Jdi na obsah Jdi na menu
 


Podmínky inovace II

 

Mezi podmínky inovace patří:

- vnitřní předpoklady v přírodních vědách

- objev v přírodních vědách

- vnitřní předpoklady techniky (musí být známy technické principy, na kterých se bude stavět něco nového)

- technická empirie 

 

Objev v přírodních vědách

 

Příroda mohla pomoci při vzniku prvních vynálezů, kdy žádné jiné technické objekty neexistovaly.  Není však stoprocentní pravda, že příroda je pro techniku nebo techniky jakýsi vzor. Technika se rozvíjí na samostatných principech. A analogie mezi technikou a přírodou vytvářejí novináři v některých článcích zpětně.

Ještě nyní se objevují technické objekty, které mají vzor v přírodě. Často však vede přímé kopírování přírody na scestí, např. ornitoptéra (tj. letadlo s mávajícími křídly) nikdy nevzlétla nebo naopak kolo nemá nikde v přírodě vzor.

 Jiný příklad odpozorování zákonitostí a vztahů využitelných v technice je nedávný, je to kybernetika, která má jeden ze svých vzorů fyziologii živočichů, a to zejména při projevech nervové soustavy.

Ani další nový obor, jako je biomechanika si nebere vždy vzor z přírody. Krevní oběh je z hlediska techniky hydraulický systém. Srdce je čerpadlo, chlopně jednosměrné (zpětné) ventily. Tepny a žíly jsou potrubí.

Vezměme chlopeň jako vzor jednosměrného ventilu. Vyvinula se na úplně jiném principu než jednosměrné ventily v technice, které fungují na principu kuličky a sedla. Občas je nutno chlopeň v krevním oběhu nahradit umělou a tato umělá chlopeň může mít opět princip kuličky a sedla, s kterým pracuje technika.

Další příklad je opět z kardiochirurgie: Umělé srdce jako čerpadlo pracuje na jiném principu než srdce přirozené - je to turbínka – takže člověk nemá ani tep, krev proudí neustále rovnoměrně.

Objev je možno definovat jako stanovení dosud neznámých, objektivně existujících jevů, vlastností nebo zákonitostí materiálního světa, dokázaných vědeckou metodou. Objev je tedy zpřístupnění některého přírodního vztahu, který již před svým objevením existoval (např. objevení Newtonova zákona).

Naproti tomu se vynález definuje jako vyřešení technického problému, které je nové a znamená ve srovnání se světovým stavem technický pokrok, projevující se novým nebo vyšším účinkem. Zjednodušeně se dá říci, že na rozdíl od objevu je vynález věc, která před svým vynalezením neexistovala (např. lokomotiva, hodinky).

Objevy ale nejsou bez významu pro vznik vynálezů a právě na objev může navazovat i několik vynálezů.

Počínaje 20. stol. Je hlavním znakem z hlediska techniky návaznost vynálezu (neboli inovace vyššího řádu) hned za vědeckým objevem, čímž se přibližování vědy k technice zkracuje. Tímto způsobem vznikají technické systémy a objekty označované jako „high tech“.

  

Vnitřní předpoklady techniky pro vývoj a vznik inovací

      Jako příklad vnitřních podmínek vývoje techniky uveďme klasický případ parní lokomotivy. Vynález parní lokomotivy je podmíněn vynálezem tlakového parního kotle včetně pojišťovacího ventilu (vynalezl Papin), vynálezem parního stroje (vynalezl Watt) a ještě vynálezem systému kolo kolejnice (vynálezce neznámý) a podobně. Toto vše je v tomto článku nazýváno technické okolí.

Další vnitřní podmínkou pro vývoj techniky je technologie, což je rozebráno v další kapitole.

Technické okolí je možno chápat jako technické objekty, na kterých se staví možnost vzniku kvalitativně nového technického objektu. Aby se stal technický objekt nebo jeho princip technickým okolím, musí se dostat do povědomí technické veřejnosti. Jsou však i technické objekty sloužící jen úzkému kruhu specialistů

Vývojové trendy (to znamená směry vývoje techniky) vycházejí z trvale působících vnitřních (a v některých případech i vnějších) podmínek vývoje techniky.

1. Normalizace, tzn. vytipování nejčastěji používaných dílů a součástek a jejich rozměrové, výkonové či funkční sjednocení (příklady: cihla, závit, šroub apod.).

2. Unifikace a modulové uspořádání. Unifikace je vytipování a používání zaměnitelných konstrukčních uzlů nebo jednotek a použití u jednoho druhu strojů (např. obráběcích, kolejových vozidel, letadel atd.). Modulové uspořádání, to je unifikace na vyšší úrovni čili konstrukce v modulech, např. motor, kabina, podvozek atd.

3. Kompaktnost je směr, který umožňuje snížit spotřebu materiálu, avšak je v určitém rozporu z předchozími body.

4. Zvyšování technických parametrů, např. rychlost a výkon lokomotivy nebo automobilu, řezná rychlost u obráběcího stroje apod.

5. Úspora spotřebované energie je v opozici s předchozím požadavkem. Kompromis s tímto požadavkem znamená zvyšování účinnosti stroje, tzn. lepší využívání energie

6. Univerzálnost technického objektu je takový požadavek, aby technický objekt mohl vykonávat co nejvíce funkcí (např. lokomotiva, aby mohla být použita pro nákladní vlak, osobní vlak i rychlík.)

7. Specializace je specializování technického objektu na jednu určitou činnost, ve které dosahuje maximálních parametrů. Tento požadavek je v opozici s požadavkem 7.

8. Vývoj ve spirále. Zjednodušeně řečeno: využije se starý, dávno známý princip v novém technickém okolí. Např. pohon lodí plachtou. Známe staré známé jachty, kde jsou plachty ovládané lanovím, a nové technické okolí způsobí, že je možné ovládat plachty pomocí mechanizace a kurs je možno zadat na počítači, který je i s kormidlem automaticky ovládá.

9. Exaptace znamená, že starý známý princip (starý vynález) se použije k jinému účelu. Například oheň byl objeven proto, aby hřál - jeho původní aplikace je v podobě ohniště, krbu či kamen -  a jeho aplikace pro svícení v podobě svíčky, petrojejové a jiných lamp je exaptace. A další exaptace ohně v podobě aplikace v kamnech či sporáku slouží k přípravě jídla.

 

1.Technologie a inovace technického objektu

Technologie (jinak určení postupu výroby, vývoj procesu) je konkrétní postup přeměny pracovního předmětu ve výrobek, konkrétní spojitost jednotlivých fází zpracování produktu, postup jednotlivých operací, charakter a vlastnosti strojů a zařízení.

Dá se říci, že vztahy mezi pracovní silou a pracovními prostředky na jedné straně a objekty pracovní činnosti na druhé straně jsou realizovány technologií, ve které se též promítá technická empirie a úroveň přírodních věd. Každá inovace technického objektu musí být realizovatelná, to znamená, že musí být známa technologie, kterou by se inovace měla provést.

 

Poznámka:

    V současné době je slovo „technologie“ užíváno některými lidmi s netechnickým vzděláním nesprávně spíše ve smyslu slova „technika“. Tento omyl je způsoben překladem z anglického jazyka, kdy anglické „technology“ znamená česky správně „technika“.

 

Technická empirie

Nejprve musíme konstatovat, jaké má technická empirie zdroje a z čeho vychází. Technická empirie je především

a) získaná při vzniku, vývoji a výrobě technického objekt

b) získaná při provozu technického objektu

c) odpozorovaná od přírody

Technická empirie odpozorovaná od přírody je zkušenost, která pomohla při vzniku prvních vynálezů, kdy žádné jiné technické objekty neexistovaly. Ještě nyní se objevují technické objekty, které mají vzor v přírodě. Často však vede přímé kopírování přírody na scestí, např. ornitoptéra (tj. letadlo s mávajícími křídly) nikdy nevzlétla nebo naopak kolo nemá nikde v přírodě vzor.

Další vzorový příklad se týká stavitelství: Monumentální stavby starověku nebyly navrhovány podle žádné exaktní teorie, jejich dimense se určovaly empiricky a podle přímého napodobení přírody. Například rozměry sloupů starověkých chrámů se stanovovaly tak, že poměr průměru k jejich výšce byl roven poměru délky chodidla k výšce člověka. Poněvadž tento poměr je jiný u muže než u ženy, mívaly chrámy zasvěcené bohyním štíhlejší sloupy než chrámy zasvěcené bohům.

Jiný, tentokrát úspěšný, příklad odpozorování zákonitostí a vztahů využitelných v technice je nedávný, je to kybernetika, která má jeden ze svých vzorů fyziologii živočichů, a to zejména při projevech nervové soustavy.

Technická empirie je popsána v prvních třech bodech v tabulce "vztah metody a výpočetní techniky" na předešlé stránce "Podmínky inovace I". Technická empirie však nepůsobí jenom v těchto prvních třech bodech, je součástí návrhu technického objektu i v rámci ostatních bodů,  v těchto bodech však není hlavní složkou.

Technická empirie se kromě jiného realizuje v projekčních či konstrukčních kancelářích, kde jsou dvě skupiny tvůrců: Statik či výpočtář zde aplikuje poznatky exaktních věd a konstruktér či projektant vkládá především svou technickou empirii.