第3章-創(chuàng)新原理課件

1、20031 綜合創(chuàng)造原理綜合，從方法論的角度看，是指把研究對(duì)象的各個(gè)部分、各個(gè)方面和各種因素聯(lián)系起來加以考慮，從整體上把握事物的本質(zhì)和規(guī)律的一種思維法則。綜合創(chuàng)造，則是指運(yùn)用綜合法則的創(chuàng)新功能去尋求新的創(chuàng)造。它的基本模式如圖3-1所示。1.1 綜合創(chuàng)造的基本特征綜合創(chuàng)造的基本特征 20031 綜合創(chuàng)造原理非切割式綜合非切割式綜合 切割，是指為實(shí)現(xiàn)某一意圖，將一個(gè)事物切開或截取。非切割式綜合，是指為實(shí)現(xiàn)某一意圖，直接地將兩種或兩種以上事物，在保持其各自相對(duì)獨(dú)立的條件下，組合成為新的一體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式。這種綜合，不是簡單的拼湊，而是使事物由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展。 非切割式綜合非切割式綜合舉例：萬向鉸鏈機(jī)

2、構(gòu)。單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)軸1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)鈾3作變速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生慣性力和振動(dòng)。雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)的創(chuàng)意是將兩個(gè)單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)的非切割式綜合，實(shí)現(xiàn)主、從動(dòng)軸1、3的角速度恒等。1.2 綜合創(chuàng)造的基本途徑綜合創(chuàng)造的基本途徑 20031 綜合創(chuàng)造原理20031 綜合創(chuàng)造原理20031 綜合創(chuàng)造原理2003 切割式綜合切割式綜合：為實(shí)現(xiàn)某一創(chuàng)新意圖，切割和截取兩種或兩切割式綜合：為實(shí)現(xiàn)某一創(chuàng)新意圖，切割和截取兩種或兩種以上事物的某些部分種以上事物的某些部分(要素要素)，在保持其各自相對(duì)獨(dú)立性，在保持其各自相對(duì)獨(dú)立性的條件下，組合成為新一體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式。的條件下，組合成為新一體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式。 切割

3、式綜合又分為兩種情況：第一種是事物的部分與切割式綜合又分為兩種情況：第一種是事物的部分與整體相結(jié)合；第二種是部分與部分相組合。整體相結(jié)合；第二種是部分與部分相組合。2003 切割式綜合-車鉆銑機(jī)床 由電動(dòng)機(jī)1、帶傳動(dòng)2、車削主軸箱3、鉆銑主軸箱4、進(jìn)給板5、尾座6和床身7等組成。以車床為基礎(chǔ)，切割了鉆銑床主軸箱綜合而成。 20032 分離創(chuàng)造原理分離創(chuàng)造原理 分離創(chuàng)造原理是把某一創(chuàng)造對(duì)象進(jìn)行科學(xué)的分解或離散，使其主要問題能從復(fù)雜現(xiàn)象中暴露出來，從而理清創(chuàng)造者的思路，便于人們抓住主要矛盾或?qū)で竽撤N設(shè)計(jì)特色。 分離原理在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中，提倡將事物打破并分解，而綜合原理則提倡組合和聚集，因此，分離原

4、理是與綜合原理思路相反的另一個(gè)創(chuàng)造原理。 例如：整體式家具組合式家具。組合式機(jī)床，組合式夾具、模塊化機(jī)床 。2. 1 分離創(chuàng)造的基本特征分離創(chuàng)造的基本特征 20032 分離創(chuàng)造原理分離創(chuàng)造原理 結(jié)構(gòu)分離創(chuàng)造結(jié)構(gòu)分離創(chuàng)造 結(jié)構(gòu)分離是對(duì)已有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)造性分解來尋求創(chuàng)新的一種思路。在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解，可以考慮能否減少或剔除某些零部件，以提高產(chǎn)品性能；或考慮能否進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組結(jié)構(gòu)重組，使產(chǎn)品在性能上發(fā)生新的變化。 例如：上上“熱熱”下冷的新型冰箱下冷的新型冰箱 ，西門子三溫區(qū)冰箱。傳統(tǒng)冰箱，上冷下熱。2. 2 分離創(chuàng)造的基本途徑分離創(chuàng)造的基本途徑 20032 分離創(chuàng)造原理分離創(chuàng)造原理 市場(chǎng)細(xì)分創(chuàng)造

5、按照消費(fèi)者的需要、動(dòng)機(jī)及購買行為的多元性和差異性，將整體市場(chǎng)劃分為若干子市場(chǎng)或細(xì)分市場(chǎng)，即將消費(fèi)者區(qū)分為若干類似性的消費(fèi)者群。 應(yīng)用市場(chǎng)細(xì)分創(chuàng)造，通常以職業(yè)、年齡、性別、地域、環(huán)境、時(shí)差、經(jīng)濟(jì)條件等市場(chǎng)變量作為細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)，然后按照形成差異的原則進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 例如：科技三項(xiàng)，丘陵地帶用桑樹伐條機(jī)的研發(fā)，填補(bǔ)我區(qū)丘陵地帶桑樹伐條機(jī)的空白。2. 2 分離創(chuàng)造的基本途徑分離創(chuàng)造的基本途徑 20033 移植創(chuàng)造原理移植創(chuàng)造原理 借用某一領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)成果，引用或滲透到其他領(lǐng)域，用以變革或改進(jìn)已有事物或開發(fā)新產(chǎn)品，就是移植創(chuàng)造。 移植創(chuàng)造是一種應(yīng)用廣泛的創(chuàng)新思路，通覽人類的科技創(chuàng)新成果，廣泛使用移植創(chuàng)造原

6、理。 例如，設(shè)計(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的化油器，移植了香水吸霧器的工作原理；有軌電車的設(shè)計(jì)，移植了滑冰鞋溜冰的運(yùn)行原理；火車黑匣子移植了飛機(jī)黑匣子的設(shè)計(jì)原理；組合機(jī)床、模塊化機(jī)床的設(shè)計(jì)移植了積木玩具的結(jié)構(gòu)方式 。3. 1 移植創(chuàng)造的基本特征移植創(chuàng)造的基本特征 20033 移植創(chuàng)造原理移植創(chuàng)造原理 移植原理創(chuàng)造移植原理創(chuàng)造 移植原理創(chuàng)造，是將某種科學(xué)技術(shù)原理向新的研究領(lǐng)域或設(shè)計(jì)課題上類推和外延，獲得新的成果。由于原理功能具有普遍性和廣泛的作用，所以移植原理創(chuàng)造更能使思維發(fā)散。只要某種科技原理轉(zhuǎn)移至新的領(lǐng)域具有可行性，再輔以新的結(jié)構(gòu)或新的工藝設(shè)計(jì)，就可以實(shí)現(xiàn)一系列創(chuàng)新。 例如：磁性滑動(dòng)軸承：利用磁極同性相斥原

7、理，軸頸與軸瓦互不接觸而呈懸浮狀態(tài)，在旋轉(zhuǎn)過程中摩擦阻力很小。機(jī)床滾動(dòng)導(dǎo)軌：對(duì)推力滾子軸承結(jié)構(gòu)方式的移植。移植材料：將某一領(lǐng)域使用的傳統(tǒng)材料向新的領(lǐng)域轉(zhuǎn)移，由此產(chǎn)生變革。3. 2 移植創(chuàng)造的基本途徑移植創(chuàng)造的基本途徑 20034 物場(chǎng)分析原理物場(chǎng)分析原理 解決創(chuàng)造課題的本質(zhì)問題是消除課題的技術(shù)矛盾，而技術(shù)矛盾是由物理矛盾決定的。只有消除物理矛盾，才能最終解決創(chuàng)造課題。如何分析和消除物理矛盾，可以運(yùn)用物場(chǎng)分析原理。 物場(chǎng)，是指物質(zhì)與物質(zhì)之間相互作用和相互影響的一種聯(lián)系。比如，人聽到電鈴響聲。其中“電鈴”、“人”屬于“物質(zhì)”的概念?！皥?chǎng)” “聲場(chǎng)”。“電玲”與“人”之間存在著一個(gè)“聲場(chǎng)” 。 構(gòu)成

8、一個(gè)物場(chǎng)需要三個(gè)要素：兩個(gè)物質(zhì)和一個(gè)場(chǎng)。 任何物場(chǎng)都可以分為3種類型： 完全物場(chǎng)體系（即滿足物場(chǎng)三要素要求的物場(chǎng)體系，它是一種能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)之間相互作用和影響的完整技術(shù)體系 ）、不完全物場(chǎng)體系、非物場(chǎng)體系。4. 1 物場(chǎng)分析的概念物場(chǎng)分析的概念 20034 物場(chǎng)分析原理物場(chǎng)分析原理 物場(chǎng)分析的基本內(nèi)容就是在判別物場(chǎng)類型的前提下進(jìn)行創(chuàng)造性思考，或?qū)Ψ俏飯?chǎng)體系或不完全物場(chǎng)體系進(jìn)行補(bǔ)建，或?qū)ν耆飯?chǎng)體系中的要素進(jìn)行變換以發(fā)展物場(chǎng)。無論補(bǔ)建或變換，其最終目的都是使物場(chǎng)三要素之間的相互作用更為有效，功能更加完整和可靠。 運(yùn)用物場(chǎng)分析原理創(chuàng)造時(shí)，思考要點(diǎn)如下。 1）課題分析 分析創(chuàng)造課題的出發(fā)點(diǎn)和期望達(dá)到的目

9、的。搞清課題屬何技術(shù)領(lǐng)域，已知什么，未知什么，限制條件有哪些，等等。 2）分析物場(chǎng)類型 按照物場(chǎng)的三要素要求，判斷創(chuàng)造課題已知條件能夠構(gòu)造成哪些類型的物場(chǎng)體系。4. 2 物場(chǎng)分析的創(chuàng)造原理物場(chǎng)分析的創(chuàng)造原理 20034 物場(chǎng)分析原理物場(chǎng)分析原理 3）進(jìn)行物場(chǎng)改造思考 （a）對(duì)非物場(chǎng)體系或不完全物場(chǎng)體系，要補(bǔ)建成完全物場(chǎng)體系。 補(bǔ)建成完全的物場(chǎng)體系，其措施是移植引進(jìn)作為完全物場(chǎng)體系所不可缺少的元素，而這種引進(jìn)的元素應(yīng)當(dāng)是發(fā)生相互作用的，而不是無關(guān)的元素。 （b）對(duì)完全物場(chǎng)體系進(jìn)行要素置換。 物場(chǎng)效率的大小與要素的性質(zhì)相關(guān)。對(duì)于已成完全物場(chǎng)的技術(shù)體系，可以考慮用更有效的場(chǎng)（如電磁場(chǎng)）來取代另一類場(chǎng)

10、（如機(jī)械場(chǎng)），或用更有效的物質(zhì)采置換效能較差的物質(zhì)。 4）形成新的技術(shù)體系形態(tài)。 對(duì)確定的新物場(chǎng)體系進(jìn)行技術(shù)性構(gòu)思，使之成為具有技術(shù)形態(tài)的新技術(shù)體系。4. 2 物場(chǎng)分析的創(chuàng)造原理物場(chǎng)分析的創(chuàng)造原理 20034 物場(chǎng)分析原理物場(chǎng)分析原理 例：冷凍機(jī)密封檢測(cè)方案設(shè)計(jì)求解家用電冰箱中冷凍機(jī)密封不良檢測(cè)設(shè)備的原理方案。課題分析 家用電冰箱中的冷凍機(jī)中充滿著氟利昂和潤滑油，如果密封不良，氟利昂和潤滑油都會(huì)外漏。因此，檢測(cè)密封不良的問題實(shí)際上就是判斷是否有工作介質(zhì)或潤滑油外漏。物場(chǎng)分析 傳統(tǒng)的檢漏方式是人工觀察，在這種技術(shù)體系中，“潤滑油”、“氟利昂”是物質(zhì)，但相互作用的物質(zhì)與場(chǎng)沒有構(gòu)成完整的物場(chǎng)，因此傳

11、統(tǒng)檢漏方式是一種原始的非物場(chǎng)體系。 因此，運(yùn)用物場(chǎng)分析原理，要把非物場(chǎng)體系補(bǔ)建成非人工檢測(cè)泄漏的完全物場(chǎng)體系。20034 物場(chǎng)分析原理物場(chǎng)分析原理 完全物場(chǎng)體系的建立 根據(jù)物場(chǎng)三要素的條件，思考方向集中在尋找與潤滑油泄漏有作用關(guān)系的物質(zhì)及起聯(lián)系作用的技術(shù)場(chǎng)。 引進(jìn)物質(zhì)熒光粉，物理場(chǎng)紫外線輻射。其技術(shù)體系的工作原理是：將摻有熒光粉的潤滑油注入冷凍機(jī)，在暗室里用紫外光照射冷凍機(jī)，根據(jù)通過密封不嚴(yán)處滲漏出的潤滑油中熒光粉發(fā)出的光，來確定滲漏部位。 根據(jù)上述原理可以開發(fā)冷凍機(jī)滲漏自動(dòng)檢測(cè)裝置。20035 還原創(chuàng)造原理還原創(chuàng)造原理 還原創(chuàng)造原理，是指創(chuàng)造者回到“創(chuàng)造原點(diǎn)”進(jìn)行創(chuàng)新思考的一種創(chuàng)造模式。 所

12、謂創(chuàng)造原點(diǎn)，簡單地說，就是驅(qū)使人們創(chuàng)造的最基本的出發(fā)點(diǎn)或歸宿。5. 1 還原創(chuàng)造的概念還原創(chuàng)造的概念 20035 還原創(chuàng)造原理還原創(chuàng)造原理 還原換元，是還原創(chuàng)造的基本模式。 還原換元是指先還原后換元。還原思考時(shí)，不以現(xiàn)有事物的改進(jìn)作為創(chuàng)造的起點(diǎn)，沿著現(xiàn)成技術(shù)思想的指向繼續(xù)同向延伸，而是首先拋棄思維定勢(shì)的影響，迫本溯源，使創(chuàng)造起點(diǎn)還原到創(chuàng)造原點(diǎn)，再通過置換有關(guān)技術(shù)元素進(jìn)行創(chuàng)造。5. 2 還原創(chuàng)造的基本模式還原創(chuàng)造的基本模式20035 還原創(chuàng)造原理還原創(chuàng)造原理 按照還原換元原理，首先思考食品保鮮的原點(diǎn)在哪里？ 能夠保鮮食品的根本原因在于能夠有效地滅殺和抑制微生物的生長。凡具有這種功能的裝置都可用來

13、保鮮食品。這就是創(chuàng)新設(shè)計(jì)食品保鮮裝置的創(chuàng)造原點(diǎn)。 從這創(chuàng)造原點(diǎn)出發(fā)，可以進(jìn)行換元思考，即用別的辦法來取代傳統(tǒng)的冷凍方案。 結(jié)合逆反思維的應(yīng)用，可以用微波滅菌的技術(shù)方案，開發(fā)出微波保鮮裝置。經(jīng)過微波加熱滅菌的食品，不僅能保持原有形態(tài)、味道，而且鮮度比冷凍時(shí)更好。 還可以采用靜電保鮮方法，開發(fā)設(shè)計(jì)出電子保鮮裝置。還原創(chuàng)造舉例還原創(chuàng)造舉例食品保鮮裝置的新設(shè)計(jì)食品保鮮裝置的新設(shè)計(jì) 20036 價(jià)值優(yōu)化原理價(jià)值優(yōu)化原理 提高產(chǎn)品價(jià)值是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)。這里所說的價(jià)值有其特定的含義，它是指產(chǎn)品的功能與成本的相對(duì)關(guān)系；設(shè)F為產(chǎn)品具有的功能，C為取得該功能所耗費(fèi)的成本，則產(chǎn)品的價(jià)值V為：6. 1 產(chǎn)品價(jià)值的概念產(chǎn)品價(jià)值的概念性能價(jià)格比性能價(jià)格比 CFV 提高性能價(jià)格比。二次世界大戰(zhàn)以后，在美國開展了關(guān)丁價(jià)值分析(Value Analysis，簡稱VA)和價(jià)值工程(Value Engineering，簡稱VE)的研究。精品課件精品課件！精品課件精品課件！20036 價(jià)值優(yōu)化原理價(jià)值優(yōu)化原理 1）保持產(chǎn)品功能不變的前提下，著眼于降低成本，從而達(dá)到提高價(jià)值的目的，這是價(jià)值優(yōu)化的般目標(biāo)。