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，是指把研究對象的各個部分、各個方面和各種因素聯(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，是指為實現(xiàn)某一意圖，將一個事物切開或截取。非切割式綜合，是指為實現(xiàn)某一意圖，直接地將兩種或兩種以上事物，在保持其各自相對獨立的條件下，組合成為新的一體的創(chuàng)新設(shè)計模式。這種綜合，不是簡單的拼湊，而是使事物由低級向高級發(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)主動軸1勻速轉(zhuǎn)動時，從動鈾3作變速轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生慣性力和振動。雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)的創(chuàng)意是將兩個單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)的非切割式綜合，實現(xiàn)主、從動軸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)，在保持其各自相對獨立性，在保持其各自相對獨立性的條件下，組合成為新一體的創(chuàng)新設(shè)計模式。的條件下，組合成為新一體的創(chuàng)新設(shè)計模式。 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 由電動機(jī)1、帶傳動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)計特色。 分離原理在創(chuàng)新設(shè)計過程中，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 市場細(xì)分創(chuàng)造

5、按照消費者的需要、動機(jī)及購買行為的多元性和差異性，將整體市場劃分為若干子市場或細(xì)分市場，即將消費者區(qū)分為若干類似性的消費者群。 應(yīng)用市場細(xì)分創(chuàng)造，通常以職業(yè)、年齡、性別、地域、環(huán)境、時差、經(jīng)濟(jì)條件等市場變量作為細(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。 例如：科技三項，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)計汽車發(fā)動機(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，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)計原理；組合機(jī)床、模塊化機(jī)床的設(shè)計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，就可以實現(xiàn)一系列創(chuàng)新。 例如：磁性滑動軸承：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)床滾動導(dǎo)軌：對推力滾子軸承結(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 物場分析原理物場分析原理 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)用物場分析原理。 物場，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。“場” “聲場”。“電玲”與“人”之間存在著一個“聲場” 。 構(gòu)成

8、一個物場需要三個要素：兩個物質(zhì)和一個場。 任何物場都可以分為3種類型： 完全物場體系（即滿足物場三要素要求的物場體系，它是一種能實現(xiàn)物質(zhì)之間相互作用和影響的完整技術(shù)體系 ）、不完全物場體系、非物場體系。4. 1 物場分析的概念物場分析的概念 20034 物場分析原理物場分析原理 物場分析的基本內(nèi)容就是在判別物場類型的前提下進(jìn)行創(chuàng)造性思考，或?qū)Ψ俏飯鲶w系或不完全物場體系進(jìn)行補(bǔ)建，或?qū)ν耆飯鲶w系中的要素進(jìn)行變換以發(fā)展物場。無論補(bǔ)建或變換，其最終目的都是使物場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)用物場分析原理創(chuàng)造時，思考要點如下。 1）課題分析 分析創(chuàng)造課題的出發(fā)點和期望達(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）分析物場類型 按照物場的三要素要求，判斷創(chuàng)造課題已知條件能夠構(gòu)造成哪些類型的物場體系。4. 2 物場分析的創(chuàng)造原理物場分析的創(chuàng)造原理 20034 物場分析原理物場分析原理 3）進(jìn)行物場改造思考 （a）對非物場體系或不完全物場體系，要補(bǔ)建成完全物場體系。 補(bǔ)建成完全的物場體系，其措施是移植引進(jìn)作為完全物場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）對完全物場體系進(jìn)行要素置換。 物場效率的大小與要素的性質(zhì)相關(guān)。對于已成完全物場的技術(shù)體系，可以考慮用更有效的場（如電磁場）來取代另一類場

10、（如機(jī)械場），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)。 對確定的新物場體系進(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 物場分析的創(chuàng)造原理物場分析的創(chuàng)造原理 20034 物場分析原理物場分析原理 例：冷凍機(jī)密封檢測方案設(shè)計求解家用電冰箱中冷凍機(jī)密封不良檢測設(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外漏。因此，檢測密封不良的問題實際上就是判斷是否有工作介質(zhì)或潤滑油外漏。物場分析 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)與場沒有構(gòu)成完整的物場，因此傳

11、統(tǒng)檢漏方式是一種原始的非物場體系。 因此，運(yùn)用物場分析原理，要把非物場體系補(bǔ)建成非人工檢測泄漏的完全物場體系。20034 物場分析原理物場分析原理 完全物場體系的建立 根據(jù)物場三要素的條件，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。 引進(jìn)物質(zhì)熒光粉，物理場紫外線輻射。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)滲漏自動檢測裝置。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”進(jìn)行創(chuàng)新思考的一種創(chuàng)造模式。 所

12、謂創(chuàng)造原點，簡單地說，就是驅(qū)使人們創(chuàng)造的最基本的出發(fā)點或歸宿。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，不以現(xiàn)有事物的改進(jìn)作為創(chuàng)造的起點，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的影響，迫本溯源，使創(chuàng)造起點還原到創(chuàng)造原點，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)計食品保鮮裝置的創(chuàng)造原點。 從這創(chuàng)造原點出發(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，而且鮮度比冷凍時更好。 還可以采用靜電保鮮方法，開發(fā)設(shè)計出電子保鮮裝置。還原創(chuàng)造舉例還原創(chuàng)造舉例食品保鮮裝置的新設(shè)計食品保鮮裝置的新設(shè)計 20036 價值優(yōu)化原理價值優(yōu)化原理 提高產(chǎn)品價值是創(chuàng)新設(shè)計的重要目標(biāo)。這里所說的價值有其特定的含義，它是指產(chǎn)品的功能與成本的相對關(guān)系；設(shè)F為產(chǎn)品具有的功能，C為取得該功能所耗費的成本，則產(chǎn)品的價值V為：6. 1 產(chǎn)品價值的概念產(chǎn)品價值的概念性能價格比性能價格比 CFV 提高性能價格比。二次世界大戰(zhàn)以后，在美國開展了關(guān)丁價值分析(Value Analysis，簡稱VA)和價值工程(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 價值優(yōu)化原理價值優(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)到提高價值的目的，這是價值優(yōu)化的般目標(biāo)。