類比法形態(tài)分析法

1、整理課件1機械創(chuàng)新設計常用方法類比法形態(tài)分析法整理課件2二、類比法基本原理：移植原理適合類形：新方案的提出、新產(chǎn)品的開發(fā)注意點：模仿但不抄襲原理 方法 結構 材料 用途整理課件3二、類比法直接類比擬人類比象征類比幻想類比、仿生類比因果類比對稱類比綜合類比整理課件41、直接類比 從自然界或者人為成果中直接尋找出與創(chuàng)意對象相類似的東西或事物，進行類比創(chuàng)意。 例：鋸子 同帶齒的草葉把人手劃破和長有齒的蝗蟲板牙能咬斷青草獲得直接類比實現(xiàn)的。 整理課件52、 擬人類比 使創(chuàng)意對象“擬人化”，也稱親身類比、自身類比或人格類比 例： 薄殼建筑羅馬體育館的設計： 設計師將體育館的屋頂與人腦頭蓋骨的結構。性能進

2、行了類比：頭蓋骨由數(shù)塊骨片組成，形薄、體輕，但卻極堅固 機械手整理課件63、 象征類比 一種借助事物形象或象征符號，表示某種抽象概念或情感的類比。這種類比，可使抽象問題形象化、立體化，為創(chuàng)意問題的解決開辟途徑。 例：王羲之從“白毛浮綠水”的白鵝戲水中，找到了“紅掌撥清波”的美姿與自己的運筆姿勢有關，經(jīng)過象征類比，創(chuàng)造出新的書法技巧。 數(shù)控車刀整理課件74、 幻想類比 在創(chuàng)意思維中用超現(xiàn)實的理想、夢幻或完美的事物類比創(chuàng)意對象的創(chuàng)意思維法 例：愛因斯坦年輕時構思相對論問題時曾想：如果以光速追隨一條光線運動，會發(fā)生什么情況呢？這條光線就會像一個在空間中振蕩著而停滯不前的電磁場。這正是一類幻想類比，打

3、開了“相對論”的大門。 機器人整理課件85、 因果類比 兩個事物的各個事物之間可能存在著同一種因果關系。因此，可根據(jù)一個事物的因果關系，推測出另一事物的因果關系。例：在合成樹脂中加入發(fā)泡劑，得到質(zhì)輕。隔熱和隔音性能良好的泡沫塑料，于是有人就用這種因果關系，在水泥中加入一種發(fā)泡劑，如果發(fā)明了既質(zhì)輕又隔熱、隔音的氣泡混凝土。 復合材料 整理課件96、對稱類比 自然界和人造物中有許多事物或東西都有對稱的特點?？梢酝ㄟ^對稱類比的關系進行創(chuàng)意，獲得人工造物。例：物理學家狄拉克從描述自由電子運動的方程中，得出正負對稱的兩個能量解。一個能量解對應著電子，那么另一個能量解對應著的是什么呢？人都知道電荷正負的對

4、稱性，狄拉克從對稱類比中，提出了存在正電子的對稱解。 整理課件107、仿生類比 人在創(chuàng)意、創(chuàng)造活動中，常將生物的某些特性運用到創(chuàng)意、創(chuàng)造上。 例：當發(fā)現(xiàn)蜻蜒的翅膀能承受超過其自重好多倍的重量時，就采用仿生類比，試制出超輕的高強度材料，用于航空、航海、車輛，以及房屋建筑。 傳感器整理課件118、綜合類比 事物屬性之間的關系雖然很復雜，但可以綜合它們相似的特征進行類比。例：設計一架飛機，先做一個模型放在風洞中進行模擬飛行試驗，就是綜合了飛機飛行中的許多特征進行類比。 整理課件12三、形態(tài)分析法三、形態(tài)分析法形態(tài)分析法形態(tài)分析法 1 1、定義：每一個事物（技術裝置）都、定義：每一個事物（技術裝置）都

5、可以分解成若干的子系統(tǒng)，直至分解成不可以分解成若干的子系統(tǒng)，直至分解成不能再分的要素。這些要素重新排列組合，能再分的要素。這些要素重新排列組合，就會產(chǎn)生很多新的功能、方法或裝置。就會產(chǎn)生很多新的功能、方法或裝置。 2 2、步驟、步驟整理課件13三、形態(tài)分析法1 1）確定發(fā)明對象：準確表述所要解決的課）確定發(fā)明對象：準確表述所要解決的課題，包括該課題所要達到的目的及屬于何類題，包括該課題所要達到的目的及屬于何類原理、技術系統(tǒng)等。原理、技術系統(tǒng)等。2 2）基本因素分析：即確定創(chuàng)新、發(fā)明對象）基本因素分析：即確定創(chuàng)新、發(fā)明對象的主要組成部分（基本因素），編制形態(tài)特的主要組成部分（基本因素），編制形態(tài)

6、特征表。確定的基本因素在功能上應是相對獨征表。確定的基本因素在功能上應是相對獨立的，在數(shù)量上應以立的，在數(shù)量上應以3 3個為宜，數(shù)量大，會個為宜，數(shù)量大，會使系統(tǒng)過大，使下步工作難度增加，數(shù)量太使系統(tǒng)過大，使下步工作難度增加，數(shù)量太多，組合時過于繁雜很不方便。多，組合時過于繁雜很不方便。整理課件14三、形態(tài)分析法 3 3）形態(tài)分析：要揭示每一形態(tài)特征的可能變）形態(tài)分析：要揭示每一形態(tài)特征的可能變量（技術手段），應充分發(fā)揮橫向思維能力，盡量（技術手段），應充分發(fā)揮橫向思維能力，盡可能列出無論是本專業(yè)領域的還是其他專業(yè)領域可能列出無論是本專業(yè)領域的還是其他專業(yè)領域的所有具有這種功能特征的各種技術手

7、段（方的所有具有這種功能特征的各種技術手段（方法）。在形式上，為便于分析和進行下一步的組法）。在形式上，為便于分析和進行下一步的組合，往往采取列矩陣表的形式，一般表格為二維合，往往采取列矩陣表的形式，一般表格為二維的，每個因素的每個具體形態(tài)用符號的，每個因素的每個具體形態(tài)用符號PjPj表示，其表示，其中中j j代表因素，代表因素，j j代表具體形態(tài)。對較復雜的課題，代表具體形態(tài)。對較復雜的課題，也可用多維空間模式的形態(tài)矩陣。也可用多維空間模式的形態(tài)矩陣。整理課件15三、形態(tài)分析法 4 4）方案組合：根據(jù)對發(fā)明對象的總體）方案組合：根據(jù)對發(fā)明對象的總體功能要求，分別把各因素的各形態(tài)一一功能要求，

8、分別把各因素的各形態(tài)一一加以排列組合，以獲得所有可能的組合加以排列組合，以獲得所有可能的組合設想。設想。 5 5）評價選擇最合理的具體方案：選出）評價選擇最合理的具體方案：選出少數(shù)較好的設想后，通過進一步具體化，少數(shù)較好的設想后，通過進一步具體化，最后選出最佳方案。最后選出最佳方案。整理課件16形態(tài)學圖表法n形態(tài)學圖表法包括各種的參數(shù)和組件；這些參數(shù)說明了某一產(chǎn)品或過程中應實現(xiàn)的機能特點。它們指出某一事物的外觀和內(nèi)涵；零組件則是參數(shù)中所描述特點可能被實現(xiàn)的手段或方法；參數(shù)是抽象和廣泛的, 它不具有參考體，也很少有實質(zhì)特征, 但組件部分則是具體而特殊的，每一個參數(shù)說明一系列相類似的物件或程序，而

9、組件部分則確立適合該屬性的各種元素。nZwicky 提出形態(tài)學圖表法的五大步驟1. 盡可能的把問題的解答真實地規(guī)劃出來2. 所有參數(shù)必須互相獨立并具有其特征3. 建構一個形態(tài)學圖表與多向矩陣 , 可包含所有可能解4. 仔細的分析與評估5. 選擇最佳解整理課件17形態(tài)學圖表法n翻蓋式手機設計翻蓋式手機設計產(chǎn)品折裝后之功能特征產(chǎn)品折裝后之功能特征n手機蓋手機蓋n手機機身手機機身n手機機身與手機蓋結手機機身與手機蓋結合方式合方式n手機按鍵配置手機按鍵配置n天線位置天線位置n屏幕屏幕整理課件18三、形態(tài)分析法3 3、形態(tài)分析法的特點：、形態(tài)分析法的特點： 1 1）具有全解系性質(zhì)。）具有全解系性質(zhì)。 2

10、 2）具有形式化性質(zhì)，它需要的主要不是發(fā)）具有形式化性質(zhì)，它需要的主要不是發(fā)明者的直覺和想象，而是依靠發(fā)明者認真、明者的直覺和想象，而是依靠發(fā)明者認真、細致、嚴謹?shù)墓ぷ骷熬ㄅc發(fā)明課題有關細致、嚴謹?shù)墓ぷ骷熬ㄅc發(fā)明課題有關的專門知識。的專門知識。 3 3）該法有較高的實用價值，它不僅運用于）該法有較高的實用價值，它不僅運用于發(fā)明創(chuàng)造，而且也適用于管理決策，科學發(fā)明創(chuàng)造，而且也適用于管理決策，科學研究等方面，從而引起人們的普遍重視。研究等方面，從而引起人們的普遍重視。 整理課件19三、形態(tài)分析法4、案例：美國西部一個城市的緊急警報系統(tǒng)、案例：美國西部一個城市的緊急警報系統(tǒng)人的位置人的位置 引起注意引起注意 信息傳遞信息傳遞 反應反應家家 鈴聲鈴聲 電話電話 到安全地方到安全地方學校學校 警報警報 公告公告 尋求幫助尋求幫助汽車汽車 哨聲哨聲 售票員提醒售票員提醒 要求保護要求保護辦公室辦公室 大眾傳媒大眾傳媒 圖片、廣播圖片、廣播 通知別人通知別人路上路上 系統(tǒng)系統(tǒng) 系統(tǒng)系統(tǒng) 以上全部以上全部 公園里公園里 耀眼的燈光耀眼的燈光 電視電視 以上全部以上全部可以有很多的組合?？梢杂泻芏嗟慕M合。整理課件205、挖掘機設計方案形態(tài)學矩陣、挖掘機設計方案形態(tài)學矩陣功能因素技術措施（形態(tài)）123456A動力電動機