CC BY
14
Xq XPGJ XS1=X14; X=03 Xs2=X61; я=0,3 Xs2=X83; X=0,4
Код Значение Код Значение Код Значение
1 2 3 4 5 6 7 8
XG1 =X2 X12 2 0.1 2 0.1 3 0
[X22] 2 0.1 2 0.1 1 0.4
X32 2 0.1 2 0.1 3 0
XG2 =X3 X13 3 0 2 0.1 2 0.13
X23 3 0 2 0.1 2 0.13
TXM 1 0.3 2 0.1 2 0.13
XG3 =X4 [X14] 2 0.1 1 0.3 1 0.4
X24 2 0.1 3 0 3 0
X34 2 0.1 3 0 3 0
XG4 =X5 X15 3 0 2 0.1 2 0.13
[X25] 1 0.3 2 0.1 2 0.13
X35 3 0 2 0.1 2 0.13
Xg5=X7 X17 2 0.1 3 0 3 0
[X27] 2 0.1 1 0.3 1 0.4
X37 2 0.1 3 0 3 0
XG6 =X9 X19 2 0.1 3 0 3 0
X29 2 0.1 3 0 3 0
[X39] 2 0.1 1 0.3 1 0.4
XG7 X10 X1 X 10 2 0.07 3 0 3 0
X io 2 0.07 3 0 3 0
[X3io] 2 0.07 1 0.3 1 0.4
X 10 2 0.07 3 0 3 0
Xg8 =Xll [X\i] 1 0.3 2 0.1 2 0.13
X211 3 0 2 0.1 2 0.13
X311 3 0 2 0.1 2 0.13
Список литературы
1 Пухов, А. С. Синтез решений при создании автоматизированных объектов [Текст]: учебное пособие / А. С. Пухов. - 2-е изд. перераб. и доп. - Курган: Изд-во Курганского гос.университета, 2006.-142 с.
УДК. 658.512.012+330(075.8) А.С. Пухов
Курганский государственный университет
ИСТОЧНИКИ И СТРАТЕГИИ СОЗДАНИЯ ИННОВАЦИЙ
Аннотация. В статье рассмотрены теоретические положения формирования структурных решений выбора источников и стратегий инноваций.
Ключевые слова: инновации, теоретические положения, выбор, источники, стратегии.
A.S. Pukhov Kurgan State University
SOURCES AND STRATEGIES OF CREATING INNOVATIONS
Abstract. The article considers theoretical provisions for developing structural solutions of choosing sources and strategies of innovations.
Index Terms: innovations, theoretical provisions, choice, sources, strategies.
Введение
Инновация как нововведение (innovation) может рассматриваться как в статике, так и в динамике. В статике -
это конечный результат на стадии полной реализации новшества (изобретения) в виде нового объекта (продукта), нового или усовершенствованного технологического процесса, внедренных организационных форм производства и т.п. В динамике - это сложный инновационный процесс создания, освоения, развития и распространения нововведений.
Инновационный процесс (ИП) представляет собой комплекс работ последовательного превращения новой идеи в товар. ИП включает в себя три основных стадии: 1) от исследования, изобретательства и конструирования, технологической подготовки до первого производственного освоения; 2) от выпуска первых производственных образцов до развернутого выпуска товара в масштабах, достаточных для удовлетворения потребности всех заинтересованных потребителей; 3) от производства новшества до его использования конечным потребителем, включая утилизацию использованного изделия.
Формирование структурных решений источников и стратегий инноваций
В условиях рыночной экономики при постоянно ускоряющемся научно-техническом прогрессе, все возрастающей потребности в обновлении номенклатуры и качества выпускаемой продукции, приведенные выше стадии ИП нуждаются в уточнении и развитии, в первую очередь посредством формирования источника нововведения в виде научного обоснования или изобретения, позволяющих создать структуру нового объекта (процесса). Параллельно с формированием источника инновации может создаваться инновационная стратегия, обеспечивающая набор правил, норм и способов реализации долгосрочных, общих и инновационных целей экономического и социального развития предприятия в целом и отдельных его структурных единиц.
Для решения задач формирования источника инно-
вации и инновационной стратегии предлагается использовать методику, изложенную в работе [2]. Формирование структуры источника инновации приведено ниже:
Структуру источника инновации (новшества, изобретения) определяет совокупность элементов с устойчивыми связями между ними, отражающими единство их противоположных сторон: расчлененности и целостности. Структура создаваемого новшества формируется процессом «анализ-синтез», базирующимся на философских категориях «часть и целое», характеризующих движение познания, которое начинается с нерасчлененного представления о целом (видимая часть проблемы), затем переходит к анализу - расчленению целого на части (истинная проблема) - и завершается воспроизведением (синтезом) в форме конкретного целого (решение проблемы) - получение нового решения (знания), являющегося первоисточником инновации.
При таком философском подходе решение проблемы создания новшества (объекта, проекта и т.п.) можно представить в виде последовательности трех этапов.
На 1-м этапе определяются цели создания инновации, строится дерево целей, позволяющее исследовать проблему как необходимость перехода от существующего состояния к желаемому. Здесь определяется место инновации в иерархии решений и производится постановка конкретной задачи формирования первоисточника инновации.
На 2-м этапе осуществляется двухуровневая декомпозиция поставленной задачи. Исходя из назначения (потребности) инновации, определяются свойства и признаки, формирующие строение её источника в виде множества структурных характеристик, образующих п блоков
Х^ первого уровня декомпозиции. На втором уровне декомпозиции для каждого из свойств и признаков Х^ первого уровня формируются множества альтернатив Х^€Х- , реализующих каждое из свойств Х^. Альтер-
Ч
жества блоков 1-го уровня декомпозиции Х3 и Хе, то есть Х = {Х3;ХС } х € Я", (1)
представляющие собой многомерную цель
Х, =
\Х1} =
(2)
и многомерное решение-ограничение
Хе = {х в } 1 = 1,-,8 = п - * ,
1о - - - п - * , (3)
где Х^ и Х 1 - локальные цели и локальные решения-ограничения соответственно.
Алътернативы реализации
4 £
о
5
Хх X,
нативы Хв выбираются и синтезируются с использованием передовых источников решений (высоких технологий, перечней эвристических приемов, идеальных или близких к ним решений и т.п.).
В результате проведения двухуровневой декомпозиции формируется "-мерное поисковое пространство Я" в виде таблицы, развертки таблицы на плоскость, в виде матрицы. Ниже (рисунок 1) приведен макет матричного варианта Я". В нем показаны (обведены) условно выбранные альтернативы реализации свойств, формирующих решение Х € Яп в виде множества Х = Х11 , Х22,..., Х т,., Хп2 .
На третьем этапе осуществляется синтез структуры создаваемого объекта (источника). Задача синтеза состоит в том, чтобы в каждом из п блоков 1-го уровня декомпо-
Х в
зиции выбрать по одной из множества альтернатив £ ,
набор которых должен сформировать наилучший вариант структуры объекта (проекта).
Для решения этой задачи автором предложен двухступенчатый метод выбора альтернатив [2]. На 1-й ступени согласно заданию (потребности) выделяются б блоков, содержащих на уровне альтернатив Хв наиболее
важные характеристики источника (объекта). Данные блоки несут б целевых условий (локальных целей). Обычно, в зависимости от сложности объекта, б=2...4. Оставшиеся д блоков (д = п - б) содержат условия-ограничения. Тогда вариант синтезируемого решения Х составят два подмно-
Хп Х„ £ Хп , ... , Х„' , ... , Хпп -X €Я"
Рисунок 1 - Матричное представление п-мерного поискового пространства Rn
Выбранные локальные цели Хв, как правило, неодинаково влияют на выбор решения и должны быть ранжированы посредством некоторого численного параметра А{, то есть
А1 >А2 >,...,> А*. (4)
Значение оценочных параметров А^ устанавливается с соблюдением дополнительного условия
14 -1.
(5)
Так, например, три целевых условиях могут иметь значения: А1 =0,4; А2 =0,35; А3 =0,25.
При выборе на второй ступени условий-ограничений
Х^ исходные данные задания использовать не удается.
В качестве оптимизационного подхода в этом случае целесообразно формировать паретовское множество альтернатив [3]. Согласно данному подходу альтернатива считается оптимальной по Парето, если всякая другая альтернатива, являющаяся более предпочтительной для одних целей xвi, будет в то же время менее предпочтительной для остальных целей. Выбор паретовских альтернатив выполняется с участием всех целей за несколько следующих шагов:
1 Каждой альтернативе Х в в блоках Х0]- по каждому целевому условию Хв присваивается численная оценка Ав0]-, например, по трехступенчатой шкале: «луч-
шее решение» - Лв0- = ^; «альтернативы в блоке по отношению к данной локальной цели равноценны» -Лв0- = Л/даг- (т. - количество альтернатив в /-ом блоке); «в блоке уже есть лучшая альтернатива» - Лв0- = 0 .
2 В каждом блоке х0- выбираются оценки Лв0- с наибольшими численными значениями и соответствующие им альтернативы х(-.
3 Полученные альтернативы X^ формируют эффективное решение-ограничение
= х в хв хв х0 = х 01 'х 02 '■■■ЛGg
(6)
4 Формируется эффективное решение в виде множества Х*как наилучший, оптимальный по Парето, вариант структуры технического решения создаваемого источника инновации
X* = }. (7)
5 Производится редактирование (расшифровка и уточнение) составляющих множества X*, так как описание альтернатив в тексте декомпозиционной схемы дается в краткой форме. Дополненное графическими изображениями (схемами, эскизами) с указанием новизны описание используется при патентовании технического объекта. Получение патента на изобретение (полезную модель) переводит этот объект в источник инновации.
К созданию инновационной стратегии обычно приступают после того, как фирмой выработаны её общие цели. Разработка стратегии может вестись и параллельно с созданием источника инновации, учитывая многообразие ее представления (как правило, в виде набора стратегий).
Выделяют три основных вида стратегий:
корпоративную стратегию, определяющую перспективу развития предприятия в целом;
функциональные стратегии, направленные на детализацию корпоративной стратегии (маркетинговая, производственная, финансовая, инвестиционная и др.);
бизнес-стратегии, связанные с расширением или сокращением существующих производств, созданием новых производств, с инвестициями в новые технологии и т.п.
Есть предпринимательские стратегии, в том числе с не очень гуманными названиями: «Начать быстро и неожиданно», «Ворваться и первым нанести массированный удар», «Поиск и захват экологической ниши» и др. По мнению их автора П. Друкера [1], вместе эти стратегии составляют «инновационное предпринимательство», но их выбор связан с высокой степенью риска, их нельзя рассматривать и оценивать вне конкурентных ситуаций.
В настоящее время в экономических учебных изданиях стратегии инноваций рассматриваются в основном на уровне описаний. Практически отсутствуют системный анализ задач и синтез решений, например, на структурном уровне. Однако любая стратегия как и источник инновации структурируема, имеет свои признаки и свойства, а следовательно, и альтернативы их реализации (рисунок 1). Используя методику, изложенную в работе [2], представляется возможным строить индивидуальные структуры стратегий для реализации любой конкретной инновации.
Поисковое пространство стратегических решений R" строится аналогично рассмотренному выше для источников инновации. Так же согласно [2] формируется набор признаков и свойств объекта (в данном случае - структуры инновационной стратегии). Ниже приведены примеры представления признаков, формирующих поисковое пространство Rn. Примеры взяты произвольно.
Пример 1. Признак инноваций Х^ - обеспечение инновационной монополии. Альтернативами его реализации могут быть : - регистрация пакета патентов на изобретения и полезные модели, заложенные в конструкцию либо в технологию изготовления нового товара (продукта); - сохранение в коммерческой тайне ключевых технических решений (ноу-хау), касающихся конструкторских или технологических особенностей нового товара.
х% - совместное использование альтернатив и .
Пример 2. Признак инновации избежание риска. Альтернативы реализации: х1 - отказ от долговре-
у 2
менных проектов; л4 - отказ от радикальной инновации (применение только улучшающих решений); х| - отказ от использования заемного капитала в больших объемах.
В зависимости от сложности инновационного объекта (инновации) количество признаков (свойств), формирующих поисковое пространство И", обычно принимается % = 7.. .15.
После формирования поискового пространства И" выполняются действия всех этапов и шагов. Формируется эффективное решение - оптимальный по Парето вариант структуры, разрабатываемой инновационной стратегии, и формируется текстовое содержание инновационной стратегии.
Заключение
Таким образом, в статье изложены основные положения единой теоретической базы построения источников инноваций и создания инновационных стратегий в качестве основных составляющих, реализующих комплексный инновационный процесс.
Список литературы
1 Гончаренко, Л. П. Инновационная политика [Текст]: учебник/
Л. П. Гончаренко, Ю. А. Арутюнов. - М. : КНОРУС, 2009. - 352 с.
2 Пухов, А. С. Синтез решений при поисковом проектировании
автоматизированных систем [Текст]: монография /
А. С. Пухов. - Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2009. -154 с.
3 Кини, Р. Л. Принятие решений при многих критериях: предпочтения
и замещения [Текст]/ Р. Л. Кини, X. Райфа; пер. с англ.; под ред. И. Ф.Шахнова. - М. : Радио и связь, 1981. - 560 с.
УДК 629.113.004
А.В. Глазыринл С.Н. Потоскуев Курганский государственный университет
НАПРАВЛЕНИЕ ВОЗДУШНЫХ ПОТОКОВ В СИСТЕМЕ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ДИЗЕЛЯ
Аннотация. В статье приведена картина линий тока воздуха в системе воздушного охлаждения автомобильного дизеля, полученная при испытаниях. Экспериментально установлено, что причиной перегрева первого и второго цилиндров дизеля F8L-413 является недостаточная подача к ним холодного воздуха, распространению которого препятствует топливный насос.
Ключевые слова: дизель, система воздушного охлаждения, теплонапряжённость, линии тока, дефлектирование.
A.V. Glazyrin, S.N. Potoskuev Kurgan State University
DIRECTION OF THE AIR FLOW IN THE AIR COOLING SYSTEM OF THE AUTOMOBILE DIESEL ENGINE
Abstract. The article contains a pattern of the air flow in the air cooling system of the automobile diesel when tested. Experimentally established that the cause of the overheating in the first and second cylinders of Diesel F8L-413 is lack of cold air supply because the fuel pump obstruct its spread.
Index Terms: diesel engine, air cooling system, thermal stress, streamlines, deflection.
Введение
Дальнейшее повышение эффективного КПД автомобильных дизелей возможно за счет уменьшения потерь тепла в стенки. Частично эта задача решается в дизелях с воздушным охлаждением за счет повышения их теплонап-ряженности. Однако дизели воздушного охлаждения имеют свойственные им недостатки и в первую очередь неодинаковую интенсивность охлаждения цилиндров. Вследствие конструктивных особенностей некоторые цилиндры находятся в неблагоприятных для охлаждения условиях и работают при повышенных температурах.
При стендовых испытаниях автомобильного дизеля воздушного охлаждения F8L-413 было установлено, что наиболее теплонапряженными являются первый и второй цилиндры, а именно поршень второго цилиндра, температура которого в зоне первого компрессионного кольца достигает 2900С. Весьма высока температура в этой же зоне поршня первого цилиндра (2630С). Минимальное значение температуры в зоне первого компрессионного кольца составляет 230-2400С.
Как следует из приведенных данных, тепловое состояние поршня, особенно по температуре в зоне верхнего компрессионного кольца, значительно превышает критическое значение (2200С). Это, по всей вероятности, является причиной закоксовывания поршневых колец при длительной работе дизеля на режимах повышенных нагрузок. Не исключена вероятность закоксовывания колец и в поршне первого цилиндра. Причинами перегрева этих цилиндров являются особенности их обдува воздушными потоками. В статье приведены некоторые результаты экспери-
ментального исследования характеристик воздушных потоков в развале цилиндров двигателя.
Характеристики воздушных потоков оценивались направлением вектора скорости и его величиной, а также температурой воздуха в 23 точках.
Для измерения скорости воздушных потоков был изготовлен специальный датчик. Он представляет собой плоскую пластину из алюминия толщиной 0,4 мм, на поверхности которой наклеены два тензодатчика. Применение двух тензодатчиков повысило чувствительность измерительной схемы, а их соединение полумостом обеспечило требуемую термокомпенсацию. Сигнал с измерительной схемы датчика усиливался тензоусилителем «Топаз» и фиксировался с помощью микроамперметра, подсоединенного к выходу усилителя. Датчик скорости тарировался на специальной установке.
Измерение скорости воздушного потока на двигателе проводилось последовательно в два этапа. Вначале плоскость датчика в потоке ориентировалась таким образом, чтобы показания регистрирующего прибора равнялись нулю. При этом плоскость датчика указывала направление вектора скорости потока. Затем в той же точке плоскость датчика ориентировалась перпендикулярно зафиксированному направлению потока и с регистрирующего устройства считывалось значение скорости потока. По результатам измерений построена картина линий тока воздушных потоков от вентилятора на режиме номинальной мощности (рисунок 1). Из приведенных данных видно, что основная часть потока распространяется по правой от хвостовика стороне двигателя. Линии тока этой части потока параллельны оси двигателя. Весьма сложная картина линий тока формируется в районе дефлектора забора воздуха на масляный радиатор и при обтекании топливного насоса. Так, у торца топливного насоса движение воздуха отсутствует.
В то же время при обтекании топливного насоса образуется интенсивное вихревое движение, о чем свидетельствует ориентация вектора скорости за топливным насосом, направленного к вентилятору. Образование зоны обратного тока в вихре при обтекании топливного насоса сдерживает дальнейшее продвижение холодного потока к первому и второму цилиндрам. В результате у этих цилиндров образуется «застойная» зона, где скорости потоков чрезвычайно малы. Интенсивный нагрев воздуха в «застойной» зоне повышает его температуру.
Обдув первого и второго цилиндров горячими потоками снижает эффективность охлаждения этих цилиндров. Тем не менее отражение воздушного потока от заднего защитного кожуха способствует более интенсивному охлаждению первого цилиндра, чем второго. Учитывая, что топливный насос находится на уровне головок цилиндров, их «затенение» топливным насосом весьма неблагоприятно сказывается на теплонапряженности поршней, и в первую очередь второго цилиндра. Распределение температур воздушных потоков однозначно подтвердило гипотезу о повышении температур в «застойной» зоне.
Таким образом, экспериментально установлено, что причиной перегрева первого и второго цилиндров дизеля F8L-413 является недостаточная подача к ним холодного воздуха, распространению которого препятствует топливный насос.
Для снижения тепловой напряженности первого и второго цилиндров можно рекомендовать соответствующее дефлектирование топливного насоса. Так, установка дополнительного дефлектора №1 будет препятствовать образованию зоны обратного тока и обеспечивать поступление воздуха ко второму цилиндру. Если этого мероприятия будет недостаточно, то возможно дополнительное дефлектирование №2, обеспечивающее забор части холодного воздушного потока с правой стороны цилиндров и его направления под топливным
