機械創(chuàng)新設計課件

創(chuàng)新思維與創(chuàng)造原理2.1創(chuàng)新思維2.2創(chuàng)造原理人類的歷史實際上就是一個不斷創(chuàng)造歷史的過程，創(chuàng)新在人類的進步歷程中發(fā)揮了極其重要的作用。在機械應用的領域內(nèi)，創(chuàng)新是推動機械設計發(fā)展與變革的主要手段。當今世界已進入知識經(jīng)濟時代，創(chuàng)新是一個國家持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的基石。因此如果一個國家沒有了創(chuàng)新那麼就沒有了新興的機械技術(shù)。面對機械產(chǎn)品開發(fā)過程中的迅速擴展，通過產(chǎn)品創(chuàng)新實現(xiàn)快速適應市場，高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品開發(fā)是向我國企業(yè)提出的嚴峻挑戰(zhàn)。以創(chuàng)新設計理論、方法和技術(shù)為基礎，以實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)為核心的創(chuàng)新設計是贏得勝利的關(guān)鍵。

21世紀是一個經(jīng)濟占主導地位的世紀。在知識經(jīng)濟時代，“機械設計和製造”的發(fā)展源泉和生命在於“創(chuàng)新”。高等學校將肩負知識創(chuàng)新和知識傳播的兩大任務，隨著科學技術(shù)的發(fā)展和知識經(jīng)濟的到來，增強創(chuàng)新意識、培養(yǎng)創(chuàng)新的能力也是學校教學改革的重要內(nèi)容。創(chuàng)新是工科專業(yè)，尤其是實踐設計環(huán)節(jié)的一項重要要求。2.1創(chuàng)新思維從人類的活動上看，創(chuàng)造的源泉實際上來自於人類的思維，因此系統(tǒng)地研究創(chuàng)造性思維的特點、本質(zhì)、形成過程和與其他思維的關(guān)係，可進一步理解和掌握創(chuàng)新思維的規(guī)律，從而達到增強創(chuàng)新能力的目的。思維可定義為：思維是人腦對所接受和已存儲的來自客觀世界的資訊進行有意識或無意識、直接或間接的加工處理，從而產(chǎn)生新資訊的過程。從思維的字面上看，思維中的“思”可理解為思考或想；“維”可理解為方向或序。思維就是沿一定方向的思考，或是有一定順序的想。這些新資訊可能是客觀實體的表像，也可能是客觀事物的本質(zhì)屬性或內(nèi)部聯(lián)繫，還可能是人腦機能產(chǎn)生出的新的客觀實體，如文學藝術(shù)的新創(chuàng)作、工程技術(shù)領域的新成果、自然規(guī)律或科學理論的新發(fā)現(xiàn)等。2.1創(chuàng)新思維創(chuàng)新思維是創(chuàng)造力的核心，機構(gòu)創(chuàng)新設計依賴於創(chuàng)造性的思維，世界上現(xiàn)存的機構(gòu)，都是創(chuàng)造性思維的成果。創(chuàng)造性思維，是人們在已有知識和經(jīng)驗的基礎上，從某些事實中尋求新關(guān)係、找出新解答、創(chuàng)出新成果的思維過程。創(chuàng)造性思維的廣度、深度、速度以及成功的程度，在很大程度上決定於創(chuàng)造性思維的方式。良好的思維方式，可使人思路開放，創(chuàng)造層出不窮；拙劣的方式，則可能使思路堵塞，成為創(chuàng)造的障礙。有志於創(chuàng)造的人，應當熟悉和探索各種創(chuàng)造性的思維方式。為深入地研究和分析思維的活動規(guī)律，應從思維的特點出發(fā)，結(jié)合利用創(chuàng)新思維在創(chuàng)新活動中的實例，全面地論述思維的不同類型和其在人類創(chuàng)新活動中的應用。2.1創(chuàng)新思維2.1.1發(fā)散思維和收斂思維1.發(fā)散思維日常生活中，人們用的拉鏈，最早是發(fā)明者打算用來代替鞋帶而發(fā)明的，後來人們將它用在錢包和衣物上，現(xiàn)在在醫(yī)學上已將其成功地安裝在需重複多次動手術(shù)的病人的創(chuàng)口上，發(fā)明了“皮膚拉鏈縫合術(shù)”。這些別出心裁的構(gòu)想，擺脫了思維定勢的束縛，使思維向四面八方發(fā)展擴散，通過新知識、新技術(shù)的重組，往往就能產(chǎn)生出更多、更新的創(chuàng)造性成果。發(fā)散思維又稱輻射思維、擴散思維、分散思維、求異思維、開放思維等。思維的特點是轉(zhuǎn)移和跳躍。思維時常常以欲解決的問題為核心，根據(jù)一有資訊，從不同角度不同方向思考，運用橫向、縱向、逆向、分合顛倒、質(zhì)疑、對稱等思維方法，找出盡可能多的答案。2.1創(chuàng)新思維冷拔鋼管工藝中的新型堵頭創(chuàng)新設計利用了創(chuàng)新思維的發(fā)散思維。冷拔鋼管是一種無切削、冷作強化變形的制管技術(shù)，生產(chǎn)過程分為3個階段：第一個階段，在鋼管的一端放入堵頭，夾頭咬住堵頭；中間階段，慢速冷拔；最後階段，取出堵頭，完成冷拔過程。在生產(chǎn)的過程中，由於夾頭咬緊力大小不勻、鋼管壁厚不勻等，常常造成管端“咬死”或“拔斷”等現(xiàn)象，使堵頭較難取出。為此，設計一種實用可靠的塞入、取出方便的堵頭，以提高生產(chǎn)率十分必要。設計人員使用基於發(fā)散思維，突破實心堵頭直徑在冷拔作業(yè)時不能變的思維定勢，設計出了具有變徑功能的新型堵頭。新型堵頭脹縮式堵頭由兩瓣內(nèi)側(cè)具有楔形面、外形為非完整半圓柱面的活動塊，通過軸銷聯(lián)接而成。2.1創(chuàng)新思維工作原理，其過程為

冷拔前，堵頭呈縮徑狀態(tài)，塞入鋼管管端；推壓錐形芯塊使堵頭外徑變大；冷拔後，芯塊退出，堵頭外徑縮小，可使堵頭順利取出。

2.1創(chuàng)新思維2.收斂思維收斂思維也叫輻軸思維，集中思維、求同思維。它是尋求某種確定答案（理想系統(tǒng)）的思維形式。也就是說，條條思維途徑都指向一個收斂目標，即尋求的確定答案（理想系統(tǒng)），收斂思維是選擇設計方案最常採用的思維方式。發(fā)散思維與收斂思維的有效結(jié)合組成了創(chuàng)新活動的一個迴圈過程。

形態(tài)分析法創(chuàng)新技法即是發(fā)散思維與收斂思維有效結(jié)合的具體應用。它是由美國加利福尼亞洲理工學院教授茲維基首創(chuàng)的一種方法。2.1創(chuàng)新思維二戰(zhàn)期間，美國情報部門探聽到法西斯德國正在研製一種新型巡航導彈，他們費盡心機也難以獲得有關(guān)技術(shù)情報。然而茲維基博士卻在自己的研究室裏，輕而易舉地搜索出法西斯德國正在研製並嚴加保密的帶脈衝發(fā)動機的巡航導彈。茲維基博士正是成功運用了被他稱為形態(tài)分析法的結(jié)果。先將導彈分解為若干相互獨立的基本因素，這些基本因素的共同作用便構(gòu)成任何一種導彈的效能，然後針對每種基本因素找出實現(xiàn)其功能要求的所有可能的技術(shù)形態(tài)。在此基礎上進行排列組合，結(jié)果共得到576種不同的導彈方案。再經(jīng)系統(tǒng)全面的過篩分析，在排除了已有的、不可行的和不可靠的方案後，他認為只有幾種新方案值得開發(fā)研究，在這少數(shù)的幾種方案中，就包括德國正在研製方案。2.1創(chuàng)新思維對洗衣機進行因素分析，即確定完成洗淨衣物所必備的基本因素。先確定洗衣機的總體功能，再進行功能分解，就可得到若干分功能，這些分功能就是洗衣機的基本因素。如果定義洗衣機的總功能為“洗淨衣物”，那麼以此為目的去尋找其手段，便可得到“盛裝衣物”、“洗滌去汙”和“控制洗滌”等3項分功能。對各分功能進行形態(tài)分析，即確定實現(xiàn)這些功能要求的各種技術(shù)手段或功能載體，經(jīng)過因素與形態(tài)分析，可建立如下的洗衣機形態(tài)分析。洗衣機形態(tài)分析2.1創(chuàng)新思維在對洗衣機的整體設計過程中，可進行各功能之間形態(tài)要素的排列組合，從理論上說，實現(xiàn)一個洗衣機的設計方案有3×4×3＝36種。在對36種組合的分析中，可以發(fā)現(xiàn)組合方案A1-B1-C2屬於普通的波輪式洗衣機。這種洗衣機的工作原理是靠電動機驅(qū)動V形帶傳動裝置，使波輪旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生水與衣物的機械式摩擦，配合洗滌劑的作用而使衣物與髒物分離。洗滌的時間由機械定時器控制。它的缺點是衣物磨損嚴重、耗電量大、洗滌效率低、易發(fā)生故障。為創(chuàng)新出不用波輪的新型洗衣機，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)組合方案A1-B2-C3、A1-B3-C2和A2-B4-C1等都屬於非機械摩擦式的洗衣機方案。下麵對這3種方案作簡要的分析。

2.1創(chuàng)新思維

(1)由A1-B2-C3構(gòu)成的洗衣機可以說是一種電磁振盪式自動洗衣機。它沒有波輪，也不用電動機，而是利用電磁振盪可以分離物料的原理來洗滌去汙。按此開發(fā)的洗衣機具有洗淨度高，不易損害衣物的優(yōu)點。

(3)由A2-B4-C1構(gòu)成的洗衣機，是利用熱水使纖維膨脹，在桶內(nèi)水流的作用下使髒物脫離的原理設計，市面上曾出現(xiàn)過這種熱壓式洗衣機，雖然結(jié)構(gòu)簡單且價格低廉，但因技術(shù)相對落後，所以很快就被市場淘汰。

(2)由A1-B3-C2構(gòu)成的洗衣機，應該叫做超聲波洗衣機，它也沒有波輪和電動機。這種超聲波能產(chǎn)生很強的水壓，使衣物纖維振動，使洗滌劑乳化，從而使髒物與衣物分離，達到洗滌去汙的作用。由技術(shù)分析和試驗可知，超聲波洗衣機也具有磨損輕、洗淨度高、無雜訊、節(jié)水、節(jié)電等優(yōu)點。2.1創(chuàng)新思維應用形態(tài)分析進行新品策劃，具有系統(tǒng)求解的特點。只要能把現(xiàn)有科技成果提供的技術(shù)手段全部羅列，就可以把現(xiàn)存的可能方案“一網(wǎng)打盡”，這是形態(tài)分析方法的突出優(yōu)點。但同時也為此法的應用帶來了操作上的困難，突出的表現(xiàn)為如何在數(shù)目龐大的組合中篩選出可行的新品方案。如果選擇不當，就可能使組合過程的辛苦付之東流。因此，在運用形態(tài)分析方法的過程中，要注意把好技術(shù)要素分析和技術(shù)手段的確定這兩道關(guān)。2.1創(chuàng)新思維邏輯思維是憑藉概念、判斷、推理而進行的反映客觀現(xiàn)實思維模式。邏輯性思維的特點在於其有序性、遞推性。它是一種嚴密的思維方式，是人們掌握較好的一種常規(guī)思維方式。2.1.2邏輯思維與非邏輯思維1．邏輯思維邏輯思維有兩個最基本的特徵：抽象性和確定性。（1）抽象性

以數(shù)學的發(fā)展為例：古埃及人和古巴比倫人儘管掌握了關(guān)於空間和數(shù)量關(guān)係的大量知識，但這些知識主要是憑經(jīng)驗進行考察的結(jié)果。在所有古埃及人的著作中，法則僅能應用於為數(shù)有限的具體情況。在他們的幾何學中，沒有用一個三角形來代表一切三角形這種在建立演繹體系時所必需的一般化的抽象概念。2.1創(chuàng)新思維古希臘人則不同，數(shù)學之所以會在古希臘發(fā)展起來，就是因為古希臘人依靠古埃及人和古巴比倫人的數(shù)學素材，引進了“智力革命”，從事物的多樣性中辨別出共同性，並把它抽象出來加以一般化，從而導出與更廣泛的經(jīng)驗相符合的新關(guān)係。就是由於這個緣故，古希臘人被稱為是科學方法的宣導者。抽象性的實質(zhì)，可以從3個方面去理解。首先，抽象就是抽取事物的共同點，抽象最主要的是對同類事物去除現(xiàn)象的、次要的方面，從而使思維從個別中把握一般，從現(xiàn)象中把握本質(zhì)；其次，抽象就是選取事物的深入點，一個事物往往有幾個特點，抽象的實質(zhì)就是從這些特點中選取一個被認為在某個方面特別重要的特點，而忽視所有其他特點，這樣，抽象起了限定探究範圍、突出某一重點、限制其他思路，並把某一種思路引向深入，從而使人們能夠深入地研究認識對象的作用；再次，抽象就是理想地複現(xiàn)認識對象。抽象的目的在於把事物加以理想化而再現(xiàn)於思維之中。同抽取共同點相比，理想化是更深刻的抽象。

2.1創(chuàng)新思維（2）確定性

確定性是抽象思維的又一基本特徵。從資訊理論的觀點看，所謂知識就是不確定性的減少。所以，認識真理的意義就在於不斷減少和消除對自然界和社會認識上的不確定性。一般說來，認識中的不確定性來源於認識主體的感性活動和思辨的猜測。經(jīng)驗認識是人的感官對於自然現(xiàn)象的直覺認識，這種認識通常只是知識的準備和原料。作為“前知識”，這種認識的最主要特徵是不確定性。抽象思維要獲得本質(zhì)，就必須以確定性去減少和消除這種根源於事物現(xiàn)象偶然性的不確定性。只有確定性的思維所獲取的認識才稱為知識。因此，可以說理論知識和日常知識之間的最重要區(qū)別就在於理論知識的命題必須具有嚴格的確定性，而日常知識不需要嚴格的規(guī)範。

2.1創(chuàng)新思維抽象性和確定性是抽象思維的兩個基本特徵，二者是統(tǒng)一的。愛因斯坦有一句話，他說：“科學家必須在龐雜的經(jīng)驗事實中間抓住某些可用精密公式來表示的普遍特徵，由此探求自然界的普遍原理”。這深刻地體現(xiàn)了抽象思維中抽象性和確定性的統(tǒng)一關(guān)係。雖然邏輯性思維在創(chuàng)造性的活動中雖不如非邏輯性思維那樣活躍，但在創(chuàng)新方案的整理和可行性的判斷上是必不可缺的。它在把握使創(chuàng)新性方案趨於既定的目標、避免思維上的混亂、保證創(chuàng)造性過程能有序進行方面起著十分重要的作用。

2．非邏輯思維

非邏輯思維是一種不嚴格遵循邏輯規(guī)律，突破常規(guī)，是通過想像、直覺、靈感等方式進行的自由思維方式，主要用直觀形象和表像解決問題的思維。2.1創(chuàng)新思維非邏輯思維特點是具體形象性，是通過對事物形象的概括而產(chǎn)生的，是人腦對客觀事物和現(xiàn)象具體形象的反映。一般而言，非邏輯性思維是指邏輯性思維以外的各類思維模式。非邏輯性思維的最大特點是思維的隨意性和跳躍性，它不受任何“秩序”的約束，表現(xiàn)出極大的靈活性。在創(chuàng)造性活動中非邏輯性思維發(fā)揮著巨大的作用；人類的很多成果都來自非邏輯性思維。

非邏輯性思維主要包括形象思維、發(fā)散思維、逆向思維、側(cè)向思維、聯(lián)想思維、靈感思維等思維模式。2.1創(chuàng)新思維2.1.3定向與非定向1．定向思維定向思維基本上屬於邏輯性思維一類。其思維過程總是通過尋找合乎邏輯的、成熟的或常規(guī)的方法或途徑，按部就班地對事物進行詳細推斷。這種思維方式的優(yōu)點體現(xiàn)為慎重、穩(wěn)妥。但往往由於思路狹窄、保守而缺乏新意又顯示了它的不足。但總的來說，由於定向思維的方向明確、清晰，實行“穩(wěn)紮穩(wěn)打、步步為營”的策略思索，因此，這種思維模式能使創(chuàng)造性活動沿最穩(wěn)妥的方向發(fā)展，也是在創(chuàng)造性活動後期驗證創(chuàng)新成果十分必要的思維方式。

例如，俄國化學家門捷列夫在為化學元素排序時曾發(fā)現(xiàn)一些元素的原子量跳躍較大，他根據(jù)原子量呈有規(guī)律變化預言，在跳躍的化學元素中間一定還有未被發(fā)現(xiàn)的新元素，按這一確定的目標，於1875年9月法國科學家列科克發(fā)現(xiàn)了新元素“鎵”。於1885年德國科學家溫克勒又發(fā)現(xiàn)了新元素“鍺”。

2.1創(chuàng)新思維2．非定向思維

(1)逆向思維以背逆正常思索途徑來尋找解決問題的方法。思維的要點是“不擇手段”。因此，這種思維方式視野開闊，沒有束縛，具有難以形容的創(chuàng)造性與技巧性。傳統(tǒng)的破冰船必須用巨大的動力將船頭抬起，用笨重的船身將冰壓破，破冰前進的速度慢，能耗也大。前蘇聯(lián)的科學家運用逆向思維方法將船頭潛入冰下，靠浮力將冰“頂”破，從而設計出了一種體積小、品質(zhì)輕、破冰速度快的新型破冰船。

(2)側(cè)向思維又稱旁通思維，是一種類似逆向思維的思維方式。當正向思維無效時，側(cè)向思維與逆向思維一樣，都擺脫直接指向目標的思考路徑，另闢蹊徑。

20世紀40年代，發(fā)明了圓珠筆，但作為筆尖的圓珠常因磨損而漏油墨，影響書寫品質(zhì)而難以推廣。正向思維圍繞提高圓珠的耐磨性進行思考，而側(cè)向思維回避了提高圓珠耐磨性這個難題，乾脆用減少圓珠筆芯的儲墨量，使筆芯中的油墨在磨損而快漏油前正好用盡，該辦法解決了圓珠筆漏油墨的問題。

2.1創(chuàng)新思維2.1.4動態(tài)思維和有序思維1．動態(tài)思維

動態(tài)思維是一種運動的、不斷調(diào)整的、不斷優(yōu)化的思維活動。它是用運動的觀點來理解和解決問題的思維方式，它的根本特點是根據(jù)不斷變化的環(huán)境、條件來改變自己的思維秩序、思維方向，對事物進行調(diào)整、控制，從而達到優(yōu)化的思維目標。它是人們工作和學習中經(jīng)常用到的思維形式。它由聯(lián)想思維方法、歸謬思維方法、類比思維方法、可能性和選擇思維方法等組成。

青黴素的發(fā)明就是一個成功利用動態(tài)思維的很好的例證。青黴素是抗菌素的一種，它是從青黴菌培養(yǎng)液中提制的藥物，是第一種能夠治療人類疾病的抗生素。2.1創(chuàng)新思維

1935年，英國牛津大學生物化學家錢恩和病理細菌學家弗羅裏開始從事抗茵物質(zhì)的研究。在那個時代，細菌是人類的大敵，雖然細菌學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了成為病因的種種細菌，但還沒有對付細菌的有效方法。他細心地搜集一切有關(guān)以微生物制出抗茵物質(zhì)的文獻，其中有一篇論文引起他的注意，該論文發(fā)表於1929年，作者是細菌學家弗萊明。

1928年的一天，英國聖瑪利學院的細菌學講師弗萊明在研究殺菌藥物時，發(fā)現(xiàn)一只碟子裏的培養(yǎng)劑長了青綠色的黴，本來準備拿去弄掉，但細心的細菌學家還是把它放到顯微鏡下觀察一下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一種出人意外的現(xiàn)象，這種黴周圍的葡萄球菌都死了，這青綠色的黴就是青黴菌。於是，弗萊明動手培養(yǎng)這種黴，然後把青黴菌弄到種種細菌上，結(jié)果葡萄球菌、連鎖球菌、肺炎球菌全都消溶了。1929年，弗萊明把他的論文發(fā)表出來，由於種種原因，弗萊明放棄了進一步的研究。2.1創(chuàng)新思維從弗萊明發(fā)表的文章裏，弗羅裏受到了啟發(fā)，他認為：青黴素可溶化連磺胺類藥劑也無效的葡萄球菌，而且沒有副作用，這正是要搜求的物質(zhì)。於是，他對弗萊明的發(fā)現(xiàn)大感興趣。從青黴菌的培養(yǎng)和青黴素的分離、提純和強化，使其抗菌力提高了幾千倍。1940年5月，在動物試驗上宣告成功，接著是臨床試驗，1941年獲得成功，1943年開始工業(yè)生產(chǎn)。青黴素發(fā)明者弗萊明病理學家霍華德·弗羅裏從青黴素發(fā)明的過程可知，創(chuàng)造之路曲折歧異，通向某一目標的道路，也許連接著通往其他目標的道路。當你在創(chuàng)造的征途奮進時，應該不斷地環(huán)顧四周，不要忽視探索中出現(xiàn)的任何一個細微變化，這正是動態(tài)思維的特徵。2.1創(chuàng)新思維2．有序思維有序思維是按一定規(guī)則和秩序進行的有目的的思維方式，它是眾多創(chuàng)造方法的基礎，如奧斯本的校核表法、5W2H法、歸納法、邏輯演繹法、資訊交合法、物場分析法等都是有序思維的產(chǎn)物。機加工中錐孔定位問題的解決是有序思維的一個例證。在機加工中，加工中心刀具刀體部分的錐度採用7：24，如圖所示。為保證加工精度及剛度，必須讓刀體的錐體b、主軸錐孔以及刀體法蘭端面a與主軸端面同時接觸，但實際上很難實現(xiàn)兩者同時接觸。2.1創(chuàng)新思維解決該問題的方案如圖所示(美國的一項發(fā)明專利)，通過改變刀體圓錐面，使其與主軸錐孔不是以整個圓錐面的形式接觸，面是以多數(shù)點的形式接觸，用精密加工出來的具有適度剛度的小球構(gòu)成刀體的圓錐面，從而實現(xiàn)刀體的圓錐面、法蘭端面、主軸的錐孔面和端面同時實現(xiàn)接觸。2.1創(chuàng)新思維2.1.5直覺思維和靈感思維1.直覺思維愛因斯坦認為“一般可以這樣說：從特殊到一般的道路是直覺性的，而從一般到特殊的道路則是邏輯性的”。直覺思維是創(chuàng)造性思維的一種重要形式，是在無意識狀態(tài)下，從整體上迅速發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)屬性的一種思維方式，是依據(jù)已有的經(jīng)驗直接領悟事物的本質(zhì)並迅速作出判斷的思維。它濃縮了思維的資訊加工過程，表現(xiàn)出對客觀事物本質(zhì)及規(guī)律敏銳的洞察理解和整體的判斷，是一種靈感的迸發(fā)和認識的頓悟。直覺思維的主要特徵是：不經(jīng)詳盡的邏輯過程，直接觸及對象的本質(zhì)，迅速得出預感性判斷，並在瞬間迅速解決問題。

在科學創(chuàng)造性活動中，邏輯思維是最基本的思維形式，但當已有的理論不能解釋新發(fā)現(xiàn)的事實時，直覺思維便成為創(chuàng)造性活動中的主角。2.1創(chuàng)新思維直覺思維區(qū)別邏輯思維的重要特徵在於：它不是分析性的、按部就班式的推理，而是大腦對客觀事實及其關(guān)係的一種直接、迅速的識別和猜想。平常所說的“頓悟”就能很好地概括這種思維活動的特點。頓悟表現(xiàn)為思維的飛躍和邏輯的中斷，心理學把這種思維稱為無意識思維或下意識思維。當大腦中存儲的各種長期大量不用的“潛知”被下意識啟動時，它們不一定按邏輯秩序進行“組合”，而可能形成一種出乎意料的嶄新連接，用這種連接來補充邏輯推理中的中斷和缺少的環(huán)節(jié)，往往可能產(chǎn)生出意想不到的創(chuàng)造性結(jié)果。梅裏美是一名出色的特工，靠自己的“急智”圓滿地完成了一項艱難的任務，已被同行中傳為佳話。有一次他接受了一項潛入某使館獲取一份間諜名單的任務，這是一個艱巨而棘手的任務，因為此名單放在一個密碼保險箱內(nèi)，梅裏美只有想方設法獲知密碼，才能打開保險箱安全返回，否則任務完不成還將暴露自己。2.1創(chuàng)新思維據(jù)情報透露，保險箱的密碼只有老奸巨猾的格力高裏知道，於是梅裏美在精心的安排下進入使館成為格力高裏的秘書，他憑著自己的才智逐步獲得了格力高裏的信任?？墒?，儘管這樣，格力高裏始終沒提過保險箱密碼一事。梅裏美多次試探打聽也毫無結(jié)果，這時上級已經(jīng)下達命令，限3天時間讓梅裏美交出間諜名單。梅裏美焦急萬分，到了最後一天的晚上他決定鋌而走險。梅裏美進入格力高裏的辦公室，試圖用自己掌握的解密碼技術(shù)打開保險箱，可是一陣忙碌之後他發(fā)現(xiàn)一切都是徒勞，一看表發(fā)現(xiàn)離警衛(wèi)巡查的時間僅剩10分鐘了。怎麼辦？突然，他的目光盯在了牆上高掛著的一部舊式掛鐘，掛鐘的指針都分別指向一個數(shù)字，而且從來沒有走過。梅裏美猛然想起自己曾經(jīng)問過格力高裏是否需要修鐘，格力高裏搖頭說自己年齡大了，記性不好，這樣設置掛鐘是為了紀念一個特殊時刻。想到這，梅裏美熱血沸騰，他立即按照鐘面上指針指定的數(shù)字在關(guān)鍵的幾分鐘內(nèi)打開保險箱拿到了名單。2.1創(chuàng)新思維2．靈感思維直覺在創(chuàng)造活動中達到高潮時往往會產(chǎn)生出一種特殊的體驗即靈感。靈感是指人們頭腦裏突然出現(xiàn)新思想的頓悟現(xiàn)象。靈感思維是一種人們自己無法控制的，創(chuàng)造力高度發(fā)揮的突發(fā)性的一種現(xiàn)象。它是可以未經(jīng)邏輯推理就直接迅速地對特定的事物作出理解和結(jié)論的一種思維方式。靈感思維主要發(fā)生在潛意識，是顯意識和潛意識相互交融碰撞的結(jié)果。靈感也叫頓悟，是典型的創(chuàng)造性思維。靈感是一種近似於無意識或潛意識的思維活動，儘管它不經(jīng)過邏輯推理也能迸發(fā)出創(chuàng)造的火花。靈感的產(chǎn)生有時是在全神貫注思考問題之際，有時卻是在不經(jīng)意間，或是睡意朦朧之中。靈感的產(chǎn)生並不神秘，它是長期思考以後的突然澄清，是實踐經(jīng)驗和知識能力積累到一定程度的創(chuàng)獲。2.1創(chuàng)新思維靈感的到來並不是空穴來風，“得之在俄頃，積之在乎日”，辛勤的勞動、艱苦的探索，善於觀察、勤於思考，是靈感發(fā)生的先決條件。靈感思維是潛藏於人們思維深處的活動形式，它的出現(xiàn)有著許多偶然因素，並不以人的意志為轉(zhuǎn)移，但能夠努力創(chuàng)造條件，也就是說要有意識地讓靈感隨時突現(xiàn)出來。這就需要瞭解和掌握靈感思維的活動規(guī)律，分析靈感思維的特點，可歸納其一些主要的基本特徵如下。2.1創(chuàng)新思維

（1）跳躍性靈感沒有嚴格的規(guī)律可循，其思維活動有跳躍式地行進的特點。它通過頓悟感知事物結(jié)構(gòu)全貌的思維。但其結(jié)果有待於進一步的修改和證實。（2）不確定性由於靈感是人們瞬間的頓悟，沒有經(jīng)過嚴格的推理過程，來自於人腦潛意識狀態(tài)中的一種下意識的活動，有一定的猜測成分，不可避免地帶有一定的模糊性。（3）新穎性新穎性指靈感思維資訊與每個人的知識、經(jīng)歷和思維、方式能力相關(guān)，認識問題的角度不同，靈感產(chǎn)生的方式和內(nèi)容也不同，各有千秋。但思維活動一開始就必須首先破除思維定勢，超越原有思維框架。只有打破自身思維資訊層次框架的束縛，才能產(chǎn)生靈感。2.1創(chuàng)新思維

（4）突發(fā)性人們潛藏於心靈深處的想法經(jīng)過反復思考而突然閃現(xiàn)出來即靈感。靈感的產(chǎn)生，不是無中生有，它是人們在工作、學習中遇到問題，積極思考的結(jié)果。一般需某種偶然因素激發(fā)而突然有所領悟，達到認識上的飛躍，是一種“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”的境地。米開朗基羅在創(chuàng)作羅馬教堂壁畫的過程中，為以壯觀的場面表現(xiàn)上帝的形象，他苦思冥想，沒有滿意的構(gòu)思。一天暴風雨過去後，他去野外散步，看到天上白雲(yún)翻滾，其中狀如勇士的兩朵白雲(yún)飄向東升的太陽，他頓時徹悟，突發(fā)靈感，立刻回去著手進行創(chuàng)作，繪出了氣勢浩大的創(chuàng)世紀傑作。有一次肖邦養(yǎng)著的一只小貓在他的鋼琴鍵盤上跳來跳去，出現(xiàn)了一個跳躍的音程和許多輕快的碎音，這個現(xiàn)象點燃了肖邦靈感的火花，由此創(chuàng)作出了《F

大調(diào)圓舞曲》的後半部分旋律。這些都是藝術(shù)家抓住突然閃爍的靈感火花而創(chuàng)作出優(yōu)秀作品的範例。2.1創(chuàng)新思維

19世紀中葉，已發(fā)現(xiàn)的63種化學元素把科學家們搞得眼花繚亂，大家很想把它們分分類、排排隊，但始終無從下手，更不要說再去發(fā)現(xiàn)新元素了。後來，俄羅斯化學家門捷列夫一夜之間在自己愛玩的紙牌上受到啟發(fā)，終於發(fā)現(xiàn)了元素週期律。他用原子量和化合價這兩條“暗線”把眾多的元素串在一起，使整個化學元素世界排列有序、渾然一體，轟動了整個世界?；瘜W元素週期表公佈後，有人問他：“你是怎樣想到你的元素週期系統(tǒng)的呢？”他笑著回答：“這個問題我考慮了20年?！笨梢?，靈感的產(chǎn)生從來不是一蹴而就的，只有在勤奮中才能產(chǎn)生，持之以恆才能抓住。

靈感思維的過程是必然性與偶然性的統(tǒng)一，是智力達到一個新層次的標誌。通過分析、討論直覺和靈感的內(nèi)在規(guī)律，可提高人們有效地利用直覺和靈感的創(chuàng)造能力。儘管直覺和靈感得到的有些結(jié)論不一定可靠，但人們不能否定它們的創(chuàng)造性作用。2.1創(chuàng)新思維創(chuàng)造是人類的一種有目的、有意識、主動探索的活動，創(chuàng)造原理產(chǎn)生於人們在長期創(chuàng)造實踐的活動中，是一種理論上的歸納和總結(jié)，同時又指導人們進行創(chuàng)新實踐。這是一個從實踐到理論，又從理論指導實踐相互影響的過程。在創(chuàng)新過程中，人們採用的創(chuàng)新技法，據(jù)不完全統(tǒng)計有數(shù)百種之多，但最常用的方法有數(shù)十種之多。仔細研究這些方法可以發(fā)現(xiàn)，這些方法從理論上講均源於一定的創(chuàng)造原理，就是說：任何創(chuàng)新技法的產(chǎn)生均有一定的創(chuàng)造理論基礎。而創(chuàng)造理論與實踐結(jié)合產(chǎn)生出來的可操作的程式、步驟和方法，就是人們常說的創(chuàng)新技法。因此，創(chuàng)造原理是指導人們開展創(chuàng)新實踐活動的重要理論基礎，也是指導人們進行創(chuàng)造新技法的基本理論基礎。本節(jié)將通過大量已成功應用的案例來說明創(chuàng)造原理在機械創(chuàng)新設計中的應用情況。2.2創(chuàng)造原理2.2.1綜合原理在機構(gòu)的創(chuàng)新設計中，綜合現(xiàn)象十分常見，如組合機構(gòu)、組合機床，但組合不是將對象各個構(gòu)成要素的簡單相加，而是將研究對象的各個方面、各個部分和各種因素聯(lián)繫起來加以考慮，按其內(nèi)在的聯(lián)繫合理組合起來，從而從整體上把握事物的本質(zhì)和規(guī)律，使組合後的整體作用產(chǎn)生創(chuàng)造性的新發(fā)現(xiàn)。綜合原理是運用綜合法則的創(chuàng)新功能去尋求新事物的一種創(chuàng)造方法，其基本模式如圖：2.2創(chuàng)造原理在機械創(chuàng)新設計的實踐中，隨處可發(fā)現(xiàn)綜合創(chuàng)新的實例。按綜合的不同對象組合可分為以下幾種類型。1．同類組合

它是指兩個或兩個以上相同或相似事物的組合，從而發(fā)明一種新事物的創(chuàng)造方法。古時人們乘著小船去打魚，由於船小不穩(wěn)，遇到大些的風浪便有翻船的危險。後來人們發(fā)現(xiàn)，把兩只小船捆紮在一起，就能大大提高船的穩(wěn)定性，於是就發(fā)明了雙體船?，F(xiàn)在，雙體船已被廣泛應用在海洋調(diào)查、科學研究、勘探、客運、軍事等方面。

2.2創(chuàng)造原理

大側(cè)壓調(diào)寬軋機是熱軋廠粗軋區(qū)的主要設備之一，主要用來調(diào)節(jié)連鑄板坯的寬度，它與立輥定寬相比有著不可比擬的優(yōu)點。利用該技術(shù)使得連鑄板坯的寬度種類可由19種降到5種，同時也使熱軋卷板，寬度的標準偏差和切頭切尾損失量降低。

該設備主要由側(cè)壓機構(gòu)、同步機構(gòu)和調(diào)寬機構(gòu)組成。

利用同類組合原理在機械創(chuàng)新設計中也是一種常用的方法。

2.2創(chuàng)造原理在對調(diào)寬機工作原理的研究過程中發(fā)現(xiàn)，調(diào)寬機的工作能力決定於調(diào)寬機同步機構(gòu)同步區(qū)間的大小，為保證板坯在勻速運動過程中其側(cè)面的正常調(diào)寬，則必需滿足同步機構(gòu)和板坯速度上的同步要求。為更大地發(fā)揮該設備的潛力，在保證設備能力的前提下，應重點分析同步機構(gòu)的運動。在分析中發(fā)現(xiàn)，利用組合原理中同類組合的原理，在原來同步機構(gòu)的基礎上增加一個曲柄滑塊的方法可以極大地增大同步機構(gòu)的勻速運動區(qū)間。側(cè)壓機構(gòu)由曲柄滑塊組成，模組固定在滑塊的端部，模組在定寬過程中和板坯直接接觸，完成板坯定寬。同步機構(gòu)保證模組在側(cè)壓過程中和板坯的運動速度保持一致。調(diào)寬機構(gòu)主要是根據(jù)不同的來料寬度和不同的定寬要求，最終調(diào)整兩側(cè)模組之間的開口度，2.2創(chuàng)造原理同步機構(gòu)改造前、後的機構(gòu)簡圖結(jié)合優(yōu)化技術(shù)對改造後的調(diào)寬機進行運動學分析，改造前後模組速度的變化圖。優(yōu)化前模組的勻速段區(qū)間長度為101°，優(yōu)化後的勻速段區(qū)間長度為141°，優(yōu)化後同步區(qū)間增加了39.6%。經(jīng)過進一步的理論分析可知，模組在勻速段區(qū)間的有效單側(cè)行程從120.00mm增至179.71mm，模組的最大有效行程增加了49.76%。2.2創(chuàng)造原理2.異類組合異類組合創(chuàng)新法指兩種或兩種以上不同類事物組合在一起，以獲得新事物的創(chuàng)新方法。異類組合創(chuàng)新法不是讓人們主觀地、任意地將不相干的事物進行拼湊，而是使組合的不同事物之間有機、和諧地融合。異類組合創(chuàng)新法也是創(chuàng)造發(fā)明中常用的方法，效率最高，效果最好。異類組合創(chuàng)新法具有一些本身的特點：

(1)組合對象(設想和物品)來自不同的方面，一般無明顯的主次關(guān)係。

(2)在組合過程中，參與組合的對象從意義、原理、構(gòu)造、成分、功能等方面可以互補和相互滲透，可產(chǎn)生1+1>2的價值，整體變化顯著。

(3)異類組合是異類求同，因此創(chuàng)造性較強，可許多專家稱此法是創(chuàng)造的源泉。2.2創(chuàng)造原理電子黑板是異類組合成功的例證。電子黑板是在集思廣益的基礎上產(chǎn)生的，其思路是：在課堂或其他會議上，聽講者總要一個字一個字地對著黑板抄筆記，比較麻煩，如果把黑板和影印機組合在一起就好了。於是，創(chuàng)造者就將兩者組合起來，發(fā)明了“電子黑板”。在這種黑板上寫的內(nèi)容，只要按一下右方的電鈕，便全部複印成一頁頁，發(fā)給聽講者作為筆記，極為方便，普通的X射線和電腦都無法對人腦內(nèi)部的疾病作出診斷，豪斯菲德爾將二者組合，設計出了CT掃描器。2.2創(chuàng)造原理3.附加組合以一事物為主體，再添加另一附屬事物，以實現(xiàn)組合創(chuàng)造的技法叫做附加組合。附加組合是一種創(chuàng)造性較弱的組合，人們只要稍加動腦和動手就能實現(xiàn)，但只要附加物選擇得當，同樣可以產(chǎn)生巨大的效益。杯子是日常生活用品，其基本用途就是用來盛水、飲水。一位工程師用附加組合的方法發(fā)明了磁化杯，在杯底及杯蓋上各加一塊磁鐵，當旋轉(zhuǎn)杯蓋時，兩磁塊產(chǎn)生相對運動，使磁場發(fā)生變化，經(jīng)磁化處理過的水，其溶解度和溶解氧均有所提高。這種微小的物理變化，造成水與其他物質(zhì)的浸潤性和滲透性加強。當人飲用磁化水後，有利於體內(nèi)各循環(huán)系統(tǒng)障礙物的溶解和排出，促成人體新陳代謝，從而具有保健功能。2.2創(chuàng)造原理

4.重組組合將一個事物在不同的層次上分解以後，可以看做由若干要素構(gòu)成的整體。各組成要素之間的有序結(jié)合，是確保事物整體功能和性能實現(xiàn)的必要條件。如果有目的地改變事物內(nèi)部結(jié)構(gòu)要素的次序，並按照新的方式進行重新組合，以促使事物的功能和性能發(fā)生變革，這就是重組組合。戰(zhàn)國時代田忌賽馬的故事是一個利用重組組合取勝的經(jīng)典例子。大將田忌與齊威王賽馬，要求每次各出上、中、下三等級中的一匹馬進行速度對抗賽，齊王每個級別的馬均比田忌的強，所以田忌屢戰(zhàn)屢敗。後來軍事家孫臏給田忌出了個主意：以下等馬對齊王的上等馬，以中等馬對齊王的下等馬，以上等馬對齊王的中等馬。結(jié)果，田忌終以一負二勝的成績戰(zhàn)勝了齊威王。2.2創(chuàng)造原理5.綜合組合綜合組合是一種分析、歸納的創(chuàng)造性過程。綜合組合不是簡單的疊加，而是在將研究對象進行分析的基礎上，有選擇地進行重組。鐳射是綜合近代光學與電子學的產(chǎn)物，它是一種具有優(yōu)異特性的新光源，是20世紀60年代出現(xiàn)的重大科技成就之一，它具有高亮度、高方向性、高單色性、高相干性等特點，已得到廣泛應用。1951年卡斯持提出了用“抽運”方法實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的設想，珀塞耳、龐德在核感應實驗中實現(xiàn)了粒子束反轉(zhuǎn)。在1954年，湯斯和他的助手，製成了第一臺氨分子束微波激射器——脈射(Maser)，雖然它產(chǎn)生的微波功率很小，但它綜合並證實了受激輻射、粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、電磁波放大等概念，是雷射器發(fā)明中的一個重要轉(zhuǎn)捩點。2.2創(chuàng)造原理6.資訊交合資訊交合法是華夏研究院思維技能研究所所長許國泰副教授於1986年首創(chuàng)的。資訊交合法是一種在資訊交合中進行創(chuàng)新的技巧，即把事物(物體)的總體資訊分解成若干要素，然後把這種事物(物體)與人類各種實踐活動相關(guān)的用途進行要素分解，把兩種資訊要素用座標法連成資訊標X軸與Y軸，兩軸垂直相交，構(gòu)成“資訊反應場”，每個軸上各點的資訊可以依次與另一軸上的資訊交合，從而產(chǎn)生新的資訊。資訊交合法是建立在資訊交合論基礎上的一種組合創(chuàng)造技法。它一般借助於形式思維工具——資訊標和資訊反應場來啟發(fā)思路，使思維突破舊的格局。資訊交合論有3個原則：第一，整體分解按序列得出要素；第二，資訊交合，各軸每個要素逐一與別軸的相交合；第三，結(jié)晶篩選原則，找出更好的方案。2.2創(chuàng)造原理2.2.2移植原理移植原理從廣義上說，是把某一門學科的範疇、原理、方法移植到另一門學科，運用已有的知識和經(jīng)驗，將已知的概念、原理、機構(gòu)、方法等內(nèi)容直接或稍加改造後移植到其他領域可實現(xiàn)創(chuàng)新。從另一個角度說，世界上的萬事萬物不是相互隔絕，而是普遍聯(lián)繫的，如果能巧妙利用這種內(nèi)在聯(lián)繫或直觀聯(lián)繫，將其他事物的特長和功能合理地移植到另一個事物，則可達到創(chuàng)造的目的。把甲事物中的優(yōu)勢移植到乙事物中去，同時進行對照、借鑒、取長補短或吸取教訓，加以改進，形成新的優(yōu)勢，從而可以找到解決問題的方法。2.2創(chuàng)造原理移植原理模式可用圖所示

移植原理是一種應用廣泛的創(chuàng)新思路。分析研究移植原理其應用的方式可劃分為兩類，即抽象事物的間接移植和具體事物的直接移植。

(1)抽象事物的間接移植。借鑒思想、轉(zhuǎn)變思想是一個複雜的過程，要成功地實現(xiàn)其轉(zhuǎn)變，一方面必須要有敢於變革的精神，只有這樣才能吸取到精華。

2.2創(chuàng)造原理

(2)具體事物的直接移植。移植不僅是思想家孕育新思想、新觀念的重要手段，同時也是科學家進行發(fā)明創(chuàng)造的重要工具。近幾十年來發(fā)展起來的仿生學就是一個最好的例子。仿生學，就是研究借鑒生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能等，用來模仿改進相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)的科學。它是科學領域運用移植借鑒法的典範，正因為運用了移植借鑒法才使得仿生學有了很大的

發(fā)展。

人們利用移植二進位原理，開發(fā)設計出了新的連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)及氣動機構(gòu)。這些二進位式的機構(gòu)可以將二進位數(shù)碼轉(zhuǎn)換為機械位移，位移量與數(shù)碼的值成正比。這類機構(gòu)廣泛應用於各種自動機構(gòu)中。

2.2創(chuàng)造原理

工件傳送系統(tǒng)中常用的工位識別器，它的數(shù)碼識別原理與彈子鎖相似?！拌€匙”1隨工件傳送器(載件器)運動，在各個工位有“鎖”2。鑰匙以突出部分代表數(shù)碼1，無突起則為數(shù)碼0。

4個數(shù)碼a8a4a2a1=1011，每個鎖也有4個數(shù)位A8A4A2A1，可以是一組電開關(guān)或機械裝置。鑰匙在運動中與各工位的鎖接觸，當某工位的鎖也是1011結(jié)構(gòu)時，鎖被“打開”，使傳送系統(tǒng)作出某種反應(加“卸工件”)。四位結(jié)構(gòu)的識別器，可以標識4×4＝16種不同對象(工位或工件)。2.2創(chuàng)造原理

磁性軸承是機械設計中常見的機械零件。為減少軸承摩擦，提高其旋轉(zhuǎn)精度、機械效率和使用壽命，科技工作人員進行了不斷的研究和探索。但正常思路都是按照改變軸承元件形狀、優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)或採用減摩材料等模式延伸，都沒有產(chǎn)生重大的突破。後來，有人偏離常規(guī)的直線思維，將思路橫向移入新的磁學原理，開發(fā)出了磁性軸承，這種軸承的工作原理如圖所示。

設計時使用磁性材料製造的軸頸1與軸瓦2具有相同的磁性。由於磁性同性相斥，軸頸與軸瓦互不接觸而呈懸浮狀態(tài)，由於在旋轉(zhuǎn)過程中摩擦阻力很小，極大地提高了軸承的壽命和品質(zhì)。

2.2創(chuàng)造原理2.2.3逆反原理逆反創(chuàng)造原理：與一般的做法和想法完全相反的做法和想法，亦常常能夠促進新穎性的結(jié)果而引發(fā)創(chuàng)造。逆反原理又可分為原理逆反、屬性逆反、方向逆反和大小逆反。原理逆反是指將事物的基本原理如機械的工作原理、自然現(xiàn)象規(guī)律、事物發(fā)展變化的順序等有意識地顛倒過來，往往會產(chǎn)生新的原理、新的方法、新的認識和新的成果。如電梯就是將“人動”原理逆反為“梯動”的結(jié)果。有意識地用某一屬性相反的屬性去嘗試取代已有的屬性，如用空心材料取代實心材料。方向逆反就是指完全顛倒已有事物的構(gòu)成順序、排列位置或安裝方向等，如自上而下的蓋樓法、電風扇變成排氣扇等。。2.2創(chuàng)造原理2.2.4變異原理人們一般習慣於從一個固定的角度或方向思考和處理問題。然而，如果有意識地改變方向思考和處理問題，常常會獲得意想不到的成功，產(chǎn)生出未曾見過的新事物。變異原理是指在創(chuàng)新活動中，把研究對象的順序、原理、屬性、結(jié)構(gòu)、大小等因素通過改變常規(guī)思考和處理方向，從而引發(fā)變性創(chuàng)造原理。變性原理指對事物非對稱的屬性如形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、材料等進行變化，從而實現(xiàn)產(chǎn)生新機構(gòu)、新事物的目的。如容器上的刻度器通常是沿容器高度方向水準倒制的，但傾倒液體時難以掌握容器中液體的倒出量。將刻度改成以傾瀉口作射線方向刻制如圖所示，傾倒液體時液面與刻度基本保持平行，就能比較準確地把握好倒出液體的量。2.2創(chuàng)造原理火車車輪在鐵軌上滾動時，在鐵軌的接縫處會產(chǎn)生衝擊，發(fā)生強烈刺耳的雜訊。國外的一項無聲鐵軌的專利技術(shù)只是把接縫的形狀稍作改變，如圖所示，從而使得列車行駛的雜訊大大降低。2.2創(chuàng)造原理2.2.5還原原理還原創(chuàng)造原理指從一個事物的某一創(chuàng)造起點按人們的創(chuàng)造方向進行反向追索到其創(chuàng)造原點，再以原點為中心進行各個方向上的發(fā)散並尋找其他的創(chuàng)造方向，這種先還原到原點、再從原點出發(fā)解決創(chuàng)造的問題，往往能取得較大成功。設計洗衣機開始時的創(chuàng)造起點是模仿人的動作，用搓、揉的方法洗衣，但要設計能完成搓揉動作的機械裝置，並要求它能適應不同大小的衣物，能對不同部位進行搓揉顯然是十分困難的。如果改用刷的方法，則要處處刷到也很難實現(xiàn)。如果用捶打的方法，動作雖簡單，但容易損壞衣物或鈕扣之類的東西。採用還原原理，跳出原來考慮問題的起點，從思考洗衣的方法還原到洗衣這一問題的創(chuàng)造原點。2.2創(chuàng)造原理

水泵在抽水時，泵和驅(qū)動電動機一般置於水面上某個乾燥的位置，但如果水面離泵的垂直距離超過10m(如深井)，那麼泵將無法將水抽起，於是將泵沉入水中。但帶來的問題是水將浸入驅(qū)動電動機，於是考慮採用各種密封圈來防水。但實際上密封圈也很難擋住水壓將水壓入電動機，於是就採用耐水塑膠導線來統(tǒng)制電動機。這樣一來不但電動機的體積增大、電磁轉(zhuǎn)換率低，而且定子與轉(zhuǎn)子之間常有泥沙嵌入，嚴重地影響了泵的正常工作。隨後設計人員重新把電動機置於水面上，採用傳動機構(gòu)或裝置來驅(qū)動水泵的多種辦法，都因體積太大，成效率太低而最終失敗。分析這些失敗的原因，發(fā)現(xiàn)這些創(chuàng)造的思維均是以“水要進入，將水隔離”的想法作為創(chuàng)造起點的。如果回到問題的原點，即水為什麼會進入進行詳細地分析後，發(fā)現(xiàn)電動機沉入水中後，由於水中的壓力大於電動機內(nèi)空氣的壓力，且電動機工作產(chǎn)生的熱量使其內(nèi)部空氣膨脹，從而將氣體壓出。當溫度降低時，電動機內(nèi)部空氣的壓力減小，不可避免地使水浸入電動機中。電動機滲水的原因弄清楚以後，設計者在電動機內(nèi)裝上氣體發(fā)生器、吸濕劑和壓力平衡檢測器，電動機在水下工作時，其內(nèi)部能產(chǎn)生一定壓力的氣體與水壓時時保持相等，使水不能浸入電動機，於是成功地發(fā)明了一種既經(jīng)濟，效率又高的全幹式潛水泵。

2.2創(chuàng)造原理

人們在研究食品的保鮮問題時，一直以來都是這樣的一種思維，就是冷凍可以使食品保鮮，沿著這樣的思維方式，人們將主要的精力放在，什麼物質(zhì)可以製冷？什麼現(xiàn)象有冷凍作用？還有什麼冷凍原理？按照還原原理，對於食品保鮮應首先考慮食品保鮮問題的原點是什麼？冷凍食品可以長期貯存，其原因在於冷凍可以有效地殺滅和抑制微生物、酶類的生長。因此，凡具有這種功能的方法、裝置都可以用來保鮮食品。從這一創(chuàng)新原理出發(fā)，瑞典發(fā)明家斯坦斯特雷姆大膽地採用微波加熱的方法，開發(fā)出微波滅菌保鮮裝置。經(jīng)過此法處理的食品，不僅能保持原有形態(tài)、味道，而且鮮度比冷凍更好，可使食品在常溫下保存數(shù)月。除了微波滅菌外，人們還採用靜電保鮮方法，開發(fā)出了電子保鮮裝置。2.2創(chuàng)造原理2.2.6群體原理群體創(chuàng)造原理，一定規(guī)模的群體思維有利於創(chuàng)造目標的實現(xiàn)。利用人才“共生效應”以提高自己的創(chuàng)造力是群體創(chuàng)造原理的具體應用。但群體創(chuàng)造原理並不意味著一個研究課題組的人越多越好，群體數(shù)量與課題內(nèi)容一起決定了一個最佳的群體數(shù)量和結(jié)構(gòu)問題。人們常說的“三個臭皮匠，頂個諸葛亮”這一句俗語正是顯示了集體思維的重要作用。在集體中，智力會產(chǎn)生相干效應。思想與思想碰撞最易激發(fā)創(chuàng)新的火花。控制論的創(chuàng)始人維納說得好，由個人完成重大發(fā)明的時代已經(jīng)一去不復返了。美國在1942年研製原子彈時曾動員了15萬人；1960年完成登月計畫中，則動員了42萬科技人員、2萬家公司和120所大學，所有這些高水準的創(chuàng)造發(fā)明都是龐大的知識群體共同努力的結(jié)果。2.2創(chuàng)造原理

創(chuàng)造效率很高的課題組人數(shù)應儘量控制在小規(guī)模內(nèi)，這樣做有利於發(fā)揮每個組員的創(chuàng)造才能。人數(shù)過多往往會使一些人處於從屬地位和被動地位，出現(xiàn)“人浮於事”的現(xiàn)象，而使集體的創(chuàng)造力降低。蘇聯(lián)學者E.A.米寧的研究表明：在一定條件下，科研人員增加到原來人數(shù)的n倍，其創(chuàng)造效率僅增加倍。由此可見，創(chuàng)造群體有一個最佳人數(shù)和最佳知識結(jié)構(gòu)的組成問題。2.2創(chuàng)造原理

2.2.7完滿原理完滿創(chuàng)造原理可稱為完全充分利用原理。人們總希望能在時間和空間上充分而完滿地利用某一事物或產(chǎn)品的一切屬性。由此而論，凡是在理論上看來未被充分利用的物品，都可以成為人們創(chuàng)造的目標。希望點列舉法和缺點列舉法都是源於完滿創(chuàng)造原理的創(chuàng)造技法。利用完滿創(chuàng)造原理對事物進行分析可以從整體和部分兩個層次入手，引導人們對於某一事物或產(chǎn)品的整體屬性加以系統(tǒng)的分析。從各個方面檢查還有哪些屬性可以被再利用，引導人們從某種事物和產(chǎn)品中獲取最大、最多的用途，充分提高它們的利用率。因此完滿創(chuàng)造原理追求的最終目標，也是創(chuàng)造的起點。2.2創(chuàng)造原理

設計人員在創(chuàng)造過程中，通過對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能分析，往往只是加強其中某一方面的性能進行創(chuàng)新分析。因此有時候並沒有充分利用事物或產(chǎn)品的部分屬性的一種完滿創(chuàng)造原理。通過對每一個事物或產(chǎn)品按一定的層次分解為各個部分，對研究對象分解之後對其各部分進行完滿充分的利用分析。如果要充分利用某一產(chǎn)品的全部功能，只有在其各部分的利用率大致相當?shù)那闆r下，才能儘量保證功能的充分利用。從理想的情況看，一個事物或產(chǎn)品整體中各部分的消耗、磨損或老化應當是同步的或者說是全壽命設計。例如，鞋子可分為鞋底和鞋幫，在使用中一般鞋底容易磨損。為此，人們可採取提高鞋底品質(zhì)、或及時更換鞋幫、或降低鞋幫品質(zhì)等方式以保證鞋子整體的充分利用。對鞋底進一步分析會發(fā)現(xiàn)，其前、後利用率也不一樣，一般後部因磨損較快而利用率較高，因而，人們便發(fā)明了可插入的樺頭式鞋跟，這種鞋跟磨損後拔出來可再換一個。2.2創(chuàng)造原理2.2.8迂回原理創(chuàng)新活動並不是一帆風順的，人們經(jīng)常都會遇到難題或阻力。為取得創(chuàng)新成功，一方面應鼓勵人們知難而進、勇於探索，另一方面又主張靈活應變、迂回前進，迂回創(chuàng)造原理就是基於這種情況被提出的。海王星的發(fā)現(xiàn)就是迂回原理運用的典型例子。人們根據(jù)種種跡象判斷，在天王星之外一定還有一顆行星，全世界天文學家進行了長期觀察和探尋一直沒有發(fā)現(xiàn)。後來，科學家們暫時避開直接搜尋，轉(zhuǎn)入該未知行星的軌道計算，根據(jù)求得的軌道參數(shù)反推，很快便找到了這顆新星。2.2創(chuàng)造原理

2.2.9價值工程原理價值工程是由美國工程師麥爾斯首創(chuàng)的，它是建立在價值分析或價值工程技術(shù)基礎上的一種創(chuàng)造技法。它以降低成本為主要目的，綜合技術(shù)與經(jīng)濟為一體的、有組織的系統(tǒng)方法，該法可帶來顯著的經(jīng)濟效益。它是對所研究對象的功能與成本進行系統(tǒng)分析，不斷創(chuàng)新，旨在提高所研究對象價值的思想方法和管理技術(shù)。在設計、研製新產(chǎn)品時，如果設計研製所需的成本為C，其功能或者說使用價值為F，則產(chǎn)品的價值V可表示為：分析式可知，價值工程實際是運用價值(V)、功能(F)和成本(C)三者之間的關(guān)係，其根本的目的就是尋求以最低的總成本使某種產(chǎn)品具有能夠滿足用戶需求的功能，其核心思維是對產(chǎn)品的功能成本分析即價值分析，使得產(chǎn)品設計在保證產(chǎn)品整體功能或者提高產(chǎn)品功能的前提下，盡可能地降低成本，以達到提高產(chǎn)品價值的目的。2.2創(chuàng)造原理

價值工程具有以下一些特點。

(1)以使用者的功能需求為出發(fā)點。

(2)對所研究對象進行功能分析，並系統(tǒng)研究功能與成本之間的關(guān)係。

(3)致力於提高價值的創(chuàng)造性活動。

(4)有組織、有計畫、有步驟地開展工作。2.2創(chuàng)造原理

價值工程原理的創(chuàng)新結(jié)果並不一定使得每項性能指標都達到最佳，但一般來說可尋求出一個綜合考慮功能因素、技術(shù)特點、經(jīng)濟的承受力、使用情況等因素都滿意的系統(tǒng)。雖然有些從局部來看不是最優(yōu)，但從整體上來看卻是相對最優(yōu)的。2.2創(chuàng)造原理2.2.10分離原理分離原理與綜合原理相反，它是通過對已知事物進行分解、離散而產(chǎn)生新的事物，本質(zhì)上是基於分析的思考方法。把某一創(chuàng)造對象進行科學的分解或離散，使主要問題從複雜現(xiàn)象中暴露出來，從而理清創(chuàng)造者的思路，以便於人們抓住主要矛盾，這種原理被稱為分離原理。從分離原理的描述過程可看出，在利用分離原理進行創(chuàng)新設計的過程中，提倡將事物打破並分解。分析綜合原理的特徵不難看出，分離原理是與綜合原理思路相反的另一個創(chuàng)造原理。2.2創(chuàng)造原理接頭V形帶的設計是成功利用分離原理的一個案例。普通V形帶傳動只能適用傳動中心距不能調(diào)整的場合。為擴大V形帶傳動的適應性，人們對其進行分離創(chuàng)造，發(fā)明出了如圖所示的接頭V形帶傳動，它可以根據(jù)需要截取一定長度的普通V形帶，然後用專用接頭連接而成環(huán)形帶，也可以是由多層掛膠帆布貼合，經(jīng)硫化並沖團成小片，逐步搭疊後用螺栓連接而成。

在進行創(chuàng)新設計的活動中，要成功地運用分離原理，則應在所研究的對象結(jié)構(gòu)、性能等基礎上，找出其主要矛盾，理清思路。只要運用得當，同樣可獲得許多創(chuàng)新設計成果。2.2創(chuàng)造原理本章介紹了常用思維的基本概念和特點，並通過實例說明上述各種思維在人們從事創(chuàng)造性活動中發(fā)揮著各自的特定作用。創(chuàng)造性思維與本能思維不同，是人類從事創(chuàng)造活動的基礎，是創(chuàng)造原理的源泉。創(chuàng)造原理產(chǎn)生於人們長期的創(chuàng)造性實踐活動，是一種理論上的歸納和總結(jié)，同時又指導人們進行創(chuàng)新實踐。掌握這些原理有助於人們自覺的創(chuàng)造性活動，從而實現(xiàn)創(chuàng)造性目的。小結(jié)2.2創(chuàng)造原理

創(chuàng)新技法3.1智力激勵法3.2類比聯(lián)想法3.4要素組合法3.3設問探求法3.5輸入/輸出法如果把創(chuàng)新活動比喻成過河的話，那麼方法和技法就是過河的途徑或者工具。方法和技巧可以說比內(nèi)容和事實更重要。在20世紀50年代期間，受蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一顆人造衛(wèi)星的刺激，在美國引發(fā)了開發(fā)創(chuàng)造性的高潮。1957年美國海軍特殊設計局開發(fā)了“計畫評審技法”，美國陸軍開發(fā)了“5W2H法”，1964年美國蘭德公司開發(fā)出“德爾菲法”，以後陸續(xù)積累了上百種創(chuàng)造技法。從1946年起，蘇聯(lián)學者阿利特舒列夫和他的同事一起從大量的發(fā)明專利中精選了一大批高水準的專利文獻，並進行詳細的研究分析，最終概括總結(jié)出了具有普遍性、有效性的方法，並得到了技術(shù)體系的發(fā)明和改造本質(zhì)上就是其物質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成和改造?；哆@種認識，他們創(chuàng)立了舉世聞名的“物場分析理論與方法”。

德國將美國的創(chuàng)造技法引入國內(nèi)後，又進行了德國式的改造，如把頭腦風暴法改成默寫式頭腦風暴法，開會時讓與會者把新設想寫在卡片上，相互傳遞，啟發(fā)思路，符合德國人長於沉思的性格。20世紀60年代，加拿大蒙特利爾大學的H.塞裏埃制定了利用睡眠時潛意識的“睡眠思考法”，蒙特利爾大學和魁北克大學都開設了創(chuàng)造性技法和創(chuàng)造性解決問題的訓練。在中國臺灣地區(qū)自20世紀60年代起便開始了創(chuàng)造工程和創(chuàng)造技法的引進，一些國外創(chuàng)造技法術(shù)語的翻譯，如頭腦風暴法、形態(tài)分析法、綜攝法(提喻法)等，都是由臺灣地區(qū)傳開的。臺灣地區(qū)學者在引進西方和日本創(chuàng)造技法的同時，結(jié)合中國的特點和需要，對其進行充實和發(fā)展，如陳樹勳的《創(chuàng)造力發(fā)展方法論》、紀經(jīng)紹的《價值革新與創(chuàng)造力啟發(fā)》等。我國一些學者在吸收國內(nèi)外先進理論和經(jīng)驗的同時，陸續(xù)地有創(chuàng)造性地提出了一些具有中國特色的創(chuàng)新技法。劉仲林總結(jié)科技創(chuàng)造的思維規(guī)律和特點，從審美邏輯的角度，提出了“臻美法”，並系統(tǒng)地闡述了臻美系列技法。1984年袁張度在《創(chuàng)造與技法》一書中提出“集思廣益法”，趙惠田總結(jié)遼寧科協(xié)創(chuàng)造力開發(fā)的培訓經(jīng)驗，於1987年出版了《發(fā)明創(chuàng)造學教程》，詳細闡釋了這一技法。創(chuàng)造技法就是人們通過長期研究與總結(jié)得出創(chuàng)造發(fā)明活動的規(guī)律，經(jīng)過提煉而成的程式化的創(chuàng)造技巧和科學方法。目前全世界已經(jīng)研究出的創(chuàng)造設計技法有上百種以上，成為創(chuàng)造學中不可缺少的重要內(nèi)容之一。創(chuàng)新方法的基本出發(fā)點是打破傳統(tǒng)思維的習慣，克服思維定勢和阻礙創(chuàng)造性設想產(chǎn)生的各種消極的心理狀態(tài)，應用創(chuàng)新設計方法以幫助人們在設計和開發(fā)產(chǎn)品時得到創(chuàng)造性的解。創(chuàng)新設計方法有很多種，下麵介紹智力激勵技法、類比聯(lián)想技法、設問探求技法和要素組合技法等?，F(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展史表明：一項技術(shù)革新或科技成果，大都先有一個創(chuàng)造性設想，一般說來，創(chuàng)造性設想越多，發(fā)明也越容易獲得成功。中國有句俗語叫集思廣益，在創(chuàng)造發(fā)明活動中，應用集思廣益的例子是屢見不鮮的。為中國的原子物理事業(yè)作出了傑出貢獻的“三錢”，即錢學森、錢三強、錢偉長。他們的合作一直被人們傳為美談，正是由於他們的集思廣益，加快了我國試製原子彈的進度。我國核事業(yè)的發(fā)展速度是整個世界都為之震驚的，甚至於當時對中國原子物理研究能力的底細較清楚的美國也感到不可理解。而其中很重要的一點，除這3位強者每人都有自己高超的研究能力外，與他們的通力合作也是分不開的。智力激勵技法又稱集智法、頭腦風暴法。智力激勵技法就是為產(chǎn)生較多較好的新設想、新方案，通過一定的會議形式，創(chuàng)設能夠相互啟發(fā)、引起聯(lián)想、發(fā)生“共振”的條件和機會，以激勵人們智力的一種方法。大多是通過集會讓設計人員用口頭或書面交流的方法暢所欲言、互相啟發(fā)進行集智或激智，從而引起創(chuàng)造性思維的連鎖反應。被譽為創(chuàng)造工程之父的紐約BBDO廣告公司副經(jīng)理奧斯本制定了“頭腦風暴法”，並將其用於工作實踐中，取得了很大的成功。為了普及這種創(chuàng)造力開發(fā)技法，奧斯本撰寫了一系列著作，建立了系統(tǒng)的理論基礎。布法羅大學、麻省理工學院、美國空軍、通用電氣公司等先後採用奧斯本的方法，以後又向各類大學、聯(lián)邦政府、產(chǎn)業(yè)界普及。這一成功打破了那種認為創(chuàng)造才能的“天賦決定論”和“遺傳決定論”，為群眾性的創(chuàng)造普及活動打開了局面。奧斯本成了創(chuàng)造工程的奠基人。3.1智力激勵法智力激勵會議的具體組織方法是：參加會議的人數(shù)不超過10個，這是因為人數(shù)過多反而會影響效率。會議的時間一般在20min～1h之間。每次會議的目標必須要明確，與會人員也必須圍繞議題可以任意自由不受任何約束地發(fā)表自己的想法和建議。3.1.1奧斯本智力激勵法如下幾項規(guī)定：①決不允許批評別人提出的設想；②提倡海闊天空式的任意自由思考；③任何人不對其他人的建議作任何的判斷和結(jié)論；④鼓勵多提建議，設想越多越好；⑤發(fā)表看法的過程應集中注意力，針對目標，不可跑題；⑥參加會議的人員採用圓桌會議的方式，沒有權(quán)威，沒有上下級，一律平等；⑦不允許私下交談，以免干擾別人的思維活動；⑧不允許用集體提出的意見來阻礙個人的創(chuàng)造性思維；⑨各種設想不分好壞，一律記錄下來。3.1智力激勵法某一個生產(chǎn)攪拌機的工廠，雖然攪拌機的使用性能較先進，但成本較高，不利於市場競爭。經(jīng)過科研人員的初步分析，發(fā)現(xiàn)該攪拌機的許多部件使用了不銹鋼，因此價格比較昂貴的。為解決降低攪拌機成本問題，廠裏決定採用奧斯本智力激勵法。第一步組織了一個5人小組，召開了一次智力激勵法的會議，會上宣佈嚴格遵守智力激勵法會議的原則，降低攪拌機成本的主要想法：①用塑膠來代替不銹鋼；②用橡膠代替不銹鋼；③用木制材料代替不銹鋼；④用普通鋼板代替不銹鋼；⑤採用玻璃鋼代替不銹鋼；⑥用玻璃代替不銹鋼；⑦用石頭代替不銹鋼；⑧採用組合材料代替不銹鋼；⑨將目前的攪拌機製成行星搖擺式。3.1智力激勵法第二步設想進行了科學的論證，並經(jīng)過認真細緻的研究，認為切實可行的是第4條，即用普通鋼材代替不銹鋼。理由是鉛粉投入攪拌機後，在攪拌機的殼內(nèi)壁附上一層鉛粉，鉛粉對攪拌機的金屬殼壁起到了保護的作用，使得攪拌機不會受到酸的腐蝕。第三步、通過對討論方案的確定，廠裏新製造了一臺攪拌機，經(jīng)過一年的使用和市場的檢驗，證明這一技改是成功的。3.1智力激勵法專門清除電線積雪的小型直升機的誕生也是智力激勵技法的成功運用。在美國的北部，冬季多雪且嚴寒，野外輸電線上的積雪常常壓斷電線，造成重大事故，為了解決這個問題，電力公司決定採用智力激勵技法。於是他們專門開了一個會議，與會者提出了許多各式各樣的提案，其中有一個提出了一個近似瘋狂的想法：乘坐直升機去掃雪。與會的一個工程師聽到後，並沒有嘲笑那個提出想法的人，而是從中受到了很大啟發(fā)，馬上想到了利用直升機螺旋槳產(chǎn)生的高速下降氣流扇落積雪的方案，經(jīng)過進一步的分析和修改，最終選擇了用改進直升機扇雪的方案，使問題得到了圓滿的解決。3.1智力激勵法3.1.2默寫式智力激勵法默寫式智力激勵法規(guī)定：每次會議由6個人參加，每人在5min內(nèi)提出3個設想，所以它又稱“635法”。在舉行“635法”會議時，由會議主持人宣佈議題，即創(chuàng)造發(fā)明的目標，並對到會者提出的疑問進行解釋。之後，每人發(fā)幾張設想卡片，在每張設想卡片上標出1、2、3等編號，在兩個設想方案之間要留一定的時間作為思考時間，可讓其他人填寫新的設想。在第一個5min內(nèi)，每人針對議題在卡片上填寫3個設想，然後將設想卡片傳給右鄰的到會者。在第二個5min內(nèi)，每個人從別人的3個設想中得到新的啟發(fā)，再在卡上填寫3個新的設想，然後將設想卡片再傳給右鄰的到會者。這樣，半個小時可以傳遞6次，一共可產(chǎn)生108個設想。默寫式智力激勵法在奧斯本智力激勵法傳入西德後，由德國人魯爾巴赫根據(jù)德意志民族擅於思考的性格提出來的，它與奧斯本智力激勵法在原則上相同，不同點是其吧把設想記在卡片上，具體做法如下。3.1智力激勵法默寫式智力激勵法的原理

默寫式智力激勵法可避免出現(xiàn)由於數(shù)人爭著發(fā)言而使設想遺漏的情況。

3.1智力激勵法3.1.3卡片式智力激勵法

CBS法是在會前明確會議主題，每次會議由3～8人參加，每人持50張名片大小的卡片，桌上另放200張卡片備用。會議大約舉行1h。最初10min為“獨奏”階段，由到會者各自在卡片上填寫設想，每張卡片寫一個設想。在接下來的30min，由到會者按座位次序輪流發(fā)表自己的設想，每次只能宣讀一張卡片，宣讀時將卡片放在桌子中間，讓到會者都能看清楚。在宣讀後，其他人可以提出質(zhì)詢，也可以將啟發(fā)出來的新設想填入備用的卡片中，餘下的20min，讓到會者相互交流和探討各自提出的設想，從中再誘發(fā)出新的設想。

1．CBS法3.1智力激勵法奧斯本的智力激勵法雖然能產(chǎn)生大量的設想，但由於它嚴禁批評，這樣就難於對設想進行評價和集中，於是出現(xiàn)了一種新的智力激勵法即MBS法。

MBS法的具體做法是：第一步提出主題；第二步由參加會議的人各自在紙上填寫設想，時間為10min；第三步個人輪流發(fā)表自己的設想，每人限1～5個，由會議主持者記下每人發(fā)表的設想，別人也可根據(jù)宣讀者提出的設想，填寫新的設想；第四步將設想寫成提案，並進行詳細說明；第五步相互質(zhì)詢，進一步修訂提案；第六步由會議主持者將個人的提案用圖解的方式寫在黑板上，讓到會者進一步討論，以便獲得最佳方案。2．MBS法3.1智力激勵法3.2.1類比技法類比技法的一個顯著特點是以大量的聯(lián)想為基礎，以不同事物之間的相同或類似點為紐帶，充分調(diào)動想像、直覺、靈感諸功能，巧妙地借助其他事物找出創(chuàng)意的突破口。類比的方法很多，除了有直接類比法、間接類比法、幻想類比法外，還有仿生類比法、擬人類比法、因果類比法等。

1.直接類比法採用直接類比法的例子中外比比皆是。例如，魯班設計的鋸子。聽診器的發(fā)明，也是直接類比法的思維的產(chǎn)物，拉哀納克醫(yī)生很想發(fā)明一種能夠診斷胸腔裏健康狀況的聽診設備，一天他到公園散步，看到兩個小孩在玩翹翹板，一個小孩在一頭輕輕地敲翹翹板，還有一個小孩在另一頭貼耳聽，雖然敲者用力輕，可是聽者卻聽得非常清晰。他把要創(chuàng)造的聽診器與這一現(xiàn)象類比，終於獲得創(chuàng)意設計聽診器的方案，世界上的聽診器就這樣誕生了。3.2類比聯(lián)想法工程師布魯內(nèi)爾為解決水下施工大傷腦筋，有一次他觀察到小蟲進入木材的方法，即造一個管子作為他前進的通道。於是通過類比，他想出了用空心鋼柱打入河底，以此為“構(gòu)盾”，邊掘進邊延伸，在構(gòu)盾的保護下施工，這就是著名的“構(gòu)盾施工法”，這可以說是類比法的重大成果。現(xiàn)在市場上緊俏的電瓶腳踏車，其動力系統(tǒng)就是通過與電瓶車動力系統(tǒng)的直接類比製成的。2.間接類比法間接類比法是用非同一類產(chǎn)品類比，產(chǎn)生創(chuàng)造。在現(xiàn)實生活中，有些創(chuàng)造缺乏可以比較的同類對象，這就可以運用間接類比法。例如空氣中存在的負離子，可以使人延年益壽、消除疲勞，還可輔助治療哮喘、高血壓、心血管病等，但負離子只有在高山、森林、海灘湖畔較多。後來通過間接類比法，創(chuàng)造了水衝擊法產(chǎn)生負離子，後吸取衝擊原理，又成功創(chuàng)造了電子衝擊法，這就是現(xiàn)在市場上銷售的空氣負離子發(fā)生器。

3.2類比聯(lián)想法3.幻想類比法

幻想類比法是在創(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。發(fā)明者在發(fā)明創(chuàng)造中，通過幻想類比進行一步步的分析，從中找出合理的部分，從而逐步達到發(fā)明的目的，設計出新的發(fā)明專案，這就叫做幻想類比法。

1834年，英國發(fā)明家巴貝治繪製出通用數(shù)字電腦圖樣。1942年，美國的阿塔納索夫教授和他的學生貝利，運用幻想類比法，發(fā)明設計出電腦，並製成了阿塔納索夫-貝利電腦(世界上第一臺電腦)。3.2類比聯(lián)想法設計者在創(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，並模仿生物的結(jié)構(gòu)和功能，創(chuàng)作出新的發(fā)明專案，這種創(chuàng)新技法叫做仿生類比法。4.仿生類比法模仿鳥類展翅飛翔，造出了具有機翼的飛機；根據(jù)鳥類可直接騰空起飛，不需要跑到，發(fā)明了直升機；當發(fā)現(xiàn)蜻蜓能承受超過其自身幾倍的品質(zhì)時，試製出超輕的高強度材料，用於航空、航海、汽車及房屋建築等。5.擬人類比法擬人類比法是設計者在進行創(chuàng)造活動時，人們常常將創(chuàng)造的對象加以“擬人化”，就是使創(chuàng)意對象“擬人化”，也稱親身類比、自身類比或人格類比。

3.2類比聯(lián)想法擬人類比，在我國的典籍中屢見不鮮?！兑捉?jīng)》的“天行健君子以自強不息”，就是一種天人合一，萬物一理的擬人類比。文學藝術(shù)中的擬人類比更是隨處可見，例如把祖國比作母親，把美麗的姑娘比作鮮花。在科學上，擬人類比的例子也是不勝枚舉。德國有機化學家凱庫勒在夢見一條蛇咬住自己的尾巴，提出了苯分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)理論。在設計機械裝置時，常把機械看做人體的某一部分，進行擬人類比，從而獲得意外的成效。例如挖土機的設計，就是模仿人的手臂動作：它向前伸出的主桿，如人的胳臂可以上下左右自由轉(zhuǎn)動；它的挖土鬥，好比人的手掌，可以張開，合起；裝土鬥邊的齒形，好似人的手指，可以插入土中。在挖土時，手指插入土中，再合攏、舉起，移至卸土處，鬆開手讓泥土落下。這是局部的擬人類比，各種機械手的設計也是如此；整體的擬人類比就是各種機器人的設計。

3.2類比聯(lián)想法工業(yè)設計上也經(jīng)常應用擬人類比。例如著名的薄殼建築羅馬體育館的設計，設計師將體育館的屋頂與人腦頭蓋骨的結(jié)構(gòu)性能進行了類比，頭蓋骨由數(shù)塊骨片組成，形薄、體輕，但卻極堅固，那麼體育館的屋頂是否可做成頭蓋骨狀呢？這種創(chuàng)意獲得了巨大成功，於是薄殼建築風行起來。

6.因果類比法

兩個事物的各個事物之間可能存在著同一種因果關(guān)係，因此可根據(jù)一個事物的因果關(guān)係，推測出另一事物的因果關(guān)係。例如，蚌內(nèi)有砂，砂被黏液包圍而形成珍珠，有人據(jù)此因果關(guān)係，把異物放進牛的膽囊內(nèi)，人工培植了牛黃。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，於是有人就用這種因果關(guān)係，在水泥中加入一種發(fā)泡劑，發(fā)明了既質(zhì)輕又隔熱、隔音的氣泡混凝土。以上這些創(chuàng)意方法，就稱為因果類比法。

3.2類比聯(lián)想法3.2.2聯(lián)想法聯(lián)想類比法是通過聯(lián)想類比，把一般看來完全不相干的物品或技術(shù)聯(lián)繫起來，組合在一起研製出有價值的發(fā)明。通過相似、相近、對比幾種聯(lián)想的交叉使用以及在比較之中找出同中之異、異中之同，從而產(chǎn)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新的方案，如虎和貓時而奔跑如飛、時而突然止步，人們從它們的腳掌結(jié)構(gòu)得到啟發(fā)，發(fā)明出帶釘子的跑鞋；從蜘蛛在兩棵樹之間結(jié)網(wǎng)，聯(lián)想發(fā)明出橫跨峽谷的吊橋；蝙蝠在黑夜中能自由飛翔從不會撞到障礙物，借助對蝙蝠的研究人們發(fā)明了超聲波探測儀，可以用來測量海洋深度、探測魚群、追蹤潛艇、診斷疾病、工業(yè)探傷等。3.2類比聯(lián)想法相似聯(lián)想又可稱類似聯(lián)想，它是因兩個以上事物在外表、形式、性質(zhì)等方面的相似而引起的。例如，看到水就想到河。相似聯(lián)想反映的是事物間的相似和共同性，這種聯(lián)想也可運用到創(chuàng)造發(fā)明過程中來，進行創(chuàng)造發(fā)明。1957年10月4日，蘇聯(lián)運用相似聯(lián)想法，成功地發(fā)射了世界上第一顆人造地球通信衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星就是世界上第一艘太空船。2.相似聯(lián)想1.接近聯(lián)想發(fā)明者在