Полная версия

Главная arrow Инвестирование arrow Инновационный менеджмент

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Зарубежный опыт

Большая труба для аэродинамических испытаний Gottingen-type, Daimler AG, Штутгарт, Германия

Строительные работы по созданию большой трубы для аэродинамических испытаний начались в 1940 г. под руководством профессора Штутгартского технического университета Вунибальда Камма (1893– 1966). В последующие годы аэродинамическая труба (рис. 3.8) совершенствовалась как инструмент научно-исследовательских работ, вводились новые эксплуатационные режимы.

Испытание макета автомобиля в трубе Gottingen-type: исследователь распыляет порошок для визуализации воздушного потока, огибающего исследуемый макет автомобиля

Рис. 3.8. Испытание макета автомобиля в трубе Gottingen-type: исследователь распыляет порошок для визуализации воздушного потока, огибающего исследуемый макет автомобиля

В настоящее время аэродинамическая труба используется в самых разных областях для проведения научно-исследовательских работ: моделирование урагана, оценка снаряжения для бобслея и конькобежцев и др. Инновационные исследования аэродинамических испытаний крыши Олимпийского стадиона в Мюнхене также проводилось в данной установке.

Если макет чаще применяется для экспериментов по воздействию внешней среды, то модель создают для имитации внутренних взаимодействий элементов изделия.

Модель – изделие, воспроизводящее или имитирующее конкретные свойства заданного изделия и изготовленное для проверки принципа его действия и определения характеристик. (ГОСТ 15.101-98).

Модель воспроизводит отдельные свойства изучаемого инновационного решения: соединения деталей, взаимодействия частей механизмов и машин, приводы двигателей, фрагменты интегральных схем, элементы электрических взаимодействий и множество других вариантов. Модель, в отличие от макета, воспроизводит не статичные формы, а динамическое взаимодействие элементов системы (рис. 3.9, слева).

Разработка 3D-принтера, уже сама по себе являющаяся радикальной инновацией (см. рис. 3.9, справа), создала уникальные возможности для моделирования.

Модель двигателя (слева), изготовленная на ЗВ-принтерс (справа) DESIGNmate Сх 3D

Рис. З.9. Модель двигателя (слева), изготовленная на ЗВ-принтере (справа) DESIGNmate Сх 3D

Информационные технологии дают неограниченные возможности проектирования и моделирования трехмерных объектов (рис. 3.10).

Программное обеспечение позволяет начертить объект как обычный чертеж, а далее преобразовать его трехмерную проекцию. Трехмерные изображения, получившие название 3D, позволяют дизайнеру или инженеру полнее ощутить пропорции изделия, наглядно увидеть его компоновку и объемные решения. Программы позволяют вращать изделие и рассматривать его с разных ракурсов, менять освещенность (расположение и силу источников света), накладывать его на другие объекты и помещать в различные среды.

Моделирование объектов в программном комплексе 3D max

Рис. 3.10. Моделирование объектов в программном комплексе 3D max

Уже само по себе компьютерное 3D-моделирование является мощным научно-исследовательским инструментом, обладающим широким диапазоном условий и границ эксперимента.

Создание 3D-принтера основывалось на наличии компьютерных программ 3D-моделирования. Принтер получает информацию об объекте в трехмерной координатной сетке. Далее, используя пластические массы, принтер изготавливает изделие. Двигатель, показанный на рис. 3.9, был изготовлен из 12 деталей, в собранном виде представляющих собой модель, свойства и характеристики которой нас интересуют. Современные информационные технологии (программы трехмерного проектирования) и 3D-принтеры, таким образом, позволяют создать виртуальную модель и затем дать ей материальную форму, последовательно изучая и уточняя свойства проектируемого инновационного продукта.

Переход от научно-исследовательских изысканий к промышленному тиражированию инновации всегда лежит через экспериментальный образец.

Экспериментальный (опытный) образец – образец продукции, обладающий основными признаками намечаемой к разработке продукции, изготовляемый с целью проверки предполагаемых решений и уточнения отдельных характеристик для использования при разработке этой продукции (ГОСТ 15.101–98).

Экспериментальный образец – это готовое изделие (часто оно даже лучше, чем серийное), которое доказывает инвестору состоятельность идеи инновационной продукции или процесса. Конечно, экспериментальный образец изготавливается не только для инвестора, но и для проведения стендовых испытаний. Оцениваются надежность, прочность, долговечность и другие технические характеристики. Например, существуют стенды, на которых автомобиль за 10 ч пробегает 10 000 км; стенды, которые нагружают конструкции моста весом нескольких грузовиков; установки, воспроизводящие агрессивные внешние среды и др.

Создание экспериментального образца, его последующие испытания позволяют выявить проблемы инновационного решения, которые нельзя обнаружить в макетировании и моделировании. На рис. 3.11 представлен экспериментальный образец двуствольного револьвера, выпущенного во Франции в XIX в. Несмотря на оригинальность изобретения (14 зарядов, последовательность выстрелов, повышенная убойная сила), экспериментальный образец не пошел в серийное производство – выявилось слишком много проблем в его эксплуатации. Этот револьвер так и остался изобретательским казусом, впрочем, как и множество других оригинальных идей, воплощенных только в экспериментальных образцах.

Экспериментальный образец двуствольного револьвера

Рис. 3.11. Экспериментальный образец двуствольного револьвера

Несмотря на современные возможности компьютерного моделирования и макетирования, воспроизвести реальные факторы функционирования изделия в реальной среде невозможно. Обязательно всплывут неучтенные обстоятельства и ограничения, которые не позволят изделию работать в заданном изобретателем режиме. Испытания экспериментального образца – это самый длительный этап НИР, только после него создаются финальные чертежи для производственного тиражирования.

Экспериментальный образец автомобиля компании BMW, работающий на водородном топливе

Рис. 3.12. Экспериментальный образец автомобиля компании BMW, работающий на водородном топливе

Например, созданный в рамках программы BMW CleanEnergy экспериментальный образец инновационного автомобиля компании BMW 7-й серии, работающий на водородном топливе, уже пять лет находится на испытаниях (рис. 3.12). Несмотря на то что базовая конструкция автомобиля – седьмая серия остается без изменений (кузов, шасси, трансмиссия), меняется только двигатель и система подачи топлива, передать изделие в серию (массовое производство) пока не удается. Водородные технологии являются настолько радикально новым, инновационным решением, что создание экспериментальных образцов и их тестирование выявляют все новые проблемы. Впрочем, это не мешает компании BMW демонстрировать автомобиль на автосалонах и выставках, представляя его как концепт-кар. Этим демонстрируется инновационная позиция BMW, причастность к высоким технологиям (водородная энергетика), создается положительный имидж компании.

Резюме

Итак, этап научно-исследовательских работ рассматривается как процесс превращения инновационной идеи в чертежи, макеты, модели. Главным действующим лицом на этом этапе является ученый-изобретатель. Результаты НИР должны убедить инвестора в состоятельности инновации, для этого создается полноразмерный действующий экспериментальный образец продукта или технологический участок. Результаты НИР в виде конструкторской документации передаются промышленному предприятию для массового производственного тиражирования.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>