способов их

изготовления. Собственность на новые технические решения называется

промышленной, и она охраняется законом.

Промышленную собственность можно оформить как изобретение, полезную

модель, промышленный образец, товарный знак. Новое техническое решение

признается изобретением в том случае, если автор предлагает не только просто

изменение или полезное, но несущественное усовершенствование уже известного

технического устройства, а нечто значительно от него отличающееся. Решение,

воплощенное в металле, дереве, пластмассе называют полезной моделью. Будущее

изделие должно не только безупречно, бездефектно работать (холодильник,

кондиционер, микроволновка, электрочайник), но и иметь привлекательный

внешний вид, быть удобным при использовании.

Поэтому конструктор и художник работают над промышленным образцом

(определяют форму, цветовое оформление), который пойдет в производство. На

изделиях и в технической документации часто располагают особые товарные знаки,

по которым можно узнать организацию, фирму, выпускающую товар или

оказывающие технические услуги. Эти обозначения могут быть признаны

промышленной собственностью заявителя. После их регистрации никто не имеет

права применять те же обозначения. Ставить товарные знаки на изделие не

обязанность, а право изготовителя. Им часто пользуются фирмы, продукция

которых завоевала международную популярность и признание.

7.2. Патентное право на объекты защиты

Настоящим Законом регулируются отношения, возникающие в связи с

правовой охраной и использованием изобретений, полезных моделей и

промышленных образцов. Права на них охраняются Законом и подтверждаются

патентом Ст. 3 Федерального закона от 7.02.2003 г., № 22-Ф3). Патент

устанавливает приоритет и исключительное право на изобретение, полезную модель

или промышленный образец. Патент на изобретение действует до истечения 20 лет с

даты подачи заявки в федеральный орган исполнительной власти по

интеллектуальной собственности. Патент на полезную модель действует до 5 лет, а

патент на промышленный образец до 10 лет с даты подачи заявки. Объем правовой

охраны, представляемой патентом на изобретения или полезную модель,

определяется их формулой. Для толкования формулы могут использоваться

описания и чертежи согласно ГОСТ 15.011-96 «Патентные исследования». В данном

разделе рассмотрены технические решения, выставляемые в качестве изобретения и

Page 44: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

44

относящиеся к продукту (устройству, веществу, штамму микроорганизма) или

способу (процессу осуществления действий над материальным объектом с помощью

материальных средств). Изобретение считается новым, если оно не известно из

уровня техники, имеет изобретательский уровень для любого специалиста, не

следует из действующего уровня техники и включающего сведения, являющиеся

общедоступными в мире до даты приоритета изобретения. Изобретение является

промышленно применимым, если оно может быть использовано в промышленности,

сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях деятельности общества.

Автором изобретения, полезной модели, промышленного образца признается

физическое лицо или несколько физических лиц, творческим трудом которых они

созданы. Не признаются авторами физические лица, не внесшие личного

творческого вклада в создание изобретения, полезной модели или промышленного

образца, оказавшие автору только техническую, организационную или

материальную помощь. Право авторства охраняется бессрочно. Право на

патентообладание выдается: автору изобретения, полезной модели или

промышленного образца; работодателю в случае, если выполнено его конкретное

задание (служебное изобретение); правопреемникам указанных лиц [28].

Патентообладателю выдается право на изобретение, полезную модель или

промышленный образец. Никто не вправе использовать запатентованные данные без

разрешения патентообладателя: ввоз на территорию РФ; изготовление, применение,

предложение о продаже, продажу. Патентообладатель может передать свое право на

изобретение, полезную модель и промышленный образец (уступить патент) любому

физическому или юридическому лицу. Патент и право на его получение переходят

по наследству. Любое физическое или юридическое лицо, использующее

запатентованное изобретение с нарушением Закона, считается нарушителем

патента. Патентообладатель вправе требовать возмещения убытков и защиты

деловой репутации.

7.3. Получение патента

Заявка на выдачу патента подается в федеральный орган исполнительной

власти по интеллектуальной собственности лицом, обладающим правом на

получение патента (заявитель). Заявление о выдаче патента подписывается

заявителем или патентным поверенным.

Заявка на выдачу патента на изобретение должна содержать:

- заявление о выдаче патента с указанием автора изобретения и лица, на имя

которого испрашивается патент, а также его местожительства;

- описание изобретения, раскрывающего его с полнотой, достаточной для

осуществления;

Page 45: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

45

- форму изобретения, выражающую его сущность и основанную на описании;

чертежи, реферат. К заявке на изобретение прилагается документ, подтверждающий

уплату патентной пошлины в установленном размере. Датой подачи заявки на

изобретение считается дата поступления в федеральный орган исполнительной

власти заявки, содержащей заявление о выдаче патента. Приоритет изобретения

устанавливается по дате подачи заявки в федеральный орган исполнительной

власти.

Пример:

1.А.С. № 1066967, СССР, МКИ2 СО4 В31/20 «Способ изготовления легкого

заполнителя», формула изобретения: «Способ изготовления легкого заполнителя из

гранулированного слабовспучивающегося сырья путем обработки поверхности

сырцовых гранул тугоплавким алюмосодержащим материалом, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ

тем, что, с целью снижения насыпной плотности, повышения ККК и расширения

интервала вспучивания, поверхность сырцовых гранул обрабатывают

тонкомолотыми аллитами или сиаллитами или их смесью». [29,30]

2. А.С. № 1588722, СССР, МКИ2 СО4 В14/12

«Сырьевая смесь для изготовления легкого заполнителя», формула

изобретения: «Сырьевая смесь для изготовления легкого заполнителя, включающая

глинистое сырье и органоминеральную добавку из нефтебитуминозной породы,

отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности она содержит,

нефтебитуминозный титансодержащий песчаник». [31.32.33].

По заявке на изобретение проводится формальная экспертиза, в процессе

которой проверяется наличие документов. О положительном результате

формальной экспертизы и дате подачи заявки на изобретение заявитель

уведомляется после завершения формальной экспертизы. После ее проведения с

положительным результатом в официальном бюллетене Федерального органа

исполнительной власти по ИС публикуются сведения о заявке. Далее в течение 3-х

лет с даты подачи заявки проводится экспертиза заявки по существу. Она включает

в себя информационный поиск по заявляемому изобретению для определения

уровня техники и проверку соответствия заявленного изобретения условиям

патентоспособности. По истечении 6 месяцев с даты начала экспертизы заявки по

существу заявителю направляют отчет об информационном поиске. В процессе

экспертизы заявки по существу у заявителя могут быть запрошены дополнительные

материалы, без которых проведение экспертизы невозможно. Они должны быть

представлены без изменения сущности изобретения в течение 2-х мес. с даты

получения заявителем запроса или копий материалов, противопоставленных заявке

с условием, что копии были запрошены заявителем в течение 1 мес. с даты

Page 46: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

46

получения им запроса экспертизы. В случае непредставления этих материалов

заявка признается отозванной.

После публикации сведений о выдаче патента на изобретение любое лицо

вправе ознакомиться с документами заявки и отчетом об информационном поиске.

Федеральный орган исполнительной власти по ИС вносит в Государственный реестр

изобретений РФ изобретение и выдает патент на изобретение. При наличии

нескольких лиц, на имя которых испрашивается патент, им выдается один патент.

Регистрация изобретения и выдача патента осуществляется при условии

уплаты соответствующей патентной пошлины. Форму патента и состав

указываемых в нем сведений устанавливает федеральный орган исполнительной

власти по ИС.

7.4. Защита прав патентообладателей и авторов

В судебном порядке рассматривают споры:

- об авторстве изобретения, полезной модели, промышленного образца;

- об установлении патентообладателя;

- о нарушении исключительного права на изобретение, полезную модель,

образец;

- о праве прежде – и послепользования;

- о размере, сроке и порядке выплаты вознаграждения автору изобретения,

полезной модели и выплаты компенсаций, предусмотренных Законом.

Иностранные физические и юридически лица пользуются правами,

предусмотренными настоящим Законом, наравне с лицами РФ в силу

Международных договоров РФ или на основе принципа взаимности, либо по

правилам международного договора. В случае, если Евразийский патент и патент

РФ на идентичные изобретения, имеющие одну и ту же дату приоритета,

принадлежат одному и тому же лицу, оно может представить любому лицу право их

использования в соответствии с лицензионным договором на основе этих патентов.

[34].

Page 47: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

47

8. ЗАЩИТА ПРОМЫШЛЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ С ПОМОЩЬЮ

ПАТЕНТНОГО ПРАВА

8.1. Изобретение. Патентоспособные и непатентоспособные изобретения.

Федеральный закон «Патентный закон РФ» № 3517-1 от 7.02.2003г.

регулирует отношения, возникающие в связи с правовой охраной и использованием

изобретений, полезных моделей и промышленных образцов. Осуществление

государственной политики в сферах правовой охраны возлагается на федеральный

орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности. Права на них

охраняются законом и подтверждаются патентом на изобретение, патентом на

полезную модель и патентом на промышленный образец. Патент удостоверяет

приоритет авторства и исключительное право на них. Патент на изобретение

действует в течение 20 лет с даты подачи заявки в федеральный орган

исполнительной власти по интеллектуальной собственности.

Патент на полезную модель действует до истечения 5 лет с даты подачи

заявки, и продлевают еще на 3 года. Патент на промышленный образец действует до

истечения 10 лет с даты подачи заявки, и срок действия продлевают еще на 5 лет.

8.2. Критерии и условия патентоспособности изобретения.

В качестве изобретения охраняется техническое решение в любой области,

относящееся к продукту (устройству, веществу) или способу (процессу

осуществления действий над объектом с помощью материальных средств).

Изобретению предоставляется правовая охрана, если оно является новым,

имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.

Не считаются изобретениями по Закону:

- открытия, а также научные теории и математические методы;

- решения, касающиеся только внешнего вида изделий;

- программы для электронных вычислительных машин и др.

Не признаются патентоспособными:

- сорта растений, породы животных;

- решения, противоречащие принципам гуманности и морали.

Условия патентоспособности полезной модели.

В качестве полезной модели сохраняется техническое решение, относящееся к

устройству. Полезная модель является новой, если совокупность ее признаков не

известна из уровня техники. Полезная модель является промышленно применимой,

если она может быть использована в промышленности, сельском хозяйстве.

Условия патентоспособности промышленного образца.

В качестве промышленного образца охраняется художественно-

конструкторское решение изделия промышленного или кустарно-ремесленного

производства, определяющее его внешний вид. Промышленному образцу

Page 48: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

48

предоставляется правовая охрана, если он является новым и оригинальным. Он

признается оригинальным, если его существенные признаки обуславливают

творческий характер особенностей изделия.

8.3. Защита прав потребителей.

Настоящий закон РФ № 2306-1 от 31.12.2001г. регулирует отношения,

возникающие между потребителями и изготовителями, исполнителями, продавцами

при продаже товаров, устанавливает права потребителей на приобретение товаров

надлежащего качества и безопасные для жизни и здоровья потребителей, получение

информации о товарах и изготовителях, государственную и общественную защиту

их интересов.[24].

1.Отношения в области защиты прав потребителей регулируются

Гражданским кодексом РФ, настоящим законом и правовыми актами РФ.

2.Если международным договором РФ установлены иные правила о защите

прав потребителей, чем те, которые предусмотрены законом, то применяются

правила Международного договора.

3. Продавец (исполнитель) обязан передать потребителю товар (выполнить

работу), качество которого соответствует договору.

4. На товар (работу), предназначенный для длительного использования,

изготовитель (исполнитель) вправе устанавливать срок службы – период , в течение

которого изготовитель (исполнитель) обязуется обеспечивать потребителю

возможность использования товара (работы) по назначению и нести

ответственность за недостатки, возникшие по его вине.

5. Изготовитель (исполнитель) обязан устанавливать срок службы товара

(работы) длительного пользования, в том числе комплектующих изделий, которые

по истечении определенного периода могут представлять опасность для жизни,

здоровья потребителя, причинять вред его имуществу или окружающей среде.

Продажа товара по истечении установленного срока годности запрещается.[35].

6. Потребитель имеет право на то, чтобы товар при его использовании,

хранении, транспортировке и утилизации был безопасен для жизни, здоровья

потребителя, окружающей среды, а также не причинял вреда имуществу

потребителя.

9. ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ.

Темы контрольных работ по дисциплине «Основы научных исследований»

основаны на сборе, обобщении и изложении патентных и научных исследований,

связанных с разработкой эффективных ресурсо- и энергосберегающих технологий

производства строительных материалов и изделий для промышленно-гражданского,

дорожного, трубопроводного, гидротехнического строительства, инженерных

водоочистных сооружений при прокладке водоводов и теплотрасс.

Page 49: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

49

Библиографический список

1. Энциклопедия для детей. Т.14 Техника /Глав. вед. М.Д. Аксенова. – М.:

Аванта+. 2000.- 688 с. – ил.JSBN 5 – 8483 – 0011- 9/ (n/14)

2. Арбузова Т.В., Кичичин В.И., Чумаченко Н.Г. Как сделать и оформить

научную работу или диссертацию (Справочное руководство)/ М.: Изд-во

АСВ, 1995. – 271 с.

3. Басаков М.И. От реферата до дипломной работы (Уч. пособие). – М.:

2001.

4. Бурдин К.С., Веселов П.В. Как оформить научную работу / М.: Высш.

шк., 1973. – 152 с., ил.

5. Романенко В.Н., Никитина Т.В. Основы исследовательской работы:

Учебное пособие / Изд-во АСВ; СПбГАСУ. М.; СПб., 1995. – 162с.

6. Крутов В.И., Попов В.В., Грушко И.М. Основы научных исследований/

М.; Высш.шк., 1989.

7. Швырев В.С. Научное познание, как деятельность. М.: Высш. шк. –

1984.

8. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества / Уч. пособие. – М.:

Высш. шк. – 1988.

9. ГОСТ 15.201-2000. Система разработки и постановки продукции на

производство. Продукция производственно-технического назначения.

Госстандарт России. М.: ИПК, 2001.

10. ГОСТ 7.32-2001. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура

и правила оформления. Минск. ИПК, изд-во стандартов, 2001.

11. Рузавин Г.И. Методология научного исследования. Уч. пособие. – М.;

Высш. шк. – 1999.

12. Методы исследований и организация экспериментов / Под ред. К.П.

Власова. Х.; изд-во «Гуманитарный центр». 2002.- 256с.

13. Землянский В.Н. Выбор рациональных режимов термической обработки

высокопрочного керамического заполнителя / ВНИИСТ/ Сб. тр. Коми

книжное издательство. – Сыктывкар.: - 1974.- с. 213-218.

14. Землянский В.Н., Селеверстова Е.М. Математическая модель

прогнозирования технологии производства материалов для

теплоизоляции водопроводов на нефтяных месторождениях Севера /

Современное состояние и перспектива развития материаловедения: VIII

Академич. чтения РААСН – 24.09.2005г.-СГАСУ.- Самара, 2004. с. 182.

15. Прокофьева В.В., Багаутдинов З.В. Строительные материалы на основе

силикатов магния. – Санкт-Петербург: Стройиздат СПб, 2000. – 200с.

Page 50: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

50

16. Голдин Б.А. Керамика на основе природных аллюмо- и кальций

магниевых силикатов / Б.А. Голдин, Б.Н. Дудкин, И.В. Клочкова.-

Институт химии КНЦ УрО РАН.- Екатеринбург-Сыктывкар, 2003-152с.

17. Голдин Б.А. Керамический композит из бокситов Среднего Тимана /

Б.А. Голдин, З.И. Корлицикова, Ю.И. Рябков//Перспективные

исследования в области новых неметаллических материалов/Труды

института химии КНЦ УрО РАН.–Вып. 161.–Сыктывкар, 1999.- с. 66-76.

18. Прокофьева В.В., Багоутдинов З.В. Магнезиальные силикаты в

производстве строительной керамики/ Санкт-Петербург, Золотой Орел,

2005.- 160с., ил.

19. Голдин Б.А., Рябков Ю.М., Истомин П.В., Грасс В.Э.

Высокотемпературная восстановительная переработка окисного

минерального сырья. Екатеринбург: УрО РАН, 2001.- 216с., ил.

20. Завадский В.Ф., Косач А.Ф. Производство стеновых материалов и

изделий / Уч. пособие – Новосибирск, НГАСУ, 2001.- 168с., ил.

21. Чус А.В, Данченко В.Н. Основы технического творчества. – Киев.

Высш. шк. – 1983.-184с.

22. Сластунов С.В., Чмыхалова С.В. Организация научно-

исследовательской работы студентов в ВУЗе /Горный журнал. М.:

МГГУ, 2004, №10.- с. 76-79.

23. Закон Российской Федерации об авторском праве и смежных правах /

И.С. Авторское право и смежные права, - М.: 2000.- №1.- с. 72-93.

24. Закон Российской Федерации № 2300-1 «О защите прав потребителей».

– 011. М.: ТК Велби. Изд-во Проспект, 2004.- 48с.

25. Закон РФ «О товарных знаках, знаках обслуживания и наименования

мест происхождения товаров» от 23.09.1992г.

26. Асфандиаров Б.Н., Казанцев В.И. Право интеллектуальной

собственности / М.: Московская академия экономики и права. Изд-во

«Экзамен», 2003.

27. Сергеев А.П. Право интеллектуальной собственности в Российской

Федерации / М.: Московская академия экономики и права. Изд-во

«Экзамен», 1996.

28. Белов В.В., Моравский А.В. Как защитить изобретение и полезную

модель. М.: ТОО «Новь», 1993.-65с.

29. А.С. № 1066967, СССР, МКИ СОЧ В31/20. Способ изготовления

мелкого заполнителя /Землянский В.Н., Егоров Ю.А., Ипполитов Е.В.-

Опубл. 15.07.1987.- Бюл. № 10.

Page 51: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине

51

30. АС № 1588722, СССР, МКИ СО4 В14/12. Сырьевая смесь изготовления

мелкого заполнителя / Землянский В.Н., Авджиев Г.Р., Торяник Н.И. и

др.- Опубл. 30.08.1990.- Бюл. №32.

31. Землянский В.Н. Развитие технологических основ комплексной

утилизации Al-, Тi- и Fe- силикатных горнопромышленных и

техногенных отходов / Автореферат диссертации на соискание ученой

степени д.т.н. (На правах рукописи).- Ухта.- УГТУ.- 2006, 44с.

32. Землянский В.Н. Использование попутных пород бокситовых руд в

конструкционном легком бетоне ./ Строительные материалы.-2004. №3.-

с. 54-55.

33. Федеральный закон «Патентный закон Российской Федерации». М.: ТК

Велби, Изд-во Проспект, 2004.-48с.

34. Федеральный закон РФ «Об обществах с ограниченной

ответственностью». Одобрен Советом Федерации 28.01.1998.-32. М.:

Омега-Л.,2004.-48с.

35. Александрова К.Ф. Библиографическое описание документов и их

составных частей: Методические указания/ К.Ф.Александрова. -Ухта:

УГТУ, 2000. -24с.

Page 52: Кафедра Промышленного и гражданского …lib.ugtu.net/sites/default/files/books/2006/zemlyanskiy_v.n...и контрольных работ по дисциплине