產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計課件

第二章機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計

2.1概述第二章機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計

2.1概述12.1.1創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)涵產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理論、方法與工具是基于現(xiàn)代設(shè)計理論和方法，應(yīng)用微電子、信息、管理等現(xiàn)代科學技術(shù)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、用戶滿意的價格和款式（造型色彩）、提高產(chǎn)品的功能、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期為目的的一切設(shè)計技術(shù)的總稱。產(chǎn)品創(chuàng)新理論、方法與工具技術(shù)研究的宗旨是從產(chǎn)品的工作特性和功能目標出發(fā)，在特定技術(shù)、經(jīng)濟和社會等具體條件下，根據(jù)相鄰學科的原理，創(chuàng)新性地設(shè)計產(chǎn)品，并使它在技術(shù)及經(jīng)濟上達到最佳水平。該技術(shù)鼓勵設(shè)計人員，從原來固有的常規(guī)設(shè)計模式中跳出來，用新觀點、新原理、新方法來設(shè)計新產(chǎn)品。在發(fā)明了新產(chǎn)品后，在技術(shù)領(lǐng)先的有利條件下，將該技術(shù)領(lǐng)域擴展，并形成此方面的技術(shù)優(yōu)勢。產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理論、方法與工具的研究范圍大體可分為：產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計、降低成本設(shè)計、快速設(shè)計、仿真與虛擬設(shè)計、智能設(shè)計、廣義優(yōu)化設(shè)計等設(shè)計技術(shù)。2.1.1創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)涵產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理論、方法與工具是基于22.1.2創(chuàng)新的重要性隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展及其在各個領(lǐng)域的滲透，知識經(jīng)濟已見初見端倪，全球經(jīng)濟一體化趨勢日益增強?？梢钥闯?，21世紀綜合國力的競爭，主要是科學技術(shù)及創(chuàng)新性人才的競爭。隨著我國改革開放的深入，我國工業(yè)企業(yè)已經(jīng)通過制造裝備的引進，縮短了與發(fā)達工業(yè)化國家的差距。目前制約我國工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，是如何提高技術(shù)創(chuàng)新能力和技術(shù)開發(fā)能力。所以提高知識與技術(shù)創(chuàng)新，是我國工業(yè)發(fā)展的迫切要求。我國機械制造業(yè)普遍存在產(chǎn)品落后、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、市場低迷等情況，關(guān)鍵在于企業(yè)缺乏快速響應(yīng)市場的新產(chǎn)品開發(fā)及制造技術(shù)創(chuàng)新的機制和能力。隨著我國市場的進一步開放以及進入世界貿(mào)易組織，我國民族工業(yè)產(chǎn)品與國外產(chǎn)品的競爭必將越來越激烈，增強知識與技術(shù)創(chuàng)新能力是民族產(chǎn)業(yè)取得成功的關(guān)鍵因素之一。2.1.2創(chuàng)新的重要性隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展及其在各個領(lǐng)域32.1.2創(chuàng)新的重要性江澤民在1995年全國科學技術(shù)大會上的講話中指出：“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力。如果自主創(chuàng)新能力上不去，一味靠技術(shù)引進，就永遠難以擺脫技術(shù)落后的局面，一個沒有創(chuàng)新能力的民族，難以屹立于世界先進民族之林”。江澤民高屋建瓴的講話充分闡明了創(chuàng)新的重要性、緊迫性，也引起了整個社會對創(chuàng)新的關(guān)注，創(chuàng)新已成為了目前社會的一個重要音符：科研上，國家科技部在制定863計劃中，明顯加大了對有創(chuàng)新的點子的支持，而不像以前那么重視研究的成功率，有時科研失敗也能獲得非常寶貴的經(jīng)驗；商業(yè)上，風險資金制度已基本完善，一個人，只要有好的創(chuàng)意，就很有可能獲得風險資金，開拓自己的事業(yè)；生活上，風靡一時的腦筋急轉(zhuǎn)彎打破常規(guī)思路，給出意外的答案，不僅在生活中隨處可見，而且在近幾次春節(jié)晚會上也成為小品節(jié)目的主要創(chuàng)作手段；許多地方和高校不但成立了創(chuàng)新協(xié)會，而且還要舉辦創(chuàng)新設(shè)計大賽。2.1.2創(chuàng)新的重要性江澤民在1995年全國科學技術(shù)大會42.1.2創(chuàng)新的重要性現(xiàn)在越來越多的教育家、人才學家一致認為，古今中外在各個領(lǐng)域里做出重大貢獻的杰出人物，他們所共同具有的最關(guān)鍵的必要條件，既不是得天獨厚的過人的天資，也不是令人羨慕的難得的機遇，而是卓越出眾的創(chuàng)新能力。我們國家要培養(yǎng)諾貝爾獎獲得者，就必須重視在教育中貫穿創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。要迎接科學技術(shù)突飛猛進和知識經(jīng)濟迅速興起的挑戰(zhàn)，最重要的是堅持創(chuàng)新。創(chuàng)新能力是人的能力中最重要、最寶貴、層次最高的一種能力。它包含著多方面的因素，其核心因素是創(chuàng)新思考能力。正如愛因斯坦所說：“人是靠大腦解決一切問題的?！比祟^腦中的創(chuàng)新思考活動是人的創(chuàng)新實踐活動的“骨髓”、“基石”。沒有思考中的創(chuàng)新，就沒有實踐中的創(chuàng)新。一個民族的進步，需要有不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品來推動，創(chuàng)新設(shè)計思想的形成需要系統(tǒng)的培養(yǎng)才能達到。2.1.2創(chuàng)新的重要性現(xiàn)在越來越多的教育家、人才學家一致認52.1.3現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢二戰(zhàn)以后的幾十年來，各主要發(fā)達工業(yè)國家先后開始重視起對設(shè)計技術(shù)的研究，如英國從60年代開始，就以國家政策和財力來支持發(fā)展與推廣設(shè)計新技術(shù)；德國提出“設(shè)計就是科學”，且其設(shè)計學的發(fā)展已初具規(guī)模；美國成立有“設(shè)計委員會”。日本同樣也非常重視設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，將設(shè)計看作是技術(shù)、經(jīng)濟、美學和人機學的一體化整體，并極力推廣和采用新技術(shù)，從而大大提高了機械產(chǎn)品在國際市場的競爭力。近年來，在國際上每年召開一次與設(shè)計有關(guān)的國際會議，探討設(shè)計的新理論和新方法。我國工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展經(jīng)歷了一個曲折的過程。以前都是憑借設(shè)計者的經(jīng)驗，以模仿為主，故局限性大。從20世紀60年代開始，加強了新產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計與實驗研究工作，從而使設(shè)計從仿制和經(jīng)驗設(shè)計逐漸走向?qū)嶒炑芯亢陀嬎惴治鲭A段。到了20世紀80年代，開始在國內(nèi)介紹一些國際上的先進技術(shù)與方法。同時將計算機引入設(shè)計領(lǐng)域，對設(shè)計工作的發(fā)展起了很大的推動作用。2.1.3現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢二戰(zhàn)以后的幾十年來，各主要62.1.3現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢在創(chuàng)新設(shè)計方面，隨著科技和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，計算機在設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用已越來越廣闊，創(chuàng)新也由原來的仿生法、智爆法、聯(lián)想法、形象思維法和陣列法等基于認知的方法（CognitiveApproach）過渡向基于系統(tǒng)的方法（SystemApproach）方向發(fā)展，對設(shè)計進程和設(shè)計對象進行建模、模擬人類的認知思維模式，極大地推進了創(chuàng)新設(shè)計的自動化，并且利用系統(tǒng)論和信息論的研究成果，創(chuàng)新設(shè)計開始向智能化發(fā)展。近幾年來，我國在創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)方面開展對產(chǎn)品功能原理創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和形態(tài)創(chuàng)新等方面理論及技術(shù)基礎(chǔ)研究，為此著重研究創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)中的原理方案設(shè)計目錄（PCDC）、創(chuàng)新問題求解理論（TIPS）、材料選擇，從而通過對原理方案的優(yōu)選、分解和組合來產(chǎn)生新的原理方案；利用求解理論解決工程系統(tǒng)中新的需求與不能滿足要求的舊系統(tǒng)之間的沖突問題，以及利用不同的材料選擇來達到完全創(chuàng)新的設(shè)計結(jié)果。2.1.3現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢在創(chuàng)新設(shè)計方面，隨著科技和72.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)1、寬廣的知識面與良好的知識構(gòu)成知識創(chuàng)新是通過科學研究獲得新的基礎(chǔ)科學和技術(shù)科學知識的過程。創(chuàng)新知識包括科學發(fā)現(xiàn)和科技發(fā)明兩個方面，而技術(shù)創(chuàng)新大多為后者。發(fā)明創(chuàng)新或技術(shù)創(chuàng)新是利用自然科學原理或規(guī)律，進行創(chuàng)新思維的過程和結(jié)果。所以，要提高機械科學與工程研究中的創(chuàng)新能力，就必須掌握寬廣的自然科學知識。作為創(chuàng)新性人才，在知識爆炸的今天，獲取知識顯得十分重要。寬廣的知識面就像是創(chuàng)新的倉庫，當知識面越寬，面臨問題時的解決方法就會越多。就如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)學方法一出來，就被應(yīng)用到了許多領(lǐng)域，正是因為這些領(lǐng)域的專家學者關(guān)心專業(yè)以外的學科發(fā)展，才能及時地把其它學科的成果應(yīng)用到本專業(yè)中。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)1、寬廣的知識面與良好的知識構(gòu)成82.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)一個寬廣的知識面如果沒有一個好的知識構(gòu)成來支撐它，最終也將成為無用的知識。我國解放初期對大學生的知識構(gòu)成要求不太合理，那時的要求是“又紅又?！?，除了所學專業(yè)及政治外，其它知識甚少。而且專業(yè)分類相當細，機械學科中連焊接都是一個本科專業(yè)。這樣的知識構(gòu)成，必然導致解決實際問題的能力差，創(chuàng)新能力不強，這是我國應(yīng)試教育盛行的必然后果。由于這個現(xiàn)象，十五年前，國家教委進行了新一輪的教改方案，方向很明確：淡化專業(yè)，重視基礎(chǔ)，強調(diào)動手能力的培養(yǎng)。由于當今社會不同學科間的交叉滲透逐漸增強，掌握不同學科的知識，塑造復合型人才顯得尤為重要。如果一個學生能同時精通機械與美術(shù)兩學科，那他就能在工業(yè)設(shè)計上大顯身手。學科一旦上升到了哲學高度，它們之間都是互通的。一門學科往往能從其它學科中吸取許多有用的思想方法。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)一個寬廣的知識面如果沒有一個好的知識構(gòu)92.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)2、重視創(chuàng)新思維的訓練創(chuàng)新思維方法有很多，但其中的逆向思維方法和發(fā)散思維方式是我們應(yīng)該注重的兩種思維方式。在科研過程中，往往有許多的中間試驗會失敗，甚至會得到與期望相反的結(jié)果。遇到這種情況也并非都是壞事，要善于使用逆向思維法。因為對于研究目標相反的事物，失敗恰恰是一個成功的結(jié)果。如在尋找減摩固體潤滑材料的過程中，卻很可能發(fā)現(xiàn)了某種耐磨材料。在研究某種難加工材料時，卻有可能發(fā)明刀具材料。一旦我們有了創(chuàng)新發(fā)明，發(fā)散思維就會大有用處。對于雙容塑料瓶，就可以運用發(fā)散性思維，不但可以用在裝兩種配方的洗發(fā)液上，而且可以用在沐浴露、洗發(fā)素和護發(fā)素、等。只要抓住了雙容瓶的最根本特征“隔離化學成分”，而兩種化學成分在使用時卻需要一起用的，或同樣的用法卻需要在不同時段內(nèi)用的，一切滿足這條件的物品都可以用雙容塑料瓶來包裝。重視創(chuàng)新思維的訓練，在平時多注重這方面的培養(yǎng)，才能在創(chuàng)新設(shè)計上左右逢源。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)2、重視創(chuàng)新思維的訓練102.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)3、多觀察，勤思考，不斷改進現(xiàn)有產(chǎn)品。創(chuàng)新設(shè)計的很大部分在于對現(xiàn)有產(chǎn)品的改進。創(chuàng)新來源于實際需求。如果在生活中你會想，要是這個產(chǎn)品怎樣改一下就好了，當你這樣想，一個創(chuàng)新的源泉就形成了。然而我們往往缺乏重視這樣的源泉，許多企業(yè)只滿足于目前狀況，不去找產(chǎn)品不足之處并加以改進，從而喪失了很多商機。我國景德鎮(zhèn)的瓷器舉世聞名，但它生產(chǎn)出來的瓷茶杯在西歐卻未能競爭過有些對手。原因之一是，我們沒有設(shè)想一下西歐人用中國茶杯有沒有不方便的地方。亞洲有個國家的商人卻注意到了西歐人用瓷茶杯喝茶的情景：西歐人的鼻子特別高，用中國生產(chǎn)的茶杯喝茶，鼻子會老碰著杯子。于是他們開動腦筋研制了一種斜口杯，西歐人用它來喝茶喝水，就不必再擔心鼻子會碰到茶杯了。僅僅做了這么一點小小的改進，使他們制造的瓷杯在銷售量上就超過了我國景德鎮(zhèn)生產(chǎn)的瓷杯。創(chuàng)新是企業(yè)的立足之本，而要創(chuàng)新，企業(yè)就不應(yīng)該滿足現(xiàn)狀，不該只停留在照搬模仿，也不甘于循規(guī)蹈矩，而要不斷追求完善。當今社會已進入個性消費時代，如果僅僅停留在原有的水平而不前進的話，很快就會被社會所淘汰。由于人們不斷追求完善，整個社會才會更加美好！2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)3、多觀察，勤思考，不斷改進現(xiàn)有產(chǎn)品。112.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)4、積極動手，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，學好基本的創(chuàng)新技能，積累創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)驗。再好的產(chǎn)品創(chuàng)意，也需要動手才能實現(xiàn)。許多人有好的想法，但一直讓它停留在腦海里而不付之于行動，這是一種很大的浪費。有許多事只有動手做了才知道成不成，就如索尼特有的單槍三束彩色顯像管特麗瓏（Trintron）技術(shù)，就是嘗試了幾年常規(guī)方法的失敗后，最終動手試試“單電子槍，同走三束電子光會怎么樣？”，這才導致了最終的成功。用這種原理制成的彩色顯示器，亮度與對比度比普通顯示器提高30%，所以它至今仍是高端領(lǐng)域的首選。有許多現(xiàn)實問題，只有在動手后才能發(fā)覺，所以動手是創(chuàng)新設(shè)計中不可缺少的一環(huán)。不斷的動手，不斷的失敗，只要能堅持下去，就培養(yǎng)了創(chuàng)新精神。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)4、積極動手，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，學好基本的122.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)創(chuàng)新精神表現(xiàn)為鍥而不舍，對選定的創(chuàng)新目標不懈追求，不達目的，決不罷休。只有這樣，才能在想方設(shè)法實現(xiàn)目標的過程中取得創(chuàng)新和突破。失敗本身并不可怕，可怕的是沒有承受失敗的能力。日本著名的本田技研，最初只生產(chǎn)摩托車，從二十世紀六十年代才開始設(shè)計制造汽車。由于當時的汽車業(yè)已非常發(fā)達，競爭十分激烈，剛制造汽車時的感受是“百分之九十九的失敗產(chǎn)生百分之一的成功”，但公司從零開始，堅持不懈地努力創(chuàng)新，目前已成為日本第二大汽車制造企業(yè)，每年汽車的產(chǎn)銷量是整個中國的幾倍。本田成功的一個很大原因是能承受失敗，并且永不言敗。學好基本的創(chuàng)新技能，就是要求能動手把創(chuàng)新的意思表達出來。學機械專業(yè)的，設(shè)計的產(chǎn)品往往不能用手做出來，通常用三視圖來表達。然后這種三視圖只局限于專業(yè)技術(shù)人員中，一個復雜的設(shè)計往往不能很好的表達，在當今產(chǎn)品中曲面運用越來越普遍的情況下更是如此。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)創(chuàng)新精神表現(xiàn)為鍥而不舍，對選定的創(chuàng)新目132.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)所以現(xiàn)在的本科生應(yīng)該熟練掌握一門三維設(shè)計軟件，現(xiàn)在高檔的軟件能做任何形狀的曲面，而且產(chǎn)品設(shè)計完后，還能看到照片級真實的產(chǎn)品效果。而且建立的模型還能用于有限元分析，運動學與動力學分析，NC代碼自動生成等設(shè)計后處理，這樣便能大大增強設(shè)計的表達方法以及提高設(shè)計效率。學好了創(chuàng)新技能，別人可以更容易了解設(shè)計作品內(nèi)涵，產(chǎn)品的成功率當然也就提高了。由于計算機技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)新也可以求助于計算機了。目前美國已開發(fā)了基于原蘇聯(lián)的發(fā)明創(chuàng)新方法學（TRIZ）理論而開發(fā)的計算機輔助創(chuàng)新軟件。TRIZ研究人員組織分析研究了世界近250萬件發(fā)明專利，綜合多個學科領(lǐng)域的原理、法則形成了TRIZ的理論體系。其主要目的是研究人類進行發(fā)明創(chuàng)新、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學原理和法則。這種軟件的問世，對于降低創(chuàng)新設(shè)計的難度，具有重要意義。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)所以現(xiàn)在的本科生應(yīng)該熟練掌握一門三維設(shè)142.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)積累創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)驗。從失敗中找原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓。只有不斷總結(jié)，才有進步，“失敗是成功之母”，許多的成功都是在不斷避免失敗后才產(chǎn)生的。如索尼的開發(fā)人員在隨身聽的內(nèi)置麥克風的問題上，遭遇了許多困難。因為麥克風要做在機子里面，所以要盡可能地提高靈敏度，從而能更好地記錄外界的聲音?？伸`敏度一提高，機器內(nèi)部充滿密密麻麻的雜聲源，以及電動機的聲音都會錄進去。機械式隨身聽無法杜絕內(nèi)部聲源，而外置麥克風即不美觀，攜帶也不方便。為了滿足這互相矛盾的兩個條件，經(jīng)歷了許多失敗的試驗，最終使用了AGC電路才解開難題。AGC電路能根據(jù)周圍聲音的大小，提高或降低靈敏度，使用了這種電路，做出了調(diào)節(jié)器。當聲音變大時，靈敏度就降低，聲源較小時，靈敏度就馬上提高了。采用了這種電路，使機械式隨身聽內(nèi)裝麥克風成為可能。設(shè)計時遇到的類似矛盾非常多，我們可以從中吸取他們解決的此問題的寶貴經(jīng)驗。我稱它為“乘法經(jīng)驗”，因為最終調(diào)節(jié)矛盾雙方是通過一個調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)，這個調(diào)節(jié)器具有線性調(diào)整功能。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)積累創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)驗。從失敗中找原因，總結(jié)152.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)眾所周知，生產(chǎn)線上的自動化，最難以實現(xiàn)的是裝配環(huán)節(jié)，而用壓扣設(shè)計的概念，一下繞過了這一傳統(tǒng)障礙，有利于提高生產(chǎn)率，降低工人數(shù)。菲利浦剃須刀聞名于世，在它的設(shè)計中，也采用了卡扣設(shè)計的思想，許多部件的聯(lián)結(jié)都是用扣來實現(xiàn)的，看來優(yōu)秀的設(shè)計理念在先進的企業(yè)中是相通的。留意身邊的優(yōu)秀產(chǎn)品，分析這些創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)驗，對我們提高創(chuàng)新設(shè)計會有很有幫助。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)眾所周知，生產(chǎn)線上的自動化，最難以實現(xiàn)162.3創(chuàng)新性思維

設(shè)計是一種創(chuàng)新性的勞動，尤其是功能原理的設(shè)計。作為完成創(chuàng)新性勞動的設(shè)計人員就必須具備一定的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新性思維是創(chuàng)新力的核心，深刻認識和理解創(chuàng)新性思維的實質(zhì)、類型和特點，不僅有助于掌握已經(jīng)開發(fā)出來的現(xiàn)有的創(chuàng)新技法，而且能夠推動和促進人們對新的創(chuàng)新方法的開拓。這對于提高產(chǎn)品的設(shè)計水平和質(zhì)量，具有決定性意義。2.3創(chuàng)新性思維設(shè)計是一種創(chuàng)新性的勞動，尤其是功能172.3.1

創(chuàng)新性思維的含義及實質(zhì)

創(chuàng)新活動是人們對未知世界的認識、發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的活動過程。在這一過程中，感覺、知覺、記憶、想象等心理機制，都將發(fā)生一定的作用，但起主要作用的是思維和想象，合起來簡稱創(chuàng)新性思維。在一定意義上講，“思維永遠是創(chuàng)新性的”，但思維的創(chuàng)新性的程度是有差異的。當碰到的問題較為復雜，不能直接依靠已經(jīng)掌握的經(jīng)驗、知識、理論、方法等加以解決，而必須經(jīng)過獨立思考，將儲存在頭腦中的各種信息加以重新分析和組合，形成新的聯(lián)系，才能滿足需要。這種思維對比于常規(guī)思維稱為創(chuàng)新性思維。創(chuàng)新性思維是整個創(chuàng)新活動中體現(xiàn)出來的思維方式。它是多種思維類型的復合體，特別是那些成對思維類型的辯證綜合。把握創(chuàng)新性思維的關(guān)鍵是在認識不同思維類型的特點、功用的基礎(chǔ)上，進行綜合運用。2.3.1創(chuàng)新性思維的含義及實質(zhì)創(chuàng)新活動是人182.3.2創(chuàng)新性思維的類型

一、形象思維與抽象思維形象思維與抽象思維是依據(jù)在思考問題的過程中所運用的思維元素的表達形式的不同，即思維活動運用的材料形式不同而劃分的。

形象思維是理性認識。它所使用的“材料”或思維“細胞”通常不是抽象的概念，而是形象化的“意象”。意象是對同類事物形象的一般特征的反映。例如在設(shè)計一個零件或一臺機器時，設(shè)計者在頭腦中浮現(xiàn)出該零件或機器的形狀、顏色等外部特征，以及在頭腦中將想象中的零件或機器進行分解、組裝等等的思維活動，就屬于形象思維。在工程技術(shù)的創(chuàng)新活動中，形象思維是基本的思維活動，起著重要作用。工程師在構(gòu)思新產(chǎn)品時，無論是對新產(chǎn)品的外形設(shè)計，還是內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計以及工作原理設(shè)計，形象思維都起著不可忽視的作用。運用形象思維，可以激發(fā)人們的想象力和聯(lián)想、類比能力。例如行星軋壓法就是形象思維激發(fā)聯(lián)想而發(fā)明的(圖2-1行星軋壓法)。2.3.2創(chuàng)新性思維的類型一、形象思維與抽象192.3.2創(chuàng)新性思維的類型以往將金屬軋制成板材，是將金屬原料送到兩個軋輥之間，靠兩個軋輥的轉(zhuǎn)動和原料板的推進而完成的。這種方法對于延展性好的鋼材適用，但較脆的金屬材料在軋制中會出現(xiàn)裂紋。為了解決這一技術(shù)難題，日本某特種鋼廠的一位技術(shù)人員絞盡了腦汁。一天，他無意中被妻子在面板上桿面條的姿勢和方法所吸引，于是想到了軋制鋼板的一種新方法，原理如圖2-2所示。其上部是一固定盤（相當于面板），在原料板的下部分布若干條工作軋輥（相當于桿面杖），它們安裝在轉(zhuǎn)動的軋輥上。行星軋制方法就這樣誕生了。抽象思維是以抽象的概念和推論為形式的思維方式。概念是反映事物或現(xiàn)象的屬性或本質(zhì)的思維形式。例如“泵”這一概念反映了各種類型的泵在替代人的勞動、輸送流體方面的共同特征。掌握概念是進行抽象思維，從事科學創(chuàng)新活動的最基本的手段。圖2-1行星軋壓法2.3.2創(chuàng)新性思維的類型以往將金屬軋制成板材，是將202.3.2創(chuàng)新性思維的類型

抽象思維是以抽象的概念和推論為形式的思維方式。概念是反映事物或現(xiàn)象的屬性或本質(zhì)的思維形式。例如“泵”這一概念反映了各種類型的泵在替代人的勞動、輸送流體方面的共同特征。掌握概念是進行抽象思維，從事科學創(chuàng)新活動的最基本的手段。形象思維和抽象思維作為人類理性思維認識中的兩種思維形式，都是以感性認識為基礎(chǔ)，都可以認識事物的本質(zhì)，而且在大多數(shù)情況下二者是相互滲透，交互作用的。形象思維不存在固定不變的邏輯通道，這是創(chuàng)新的有利條件；抽象思維較為嚴密，但靈活性和新奇性方面相對較差。因此，在實際創(chuàng)新過程中，應(yīng)該把二者很好地結(jié)合起來，以發(fā)揮各自的優(yōu)勢，互相補充，相輔相成，創(chuàng)新出更多的成果。2.3.2創(chuàng)新性思維的類型抽象思維是以抽象的概念和212.3.2創(chuàng)新性思維的類型

二、發(fā)散思維與集中思維

發(fā)散思維又稱輻射思維，它是指思維者根據(jù)問題提供的信息，不依常規(guī)，而是沿著不同的方向和角度，從多方面尋求問題的各種可能答案的一種思維方式。其模式如圖2-2所示。發(fā)散思維在人們的言語或行為表達上具有三個明顯的特征，即流暢、靈活和獨特。利用這三個基本特征可以衡量一個人發(fā)散思維能力的大小。

發(fā)散思維在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品開發(fā)中具有特別重要的意義。在技術(shù)原理的開發(fā)方面，運用發(fā)散思維可以多側(cè)面、多角度、多領(lǐng)域、多場合地對同一技術(shù)原理的應(yīng)用途徑進行設(shè)想。這樣可以促使多種新產(chǎn)品問世。總之，發(fā)散思維是使人擺脫習慣性思維的束縛，獨辟蹊徑、推陳出新，出奇制勝的一種非常重要的思維方式。圖2-2發(fā)散思維2.3.2創(chuàng)新性思維的類型二、發(fā)散思維與集中思維發(fā)222.3.2創(chuàng)新性思維的類型集中思維是與發(fā)散思維相對應(yīng)，也稱收斂思維。它是一種在大量設(shè)想或方案的基礎(chǔ)上,引出一兩個正確答案或引出一種大家認為最好的答案的思考方式。其模式如圖2-3。集中思維的特征是來自各方面的知識和信息都指向同一問題。其目的在于通過對各種相關(guān)知識和不同方案的分析、比較、綜合、推理，從中引出答案。和發(fā)散思維相比，集中思維的操作更多地依賴于邏輯方法，也更多地滲透著理性因素，因此，其結(jié)論一般較為嚴謹。

圖2-3集中思維2.3.2創(chuàng)新性思維的類型集中思維是與發(fā)散思維相對應(yīng)232.3.2創(chuàng)新性思維的類型

一個創(chuàng)新成果的出現(xiàn)，既需要以充分的信息為基礎(chǔ)，設(shè)想多種方案，又需要對各種信息進行綜合、歸納，從多種方案中找出較好方案，即通過多次的發(fā)散、收斂、再發(fā)散、再收斂的循環(huán)，才能真正完成。因此，在一個完整的創(chuàng)新活動中，集中思維和發(fā)散思維作為兩種思維形式是相互補充、相輔相成的。發(fā)散思維能力越強，提出的可能方案越多樣化，才能為集中思維在進行判斷時提供較為廣闊的回旋余地，也才能真正體現(xiàn)集中思維的意義。反過來，如果只是毫無限制地發(fā)散而無集中思維，發(fā)散也就失去了意義。2.3.2創(chuàng)新性思維的類型一個創(chuàng)新成果的出現(xiàn)，既需242.3.2創(chuàng)新性思維的類型

三、邏輯思維與非邏輯思維

邏輯思維是嚴格遵守邏輯規(guī)則按步就班、有條不紊地進行思維的一種思考方式。邏輯規(guī)則是人們在總結(jié)思維活動經(jīng)驗和規(guī)律的基礎(chǔ)上概括出來的。邏輯思維的操作方法主要是分析和綜合、歸納和演繹。

非邏輯思維是同邏輯思維相對而言的另一種思維方式。其基本特征是，非邏輯思維不嚴格遵循邏輯格式，表現(xiàn)為更具靈活性的自由思維；而其成果或結(jié)論往往能夠突破常規(guī)，具有鮮明的新奇性，但是或然性很大。正因為如此，非邏輯思維的基本功能在于啟迪心智，擴展思路。其基本形式包括聯(lián)想、想象、直覺和靈感。非邏輯思維是創(chuàng)新力的主要構(gòu)成成分，在創(chuàng)新性活動中起著十分重要的作用，科學上的重大發(fā)現(xiàn)，技術(shù)上的新發(fā)明、新突破，很多都得益于這一思維形式。2.3.2創(chuàng)新性思維的類型三、邏輯思維與非邏輯思維252.3.2創(chuàng)新性思維的類型四、直達思維與旁通思維直達思維是指解決問題始終不離開問題的情境和要求進行思考的直接思維方法；旁通思維是指通過對問題情境和條件的分析、辨識，將問題轉(zhuǎn)換成另一等價問題，或以某一種問題為中介間接地去解決問題的思維方法。直達思維的優(yōu)點是直接面對問題情境，可以快速達到目標。它對于解決較為簡單的問題特別有效。旁通思維是一種靈活的思維方式，沒有固定的格式，往往從問題的外圍著眼來尋求解決的方法。例如，要解決工程技術(shù)結(jié)構(gòu)問題，首先研究與之相類似的生物結(jié)構(gòu)；要解決機械產(chǎn)品的某些技術(shù)問題，卻先從光、電等領(lǐng)域?qū)ふ曳椒ǎ鹊?。旁通思維在創(chuàng)新活動中是一種非常有用的思維方式。在創(chuàng)新活動中旁通思維和直達思維應(yīng)互為使用、互為補充。尤其重要的是，只要通過旁通思維以后又反歸到直達思維，才能真正解決所提出的問題。2.3.2創(chuàng)新性思維的類型四、直達思維與旁通思維262.3.3創(chuàng)新性思維的特點

創(chuàng)新性思維具有獨創(chuàng)性、連動性、多向性、綜合性等特點。

1．獨創(chuàng)性具有與前人和眾人不同的獨特見解，能突破一般思維的常規(guī)，或改變更新固有的狀態(tài)。思維的獨創(chuàng)性結(jié)果會引出新原理、新模式或新方法。如電開關(guān)，許多年一直是機械式的結(jié)構(gòu)。隨著新技術(shù)的運用，現(xiàn)在創(chuàng)新出觸摸式、感應(yīng)式、聲控式及光控式開關(guān)。功能原理設(shè)計上的創(chuàng)新和突破，為技術(shù)和生活帶來新局面。獨創(chuàng)性思維具有求異性，敢于向“完美無缺”的事物提出懷疑，敢于向陳規(guī)舊習挑戰(zhàn)，敢于否定思想上的“框框”，勇于從新的角度分析和尋求。獨創(chuàng)性思維就是一種通過突破求異而探索新途徑的思維。

2．連動性即“自此思彼”的思維能力，引導人們由已知探索未知。它常以三種形式表現(xiàn)出來：一是縱向連動：發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象后，立即向縱深考慮，探究其產(chǎn)生的原因；二是逆向連動：看到一種現(xiàn)象后，立即想到它的反面；三是橫向連動：發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象后，便聯(lián)想到特點與之相似、相關(guān)的事物。2.3.3創(chuàng)新性思維的特點創(chuàng)新性思維具有獨創(chuàng)性、272.3.3創(chuàng)新性思維的特點

3．多向性

從多種不同的角度考慮和分析問題，使思路開闊，解法寬廣。這種思維的產(chǎn)生并獲得成功，主要是依賴于：⑴發(fā)散機智—在一個問題面前，盡量提出多種設(shè)想、多種答案；⑵換元機智—靈活地變換影響事物質(zhì)和量的諸多因素中的某一個，從而產(chǎn)生新的思路；⑶轉(zhuǎn)向機智—思維在一個方向受阻時，立即轉(zhuǎn)向另一個方向；⑷創(chuàng)優(yōu)機智—用心尋找最優(yōu)答案。2.3.3創(chuàng)新性思維的特點3．多向性282.3.3創(chuàng)新性思維的特點4．綜合性對已有的材料進行綜合概括，找出其規(guī)律，或利用已有的信息、現(xiàn)象、概念等進行組合，形成新的技術(shù)思路或設(shè)計出新產(chǎn)品。這種思維特點必須通過三種能力體現(xiàn)出來：一是“智慧雜交能力”，即善于選取前人智慧寶庫中的精華，通過巧妙結(jié)合，形成新的成果；二是“思維統(tǒng)攝能力”，即把大量概念、事實和觀察材料綜合在一起，加以整理，形成科學概念和系統(tǒng)；三是“辯證分析能力”，即對占有的材料進行深入分析，把握它們的個性特點，然后從這些特點中概括出事物的規(guī)律。2.3.3創(chuàng)新性思維的特點4．綜合性292.4創(chuàng)新技法有人說20世紀的最大發(fā)明，是發(fā)明了指導人們進行創(chuàng)造發(fā)明的方法——創(chuàng)新技法,美國稱之為創(chuàng)造力工程,日本稱之為創(chuàng)造工作，俄國稱為創(chuàng)造力技術(shù)或發(fā)明技法，我國稱為創(chuàng)新技法或創(chuàng)造技法。是人們通過研究有關(guān)創(chuàng)造發(fā)明的心理過程，總結(jié)、提煉出人們在創(chuàng)造發(fā)明、科學研究或創(chuàng)造性解決問題的實踐活動中的有效方法和程序總稱。創(chuàng)新技法的本質(zhì)特征就是開拓性和創(chuàng)新性，也具有可操作性、可思維性、技巧性、探索性和獨創(chuàng)性等基本特點。研究結(jié)果表明，創(chuàng)新性思維要通過創(chuàng)新性技法引入創(chuàng)新活動。關(guān)于創(chuàng)新性技法有許多種，如智力激勵法、提問追溯法、聯(lián)想類推法、反向探求法、系統(tǒng)搜索法、組合法等等。由于創(chuàng)新技法的復雜性,其理論體系至今還不夠成熟,然而關(guān)于創(chuàng)新技法的開發(fā)、普及和發(fā)展在近代還是十分迅速的,特別是人機系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用以來,其發(fā)展更為迅速。據(jù)統(tǒng)計,至今已提出創(chuàng)新技法340余種。2.4創(chuàng)新技法有人說20世紀的最大發(fā)明，是發(fā)明了指導人們302.4.1創(chuàng)新技法分類Allazusman等人依據(jù)創(chuàng)新技法所使用的方法和方式,將其分為七大類:第一,條件/激發(fā)/組織技法利用某些特殊的條件或方式來幫助人們突破固有觀念的束縛,最大限度地發(fā)揮創(chuàng)新思維能力的一系列技法,如拿破侖技法、音樂激蕩法。第二,發(fā)散技法從多種角度、方面去考慮問題,在一片“渾沌”中誘發(fā)創(chuàng)新思維的技法,如頭腦風暴法—智力激勵法。第三,集中創(chuàng)新技法圍繞一定的中心或目標進行思考的技法,如特性列舉法。第四,系列技法以一定的順序,依據(jù)一系列中心化或隨意的步驟進行系統(tǒng)性思考的技法,如ＱＦＤ法。第五,焦點式技法在直覺、經(jīng)驗或已有知識的基礎(chǔ)上確定研究和開發(fā)的方向,進行單步或多步的思考、篩選時所運用的技法。如問題逆向創(chuàng)新法。第六,展開性技法根據(jù)基礎(chǔ)的創(chuàng)新技法模型發(fā)展起來的新技法,如ＴＲＩＺ模型演變技法、技術(shù)性演變方法。第七,創(chuàng)新知識型技法。根據(jù)從人類已有的創(chuàng)造經(jīng)驗中發(fā)展出的結(jié)構(gòu)性知識進行思考創(chuàng)新的技法。如矛盾點核表法、40條發(fā)明原則法。2.4.1創(chuàng)新技法分類Allazusman等人依據(jù)創(chuàng)新技法312.4.1創(chuàng)新技法分類日本創(chuàng)造學會會長恩田彰和日本創(chuàng)造力開發(fā)所所長高橋浩將創(chuàng)新技法分成三類:第一,擴散發(fā)現(xiàn)技法。圍繞創(chuàng)新發(fā)明的對象,利用發(fā)散思維來誘發(fā)出各種各樣的創(chuàng)造性設(shè)想的創(chuàng)新技法。第二,綜合集中技法。就是通過收集情報信息,并按一定程序進行集中思維的創(chuàng)新技法。第三,創(chuàng)新意識培養(yǎng)技法。這是一種前期創(chuàng)新技法,其用意在于培養(yǎng)人的注意力,并誘發(fā)創(chuàng)新思維的萌芽。另外,還有臺灣中華創(chuàng)意發(fā)展協(xié)會分類的發(fā)散技法、收斂技法及統(tǒng)合技法;胡信貴等人分類的發(fā)散思維法、聚合思維法、想象思維法;劉仲林提出的ＬＺ分類法等。2.4.1創(chuàng)新技法分類日本創(chuàng)造學會會長恩田彰和日本創(chuàng)造力開322.4.2智力激勵法在上述各種創(chuàng)造技法中智力激勵法是目前各國企業(yè)使用最為廣泛、實際操作證明行之有效的創(chuàng)新技法。智力激勵法是通過特定的會議或其他方式來造成創(chuàng)新者之間的思維“激勵”，使與會者聯(lián)想和創(chuàng)造性想象，激發(fā)靈感，以獲得量大、面廣、質(zhì)高的創(chuàng)新性解題設(shè)想。智力激勵法一般只適用于解決比較簡單的問題。如果問題涉及面很廣，包括因素太多，或者需要仔細推敲研究，就不能使用這種方法2.4.2智力激勵法在上述各種創(chuàng)造技法中智力激勵法是目前各332.4.2智力激勵法1.智力激勵法的起源及發(fā)展智力激勵法也稱頭腦風暴法，是20世紀30年代由美國創(chuàng)新學奠基人奧斯本發(fā)明的。智力激勵法是世界上最早付諸實施的創(chuàng)造技法。這種方法的使用，使許多原來受專業(yè)知識框框所限制的問題，在非本專業(yè)人員的快速構(gòu)思中，從不同的方向和程度上產(chǎn)生了突破，為創(chuàng)新性解決問題提供了許多新的線索，在工程技術(shù)、經(jīng)營管理、創(chuàng)新發(fā)明等方面取得成功。如今，智力激勵法在世界各地廣泛傳播，在美國它是最常用的創(chuàng)新技法，在德國它是普及率最高的創(chuàng)新技法，在日本的一些職工教育中，選擇智力激勵法的約占70%。目前中國許多企事業(yè)單位也在重點推廣智力激勵法，智力激勵法已經(jīng)成為學習創(chuàng)新法的首選技法。2.4.2智力激勵法1.智力激勵法的起源及發(fā)展342.4.2智力激勵法2.智力激勵法的形式智力激勵法是一種組織員工集體開展創(chuàng)新發(fā)明活動的方法。具體做法是：組織召開獻計獻策會議，會議要求參加的人都能盡情地發(fā)表意見，充分發(fā)揮想象力，鼓勵大家在別人提出設(shè)想的基礎(chǔ)上進行補充和綜合，進一步提出自己的新設(shè)想。會議要盡可能創(chuàng)新出活躍的氣氛，歡迎提出奇特的設(shè)想，追求較高的創(chuàng)新技法。這種方法的使用，使許多原來受專業(yè)知識框框所的效率，而且要求從始至終針對目標。之后，會議將提出的所有設(shè)想進行歸納、整理、處理，將那些有使用價值、奇特而富有創(chuàng)新性的想象逐步轉(zhuǎn)化成實用性的設(shè)計方案?；境绦蛞妶D2—4.問題智力激勵會準備召開智力激勵會創(chuàng)意整理四項基本原則創(chuàng)意成果圖2—4智力激勵法基本程序2.4.2智力激勵法2.智力激勵法的形式問題智力激勵召開352.4.2智力激勵法智力激勵會參加人可以分成兩種類型的創(chuàng)新集體：(1)設(shè)想開發(fā)組——由善于想象，而且善于用語言準確表達這種想象的人組成；(2)設(shè)想論證組——由善于歸納、分析的人組成。設(shè)想開發(fā)組氣氛熱烈、無拘無束地展開討論，其任務(wù)是為課題尋找各種解題思路的設(shè)想。這些設(shè)想可以是現(xiàn)實的、具體的、嚴肅的、珍貴的，也可以是無邊無際的、模糊的、幻想的、說笑式的。德國有一個口號：“即使看起來很荒謬的設(shè)想也比沒有好。”在提出設(shè)想時不要求對設(shè)想進行可行性論證，同時也不用對其提出批評。要把所有的設(shè)想都整理好后轉(zhuǎn)入設(shè)想論證組。設(shè)想論證組負責對設(shè)想進行分析和研究，其中大部分內(nèi)容被直接舍棄，對有參考價值的則提出實用性方案。2.4.2智力激勵法智力激勵會參加人可以分成兩種類型的創(chuàng)新362.4.2智力激勵法3.會議規(guī)則為保證會議能在一種活躍的氣氛中進行，讓與會者都能以比較輕松愉快的心情參加會議，并且保持較高的工作效率，需要制定以下規(guī)則：(1)禁止批評、議論，對任何設(shè)計思想都不做判斷性的結(jié)論，也不要自謙和表揚。(2)提倡擴張思維，任意思考。(3)追求設(shè)想的數(shù)量。(4)集中注意力，針對目標。(5)參加會議的人不分上下級。(6)不要私下交談或袖手旁觀。(7)各種設(shè)計思想一律按順序記錄下來。2.4.2智力激勵法3.會議規(guī)則372.4.2智力激勵法4.智力激勵法的各種準備工作(1)選擇課題選擇課題時目標不要太大，要突出主體進行必要的介紹說明，使每一位參加者都感到心中有數(shù)。(2)確定主持人會議的主持人對會議的效果有很大的影響，要設(shè)法使會議在愉快而熱烈的氣氛中進行，要善于引導大家的思路朝著目標方向發(fā)展，要能夠抓住主題。(3)由不同專業(yè)的人組成小組一般情況下包括主持人、記錄員，每組8~12人，既有內(nèi)行又有外行，且比例勻稱。這樣，大家各抒己見，啟發(fā)的效果會更明顯。(4)頭腦運動前的準備活動這個活動包括擴展思維訓練、觸類旁通的啟發(fā)、打破常規(guī)進行思考、轉(zhuǎn)變觀察或思維的角度等方面的練習。2.4.2智力激勵法4.智力激勵法的各種準備工作382.4.2智力激勵法５.智力激勵法的開發(fā)設(shè)想階段(1)由主持人公布課題并介紹情況公布課題的同時要把目前存在的問題說明。一般情況下，與智力激勵法一同使用的是希望列舉法、缺點列舉法、逆向思考法等，這些方法的特點是能夠比較直觀地發(fā)現(xiàn)問題，便于進行擴散思維。(2)突破慣性思維，大膽進行自由聯(lián)想突破思維慣性對于成年人來說比較困難，大家都認為邏輯思維和豐富的經(jīng)驗是成年人的標準，而發(fā)表不切實際的想法會顯得幼稚。但為獲取更多的創(chuàng)新性設(shè)想，大家一定要有求異、求新、求奇的想法，歡迎提出不切實際的想法。(3)進行思路提示主持人要準備幾套啟發(fā)、延續(xù)大家思路的方法，這樣可以使課題開發(fā)逐步進行，但要注意引導性的發(fā)言，不要帶有任何框框。(4)創(chuàng)新一種頭腦運動會的氣氛引入體育競爭的方法，限定時間。2.4.2智力激勵法５.智力激勵法的開發(fā)設(shè)想階段392.4.2智力激勵法6.提案的分類處理通過智力激勵法提出的方案設(shè)想是五花八門的，有些甚至是很奇怪的，應(yīng)該把這些設(shè)想加以分類處理。分類原則：(1)確定實用性設(shè)想。實用性設(shè)想是指目前的技術(shù)手段可以實現(xiàn)的設(shè)想。這類設(shè)想是把現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能等稍加改進就能成為一種新產(chǎn)品，或者是與其它產(chǎn)品進行組合，增加功能、擴大用途成為一種新產(chǎn)品。確定性設(shè)想篩選出之后，還應(yīng)進行完善，將設(shè)想發(fā)展成實用性方案。(2)幻想性設(shè)想的歸納。有些目前技術(shù)水平還無法滿足設(shè)想要求的設(shè)想，有些可作為幻想性設(shè)想，這類設(shè)想的擴展性很大，日后可能會成為實用性設(shè)想。(3)平凡及重復的設(shè)想應(yīng)舍棄。2.4.2智力激勵法6.提案的分類處理402.4.2智力激勵法8.須注意的幾個問題(1)切不可虎頭蛇尾有些智力激勵會開得很熱鬧，大家發(fā)表了不少意見，但并沒有認真地把設(shè)想落實成為實用性方案。所以一定要注重設(shè)想提出后的歸納、整理、分類處理。(2)選題恰當題目切不可太大，否則涉及面太廣，大量的設(shè)想提出后不易集中，使主要矛盾不突出，達不到解決問題的效果。(3)技法組合使用智力激勵法只是進行集體創(chuàng)新活動的一種提出設(shè)想的方式，為了把開發(fā)出的有創(chuàng)意的設(shè)想完善起來，還必須熟練掌握有關(guān)技法，并使用技法把創(chuàng)新性的設(shè)想轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵱眯苑桨浮?.4.2智力激勵法8.須注意的幾個問題412.4.3列舉法列舉法作為一種發(fā)明創(chuàng)新技法，是以列舉的方式把問題展開，用強制性的分析尋找創(chuàng)新的目標和途徑。列舉法的主要作用是幫助人們克服感知不足的障礙，迫使人們將一系列事務(wù)的特性細節(jié)統(tǒng)統(tǒng)列舉出來，挖掘出熟悉事物的各種缺陷，思考希望達到的具體目的和指標。這樣做，有利于幫助人們抓住問題的主要方面，強制性地進行有的放矢的創(chuàng)新思維。在列舉法的運用中，根據(jù)所依據(jù)的基本原理不同，可以劃分為希望點列舉法、缺點列舉法和特性列舉法三類。下面以希望點列舉法為例，對列舉法的基本原理和操作程序進行討論。2.4.3列舉法列舉法作為一種發(fā)明創(chuàng)新技法，是以列舉的方式422.4.3列舉法一、希望點技法概述現(xiàn)在，許多新產(chǎn)品、新服務(wù)的出現(xiàn)，都是滿足人們某種需要的產(chǎn)物。希望就是人們期待達到的某種目的或出現(xiàn)的某種情況，是人類需要心理的反映。希望點，是指從大量的希望中凸現(xiàn)出來的某種亮點、熱點、焦點或期盼。希望點的背后，隱藏著新矛盾或新問題。創(chuàng)新者通過列舉希望點來形成創(chuàng)新目標或課題，并通過設(shè)計去獲得新成果的方法，就是希望點列舉法。從思維角度看，列舉希望點是收斂思維與發(fā)散思維交替作用的過程。從某一模糊的需要出發(fā)，創(chuàng)新者發(fā)散思維，列舉出多種能滿足需要的希望點；然后有進行收斂思維，即選擇可實施創(chuàng)新的希望點。2.4.3列舉法一、希望點技法概述432.4.3列舉法運用希望點列舉法創(chuàng)新的基本運行程序如圖2-5所示。滿足需要列舉希望點分析希望點形成希望點開發(fā)設(shè)計創(chuàng)新成果它從滿足人們的需要出發(fā)，通過希望點列舉和分析形成創(chuàng)新課題，再經(jīng)過開發(fā)設(shè)計獲得創(chuàng)新成果。圖2-5希望點列舉法基本程序2.4.3列舉法運用希望點列舉法創(chuàng)新的基本運行程序如圖2-442.4.3列舉法三、技法運用要領(lǐng)１．掌握需要理論需要是一種心理狀態(tài)，是各種心理欲望的集合，是人們?yōu)榱俗陨砩婧途S持社會的發(fā)展，對政治、經(jīng)濟、教育、文化、科技等所產(chǎn)生的希望、期待和追求。人類的需要種類繁多。按照需要的對象不同，可以分為物質(zhì)需要和精神需要。物質(zhì)需要如對食物、衣服、住房、勞動工具、軍事設(shè)施等；精神需要如對知識、娛樂、美的享受和道德修養(yǎng)的需要，等等。按需要的用途差別，可以分為消費需要和生產(chǎn)需要。消費需要主要體現(xiàn)在人們對各種消費品及相關(guān)服務(wù)方面的追求；生產(chǎn)需要則指人們?yōu)榱诉M行生產(chǎn)，對各種工業(yè)品及相關(guān)服務(wù)的需要。按需要產(chǎn)生的時差不同，還可以分為現(xiàn)實需要和潛在需要?，F(xiàn)實需要是指當前顯著存在的需要，而潛在需要是相對現(xiàn)實需要而言的一種未來的需要。潛在需要可能是一種客觀存在、存在、但人們尚未意識到的需要，也可能是一種人們業(yè)已意識到，但因種種原因暫不能得到滿足的需要。在具備一定的條件和時機時，潛在需要會凸顯為現(xiàn)實需要。2.4.3列舉法三、技法運用要領(lǐng)452.4.3列舉法成就感需要尊重需要社交需要安全需要生理需要在上述的五個層次需要中，低層次的需要注重物質(zhì)的追求，高層次的需要則鐘情于精神方面的欲望。在不同歷史時期或不同條件下，人們總是按照需要與可能來決定自己所應(yīng)定位的層次。

圖2—6需要層次模型

如果按照需要的層次劃分，則有高低不同的5個層次的需要：生理需要、安全需要、社交需要、尊重需要和成就感需要（圖2-6）。2.4.3列舉法成就感需要尊重需要社交需462.4.3列舉法任何一種需要都不是孤立的，它與別的需要存在著一定的聯(lián)系。如果觀察一下滿足社會需要的成千上萬種產(chǎn)品中，對生活消費品的需要是最基本的，而且其產(chǎn)量、品種的增加必然推動生產(chǎn)資料產(chǎn)品的改進和增加。例如，人們首先需要衣、食、住、行，就發(fā)展了紡織品、食品、住房及交通工具等，然后才考慮生產(chǎn)制造上述產(chǎn)品的紡織機械、食品機械、建筑機械、通用機械等工業(yè)設(shè)備。即是說，對消費品的需要必然牽連對工業(yè)品的需要，而工業(yè)品的發(fā)展，反過來又會促進消費品的生產(chǎn)與開發(fā)，這兩種需要之間存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系，即構(gòu)成“消費需要推動生產(chǎn)需要，生產(chǎn)需要刺激消費需要”的互動模式。無數(shù)的事例表明，只要存在著社會需要，就會驅(qū)使人們?nèi)ミM行創(chuàng)造，并用創(chuàng)造成果去滿足這種需要?！爱a(chǎn)生需要→創(chuàng)造→滿足需要”，是社會需要與創(chuàng)新之間最基本的聯(lián)系，也是社會需要導致創(chuàng)造的動力學機制。2.4.3列舉法任何一種需要都不是孤立的，它與別的需要存在472.4.3列舉法(2)希望點列舉的方法列舉希望點，信息是基礎(chǔ)。運用列舉希望點法時，雖然只從某個信息點出發(fā)，但是對這個信息基點的確定不應(yīng)該孤立地思考，因為創(chuàng)新對象總是受到創(chuàng)新環(huán)境的制約和影響。這就是說，在運用技法確定創(chuàng)新目標時，還應(yīng)當審時度勢、洞察社會需求的發(fā)展趨勢。比如，創(chuàng)新者選擇消費品的開發(fā)作為自己的方向，首先應(yīng)當了解消費需求的宏觀趨勢與特點，從消費趨勢走向列舉出消費熱點。此外，根據(jù)各種行業(yè)或?qū)I(yè)信息資料，創(chuàng)新者更容易具體地把握住某一細分市場的消費需求希望，這比起自己從市場調(diào)研開始收集信息，要節(jié)省時間和經(jīng)費。尤其是在的當今信息化社會里，創(chuàng)新者依靠網(wǎng)絡(luò)信息，完全可以“足不出戶”就能掌握社會需求動態(tài)。在具體實施時，既可以個人去列舉，也可以運用智力激勵法進行群體列舉。2.4.3列舉法(2)希望點列舉的方法482.4.3列舉法（３）由于發(fā)散思維的運用，人們總可以列舉出多種希望，為了收斂成少數(shù)能形成創(chuàng)新課題的希望點，有必要對人們的希望進行分析，了解表面希望和內(nèi)心希望、普遍希望和特殊希望等問題。任何一位消費者，都有其表面希望與內(nèi)心希望。我們在分析關(guān)于消費希望的情報資料時，若僅以表面希望來構(gòu)思課題或方案，便容易造成失誤。因此，必須謹慎地進行鑒別，以列舉出人們心中真正的希望。在列舉的希望中，從時間上看，有現(xiàn)實的希望與未來的潛在希望，二者分別對應(yīng)現(xiàn)實需求與潛在需求。比如家庭希望安全，對防盜產(chǎn)品便有需求。防盜鎖和防盜門窗等產(chǎn)品，已大量進入千家萬戶，是現(xiàn)實希望的產(chǎn)物。家用保險柜、家用電腦報警系統(tǒng)等創(chuàng)意或新產(chǎn)品，對普通家庭來說還是今后的消費希望，當屬潛在希望的對象。搞創(chuàng)造發(fā)明，既可針對現(xiàn)實希望動腦筋，也可抓住潛在希望作文章。前者要審時度勢，兵貴神速；后者要高瞻遠矚，暗度陳倉。2.4.3列舉法（３）由于發(fā)散思維的運用，人們總可以列舉出492.4.3列舉法普遍希望是大多數(shù)人的希望，特殊希望是少數(shù)人的希望。比如提出“多胞胎嬰兒保健床”的設(shè)想，顯然是對特殊希望的滿足，因為對大多數(shù)家庭來說，多胞胎的現(xiàn)象很少見。列舉希望搞創(chuàng)新時，應(yīng)著重考慮一般希望，因為由此形成的創(chuàng)造成果更容易得到社會的認可和接受，相應(yīng)的市場容量也大一些。當然，對少數(shù)人的特殊希望（如殘肢人、左撇子、特殊生活習慣者等人的專門需要）也應(yīng)加以考慮，社會決不能遺忘他們的需求與期望。2.4.3列舉法普遍希望是大多數(shù)人的希望，特殊希望是少數(shù)人502.4.4其它創(chuàng)新技法概述上面我們詳細學習了創(chuàng)新技法的智力激勵法和列舉法。創(chuàng)新技法有許多種方法，由于課時的限制不能一一詳細介紹。下面就機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計常用的其它幾種創(chuàng)新技法作簡要介紹：一、類比法：從事物的千差萬別，不同程度的對應(yīng)和相似之處的類比中得到創(chuàng)新。如從面包加入發(fā)酵劑而疏松的類比，發(fā)明泡沫塑料；從人手蓋章類比，設(shè)計出印刷機等。二、移植法：把一種產(chǎn)品內(nèi)的先進技術(shù)應(yīng)用到另一種產(chǎn)品中，設(shè)計出新產(chǎn)品的方法。如電火花技術(shù)應(yīng)用于機械加工，產(chǎn)生了電火花加工機床；真空技術(shù)移植到家電產(chǎn)品，發(fā)明了吸塵器、收縮包裝機械。這種方法常能產(chǎn)生功能原理上突破性的創(chuàng)新。三、組合創(chuàng)新法：運用組合思維將已知的事物珠聯(lián)璧合，使新組合的事物在性能或服務(wù)功能等方面發(fā)生變化，以產(chǎn)生新的使用價值的創(chuàng)新技法。四、思考六帽法：這種技法不是要創(chuàng)新者列舉一系列思考的內(nèi)容,而是提出六種思考的模式和方向,即白帽(事實、數(shù)據(jù)、信息)、紅帽(直覺、感覺、情緒)、黑帽(判斷和警戒)、黃帽(邏輯推理)、綠帽(創(chuàng)造、取代和建議)、藍帽(控制或統(tǒng)攝,即元認知)。五、TRIZ方法：是基于知識的、面向人的發(fā)明問題解決系統(tǒng)化方法。2.4.4其它創(chuàng)新技法概述上面我們詳細學習了創(chuàng)新技法的智力512.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計1軟件介紹“InventionTools2.0”是工大創(chuàng)新公司跟蹤并采用TRIZ理論最新研究成果，基于知識和實例研發(fā)的創(chuàng)新工具軟件，是第一套國內(nèi)自主研發(fā)的計算機輔助概念設(shè)計創(chuàng)新軟件，適用于各種工程領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新，能幫助企業(yè)和工程技術(shù)人員解決產(chǎn)品開發(fā)的概念設(shè)計階段中的關(guān)鍵問題，高質(zhì)、高效、方便、實用地提出可行的創(chuàng)新設(shè)計方案，將設(shè)計引向正確的方向。InventionTools2.0是基于知識和實例的創(chuàng)新工具，能幫助不同工程領(lǐng)域的設(shè)計人員在產(chǎn)品概念設(shè)計階段解決產(chǎn)品開發(fā)中的關(guān)鍵問題和產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略問題，高質(zhì)高效的提出可行的創(chuàng)新設(shè)計方案，產(chǎn)生有競爭力的工作原理，大大加速企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新的進程。InventionTools2.0界面清晰，通過S曲線引導操作，易學易用，自動生成分析報告。2.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計1軟件介紹522.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計2.特點TRIZ是由一系列分析工具和基于知識的工具組成的理論體系。針對創(chuàng)新設(shè)計中問題復雜程度的不同，應(yīng)采用不同的工具來解決。實際上，如果不參考手冊或電子資料庫，設(shè)計者至少要掌握TRIZ中專利總數(shù)的10～15％才有可能實現(xiàn)上述要求。計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新軟件InventionTool2.0將TRIZ中的概念、原理、工具與知識庫緊密結(jié)合，應(yīng)用該軟件設(shè)計能充分利用全世界優(yōu)秀的工程設(shè)計實例，為正在開發(fā)中的產(chǎn)品提供設(shè)計參考，使設(shè)計快速、有效、高質(zhì)量地完成。3.軟件應(yīng)用一、幫助用戶預(yù)測技術(shù)進化規(guī)律，設(shè)計未來的產(chǎn)品。軟件提供了多條技術(shù)進化模式和技術(shù)進化路線，并帶有專用工程實例庫。模式及路線可幫助用戶預(yù)測產(chǎn)品未來的發(fā)展趨勢，定義產(chǎn)品創(chuàng)新方向，實現(xiàn)產(chǎn)品自主更新?lián)Q代的發(fā)展戰(zhàn)略，為產(chǎn)品創(chuàng)新、市場經(jīng)營策略的正確制定提供依據(jù)，使企業(yè)在市場競爭中始終處于領(lǐng)先地位。2.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計2.特點532.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計二、解決設(shè)計中的沖突問題，避免折中設(shè)計，創(chuàng)新設(shè)計的核心是解決設(shè)計中的沖突。軟件中包含的40條發(fā)明原理及工程實例庫是針對各工業(yè)領(lǐng)域中大量發(fā)明專利的總結(jié)。運用這些原理用戶可方便的解決沖突并得到創(chuàng)新性的解決方案。三、擴展用戶知識領(lǐng)域，提供各種功能解決方案軟件提供了大量物理、化學、幾何學等多學科科學原理，并配備專門設(shè)計的動畫進行演示。用戶可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計中的功能要求選擇相應(yīng)的原理，或利用效應(yīng)的控制及關(guān)聯(lián)將一個或多個原理組合實現(xiàn)功能，最終創(chuàng)新出新的概念，以此完成新功能的實現(xiàn)或改進已有功能的實現(xiàn)。2.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計二、解決設(shè)計中的沖突問題，避免折542.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計4.軟件模塊一、沖突模塊“沖突”普遍存在于各種產(chǎn)品的設(shè)計之中。技術(shù)沖突是指一個作用同時導致有用及有害兩種結(jié)果，也可指有用作用的引入或有害效應(yīng)的消除導致一個或幾個子系統(tǒng)或系統(tǒng)變壞。技術(shù)沖突常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之間的沖突。通過對250萬件專利的詳細研究，TRIZ理論提出用39個通用工程參數(shù)描述沖突。實際應(yīng)用中，首先要把組成沖突的雙方內(nèi)部性能用該39個工程參數(shù)中的2個來表示，然后在沖突矩陣中找出解決沖突的“發(fā)明原理”。TRIZ中的“發(fā)明原理”是由專門研究人員對不同領(lǐng)域的已有創(chuàng)新成果進行分析、總結(jié)，得到的具有普遍意義的經(jīng)驗，這些經(jīng)驗對指導不同領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新都有重要參考價值。在對全世界專利進行分析研究的基礎(chǔ)上，Altshuller等提出了40條發(fā)明原理。實踐證明這些原理對于指導設(shè)計人員的發(fā)明創(chuàng)新具有重要的作用。2.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計4.軟件模塊552.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計二、進化模塊從歷史觀點看，事物不斷地向前發(fā)展，而技術(shù)創(chuàng)新正是推動事物向前發(fā)展的直接動力。技術(shù)處于進化之中，預(yù)測未來技術(shù)進化的過程，快速開發(fā)新一代產(chǎn)品，迎接未來變化的挑戰(zhàn)，對任何制造企業(yè)競爭力的提高都起著重要作用。TRIZ中的產(chǎn)品進化理論將產(chǎn)品進化過程分為4個階段：嬰兒期、成長期、成熟期、退出期。處于前兩個階段的產(chǎn)品，企業(yè)應(yīng)加大投入，盡快使其進入成熟期，以便企業(yè)獲得最大效益；處于成熟期的產(chǎn)品，企業(yè)應(yīng)對其替代技術(shù)進行研究，使產(chǎn)品取得新的替代技術(shù)，以應(yīng)對未來的市場競爭；處于退出期的產(chǎn)品應(yīng)企業(yè)利潤急劇下降，應(yīng)盡快淘汰。這些可以為企業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃提供具體的、科學的支持。2.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計二、進化模塊562.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計“技術(shù)進化理論”通過對世界專利庫的分析，發(fā)現(xiàn)并確認了技術(shù)在結(jié)構(gòu)上進化的趨勢，即技術(shù)進化模式，每種進化模式都由多條進化路線，每條進化路線是從結(jié)構(gòu)進化的特點描述產(chǎn)品核心技術(shù)所處的狀態(tài)序列，其實質(zhì)是產(chǎn)品如何從一種核心技術(shù)移動到另一新的核心技術(shù)，在新技術(shù)里可能是性能極限提高，也可能是成本降低，或者是功能增加。即產(chǎn)品沿進化路線進化的過程是新舊核心技術(shù)更替的過程?；诋斍暗漠a(chǎn)品核心技術(shù)所處的狀態(tài)，按照進化路線，通過設(shè)計，可使其移動到新的狀態(tài)；有助于完成產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計和改進設(shè)計。并且，在一個工程領(lǐng)域中總結(jié)出的進化模式或定律及進化路線可在另一工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)，即技術(shù)進化模式與進化路線具有可傳遞性。2.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計“技術(shù)進化理論”通過對世界專利庫572.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計三、效應(yīng)模塊“效應(yīng)”是輸入、輸出之間的關(guān)系，是指應(yīng)用本領(lǐng)域特別是其它領(lǐng)域的有關(guān)定律解決設(shè)計中的問題，如采用物理、數(shù)學、化學、生物、電子等領(lǐng)域中的原理解決工程設(shè)計中的創(chuàng)新問題。系統(tǒng)用以實現(xiàn)一定的功能，效應(yīng)是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的原理。工程問題的解都是以物理和化學現(xiàn)象為基礎(chǔ)的，而所有各種解在進一步實現(xiàn)的過程中，總是要以某種形式利用物理和化學事件。物理和化學事件依靠物理和化學效應(yīng)的存在，并通過確定的幾何和物質(zhì)特征標志而發(fā)生于作用關(guān)系之中，這一作用關(guān)系促使需求功能得以實現(xiàn)。到目前為止，人類已總結(jié)出大量的物理、化學和幾何效應(yīng)，每一個效應(yīng)都可能是一大批問題的解決方案。2.4.５計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計三、效應(yīng)模塊58第二章思考題創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)涵是什么？創(chuàng)新設(shè)計有哪些重要性？創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)該具有哪些方面的基礎(chǔ)？創(chuàng)新性思維有哪些類型和特點？機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)方法有哪些類型？智力激勵法的特點和基本程序是什么？列舉法有幾種具體方法，各有何特點？類比法、移植法、組合創(chuàng)新法的特點與區(qū)別？第二章思考題創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)涵是什么？59演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！60第二章機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計

2.1概述第二章機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計

2.1概述612.1.1創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)涵產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理論、方法與工具是基于現(xiàn)代設(shè)計理論和方法，應(yīng)用微電子、信息、管理等現(xiàn)代科學技術(shù)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、用戶滿意的價格和款式（造型色彩）、提高產(chǎn)品的功能、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期為目的的一切設(shè)計技術(shù)的總稱。產(chǎn)品創(chuàng)新理論、方法與工具技術(shù)研究的宗旨是從產(chǎn)品的工作特性和功能目標出發(fā)，在特定技術(shù)、經(jīng)濟和社會等具體條件下，根據(jù)相鄰學科的原理，創(chuàng)新性地設(shè)計產(chǎn)品，并使它在技術(shù)及經(jīng)濟上達到最佳水平。該技術(shù)鼓勵設(shè)計人員，從原來固有的常規(guī)設(shè)計模式中跳出來，用新觀點、新原理、新方法來設(shè)計新產(chǎn)品。在發(fā)明了新產(chǎn)品后，在技術(shù)領(lǐng)先的有利條件下，將該技術(shù)領(lǐng)域擴展，并形成此方面的技術(shù)優(yōu)勢。產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理論、方法與工具的研究范圍大體可分為：產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計、降低成本設(shè)計、快速設(shè)計、仿真與虛擬設(shè)計、智能設(shè)計、廣義優(yōu)化設(shè)計等設(shè)計技術(shù)。2.1.1創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)涵產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理論、方法與工具是基于622.1.2創(chuàng)新的重要性隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展及其在各個領(lǐng)域的滲透，知識經(jīng)濟已見初見端倪，全球經(jīng)濟一體化趨勢日益增強?？梢钥闯?，21世紀綜合國力的競爭，主要是科學技術(shù)及創(chuàng)新性人才的競爭。隨著我國改革開放的深入，我國工業(yè)企業(yè)已經(jīng)通過制造裝備的引進，縮短了與發(fā)達工業(yè)化國家的差距。目前制約我國工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，是如何提高技術(shù)創(chuàng)新能力和技術(shù)開發(fā)能力。所以提高知識與技術(shù)創(chuàng)新，是我國工業(yè)發(fā)展的迫切要求。我國機械制造業(yè)普遍存在產(chǎn)品落后、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、市場低迷等情況，關(guān)鍵在于企業(yè)缺乏快速響應(yīng)市場的新產(chǎn)品開發(fā)及制造技術(shù)創(chuàng)新的機制和能力。隨著我國市場的進一步開放以及進入世界貿(mào)易組織，我國民族工業(yè)產(chǎn)品與國外產(chǎn)品的競爭必將越來越激烈，增強知識與技術(shù)創(chuàng)新能力是民族產(chǎn)業(yè)取得成功的關(guān)鍵因素之一。2.1.2創(chuàng)新的重要性隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展及其在各個領(lǐng)域632.1.2創(chuàng)新的重要性江澤民在1995年全國科學技術(shù)大會上的講話中指出：“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力。如果自主創(chuàng)新能力上不去，一味靠技術(shù)引進，就永遠難以擺脫技術(shù)落后的局面，一個沒有創(chuàng)新能力的民族，難以屹立于世界先進民族之林”。江澤民高屋建瓴的講話充分闡明了創(chuàng)新的重要性、緊迫性，也引起了整個社會對創(chuàng)新的關(guān)注，創(chuàng)新已成為了目前社會的一個重要音符：科研上，國家科技部在制定863計劃中，明顯加大了對有創(chuàng)新的點子的支持，而不像以前那么重視研究的成功率，有時科研失敗也能獲得非常寶貴的經(jīng)驗；商業(yè)上，風險資金制度已基本完善，一個人，只要有好的創(chuàng)意，就很有可能獲得風險資金，開拓自己的事業(yè)；生活上，風靡一時的腦筋急轉(zhuǎn)彎打破常規(guī)思路，給出意外的答案，不僅在生活中隨處可見，而且在近幾次春節(jié)晚會上也成為小品節(jié)目的主要創(chuàng)作手段；許多地方和高校不但成立了創(chuàng)新協(xié)會，而且還要舉辦創(chuàng)新設(shè)計大賽。2.1.2創(chuàng)新的重要性江澤民在1995年全國科學技術(shù)大會642.1.2創(chuàng)新的重要性現(xiàn)在越來越多的教育家、人才學家一致認為，古今中外在各個領(lǐng)域里做出重大貢獻的杰出人物，他們所共同具有的最關(guān)鍵的必要條件，既不是得天獨厚的過人的天資，也不是令人羨慕的難得的機遇，而是卓越出眾的創(chuàng)新能力。我們國家要培養(yǎng)諾貝爾獎獲得者，就必須重視在教育中貫穿創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。要迎接科學技術(shù)突飛猛進和知識經(jīng)濟迅速興起的挑戰(zhàn)，最重要的是堅持創(chuàng)新。創(chuàng)新能力是人的能力中最重要、最寶貴、層次最高的一種能力。它包含著多方面的因素，其核心因素是創(chuàng)新思考能力。正如愛因斯坦所說：“人是靠大腦解決一切問題的?！比祟^腦中的創(chuàng)新思考活動是人的創(chuàng)新實踐活動的“骨髓”、“基石”。沒有思考中的創(chuàng)新，就沒有實踐中的創(chuàng)新。一個民族的進步，需要有不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品來推動，創(chuàng)新設(shè)計思想的形成需要系統(tǒng)的培養(yǎng)才能達到。2.1.2創(chuàng)新的重要性現(xiàn)在越來越多的教育家、人才學家一致認652.1.3現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢二戰(zhàn)以后的幾十年來，各主要發(fā)達工業(yè)國家先后開始重視起對設(shè)計技術(shù)的研究，如英國從60年代開始，就以國家政策和財力來支持發(fā)展與推廣設(shè)計新技術(shù)；德國提出“設(shè)計就是科學”，且其設(shè)計學的發(fā)展已初具規(guī)模；美國成立有“設(shè)計委員會”。日本同樣也非常重視設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，將設(shè)計看作是技術(shù)、經(jīng)濟、美學和人機學的一體化整體，并極力推廣和采用新技術(shù)，從而大大提高了機械產(chǎn)品在國際市場的競爭力。近年來，在國際上每年召開一次與設(shè)計有關(guān)的國際會議，探討設(shè)計的新理論和新方法。我國工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展經(jīng)歷了一個曲折的過程。以前都是憑借設(shè)計者的經(jīng)驗，以模仿為主，故局限性大。從20世紀60年代開始，加強了新產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計與實驗研究工作，從而使設(shè)計從仿制和經(jīng)驗設(shè)計逐漸走向?qū)嶒炑芯亢陀嬎惴治鲭A段。到了20世紀80年代，開始在國內(nèi)介紹一些國際上的先進技術(shù)與方法。同時將計算機引入設(shè)計領(lǐng)域，對設(shè)計工作的發(fā)展起了很大的推動作用。2.1.3現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢二戰(zhàn)以后的幾十年來，各主要662.1.3現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢在創(chuàng)新設(shè)計方面，隨著科技和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，計算機在設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用已越來越廣闊，創(chuàng)新也由原來的仿生法、智爆法、聯(lián)想法、形象思維法和陣列法等基于認知的方法（CognitiveApproach）過渡向基于系統(tǒng)的方法（SystemApproach）方向發(fā)展，對設(shè)計進程和設(shè)計對象進行建模、模擬人類的認知思維模式，極大地推進了創(chuàng)新設(shè)計的自動化，并且利用系統(tǒng)論和信息論的研究成果，創(chuàng)新設(shè)計開始向智能化發(fā)展。近幾年來，我國在創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)方面開展對產(chǎn)品功能原理創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和形態(tài)創(chuàng)新等方面理論及技術(shù)基礎(chǔ)研究，為此著重研究創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)中的原理方案設(shè)計目錄（PCDC）、創(chuàng)新問題求解理論（TIPS）、材料選擇，從而通過對原理方案的優(yōu)選、分解和組合來產(chǎn)生新的原理方案；利用求解理論解決工程系統(tǒng)中新的需求與不能滿足要求的舊系統(tǒng)之間的沖突問題，以及利用不同的材料選擇來達到完全創(chuàng)新的設(shè)計結(jié)果。2.1.3現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢在創(chuàng)新設(shè)計方面，隨著科技和672.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)1、寬廣的知識面與良好的知識構(gòu)成知識創(chuàng)新是通過科學研究獲得新的基礎(chǔ)科學和技術(shù)科學知識的過程。創(chuàng)新知識包括科學發(fā)現(xiàn)和科技發(fā)明兩個方面，而技術(shù)創(chuàng)新大多為后者。發(fā)明創(chuàng)新或技術(shù)創(chuàng)新是利用自然科學原理或規(guī)律，進行創(chuàng)新思維的過程和結(jié)果。所以，要提高機械科學與工程研究中的創(chuàng)新能力，就必須掌握寬廣的自然科學知識。作為創(chuàng)新性人才，在知識爆炸的今天，獲取知識顯得十分重要。寬廣的知識面就像是創(chuàng)新的倉庫，當知識面越寬，面臨問題時的解決方法就會越多。就如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)學方法一出來，就被應(yīng)用到了許多領(lǐng)域，正是因為這些領(lǐng)域的專家學者關(guān)心專業(yè)以外的學科發(fā)展，才能及時地把其它學科的成果應(yīng)用到本專業(yè)中。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)1、寬廣的知識面與良好的知識構(gòu)成682.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)一個寬廣的知識面如果沒有一個好的知識構(gòu)成來支撐它，最終也將成為無用的知識。我國解放初期對大學生的知識構(gòu)成要求不太合理，那時的要求是“又紅又?！?，除了所學專業(yè)及政治外，其它知識甚少。而且專業(yè)分類相當細，機械學科中連焊接都是一個本科專業(yè)。這樣的知識構(gòu)成，必然導致解決實際問題的能力差，創(chuàng)新能力不強，這是我國應(yīng)試教育盛行的必然后果。由于這個現(xiàn)象，十五年前，國家教委進行了新一輪的教改方案，方向很明確：淡化專業(yè)，重視基礎(chǔ)，強調(diào)動手能力的培養(yǎng)。由于當今社會不同學科間的交叉滲透逐漸增強，掌握不同學科的知識，塑造復合型人才顯得尤為重要。如果一個學生能同時精通機械與美術(shù)兩學科，那他就能在工業(yè)設(shè)計上大顯身手。學科一旦上升到了哲學高度，它們之間都是互通的。一門學科往往能從其它學科中吸取許多有用的思想方法。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)一個寬廣的知識面如果沒有一個好的知識構(gòu)692.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)2、重視創(chuàng)新思維的訓練創(chuàng)新思維方法有很多，但其中的逆向思維方法和發(fā)散思維方式是我們應(yīng)該注重的兩種思維方式。在科研過程中，往往有許多的中間試驗會失敗，甚至會得到與期望相反的結(jié)果。遇到這種情況也并非都是壞事，要善于使用逆向思維法。因為對于研究目標相反的事物，失敗恰恰是一個成功的結(jié)果。如在尋找減摩固體潤滑材料的過程中，卻很可能發(fā)現(xiàn)了某種耐磨材料。在研究某種難加工材料時，卻有可能發(fā)明刀具材料。一旦我們有了創(chuàng)新發(fā)明，發(fā)散思維就會大有用處。對于雙容塑料瓶，就可以運用發(fā)散性思維，不但可以用在裝兩種配方的洗發(fā)液上，而且可以用在沐浴露、洗發(fā)素和護發(fā)素、等。只要抓住了雙容瓶的最根本特征“隔離化學成分”，而兩種化學成分在使用時卻需要一起用的，或同樣的用法卻需要在不同時段內(nèi)用的，一切滿足這條件的物品都可以用雙容塑料瓶來包裝。重視創(chuàng)新思維的訓練，在平時多注重這方面的培養(yǎng)，才能在創(chuàng)新設(shè)計上左右逢源。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)2、重視創(chuàng)新思維的訓練702.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)3、多觀察，勤思考，不斷改進現(xiàn)有產(chǎn)品。創(chuàng)新設(shè)計的很大部分在于對現(xiàn)有產(chǎn)品的改進。創(chuàng)新來源于實際需求。如果在生活中你會想，要是這個產(chǎn)品怎樣改一下就好了，當你這樣想，一個創(chuàng)新的源泉就形成了。然而我們往往缺乏重視這樣的源泉，許多企業(yè)只滿足于目前狀況，不去找產(chǎn)品不足之處并加以改進，從而喪失了很多商機。我國景德鎮(zhèn)的瓷器舉世聞名，但它生產(chǎn)出來的瓷茶杯在西歐卻未能競爭過有些對手。原因之一是，我們沒有設(shè)想一下西歐人用中國茶杯有沒有不方便的地方。亞洲有個國家的商人卻注意到了西歐人用瓷茶杯喝茶的情景：西歐人的鼻子特別高，用中國生產(chǎn)的茶杯喝茶，鼻子會老碰著杯子。于是他們開動腦筋研制了一種斜口杯，西歐人用它來喝茶喝水，就不必再擔心鼻子會碰到茶杯了。僅僅做了這么一點小小的改進，使他們制造的瓷杯在銷售量上就超過了我國景德鎮(zhèn)生產(chǎn)的瓷杯。創(chuàng)新是企業(yè)的立足之本，而要創(chuàng)新，企業(yè)就不應(yīng)該滿足現(xiàn)狀，不該只停留在照搬模仿，也不甘于循規(guī)蹈矩，而要不斷追求完善。當今社會已進入個性消費時代，如果僅僅停留在原有的水平而不前進的話，很快就會被社會所淘汰。由于人們不斷追求完善，整個社會才會更加美好！2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)3、多觀察，勤思考，不斷改進現(xiàn)有產(chǎn)品。712.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)4、積極動手，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，學好基本的創(chuàng)新技能，積累創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)驗。再好的產(chǎn)品創(chuàng)意，也需要動手才能實現(xiàn)。許多人有好的想法，但一直讓它停留在腦海里而不付之于行動，這是一種很大的浪費。有許多事只有動手做了才知道成不成，就如索尼特有的單槍三束彩色顯像管特麗瓏（Trintron）技術(shù)，就是嘗試了幾年常規(guī)方法的失敗后，最終動手試試“單電子槍，同走三束電子光會怎么樣？”，這才導致了最終的成功。用這種原理制成的彩色顯示器，亮度與對比度比普通顯示器提高30%，所以它至今仍是高端領(lǐng)域的首選。有許多現(xiàn)實問題，只有在動手后才能發(fā)覺，所以動手是創(chuàng)新設(shè)計中不可缺少的一環(huán)。不斷的動手，不斷的失敗，只要能堅持下去，就培養(yǎng)了創(chuàng)新精神。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)4、積極動手，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，學好基本的722.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)創(chuàng)新精神表現(xiàn)為鍥而不舍，對選定的創(chuàng)新目標不懈追求，不達目的，決不罷休。只有這樣，才能在想方設(shè)法實現(xiàn)目標的過程中取得創(chuàng)新和突破。失敗本身并不可怕，可怕的是沒有承受失敗的能力。日本著名的本田技研，最初只生產(chǎn)摩托車，從二十世紀六十年代才開始設(shè)計制造汽車。由于當時的汽車業(yè)已非常發(fā)達，競爭十分激烈，剛制造汽車時的感受是“百分之九十九的失敗產(chǎn)生百分之一的成功”，但公司從零開始，堅持不懈地努力創(chuàng)新，目前已成為日本第二大汽車制造企業(yè)，每年汽車的產(chǎn)銷量是整個中國的幾倍。本田成功的一個很大原因是能承受失敗，并且永不言敗。學好基本的創(chuàng)新技能，就是要求能動手把創(chuàng)新的意思表達出來。學機械專業(yè)的，設(shè)計的產(chǎn)品往往不能用手做出來，通常用三視圖來表達。然后這種三視圖只局限于專業(yè)技術(shù)人員中，一個復雜的設(shè)計往往不能很好的表達，在當今產(chǎn)品中曲面運用越來越普遍的情況下更是如此。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)創(chuàng)新精神表現(xiàn)為鍥而不舍，對選定的創(chuàng)新目732.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)所以現(xiàn)在的本科生應(yīng)該熟練掌握一門三維設(shè)計軟件，現(xiàn)在高檔的軟件能做任何形狀的曲面，而且產(chǎn)品設(shè)計完后，還能看到照片級真實的產(chǎn)品效果。而且建立的模型還能用于有限元分析，運動學與動力學分析，NC代碼自動生成等設(shè)計后處理，這樣便能大大增強設(shè)計的表達方法以及提高設(shè)計效率。學好了創(chuàng)新技能，別人可以更容易了解設(shè)計作品內(nèi)涵，產(chǎn)品的成功率當然也就提高了。由于計算機技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)新也可以求助于計算機了。目前美國已開發(fā)了基于原蘇聯(lián)的發(fā)明創(chuàng)新方法學（TRIZ）理論而開發(fā)的計算機輔助創(chuàng)新軟件。TRIZ研究人員組織分析研究了世界近250萬件發(fā)明專利，綜合多個學科領(lǐng)域的原理、法則形成了TRIZ的理論體系。其主要目的是研究人類進行發(fā)明創(chuàng)新、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學原理和法則。這種軟件的問世，對于降低創(chuàng)新設(shè)計的難度，具有重要意義。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)所以現(xiàn)在的本科生應(yīng)該熟練掌握一門三維設(shè)742.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)積累創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)驗。從失敗中找原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓。只有不斷總結(jié)，才有進步，“失敗是成功之母”，許多的成功都是在不斷避免失敗后才產(chǎn)生的。如索尼的開發(fā)人員在隨身聽的內(nèi)置麥克風的問題上，遭遇了許多困難。因為麥克風要做在機子里面，所以要盡可能地提高靈敏度，從而能更好地記錄外界的聲音。可靈敏度一提高，機器內(nèi)部充滿密密麻麻的雜聲源，以及電動機的聲音都會錄進去。機械式隨身聽無法杜絕內(nèi)部聲源，而外置麥克風即不美觀，攜帶也不方便。為了滿足這互相矛盾的兩個條件，經(jīng)歷了許多失敗的試驗，最終使用了AGC電路才解開難題。AGC電路能根據(jù)周圍聲音的大小，提高或降低靈敏度，使用了這種電路，做出了調(diào)節(jié)器。當聲音變大時，靈敏度就降低，聲源較小時，靈敏度就馬上提高了。采用了這種電路，使機械式隨身聽內(nèi)裝麥克風成為可能。設(shè)計時遇到的類似矛盾非常多，我們可以從中吸取他們解決的此問題的寶貴經(jīng)驗。我稱它為“乘法經(jīng)驗”，因為最終調(diào)節(jié)矛盾雙方是通過一個調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)，這個調(diào)節(jié)器具有線性調(diào)整功能。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)積累創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)驗。從失敗中找原因，總結(jié)752.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)眾所周知，生產(chǎn)線上的自動化，最難以實現(xiàn)的是裝配環(huán)節(jié)，而用壓扣設(shè)計的概念，一下繞過了這一傳統(tǒng)障礙，有利于提高生產(chǎn)率，降低工人數(shù)。菲利浦剃須刀聞名于世，在它的設(shè)計中，也采用了卡扣設(shè)計的思想，許多部件的聯(lián)結(jié)都是用扣來實現(xiàn)的，看來優(yōu)秀的設(shè)計理念在先進的企業(yè)中是相通的。留意身邊的優(yōu)秀產(chǎn)品，分析這些創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)驗，對我們提高創(chuàng)新設(shè)計會有很有幫助。2.2創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)眾所周知，生產(chǎn)線上的自動化，最難以實現(xiàn)762.3創(chuàng)新性思維

設(shè)計是一種創(chuàng)新性的勞動，尤其是功能原理的設(shè)計。作為完成創(chuàng)新性勞動的設(shè)計人員就必須具備一定的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新性思維是創(chuàng)新力的核心，深刻認識和理解創(chuàng)新性思維的實質(zhì)、類型和特點，不僅有助于掌握已經(jīng)開發(fā)出來的現(xiàn)有的創(chuàng)新技法，而且能夠推動和促進人們對新的創(chuàng)新方法的開拓。這對于提高產(chǎn)品的設(shè)計水平和質(zhì)量，具有決定性意義。2.3創(chuàng)新性思維設(shè)計是一種創(chuàng)新性的勞動，尤其是功能772.3.1