Секреты изобретательства. 5. Трагедия трансферта инноваций. Гиперлупы
Секреты изобретательства. 5. Трагедия трансферта инноваций. Гиперлупы.
Почему-то вся переписка с читателями этого цикла идет в Facebook. Заметил с самого начала цикла, что:
1) Читателям страшно не нравится все, что как-то связано с химией. Забыли, видно, что химические законы действуют не только в химии, но и в металлургии, пищевой технологии, биотехнологии, производствах стройматериалов и т.д. И, вообще, химия связана с переработкой сырья, а не только с покупкой, продажей, логистикой, упаковкой и т.д. (последнее – это то, что по недоразумению называют у нас “бизнесом”, а в других странах – все это относят к коммерции).
2) Все мои изобретения и вся предложенная методика изобретательства связаны только с производством чего-то, но никак не с коммерческой деятельностью. Здесь свои “изобретатели” всяких “схем” по уходу от налогов на грани или за гранью законов.
3) К сожалению, многие читатели не знакомы с теорией технических (и нетехнических тоже) систем, в частности, с системным анализом, концепцией разумной достаточности, концепцией устойчивого развития.
4) Читатели ориентированы на максимальное использование готовых решений и не ориентированы высшей школой на создание новой информации, поиск инновационных решений.
5) У читателей отсутствует информация о необходимости и высокой стоимости интеллекта и креативного развития сознания в высшей школе страны.
С учетом этого в этом посте остановлюсь на одном из самых трудных вопросов создания и внедрения (теперь модно говорить “коммерциализации”, что существенно меняет весь смысл изобретательской деятельности) изобретений - на их использовании в нашей жизни. Не буду больше касаться вопросов типа “ зачем мы изобретаем” и “что мы изобретаем” – об этом мы немного поговорили в начале цикла. Дабы не зацикливаться на этих вопросах, в качестве примера коучинга выбрал оптимизацию технологии переработки кофейного напитка – вроде бы нейтральный, спокойный объект. Но посмотрите, что даже при его обсуждении поднимаются вопросы, приведенные выше. Читайте, привожу переписку по этому вопросу, и вы убедитесь, что вопросы”зачем и что” даже здесь становятся актуальными. Синтаксис и орфографию у моих собеседников сохранил.
Иван Гайдаржи (И.) Турки в турке кофе постоянно помешивают, тем самым встряхивают частицы под водой и выгоняют часть воздуха. Я бы варил в герметичной посуде до определенно высокой температуры и давления, а потом резко ее открыл. И ещё, в конце процесса выжал бы горячий жмыг.
Вильям Задорский (В.) Может быть, но я не пробовал.
И. Мы же фантазирует на тему усовершенствования процесса))
В. Я не фантазер. Все проверяю.
Микола Мирославенко (М) Для винахідництва не потрібна фантазія?
В.Немотивированная фантазия - это гиперлупы - оружие бессилия. Изобретательство - не самоцель. Голодающие бомжи не изобретают и не фантазируют. Угомонитесь.
М. Гіперлуп немотивована фантазія?
В. Да.
М. Не погоджуюся з вами. Як прямий радіозв'язок замінили і доповнили оптоволоконні лінії, так авіаційний транспорт буде доповнений і замінений вакуумними лініями гіперлуп. Це швидкість, надійність і низькі енергозатрати.
В. Лет через 100 обсудим. Фантазии должны быть реалистичными
М. Звідки ви узнаєте: реалістичні вони чи ні. Багато речей придумані фантастами. Про інші і фантазувати не сміли. До речі гіперлуп випробовують дослідні зразки.
И. Вперше бачу винахідника без фантазії. Я про шановного Вільяма. Якби я не був фантазером, не винаойшов би безенерційний маятник. І, чомусь, вірменьски хіміки, з їх кавою, мене не дуже надихають.
В. Я тоже фантазер, но еще и реалист. Сейчас не до гиперлупов и маятников. Заводы бы пустить, а у нас они все стоят. Ученые в мусорниках роются. А вы предлагаете им при этом про гиперлупы думать. У нас тоже такие есть. Открыли огромное агентство развития города. на все БЮДЖЕТНЫЕ деньги они соорудили гиперлуп. Сейчас думают, куда его спихнуть.
В. Ладно, напишу дальше в блоге про аккумуляторы, раз о кофе и армянских химиках вам не нравится. А, может, лучше о порошковой металлургии или о волоконной оптике, или о пропитке катализаторов, или о биотканях с пропиткой на молекулярном уровне, или о глубокой очистке апротонных растворителей или... А вам все про маятник подавай.
И. Я так понял, что Вы очень сурьезный учёный. Причем, то что Вы изобрели имеет значение, а то что я - чушь и блаж. Напишите о пропитке аккумуляторов апротонными растворителями... при помощи порошковой оптики... Про маятник, Христом Богом прошу - не надо!
Ладно, учту пожелания И. Не поленился, ведь, написал. Большинству и это лень делать. Но сначала немного о трагедии трансферта технологий. Именно трансфером (в последнее время, чаще пишут “ трансфертом”) технологий (ТТ) собственно заканчивается процесс создания изобретения чаще всего, ибо его цель – не получение красивого диплома или свидетельства, а решение какой-то важной для сограждан и автора проблемы, это процесс, посредством которого светлая идея ученого или изобретателя превращается в осязаемый успех как для автора, так и для всего общества. Во многих странах появились центры ТТ, однако по истечении нескольких лет светлая идея о том, что это наиболее простой путь убедить автора идеи, что довести ее до успеха, до конечного продукта он самостоятельно не сможет практически никогда. Его идея должна, мол, пройти по эстафете из рук в руки цепочку "теоретик-изобретатель -> исследователь-практик -> исследователь-технолог -> технолог-производственник -> маркетолог-продавец", по пути завлекая в эту карусель и инновационные центры и администрацию, и прессу, и банк, и вспомогательные производства. Оказалось, что ТТ – чрезвычайно трудоемкий процесс, включающий отчуждение интеллектуальной собственности с оформлением лицензий на право ее использования, разработку и передачу техдокументации в рамках этих лицензий, создание информационного поля, проведение дополнительных исследований, подбор квалифицированных сотрудников, юридическое оформление создания предприятия. Явно ошибкой было то, что основные трудности этого, как теперь говорят стартапа, ложились на плечи автора основной идеи. Но крайне редко бывает, что обходятся одной, якобы основной, идеей. Появляется необходимость дополнительных идей, значит, и авторов, а значит, возникает конфликт интересов между ними, редко решаемый путем переговоров . На этой стадии ТТ, к сожалению, чаще всего безуспешно завершается.
Лишь сравнительно недавно инновационный бизнес стал ставить во главу угла не автора, а опытного проектного менеджера, который фактически становится вместо автора (или авторов) тем фактическим руководителем проекта, которому подчиняются все исполнители, связанные между собой собственно проектом и образующие кластер, руководимый проектным менеджером. В этом случае стартап чаще становится успешным, называется технологическим бизнесом, ибо учитывает законы рыночной экономики, и завершается в гораздо в более короткие сроки.
Для реализации наиболее успешных перспективных изобретений, в которых заложена богатая научная идея, появляется возможность генерировать много стартапов, часто в совершенно неожиданных областях реальной экономики. Не буду скрывать, собственно из-за этого абзацем выше я привел достаточно известные сведения о недостатках ТТ и преимуществах перехода на технологический бизнес. Думаю, что главная задача автора идеи не столько реализовать ее в каком-то одном, пусть даже очень успешном объекте, сколько определить направления развития этой идеи, найти другие перспективные области использования.
Уверен, что предложенная выше в процессе коучинга идея новой технологии приготовления кофейного напитка достаточно перспективна для того, чтобы рассмотреть ее как базовую инновационную идею обработки внутренней поверхности капиллярно – пористых тел. А последних в практике практически всех основных отраслей производства - неисчислимое количество. Вначале я приведу один пример такого трансфера технологии, а затем просто дам перечень других областей техники, в которых мы успешно использовали это решение.
Помня неудовольствие, вызванное у одного читателя моих постов упоминанием о моей встрече и беседе с В.Мессингом, я постараюсь в этом примере не оперировать упоминаниями о личных контактах (а они были) с участниками этой достаточно поучительной реальной истории. Расскажу в варианте, близком к воспоминаниям других участников этой истории.
Когда-то ректором ЛТИ им.Ленсовета был известный ученый, талантливый человек, профессор Б.Гидаспов. С поста ректора он перешел на высокий партийный пост, стал первым человеком в области. Настала пора и он решился пойти выше, в Политбюро ЦК КПСС. Л.И.Брежнев, тогдашний Генсек, помня о том, что профессор был великолепным ученым – химиком и хорошим организатором, увязал его карьерный рост с созданием первого советского электромобиля. Не стоит говорить, что этим занялись чуть ли не все ученые ЛТИ. Время было такое. И задание партии было выполнено в кратчайший срок. Даже не один, а два электромобиля появились, для чего трансформировали (опять трансфер!) две новенькие “Волги”. Сейчас большинство знают, что главным был не корпус авто и не шасси и даже не руль, а аккумулятор. Нужен был аккумулятор большой единичной мощности, обладающим большим пусковым током.
Ученые ЛТИ остановились на Ni – Cd аккумуляторе, тогда являвшимся наиболее продвинутой инновационной конструкцией. Состоял он из пакета чередующихся пластин никеля и кадмия небольшого размера, толщиной 2 мм, соединенных через одну двумя проводами, подключенными к двум клеммам. Вот и все не очень хитрое устройство. Да только простыми оказались лишь кадмиевые пластины – порубили лист металла - и вся незадача! Хуже оказалось дело с никелевыми пластинами. Оказывается именно их конструкция и качество определяют все показатели и надежность аккумулятора.
А дальше читайте внимательно. Пластины прессовали из порошка никеля карбонильного. Получалась пористая пластина (о пористых кофейных зернах еще не забыли?) с очень мелкими капиллярами и порами, которые нужно было как можно более полно заполнить мельчайшими кристалликами гидрата окиси никеля. И если это получится, то аккумулятор состоится… Видимо, что-то не учли ученые и готовых два электромобиля загорелись недалеко друг от друга по дороге в Москву, куда они ехали для демонстрации на очередном партийном съезде. И не попал Б.Гидаспов в Политбюро. Но это только первая часть истории. Подчеркну, все это рассказывали мне мои коллеги из ЛТИ.
Здесь начинается мой рассказ, связанный с изобретательством и трансфертом технологий. Ко мне, тогда уже достаточно известному изобретателю, пришли наши университетские электрохимики и предложили “научить коллег – конкурентов ЛТИ работать”. Мысль показалась интересной, тем более, что мы тогда уже научились управлять технологическими процессами в капиллярно – пористых телах (не только на кофейных зернах, но на тканях, пористых строительных материалах, древесине и др.). Оказалось, что единственное в стране предприятие, производящее такие аккумуляторы (для танков, самолетов, ракет) было совсем рядом, в Луганске.
Конечно, первым делом не без труда (все же оборонный завод, а допуск оформлять не хотелось, ибо работал уже экспертом от Украины в научных программах НАТО) попал на завод в соответствующий цех, где делали никелевые пластины. Никогда не забуду впечатления. Как будто превратился в сталкера… Длинный цех с зеленым воздухом. Два ряда ванн, заполненных темнозеленой жидкостью вдоль всего цеха. В конце цеха ряд термошкафов или печей. Между ваннами и к печкам бегают абсолютно зеленые тетеньки в зеленых фартуках и косынках между ваннами, от ванн к печкам и обратно, перед собой несут кассету с прессованными пластинами из порошка никеля. Вот и весь цех. Полностью ручное производство. Стадии следующие: 1.Пропитка пластин в кассете погружением в ванну на 1 час, 2. Перенос пластины в печку для сушки и кристаллизации на 1 час, 3. Процесс повторяют до 120 раз до максимального заполнения кристаллами хлорида никеля, 4. То же по памяти 60 раз погружением кассет в ванну со щелочью, а потом в печку для превращения кристаллов хлорида никеля в гидраты окиси. Тихонечко спросил у сопровождающей сотрудницы о вредности цеха. Ответила, что ничего особенного, только мужиков в цех не пускают, ибо они перестают быть мужиками, а у женщин тоже детей не будет, но зарплата высокая зато.
Дал для себя клятву , что преобразую этот настоящий нужный, прежде всего, людям объект для изобретательства (это не злополучный маятник одного из моих “гавкеров” – так я раньше называл моих слишком грубых оппозиционеров – от слов “хакер” и известных звуков, издаваемых распространенными животными). Вспомнил о трансфере технологий и об американском методе аналогий Дж.Гордона (“синектикс”) и решил начать с этого метода. Дальше пройдемся еще раз по приведенному в прошлом посте алгоритму:
1) Декомпозиция по вертикали иерархических уровней объекта оказалась простой : завод > цех> линия ванн >линия термошкафов > кассета с пластинами > пластина > капилляр/пора.
2) Поиск лимитирущего уровня системы. Он оказался сложным. Цех, как цех. Ничего на его уровне не лимитирует. Линия ванн тоже не вдохновила. В лаборатории на модели попробовали трясти емкость с тем же раствором – процесс не ускорялся. А десятки ванн попробуй все растрясти, да и эффекта не нашли. Не годится ванна в качестве лимитирующего уровня. Опробовали и кассету с пластинами в качестве лимитирующего уровня. Стали циркулировать через нее рабочую жикость небольшим насосом. Эффекта тоже не заметили. Получили эффект только от одностороннего вакуумирования пластин (просасывали через них рабочий раствор). Потом представили, что тетенькам придется еще сотни насосиков настраивать, а воздух в цехе сильно - коррозионная среда. Отказались от этой идеи, хотя главная причина длительности и столь большой повторяемости процесса удаления воздуха – заполнения капилляров. Пришли к выводу, что лимитирующим уровнем являются капилляры и поры, и надо с ними что-то делать.
3) Вспомнили о трансферте технологий и об экстрагировании кофеина из зерен. Аналогия полная, а процессы абсолютно разные. Да еще и печки, а к ним бегать надо сушить пластины. Это второй лимитирующий уровень. А при экстрагировании был один… Не сразу но нашли решение.
4) Вот что у нас получилось. В ванне проложили на дне коллектор с отверстиями для подачи пара. Заполняли кассетами максимально плотно весь объем ванны (крючья, штанги использовали). Сверху закрыли ванну и плотно подогнали крышку со штуцером для сброса отдувки. Оборудование все – это первая синергия, обеспечение гармонии между технологией и оборудованием, в котором она реализуется. Но оказалось необходимым использовать синергетический эффект вторично для второго лимитирующего уровня – печек. Сейчас поясню, почему.
Поясню теперь, как работает принципиально новая технология изготовления никелевых пластин. В ванну размещают, как можно более полно, кассеты с пластинами, закрывают крышкой и открывают подачу в коллектор перегретого водяного пара. Пар нагревает содержимое ванны до температуры примерно 120 градусов, удаляет воздух из капилляров и пор, вытесняя и заменяя его. Только тогда очень быстро заполняют ванну холодным раствором соли никеля. Происходит быстрое заполнение вакуумированных за счет конденсации пара капилляров и пор жидкостью. Затем быстро сливают жидкость и вновь пускают перегретый водяной пар. Теперь он выполняет роль сушильного агента (жадно забирая воду до состояния насыщения), а ванна выполняет роль печки- сушилки. Т.е. произошло второе синергетическое совмещение - пропиточный агрегат совмещен с сушильным агрегатом - отпала необходимость беготни по всему цеху. Далее процесс повторяют до достижения необходимой полноты заполнения пор и капилляров. Затем повторяют то же для обработки пластин щелочью. После этого открывают крышку и выгружают готовую продукции.
Суммарная скорость процесса увеличилась в десятки раз при обеспечении нужного качества заполнения. К сожалению исследования новой технологии завершились на лабораторной стадии в связи с остановкой Луганского завода щелочных аккумуляторов из-за начала военных действии в Донбассе.
Итак, попытался убедить читателей в целесообразности использования метода аналогий и синергетического объединения отдельных стадий технологий и оборудования (сушилка и ванна в данном случае). Трансфер технологии (в новом смысле) мы использовали в целом ряде промышленных и непромышленных процессов. Среди них пропитка древесины с целью модификации, пропитка тканей лекарственными препаратами, производство антифрикционных материалов, содержащих графит, тефлон, дисульфид молибдена, фенилон (для узлов трения, поршневых колец и т.д.) новые пористые металлы и неметаллические материалы (графит, керамика, стекло и т.д.), заполненные металлами, и их солями, полимерами и т.д.,тефлон, и другие полимеры для использования в электрооборудовании (щетках, токосъемниках, электроды электрических аккумуляторов и т.д.), пропитанные катализаторы для дожигания выхлопных газов автомобилей, с пропиткой катализаторами лишь на требуемую глубину, элементы из оксидов металлов с иммобилизованной «активной» поверхностью (привиты полимеры, биокатализаторы и т.д.). Кроме того, освоили промышленную экономичную, высокоэффективную пропитку капиллярно-пористых материалов без использования вакуума или давления.
Продолжение следует.
