第四章個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理及其應(yīng)用

第四章個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理及其應(yīng)用第1頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理的由來(lái)創(chuàng)新原理是建立在對(duì)上百萬(wàn)份發(fā)明專(zhuān)利分析的基礎(chǔ)上，蘊(yùn)含了人類(lèi)發(fā)明創(chuàng)新所遵循的共性原理，是對(duì)人類(lèi)解決創(chuàng)新問(wèn)題共性方法的高度概括和總結(jié)。在人類(lèi)發(fā)明創(chuàng)造的歷史進(jìn)程中，相同的發(fā)明問(wèn)題以及為了解決這些問(wèn)題所使用的創(chuàng)新原理，在不同的時(shí)期、不同的領(lǐng)域中反復(fù)出現(xiàn)，也就是說(shuō)，解決創(chuàng)新問(wèn)題的方法是有規(guī)律可循的。如果一個(gè)發(fā)明原理融合了物理、化學(xué)等科學(xué)，那么該原理將超越領(lǐng)域的限制，就可應(yīng)用到其他行業(yè)中去。由此可見(jiàn)，如果跨行業(yè)間的技術(shù)能夠充分的交流，就可以盡早的開(kāi)發(fā)出優(yōu)化的技術(shù)。因此創(chuàng)新原理作為符合客觀規(guī)律的方法學(xué)，必然會(huì)具有普適意義，必然會(huì)在發(fā)明創(chuàng)新過(guò)程中得到實(shí)際的應(yīng)用。下一頁(yè)返回第2頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理的由來(lái)阿奇舒勒通過(guò)對(duì)大量發(fā)明專(zhuān)利的分析、研究和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)了蘊(yùn)含在這些發(fā)明創(chuàng)新現(xiàn)象背后的客觀規(guī)律，提煉出了TRIZ理論中最重要的、具有普遍用途的40個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理，將創(chuàng)新的理論展現(xiàn)在世人面前，從此讓創(chuàng)新過(guò)程有了方法學(xué)的引領(lǐng)。40個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理開(kāi)啟了一扇解決發(fā)明問(wèn)題的天窗，將發(fā)明從魔術(shù)推向科學(xué)，讓那些似乎只有天才才能從事的發(fā)明工作，成為一種人人都可以從事的職業(yè)，使原來(lái)認(rèn)為不可能解決的問(wèn)題可以獲得突破性的解決，是用于解決沖突問(wèn)題的行之有效的方法。如果我們掌握了這些原理，不僅可以提高發(fā)明的效率、縮短發(fā)明的周期，而且能使發(fā)明問(wèn)題更具有可預(yù)見(jiàn)性。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第3頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理的由來(lái)當(dāng)前，40個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理已經(jīng)從傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域擴(kuò)展到微電子、醫(yī)學(xué)、管理和文化教育等領(lǐng)域，這些發(fā)明原理的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了大量的發(fā)明專(zhuān)利，強(qiáng)力地推動(dòng)著人類(lèi)文明的進(jìn)展。學(xué)習(xí)并掌握這40條發(fā)明創(chuàng)新原理，對(duì)于解決生產(chǎn)、生活和科研中遇到的各種問(wèn)題，有著重要的啟示和神奇的促進(jìn)作用。上一頁(yè)返回第4頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用在對(duì)全世界專(zhuān)利進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，TRIZ理論提出了40條發(fā)明創(chuàng)造原理，見(jiàn)表4-1。表中每條原理的前面有一個(gè)序號(hào)，此序號(hào)與下一章將要介紹的阿奇舒勒沖突矩陣中的號(hào)碼是相對(duì)應(yīng)的。實(shí)踐證明，這些原理對(duì)于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員的發(fā)明創(chuàng)造具有非常重要的作用，下面結(jié)合工程實(shí)例對(duì)每條發(fā)明創(chuàng)造原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹。一、分割原理(1)把一個(gè)物體分成相互獨(dú)立的部分(2)把物體分成容易組裝和拆卸的部分。(3)增加物體相互獨(dú)立部分的程度。例4-1可拆卸鏟斗唇緣設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖4-1)。下一頁(yè)返回第5頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用挖掘機(jī)鏟斗的唇緣是由鋼板制成的，只要它的一部分磨損或損壞，就必須更換整個(gè)唇緣。這是一項(xiàng)既費(fèi)力又費(fèi)時(shí)的工作，而且挖掘機(jī)也不得不停止工作。可使用分割原理來(lái)解決這一問(wèn)題，將唇緣分割成單獨(dú)可分離的幾部分。這樣，可以快速方便地將毀壞或磨損的部分更換。二、分離原理(1)將一個(gè)物體中的“干擾”部分分離出去(2)將物體中的關(guān)鍵部分挑選或分離出來(lái)如在飛機(jī)場(chǎng)環(huán)境中，為了驅(qū)趕各種鳥(niǎo)類(lèi)，采用播放刺激鳥(niǎo)類(lèi)的聲音是一種方便的方法，這種特殊的聲音使鳥(niǎo)與機(jī)場(chǎng)分離;將產(chǎn)生噪聲的空氣壓縮機(jī)放于室外。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第6頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用三、局部質(zhì)量原理(1)將物體或環(huán)境的均勻結(jié)構(gòu)變成不均勻結(jié)構(gòu)。(2)使組成物體的不同部分完成不同的功能(3)使組成物體的每一部分都最大限度地發(fā)揮作用。如帶有橡皮的鉛筆，帶有起釘器的榔頭。瑞士軍刀帶有多種常用工具，如小刀、剪子、起瓶器、螺絲刀等;電纜電視集電話、上網(wǎng)和電視功能于一體。該原理在機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)化的過(guò)程中表現(xiàn)得非常明顯，如機(jī)器由零部件組成，每個(gè)零部件在機(jī)器中都應(yīng)占據(jù)一個(gè)最能發(fā)揮作用的位置。如果某零件未能最大限度地發(fā)揮作用，則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第7頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用例4-2非圓齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與齒輪傳動(dòng)相比，具有實(shí)現(xiàn)非勻速比傳動(dòng)的特點(diǎn)，即當(dāng)主動(dòng)齒輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被動(dòng)齒輪做變速運(yùn)動(dòng)，如圖4-2所示。在此，通過(guò)齒輪結(jié)構(gòu)的不均勻變化，滿足了工作中提出的變速比要求。四、不對(duì)稱(chēng)原理(1)將物體的形狀由對(duì)稱(chēng)變?yōu)椴粚?duì)稱(chēng)(2)如果物體是不對(duì)稱(chēng)的，增加其不對(duì)稱(chēng)的程度例4-3考慮到外形美觀，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的底座一般都設(shè)計(jì)成對(duì)稱(chēng)的形狀。但是，因?yàn)樗鼈冃枰D(zhuǎn)，左右底座所承受的載荷是不對(duì)稱(chēng)的。為了減少機(jī)器的質(zhì)量，節(jié)約材料，不翻轉(zhuǎn)部件所對(duì)應(yīng)的底座可以設(shè)計(jì)得小一些，能支持它們實(shí)際上所必須承受的載荷就可以了，如圖4-3所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第8頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用五、合并原理(1)在空間上將相似的物體連接在一起，使其完成并行的操作(2)在時(shí)間上合并相似或相連的操作。例4-4在運(yùn)輸過(guò)程中，先用紙將玻璃片隔開(kāi)，然后用紙片將其保護(hù)好放到一個(gè)木箱子里。盡管有這些預(yù)防措施，但是也經(jīng)常發(fā)生玻璃破損的事件。為了減少玻璃的破損，可以將玻璃當(dāng)做一個(gè)固體塊運(yùn)輸，而不是讓它們處于分離狀態(tài)。每片玻璃上都涂上一層油(見(jiàn)圖4-4)，然后將玻璃片粘在一起形成一個(gè)玻璃塊，比起每片玻璃來(lái)說(shuō)，玻璃塊的強(qiáng)度要大很多。測(cè)試表明，即便將玻璃塊從2m高的地方丟下，造成的損失也很小;相反的，一般的運(yùn)輸方法將會(huì)有一半多的玻璃受到不同程度的損傷。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第9頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用六、多用性原理使一個(gè)物體能夠完成多項(xiàng)功能，可以減少原設(shè)計(jì)中完成這些功能所需物體的數(shù)量。如裝有牙膏的牙刷柄;能用做嬰兒車(chē)的兒童安全座椅;小型貨車(chē)的座位通過(guò)調(diào)節(jié)可以有時(shí)實(shí)現(xiàn)坐、躺、支撐貨物等多種功能。七、嵌套原理(1)將一個(gè)物體放在第二個(gè)物體中，將第二個(gè)物體放在第三個(gè)物體中，按照這種方式一直再進(jìn)行下去。(2)使一個(gè)物體穿過(guò)另一個(gè)物體的空腔。如收音機(jī)伸縮式天線;伸縮式釣魚(yú)竿;伸縮教鞭;筆筒里放有鉛芯的自動(dòng)鉛筆。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第10頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用八、質(zhì)量補(bǔ)償原理(1)用另一個(gè)能產(chǎn)生提升力的物體補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體的質(zhì)量。(2)通過(guò)與環(huán)境相互作用產(chǎn)生空氣動(dòng)力或液體動(dòng)力的方法補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體的質(zhì)量。如在圓木中注入發(fā)泡劑，使其更好地漂浮;用氣球攜帶廣告條幅。例4-5具有球形重物的速度調(diào)節(jié)器常被用來(lái)調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)速度(圖4-5)。通過(guò)減小零件的尺寸(或零件質(zhì)量)來(lái)改進(jìn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。比如:速度調(diào)節(jié)器上的球形重物可以改作成機(jī)翼形，這樣就會(huì)增加調(diào)節(jié)器的提升力。九、預(yù)加反作用原理(1)預(yù)先施加反作用，用來(lái)消除不利影響。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第11頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)如果一個(gè)物體處于或?qū)⑻幱诶鞝顟B(tài)，應(yīng)預(yù)先增加壓力。例4-6用割草機(jī)修剪的草坪不是很平整，因?yàn)椴萦幸欢ǖ挠捕?，而且割草機(jī)工作時(shí)其刀片接觸到了即將要割的草，使草向前傾斜，這樣就會(huì)使草在不同的高度上被修剪。當(dāng)然修剪的草坪就會(huì)參差不齊(見(jiàn)圖4-6)。為了得到平整的草坪，新設(shè)計(jì)的割草機(jī)有一個(gè)專(zhuān)用部件，可以在即將修剪的草上預(yù)加反作用力，使其向前傾斜，由于草具有一定的硬度，所以被釋放后能產(chǎn)生足夠的內(nèi)部慣性力，使其反彈回來(lái)，這樣割草機(jī)的刀片接觸到的草就是直立的草，所有的草都是在同一垂直高度上被修剪，所以修剪的草坪就會(huì)很平整。十、預(yù)操作原理(1)在操作開(kāi)始前，使物體局部或全部產(chǎn)生所需的變化。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第12頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)預(yù)先對(duì)物體進(jìn)行特殊安排，使其在時(shí)間上有準(zhǔn)備，或已處于易操作的位置。例4-7預(yù)著色(見(jiàn)圖4-7)。代替手工用刷子對(duì)塑料件進(jìn)行著色，其中一種方法是機(jī)械著色。建議應(yīng)用預(yù)操作原理與合并原理來(lái)改善著色過(guò)程。在分開(kāi)的鑄模的孔洞中預(yù)先加染料套(甚至預(yù)先將染料注入塑料中)。普通的印刷油墨(具有成型膠片樣的流動(dòng)性)就可以這樣應(yīng)用。合模后注入塑料。零件的顏料具有較好的豁附性，因?yàn)轭伭蠑U(kuò)散到了表面內(nèi)部。十一、預(yù)補(bǔ)償原理采用預(yù)先準(zhǔn)備好的應(yīng)急措施補(bǔ)償可靠性相對(duì)較低的物體。如飛機(jī)上的降落傘，航天飛機(jī)的備用輸氧裝置。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第13頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用例4-8汽車(chē)安全氣囊(見(jiàn)圖4-8)。如果碰撞發(fā)生在車(chē)前部，安全帶可以保護(hù)駕駛員。然而，安全帶對(duì)側(cè)面碰撞不起作用。建議使用側(cè)面安全氣囊緊縮的氣囊放在座位的后面。側(cè)面碰撞時(shí)，氣囊因充氣而膨脹，這樣可以避免乘客受傷。十二、等勢(shì)性原理改變工作條件，使物體不需要被升起或降低。如與沖床工作臺(tái)高度相同的工件輸送帶，將沖好的零件輸送到另一工位。例4-9汽車(chē)旋轉(zhuǎn)裝置(見(jiàn)圖4-9)。如果要到汽車(chē)下面修理汽車(chē)，汽車(chē)必須停放在敞開(kāi)的隧道上，或固定到液壓平臺(tái)上。而且進(jìn)行修理時(shí)，機(jī)修工必須在頭頂上操作，這樣既不方便也不安全。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第14頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用建議使用等勢(shì)原理，將汽車(chē)固定在一個(gè)環(huán)形的旋轉(zhuǎn)裝置上，這樣汽車(chē)就能夠隨意旋轉(zhuǎn)甚至可以倒置，從而很好地改善了修理?xiàng)l件。十三、反向原理(1)將一個(gè)問(wèn)題中所規(guī)定的操作改為相反的操作。(2)使物體中的運(yùn)動(dòng)部分靜止，靜止部分運(yùn)動(dòng)。(3)使一個(gè)物體的位置倒置。如為了拆卸處于緊配合的兩個(gè)零件，采用冷卻內(nèi)部零件的方法，而不采用加熱外部零件的方法;機(jī)械加工中使工件旋轉(zhuǎn)，而使刀具固定;為了有效地訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員，可以使用健身器材中的跑步機(jī);通過(guò)將一個(gè)部件或機(jī)器總成翻轉(zhuǎn)，以便于安裝緊固件。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第15頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用十四、曲面化原理(1)將直線或平面部分用曲線或曲面代替，立方體用球體代替(2)采用輥、球和螺旋(3)用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替直線運(yùn)動(dòng)，采用離心力。例4-10當(dāng)土豆收割機(jī)的滾筒運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的形狀會(huì)和變化的地面始終保持相應(yīng)的一致(見(jiàn)圖4-10)。滾筒可以成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)的雙曲面體，這個(gè)雙曲面由兩個(gè)直立的盤(pán)子組成，用木棍通過(guò)圓周上的點(diǎn)互相連接起來(lái)。兩個(gè)盤(pán)子可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)機(jī)械軸可以將這兩個(gè)盤(pán)子和收割機(jī)連接起來(lái)。當(dāng)盤(pán)子相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾筒外部的輪廓就會(huì)隨著地形的改變而改變。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第16頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用十五、動(dòng)態(tài)化原理(1)使一個(gè)物體或其環(huán)境在操作的每一階段自動(dòng)調(diào)整，以達(dá)到優(yōu)化的性能。(2)把一個(gè)物體劃分成具有相互關(guān)系的元件，元件之間可以改變相對(duì)位置。(3)如果一個(gè)物體是靜止的，使之變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的或可變的。例4-11螺旋角可變的螺桿輸送機(jī)(見(jiàn)圖4-11)。傳送礦物或化學(xué)藥品之類(lèi)的松散材料，傳統(tǒng)的裝置是螺桿輸送機(jī)為了更好地控制材料的輸送速度和相對(duì)于不同密度的材料進(jìn)行調(diào)節(jié)，希望輸送機(jī)螺桿的螺旋角是可調(diào)的。建議使用變參數(shù)原理和動(dòng)態(tài)原理設(shè)計(jì)輸送機(jī)。螺桿的表面使用如橡膠之類(lèi)的彈性材料制成。兩個(gè)螺旋彈簧控制螺旋的形狀。彈簧沿著旋轉(zhuǎn)軸的伸長(zhǎng)/壓縮可控制螺桿的螺旋角，從而控制松散材料的傳送速度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第17頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用十六、未達(dá)到或超過(guò)的作用原理要想100%達(dá)到所希望的效果是困難的，而稍微未達(dá)到或稍微超過(guò)預(yù)期的效果將大大簡(jiǎn)化問(wèn)題。如缸筒外壁需要刷涂料時(shí)，可將缸筒浸泡在盛涂料的容器中完成，但取出缸筒后，其外壁粘涂料太多，通過(guò)快速旋轉(zhuǎn)可以甩掉多余的涂料。十七、維數(shù)變化原理(1)將一維空間中運(yùn)動(dòng)或靜止的物體變成二維空間中運(yùn)動(dòng)或靜止的物體，將二維空間中的物體變成三維空間中的物體。(2)將物體用多層排列代替單層排列。(3)使物體傾斜或改變方向。如自卸車(chē)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第18頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(4)利用給定表面的反面。如疊層集成電路。例4-12礦車(chē)進(jìn)入垂直面(見(jiàn)圖4-12)。當(dāng)空礦車(chē)和負(fù)載礦車(chē)在礦井中需要對(duì)調(diào)時(shí)，通過(guò)增加隧道寬度來(lái)解決是不理想的。因?yàn)樗淼缹挾鹊脑龃髸?huì)使隧道頂部安全性降低。建議應(yīng)用維數(shù)變化原理、動(dòng)態(tài)原理和分離原理來(lái)解決?？梢酝ㄟ^(guò)垂直面來(lái)重新排列礦車(chē)，如圖4-12所示將空車(chē)抓到負(fù)載車(chē)的上面，負(fù)載車(chē)向前行，在合適位置將空車(chē)放下。這樣礦車(chē)隊(duì)列變得更為動(dòng)態(tài)化，此過(guò)程中所有礦車(chē)就像一堆紙牌一樣易操作。通過(guò)這種方法，可以大大改善礦井工人的安全。十八、振動(dòng)原理(1)使物體處于振動(dòng)狀態(tài)。如電動(dòng)雕刻刀具具有振動(dòng)刀片、電動(dòng)剃須刀。(2)如果振動(dòng)存在，增加其頻率，甚至可以增加到超聲。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第19頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(3)使用共振頻率。如利用超聲共振消除膽結(jié)石或腎結(jié)石。(4)使用電振動(dòng)代替機(jī)械振動(dòng)。如石英晶體振動(dòng)驅(qū)動(dòng)高精度表。(5)使用超聲波與電磁場(chǎng)藕合。如在高頻爐中混合合金。例4-13產(chǎn)品計(jì)數(shù)裝置(見(jiàn)圖4-13)。流水線上的機(jī)械計(jì)數(shù)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間使用就會(huì)磨損，同時(shí)由于灰塵的積累，光學(xué)裝置的可靠性將會(huì)降低。建議用氣流和產(chǎn)品間相互作用產(chǎn)生的聲波來(lái)計(jì)數(shù)。讓產(chǎn)品沿著一個(gè)路徑傳送，到達(dá)終點(diǎn)后和氣流接近。產(chǎn)品和氣流相互作用產(chǎn)生聲波，聲波通過(guò)麥克風(fēng)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，電信號(hào)可用來(lái)計(jì)數(shù)。十九、周期性作用原理上一頁(yè)下一頁(yè)返回第20頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(1)用周期性運(yùn)動(dòng)或脈動(dòng)代替連續(xù)運(yùn)動(dòng)。如用鼓褪反復(fù)地敲擊某物體。(2)對(duì)周期性的運(yùn)動(dòng)改變其運(yùn)動(dòng)頻率。如通過(guò)調(diào)頻傳遞信息。(3)在兩個(gè)無(wú)脈動(dòng)的運(yùn)動(dòng)之間增加脈動(dòng)。例4-14控制振動(dòng)的方法(見(jiàn)圖4-14)。如何控制車(chē)床進(jìn)行金屬切削時(shí)的振動(dòng)呢?建議用機(jī)械振動(dòng)原理和周期性作用原理。按預(yù)先確定的頻率，短時(shí)間周期性的停止切削操作。切削數(shù)圈后，撤回刀具切削圈數(shù)與車(chē)床的振動(dòng)阻尼(剛度、轉(zhuǎn)速和固有阻尼)及工件的材料有關(guān)。這種方法也可以防止切屑堆積在刀具邊緣。二十、有效作用的連續(xù)性原理(1)不停頓地工作，物體的所有部件都應(yīng)滿負(fù)荷地工作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第21頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)消除運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的中間間歇。如針式打印機(jī)的雙向打印。(3)用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替往復(fù)運(yùn)動(dòng)例4-15連續(xù)工作(見(jiàn)圖4-15)。由于機(jī)器需要等待新毛坯進(jìn)入工作面，所以流水線的生產(chǎn)效率受到限制。建議加工毛坯時(shí)，讓毛坯與工裝一同運(yùn)動(dòng)。這項(xiàng)技術(shù)可用于回轉(zhuǎn)機(jī)械中。由于減少了空轉(zhuǎn)時(shí)間，使得旋轉(zhuǎn)流水線的生產(chǎn)效率得到提高。二十一、緊急行動(dòng)原理以最快的速度完成有害的操作，如修理牙齒的鉆頭高速旋轉(zhuǎn)，以防止牙組織升溫。例4-16高速切斷管路(見(jiàn)圖4-16)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第22頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用傳統(tǒng)方法截?cái)啻笾睆奖”诠苈窌r(shí)，管路變形與過(guò)渡擠壓是個(gè)大缺陷。建議使用加速原理，刀具以極快的速度切削使管路沒(méi)有時(shí)間變形。二十二、變有害為有益原理(1)利用有害因素，特別是對(duì)環(huán)境有害的因素，獲得有益的結(jié)果。(2)通過(guò)與另一種有害因素結(jié)合來(lái)消除一種有害因素。(3)加大一種有害因素的程度使其不再有害。如森林滅火時(shí)用逆火滅火，“以毒攻毒”。例4-17不平坦的地基容易造成建筑物的傾斜，使墻壁上產(chǎn)生危險(xiǎn)的壓力，在這種情況下，通常需要拆掉建筑物重建，這是一種很不經(jīng)濟(jì)的解決方案。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第23頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用建議方法是沿最大壓力線將建筑物分成兩部分，每一部分根據(jù)實(shí)際壓力進(jìn)行加固。這樣，有害因素的影響就變成了有益因素:受壓區(qū)域可以很容易地根據(jù)墻壁石膏的裂紋判斷出來(lái)，進(jìn)而確定切割線(見(jiàn)圖4-17)。二十三、反饋原理(1)引入反饋以改善過(guò)程或動(dòng)作。如加工中心的自動(dòng)檢測(cè)裝置;自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。(2)如果反饋已經(jīng)存在，改變反饋控制信號(hào)的大小或靈敏度例4-18軋鋼機(jī)鋼板厚度控制(見(jiàn)圖4-18)?？刂票卉堜摪宓暮穸?，重要的是控制鋼板溫度最終的厚度是溫度和接近輥?zhàn)拥陌宓暮穸裙餐饔玫慕Y(jié)果。建議使用反饋控制輸出厚度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第24頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用可以將接近棍子的鋼板的厚度與加熱器(電子槍)電子束的進(jìn)給速度結(jié)合起來(lái)，電子束通過(guò)鋼板被傳感器監(jiān)控。鋼板越厚，接收到的輻射密度越低。那么可發(fā)信號(hào)降低電子束的進(jìn)給速度以增加鋼板的溫度。這種反饋控制改善了輸出厚度的精度。二十四、中介物原理(i)使用中介物傳送某一物體或某一種中間過(guò)程。如機(jī)械傳動(dòng)中的惰輪(2)將一容易移動(dòng)的物體與另一物體暫時(shí)結(jié)合。如機(jī)械手抓取重物并將其移動(dòng)到另一處，用鉗子、鑷子幫助或代替人手抓取物體。二十五、自服務(wù)原理(1)使一物體通過(guò)附加功能產(chǎn)生自己服務(wù)于自己的功能。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第25頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)利用廢棄的材料、能量與物質(zhì)。如鋼廠余熱發(fā)電裝置。例4-19自服務(wù)挖掘機(jī)(見(jiàn)圖4-19)。給挖掘機(jī)的鏟斗提供氣體潤(rùn)滑以減少土壤和鏟斗的摩擦，也可以防止卸土?xí)r土壤附著在鏟斗上。然而在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝壓縮機(jī)會(huì)增加能量的消耗。建議使用自服務(wù)原理來(lái)解決問(wèn)題。用作業(yè)時(shí)挖掘機(jī)懸臂的運(yùn)動(dòng)來(lái)給鏟斗提供空氣。這要通過(guò)在懸臂上安裝一個(gè)雙作用的氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。二十六、復(fù)制原理(1)用簡(jiǎn)單、低廉的復(fù)制品代替復(fù)雜的、昂貴的、易碎的或不易操作的物體。(2)用光學(xué)拷貝或圖像代替物體本身，可以放大或縮小圖像。(3)如果已使用了可見(jiàn)光復(fù)制，那么可用紅外線或紫外線代替。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第26頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用如通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對(duì)未來(lái)的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行研究;通過(guò)模型的試驗(yàn)來(lái)代替對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的試驗(yàn);通過(guò)看一名教授的講座錄像可代替親自參加他的講座;利用紅外線成像探測(cè)熱源。二十七、低成本、不耐用的物體代替貴重、耐用的物體原理用一些低成本物體代替昂貴物體，用一些不耐用物體代替耐用物體。如一次性的紙杯子、一次性的餐具、一次性尿布、一次性拖鞋等二十八、機(jī)械系統(tǒng)的替代原理(1)用視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)系統(tǒng)代替部分機(jī)械系統(tǒng)。(2)用電場(chǎng)、磁場(chǎng)及電磁場(chǎng)完成物體間的相互作用。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第27頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(3)將固定場(chǎng)變?yōu)橐苿?dòng)場(chǎng)，將靜態(tài)場(chǎng)變?yōu)閯?dòng)態(tài)場(chǎng)，將隨機(jī)場(chǎng)變?yōu)榇_定場(chǎng)。(4)將鐵磁粒子用于場(chǎng)的作用之中。例4–20磁場(chǎng)移去彈性外殼(見(jiàn)圖4-20)。從成型機(jī)的軸上移去彈殼使用的機(jī)械裝置控制的推動(dòng)器這種裝置可靠性低，而且彈殼經(jīng)常被刺穿。建議使用機(jī)械替代原理提高推動(dòng)器的效率。用永久磁鐵作為推動(dòng)器放在磁場(chǎng)中提供動(dòng)力。反作用力由一個(gè)外部磁場(chǎng)(電磁鐵)控制。二十九、氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)原理物體的固體零部件可以用氣動(dòng)或液壓部件代替，將氣體或液體用于膨脹或減振。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第28頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用如發(fā)生交通事故時(shí)，由于慣性作用，司機(jī)會(huì)受到強(qiáng)烈的撞擊。盡管安全帶可以起到一定的防護(hù)作用，但這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。解決的方法之一是使用安全氣囊。當(dāng)汽車(chē)受到撞擊時(shí)它會(huì)迅速膨脹以保護(hù)司機(jī)的安全。使用氣墊運(yùn)動(dòng)鞋，可以減少運(yùn)動(dòng)對(duì)足底的沖擊。三十、柔性殼體或薄膜原理(1)用柔性殼體或薄膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)。(2)使用柔性殼體或薄膜將物體與環(huán)境隔離。例4-21貨艙內(nèi)貨物的移動(dòng)是航行中的一種潛在危險(xiǎn)。防止貨物移動(dòng)的一種方法是將其放在一個(gè)比較廣闊的空間里，用帶有彈性襯墊的材料密封好貨物，然后抽出里面的空氣，產(chǎn)生低壓，這樣襯墊的內(nèi)表面就可以貼近貨物了，防止貨物移動(dòng)(見(jiàn)圖4-21)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第29頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用三十一、多孔材料原理(1)使物體多孔或通過(guò)插入、涂層等增加多孔元素。如在一結(jié)構(gòu)上鉆孔，以減輕質(zhì)量。(2)如果物體已是多孔的，用這些孔引入有用的物質(zhì)或功能。如利用一種多孔材料吸收接頭上的焊料。為了實(shí)現(xiàn)更好的冷卻效果，機(jī)器上的一些零部件內(nèi)充滿了一種已經(jīng)浸透冷卻液的多孔材料。在機(jī)器工作過(guò)程中，冷卻液蒸發(fā)，可以提供均勻冷卻。三十二、改變顏色原理(1)改變物體或環(huán)境的顏色。如在洗相片的暗房中要采用安全的光線。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第30頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)改變一個(gè)物體的透明度，或改變某一過(guò)程的可視性(3)采用有顏色的添加物，使不易觀察到的物體或過(guò)程被觀察到(4)如果已增加了顏色添加劑，則采用發(fā)光的軌跡。例4–22輕便輻射熨斗的設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖4-22)。如何改善普通家用熨斗的設(shè)計(jì)?建議使用改變顏色(透明)原理、改變維數(shù)原理來(lái)改善設(shè)計(jì)。用難熔的、透明的玻璃制成基座。被熨的織品直接通過(guò)熱輻射加熱，而不是通過(guò)金屬基座加熱。新設(shè)計(jì)的熨斗質(zhì)量輕、加熱快，能滲透到織品的整個(gè)表面這樣的熨斗既輕便，又節(jié)約時(shí)間。三十三、同質(zhì)性原理采用相同或相似的物體制造與某物體相互作用的物體。如用金剛石切割鉆石。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第31頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用如存放在一般容器里的高純度銅都很容易被污染，進(jìn)而降低本身所固有的屬性。為了避免出現(xiàn)這種情況，可以將高純度銅存儲(chǔ)在以同質(zhì)材料制成的容器里，保證被儲(chǔ)存的高純度銅不被污染。三十四、拋棄與修復(fù)原理(1)當(dāng)一個(gè)物體完成了其功能或變得無(wú)用時(shí)，拋棄或修復(fù)該物體中的一個(gè)物體。如用可溶解的膠囊作為藥面的包裝;可降解餐具(2)立即修復(fù)一個(gè)物體中所損耗的部分。如割草機(jī)的自刃磨刀具例4–23某些零部件內(nèi)部流道非常復(fù)雜，有很多復(fù)雜的凹槽，這些凹槽是很難加工的(見(jiàn)圖4-23)。解決的方法是:先把電線彎成所需形狀，然后緊貼在板面上以形成這些凹槽，再在各條電線之間的空余地方添加熔融的金屬或環(huán)氧樹(shù)脂。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第32頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用當(dāng)添加物變硬后，利用化學(xué)腐蝕的方法把其余的電線除掉就形成了所需要的復(fù)雜的內(nèi)部凹槽。三十五、參數(shù)變化原理(1)改變物體的物理狀態(tài)，即讓物體在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)之間變化。(2)改變物體的濃度和茹度。如液態(tài)香皂的茹度高于固態(tài)香皂，且使用更方便。(3)改變物體的柔性。如用三級(jí)可調(diào)減振器代替轎車(chē)中不可調(diào)減振器(4)改變溫度。如使金屬的溫度升高到居里點(diǎn)以上，金屬由鐵磁體變?yōu)轫槾朋w。例4–24通過(guò)將顆粒材料和液體相混合的方法，可以實(shí)現(xiàn)材料按顆粒大小逐漸分層。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第33頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用具有不同顆粒的材料與液體混合后，顆粒材料逐漸沉淀，大顆粒會(huì)逐漸沉到最底端，依次是比較小的顆粒。盡管如此，我們?nèi)匀缓茈y移走材料層，因?yàn)檩p微的動(dòng)作都會(huì)引起不同顆粒的材料再次混合。但如果我們將已經(jīng)分開(kāi)的材料凍結(jié)，那么就會(huì)很容易地分開(kāi)顆粒層了(見(jiàn)圖4-24)。三十六、狀態(tài)變化原理在物質(zhì)狀態(tài)變化過(guò)程中實(shí)現(xiàn)某種效應(yīng)。如利用水在結(jié)冰時(shí)體積膨脹的原理。例4-25水凍結(jié)的時(shí)候體積膨脹很大，但是產(chǎn)生的壓力很有限。已設(shè)計(jì)的冰壓設(shè)備可以用來(lái)克服這個(gè)缺陷。該設(shè)備包括3個(gè)形狀相同尺寸不同的錐形瓶，每次只凍結(jié)一個(gè)錐形瓶。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第34頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用第一個(gè)瓶子里的凍結(jié)水通過(guò)一個(gè)小孔在其余兩個(gè)瓶子里產(chǎn)生很大的壓力;然后，第二個(gè)瓶子里的凍結(jié)水會(huì)在第三個(gè)瓶子里產(chǎn)生很大的壓力;最終第三個(gè)瓶子里的凍結(jié)水會(huì)產(chǎn)生很大的壓力。這種壓力可以被用在鋼板沖床上，壓力可達(dá)幾千噸。整個(gè)冰壓設(shè)備(不包括冷藏庫(kù))的質(zhì)量只有幾千克重，攜帶方便(見(jiàn)圖4-25)。三十七、熱膨脹原理(1)利用材料的熱膨脹或熱收縮特性。如裝配過(guò)盈配合的兩個(gè)零件時(shí)，將內(nèi)部零件冷卻，外部零件加熱，然后裝配在一起并置于常溫中。(2)使用具有不同熱膨脹系數(shù)的材料。如雙金屬片傳感器。為了控制溫室天窗的閉合，在天窗上連接了雙金屬板。當(dāng)溫度改變時(shí)雙金屬板就會(huì)相應(yīng)的彎曲，這樣就可以控制天窗的閉合。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第35頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用三十八、加速?gòu)?qiáng)氧化原理使氧化從一個(gè)級(jí)別轉(zhuǎn)變到另一個(gè)級(jí)別，如從環(huán)境氣體到充滿氧氣，從充滿氧氣到純氧氣，從純氧到離子態(tài)氧。例4–26用乙炔切割鋼板時(shí)，在氣體壓力下熔化的金屬會(huì)帶著火星飛濺出來(lái)。解決的方法是:可以在乙炔氣流周?chē)h(huán)繞一層純氧，當(dāng)切割中心火焰溫度達(dá)到1500℃時(shí)，飛濺出來(lái)的金屬熔物就會(huì)在純氧層里燃燒而不會(huì)再帶著火星飛濺出來(lái)(見(jiàn)圖4-26)。三十九、惰性環(huán)境原理(1)用惰性環(huán)境代替普通環(huán)境。如為了防止白熾燈燈絲的氧化，讓其置于氫氣中。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第36頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)讓一個(gè)過(guò)程在真空中發(fā)生。例4-27清潔過(guò)濾器(見(jiàn)圖4-27)。在冶金生產(chǎn)中，往往是用從熔爐氣體中分離出的一氧化碳在燃燒室中燃燒來(lái)加熱水和金屬。在給燃燒室供氣之前，應(yīng)先將灰塵過(guò)濾掉。如果過(guò)濾器被阻塞，就應(yīng)該使用壓縮空氣將灰塵清除然而，這樣形成的一氧化碳和空氣的混合物容易發(fā)生爆炸。建議使用惰性氣體代替空氣，例如將氮?dú)馔ㄟ^(guò)過(guò)濾器以保證過(guò)濾器的清潔和工作過(guò)程的安全。四十、復(fù)合材料原理將材質(zhì)單一的材料改為復(fù)合材料。例如玻璃纖維與木材相比較輕，其在形成不同形狀時(shí)更容易控制。用玻璃纖維制成的沖浪板，由于比木制板更輕，可靈活控制運(yùn)動(dòng)方向，也易于制成各種形狀。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第37頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用

例4–28一般使用輕且薄的材料制作防火服，然而輕薄材料的隔熱性能一般都比較低。聚乙烯纖維層是由彈性體或彈性材料組成的，這些材料可以在外界溫度升高的同時(shí)逐漸膨脹，這樣就可以有效地起到隔熱的作用，是制作防火服的合適材料之一(見(jiàn)圖4-28)。上述這些原理都是通用發(fā)明創(chuàng)造原理，未針對(duì)具體領(lǐng)域，其表達(dá)方法是描述可能解的概念。如建議采用柔性方法，問(wèn)題的解是在某種程度上改變已有系統(tǒng)的柔性或適應(yīng)性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)建議提出已有系統(tǒng)的改進(jìn)方案，這樣才有助于問(wèn)題的迅速解決。還有一些原理范圍很寬，應(yīng)用面很廣，既可應(yīng)用于工程，又可用于管理、廣告和市場(chǎng)等領(lǐng)域。上一頁(yè)返回第38頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理使用竅門(mén)TRIZ理論給出了解決技術(shù)矛盾的40條發(fā)明創(chuàng)新原理，但這些發(fā)明原理被使用的頻率并不一樣。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，有的經(jīng)常在已有的專(zhuān)利中得到應(yīng)用，而有的卻極少用到。下面由高到低列出它們被使用頻率的次序，可以直觀看出，第35條發(fā)明創(chuàng)新原理“參數(shù)變化即物體的物理和化學(xué)狀態(tài)的變化”是應(yīng)用頻率最高的原理。35.參數(shù)變化原理10.預(yù)操作原理1.分割原理28.機(jī)械系統(tǒng)的替代原理2.分離原理15.動(dòng)態(tài)化原理下一頁(yè)返回第39頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理使用竅門(mén)19.周期性作用原理18.振動(dòng)原理32.改變顏色原理13.反向原理26.復(fù)制原理3.局部質(zhì)量原理27.用低成本、不耐用的物體代替貴重、耐用的物體原理29.氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)原理34.拋棄和修復(fù)原理16.未達(dá)到或超過(guò)的作用原理40.復(fù)合材料原理上一頁(yè)下一頁(yè)返回第40頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理使用竅門(mén)24.中介物原理17.維數(shù)變化原理6.多用性原理14.曲面化原理22.變有害為有益原理39.惰性環(huán)境原理4.不對(duì)稱(chēng)原理30.柔性殼體或薄膜原理37.熱膨脹原理36.習(xí)犬態(tài)變化原理25.自服務(wù)原理上一頁(yè)下一頁(yè)返回第41頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理使用竅門(mén)11.預(yù)補(bǔ)償原理31.多孔材料原理38.加速?gòu)?qiáng)氧化原理8.質(zhì)量補(bǔ)償原理5.合并原理7.嵌套原理21.緊急行動(dòng)原理23.反饋原理12.等勢(shì)性原理33.同質(zhì)性原理9.預(yù)加反作用原理上一頁(yè)下一頁(yè)返回第42頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理使用竅門(mén)20.有效作用的連續(xù)性原理對(duì)有些想走捷徑的發(fā)明人來(lái)說(shuō)，可以直接使用頻率次序靠前的若干項(xiàng)來(lái)嘗試進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，解決技術(shù)系統(tǒng)中的問(wèn)題和沖突。為了方便發(fā)明人有針對(duì)性地利用40條發(fā)明創(chuàng)新原理，德國(guó)TRIZ專(zhuān)家統(tǒng)計(jì)出40條發(fā)明創(chuàng)新原理中特別適用于走捷徑可立即求解、有利于設(shè)計(jì)場(chǎng)合、有利于大幅降低成本的三大類(lèi)發(fā)明原理，現(xiàn)介紹如下:(1)第一類(lèi)走捷徑可立即求解的就是本節(jié)提到的前10條使用頻率高的發(fā)明原理。(2)下面列出的13條發(fā)明原理可以成功地應(yīng)用于設(shè)計(jì)場(chǎng)合，分別是:1.分割原理2.分離原理上一頁(yè)下一頁(yè)返回第43頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理使用竅門(mén)3.局部質(zhì)量原理4.不對(duì)稱(chēng)原理26.復(fù)制原理6.多用性原理7.嵌套原理8.質(zhì)量補(bǔ)償原理13.反向原理15.動(dòng)態(tài)化原理17.維數(shù)變化原理(主要是擴(kuò)大)24.中介物原理31.多孔材料原理上一頁(yè)下一頁(yè)返回第44頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理使用竅門(mén)(3)進(jìn)一步還有下列10條發(fā)明原理可以大幅度降低產(chǎn)品的成本:1.分割原理2.分離原理(取消某一部分)3.局部質(zhì)量原理6.多用性原理10.預(yù)操作原理16.未達(dá)到或超過(guò)的作用原理20.有效作用的連續(xù)性原理25.自服務(wù)原理26.復(fù)制原理27.用低成本、不耐用的物體代替貴重、耐用的物體原理上一頁(yè)下一頁(yè)返回第45頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理使用竅門(mén)例4–29某制造廠長(zhǎng)期以來(lái)一直生產(chǎn)直徑為10英寸、長(zhǎng)為2英寸的小型玻璃過(guò)濾器(見(jiàn)圖4-29(a))。現(xiàn)在該廠拿到新的訂單，需要生產(chǎn)直徑2英尺、長(zhǎng)10英尺的大型玻璃過(guò)濾器。需要使非常細(xì)小的過(guò)濾孔均勻地分布在過(guò)濾器的每一部分。令人為難的是:怎樣才能經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出這種新型過(guò)濾器?這些小孔還需要直通過(guò)濾器并均勻分布。本題的任務(wù)是制造出含有成千上萬(wàn)個(gè)小孔的長(zhǎng)型玻璃過(guò)濾器。以前該公司制造過(guò)可以鉆孔的短過(guò)濾器—此過(guò)程比較簡(jiǎn)單，現(xiàn)在新的要求比較復(fù)雜，且制造過(guò)程也復(fù)雜得多。對(duì)照40個(gè)發(fā)明原理，分析每一個(gè)原理，考慮可以采取的合適建議。剛開(kāi)始你會(huì)發(fā)現(xiàn)這些方法乍看起來(lái)非常煩瑣。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第46頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理使用竅門(mén)現(xiàn)在用3min時(shí)間來(lái)審視每一個(gè)原理，檢查可以用來(lái)解決問(wèn)題的前提條件，這樣最多用1~2h便可找到最有效的原理。用這種方法，選出下列原理作為解決該問(wèn)題最合適的方法:原理1(①、③)分割原理10(①)預(yù)操作原理13(①)反過(guò)來(lái)做原理28(①、②)系統(tǒng)替代原理35(①)性能轉(zhuǎn)換原理40復(fù)合材料現(xiàn)在分析以上選定的原理:原理1(①、③)分割:意味著將過(guò)濾器分成很多部分。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第47頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)發(fā)明創(chuàng)新原理使用竅門(mén)原理10(①)預(yù)操作:提出將孔在做成過(guò)濾器之前做出。原理13(①)反過(guò)來(lái)做:表示將制作過(guò)程反過(guò)來(lái)——不是鉆孔(去除材料)，而是用很多部分來(lái)組合成過(guò)濾器(加入材料)。原理28,35和40可由自己進(jìn)行分析和應(yīng)用，不再一一介紹。由此可見(jiàn)，過(guò)濾器應(yīng)該由很多分割的部分組合在一起(原理1)，這應(yīng)該在它還沒(méi)有成為過(guò)濾器之前就完成(原理10)。原理13將這一系列概念合起來(lái)，不是通過(guò)去除某些部分(鉆孔)，而是增加材料使其提供孔的作用。換言之，改變?nèi)サ魱|西而使其起到孔的作用的方法，用增加?xùn)|西(合并、組合、捆綁)的辦法使其得到孔的效果。基于原理1,10,13可知，玻璃過(guò)濾器應(yīng)該用捆扎在一起的玻璃纖維制成(見(jiàn)圖4-29(b))。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第48頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)