機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)-7-一般創(chuàng)新設(shè)計(jì)技法.ppt

1、第七章 一般創(chuàng)新設(shè)計(jì)技法,創(chuàng)新技法是解決創(chuàng)新設(shè)計(jì)問(wèn)題的創(chuàng)意藝術(shù)，是人們對(duì)創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造理論加以具體化應(yīng)用的技巧,7.1 頭腦風(fēng)暴法 7.2 變異創(chuàng)新法 7.3 組合創(chuàng)新法 7.4 機(jī)遇利用法 7.5 技術(shù)移植法 7.6 逆向構(gòu)思法,71 群體集智法,711 智力激勵(lì)法頭腦風(fēng)暴法 1智力激勵(lì)法的四項(xiàng)原則 美國(guó)創(chuàng)造學(xué)家?jiàn)W斯本提出的智力激勵(lì)法，是一種典型的群體集智法。 它是通過(guò)召開(kāi)智力激勵(lì)會(huì)來(lái)實(shí)施的。,l）自由思考原則 這一原則是要求與會(huì)者盡可能地解放思想，無(wú)拘無(wú)束地思考問(wèn)題，不必顧慮自己的想法是否“離經(jīng)叛道”或“荒唐可笑”。 2）延遲評(píng)判原則 這一原則是限制在討論問(wèn)題時(shí)過(guò)早地進(jìn)行評(píng)判。傳統(tǒng)會(huì)議上

2、，人們習(xí)慣于對(duì)自以為不正確、不可行的設(shè)想迫不及待地提出批評(píng)意見(jiàn)或作出結(jié)論，這實(shí)際上是壓制不同的想法，甚至還會(huì)扼殺具有創(chuàng)造性的萌芽方案。美國(guó)一些心理學(xué)家在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，推遲判斷，在集體思考問(wèn)題時(shí)可多產(chǎn)生70的新設(shè)想，在個(gè)人思考問(wèn)題時(shí)可多產(chǎn)生90的新設(shè)想。因此，奧斯本智力激勵(lì)法特別強(qiáng)調(diào)，與會(huì)者在會(huì)上不要使用 諸如 ： “這根本行不通！” “這個(gè)想法太荒唐了！” “這個(gè)方案真是絕了” 之類的 “扼殺句” 或 “捧殺句” 。 對(duì)設(shè)想的評(píng)判，應(yīng)等到大家暢談結(jié)束后，再組織有關(guān)人士進(jìn)行分析。,在智力激勵(lì)會(huì)上應(yīng)貫徹四條原則：,3）以量求質(zhì)原則 奧斯本認(rèn)為，在設(shè)想問(wèn)題時(shí)，越是增加設(shè)想的數(shù)量，就越有可能獲得有

3、價(jià)值的創(chuàng)意。通常，最初的設(shè)想不大可能最佳。有人曾用試驗(yàn)表明，一批設(shè)想的后半部分的價(jià)值要比前半部分高78。因此，奧斯本智力激勵(lì)法強(qiáng)調(diào)與會(huì)者要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)加快思維的流暢性、靈活性和求異性，盡可能多而廣地提出有一定水平的新設(shè)想，以大量的設(shè)想來(lái)保證質(zhì)量較高的設(shè)想的存在。 4）綜合改善原則 這是鼓勵(lì)與會(huì)者積極參與知識(shí)互補(bǔ)、智力互激和信息增殖活動(dòng)。俗話說(shuō)：“三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮”。幾個(gè)人在一起商量或綜合大家的想法，總可以強(qiáng)化自己的思維能力和提高思考的水平。 奧斯本智力激勵(lì)會(huì)要求與會(huì)者要仔細(xì)傾聽(tīng)他人的發(fā)言，注意在他人啟發(fā)下及時(shí)修正自己不完善的設(shè)想，或?qū)⒆约旱南敕ㄅc他人的想法加以綜合，再提出更完善的創(chuàng)意或

4、方案。在智力激勵(lì)會(huì)上，任何一個(gè)人提出的新設(shè)想都構(gòu)成對(duì)其他人的信息刺激，具有知識(shí)互補(bǔ)和互相誘發(fā)激勵(lì)的作用。,2智力激勵(lì)法運(yùn)用程序 1）智力激勵(lì)會(huì)的準(zhǔn)備 A.選主持人掌控；B.確定主題；C.參會(huì)人選人數(shù)，結(jié)構(gòu)；D.提前通知有備而來(lái) 2）熱身活動(dòng)引子 3）明確問(wèn)題簡(jiǎn)要說(shuō)明，留有空間 4）自由暢談四項(xiàng)原則（自由思考、延遲評(píng)判、以量求質(zhì)、綜合改善） 5）加工整理,雪,美好,舉例,雪災(zāi)難,雪清理,電線上的雪？,例 清除電線積雪問(wèn)題的求解？ 美國(guó)北方，冬季嚴(yán)寒，在大雪紛飛的日子里，電線上積滿了冰雪，大跨度的電線常被積雪壓斷，造成事故。 試圖解決這一問(wèn)題，但都未能如愿以償。 電訊公司經(jīng)理奧斯本決定用智力激勵(lì)法

5、尋求解決難題的辦法。他在做了一定準(zhǔn)備工作之后，召開(kāi)了智力激勵(lì)會(huì)，讓與會(huì)者自由暢談。 有人提出設(shè)計(jì)一種專用的電線清雪機(jī)； 有人想到用電熱來(lái)化解冰雪； 有人建議用振蕩技術(shù)來(lái)清除積雪； 有人提出能否帶上幾把大掃帚，乘坐直升飛機(jī)去掃電線上的積雪?；尚?？但會(huì)上也無(wú)人提出批評(píng)。 相反，有一位工程師在百思不得其解時(shí)，聽(tīng)到“用飛機(jī)掃雪”的想法后，大腦突然受到激勵(lì)，一種簡(jiǎn)單可行且高效率的清雪方案冒了出來(lái)。他想，每當(dāng)大雪過(guò)后，出動(dòng)直升飛機(jī)沿積雪嚴(yán)重的電線飛行，依靠高速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳即可將電線上的積雪迅速扇落。他馬上提出用直升飛機(jī)扇雪的新設(shè)想，頓時(shí)又引起其他與會(huì)者的聯(lián)想，有關(guān)“除雪飛機(jī)”、“特種螺旋槳”之類創(chuàng)意，

6、又被激勵(lì)出來(lái)。 會(huì)后，公司組織專家對(duì)設(shè)想進(jìn)行分類論證。專家們從技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較分析，最后選擇了用改進(jìn)后的直升飛機(jī)扇雪的方案。實(shí)踐證明，這的確是個(gè)好辦法。在此基礎(chǔ)上，一種專門清除電線積雪的小型直升機(jī)也應(yīng)運(yùn)而生。,712 書面集智法 在推廣應(yīng)用智力激勵(lì)法的過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)經(jīng)典的智力激勵(lì)法雖然能造成自由探討、得到互相激智的氣氛，但也有一些局限性。 干擾如有的創(chuàng)造性強(qiáng)的人喜歡沉思，但會(huì)議無(wú)此條件；會(huì)上表現(xiàn)力和控制力強(qiáng)的人會(huì)影響他人提出設(shè)想； 會(huì)議嚴(yán)禁批評(píng)，雖然保證了自由思考，但難于及時(shí)對(duì)眾多的設(shè)想進(jìn)行評(píng)價(jià)和集中。 為了克服這些局限，許多人針對(duì)與會(huì)者的不同情況，先后對(duì)奧斯本技法進(jìn)行了改進(jìn)，形成了基本

7、激勵(lì)原理不變，但操作形式和規(guī)則有異的改進(jìn)型技法。其中最常用的是書面集智法，即以筆代口的默寫式智力激勵(lì)法。實(shí)施時(shí)人們又常采用“635法”的模式，即每次會(huì)議請(qǐng)6人參加，每人在卡片上默寫3個(gè)設(shè)想，每輪歷時(shí)5分鐘。,實(shí)施以“635法”為特點(diǎn)的書面集智，可采用以下程序： l）會(huì)議的準(zhǔn)備。選擇對(duì)書面集智基本原理和做法熟悉的會(huì)議主持者，確定會(huì)議的議題，并邀請(qǐng)6名與會(huì)者參加。 2）進(jìn)行輪番性默寫激智。在會(huì)議主持人宣布議題（創(chuàng)造目標(biāo)）并對(duì)與會(huì)者提出的疑問(wèn)解釋后，便可開(kāi)始默寫激智。組織者給每人發(fā)幾張卡片，每張卡片上標(biāo)上1、2、3號(hào)，在每?jī)蓚€(gè)設(shè)想之間留出一定空隙，好讓其他人再填寫新設(shè)想。 在第一個(gè)5分鐘內(nèi)，要求每個(gè)

8、人針對(duì)議題在卡片上填寫3個(gè)設(shè)想，然后將設(shè)想卡傳遞給右鄰的與會(huì)者。在第二個(gè)5分鐘內(nèi)，要求每個(gè)人參考他人的設(shè)想后，再在卡片上填寫3個(gè)新的設(shè)想，這些設(shè)想可以是對(duì)自己原設(shè)想的修正和補(bǔ)充，也可以對(duì)他人設(shè)想的完善，還允許將幾種設(shè)想進(jìn)行取長(zhǎng)補(bǔ)短式的綜合，填寫好后再右傳給他人。這樣，半小時(shí)內(nèi)傳遞5次，可產(chǎn)生108條設(shè)想。 3）篩選有價(jià)值的新設(shè)想。從收集上來(lái)的設(shè)想卡片中，將各種設(shè)想，尤其是最后一輪填寫的設(shè)想進(jìn)行分類整理，然后根據(jù)一定的評(píng)判準(zhǔn)則篩選出有價(jià)值的設(shè)想。,7.1.3 函詢集智法 1函詢集智的特點(diǎn) 函詢集智法又稱德?tīng)柗品?，其基本原理是借助信息反饋，反?fù)征求專家書面意見(jiàn)來(lái)獲得新的創(chuàng)意。其基本作法是：就某一課

9、題選擇若干名專家作為函詢調(diào)查對(duì)象，以調(diào)查表形式將問(wèn)題及要求寄給專家，限期索取書面回答。收到全部復(fù)函后，將所得設(shè)想或建議加以概括，整理成一份綜合表。然后，將此表連同設(shè)想函詢表再次寄給各位專家，使其在別人設(shè)想的激勵(lì)啟發(fā)下提出新的設(shè)想或?qū)σ延性O(shè)想予以補(bǔ)充或修改。視情況需要，經(jīng)過(guò)數(shù)輪函詢，就可得到許多有價(jià)值的新設(shè)想。,7.1.3函詢集智法,函詢集智法的運(yùn)用程序,函詢集智法有兩個(gè)特點(diǎn)，也是其優(yōu)點(diǎn)。它不是把專家召集起來(lái)開(kāi)會(huì)討論，而是用書信方式征詢和回答，使整個(gè)提設(shè)想過(guò)程具有相對(duì)的匿名性。專家相互之間不見(jiàn)面，有利于克服一些心理障礙，便于充分發(fā)表新穎意見(jiàn)或獨(dú)特看法。輪間反饋則保證了專家之間的信息交流和思維激勵(lì)

10、。 此法一般需要較長(zhǎng)的時(shí)間，專家的設(shè)想多是建立在穩(wěn)重思考的基礎(chǔ)之上的，因此提出的設(shè)想可信度或可行性較好。但由于沒(méi)有奧斯本智力激勵(lì)法所提供的那種自由奔放和激勵(lì)創(chuàng)造的氣氛，在提出新穎性高的設(shè)想方面可能要遜色一些。,7.2 變異創(chuàng)新法,在原來(lái)的事物上做質(zhì)的改變，但是又不完全摒棄原來(lái)的事物。 小的改變滿足需要技術(shù)限制小，成本低廉，更加實(shí)用。 電熨斗加蒸汽噴霧，電風(fēng)扇改遙控、鋼筆尖小溝和孔等。 大的改變飛躍 金坎普吉列剃須刀 磨刀問(wèn)題換刀片 電動(dòng)剃須刀（旋轉(zhuǎn)）,73 組合創(chuàng)新法,在發(fā)明創(chuàng)新活動(dòng)中，按照所采用的技術(shù)來(lái)源可分為兩類：一類是在發(fā)明中采用全新的技術(shù)原理，稱為突破型發(fā)明；另一類是采用已有的技術(shù)并進(jìn)

11、行重新組合，從而形成新的發(fā)明。從人類的技術(shù)歷史中可以看出，進(jìn)入19世紀(jì)50年代以來(lái)突破型的發(fā)明在總發(fā)明數(shù)量中所占的比重在下降，而組合型發(fā)明的比重在增加。在組合中求發(fā)展，在組合中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，這已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的一種趨勢(shì)。,組合創(chuàng)新方法是指按照一定的技術(shù)原理，通過(guò)將兩個(gè)或多個(gè)功能元素合并，從而形成一種具有新功能的新產(chǎn)品、新工藝、新材料的創(chuàng)新方法。 人類數(shù)千年的發(fā)展歷程中積累了大量的各種技術(shù)，這些技術(shù)在其所應(yīng)用的領(lǐng)域中逐漸發(fā)展成熟，有些已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)完善的程度，這是人類的一筆巨大的財(cái)富。為實(shí)現(xiàn)某些新的功能，將這些成熟的技術(shù)進(jìn)行重新組合，形成新的功能元素，這樣的創(chuàng)新活動(dòng)如能滿足某種社會(huì)需求，則將是

12、一種成功率極高的創(chuàng)新方法。 由于形成組合的技術(shù)要素比較成熟，使得應(yīng)用組合法從事創(chuàng)新活動(dòng)的一開(kāi)始就站在了一個(gè)比較高的起點(diǎn)上，不需要花費(fèi)較多的時(shí)間、人力和物力去開(kāi)發(fā)專門的新技術(shù)，不要求發(fā)明者對(duì)所應(yīng)用的每一種技術(shù)要素都具有高深的專門知識(shí)，所以應(yīng)用組合法從事創(chuàng)新活動(dòng)的難度相對(duì)較低。這種方法的應(yīng)用有利于群眾性的創(chuàng)造發(fā)明活動(dòng)的廣泛開(kāi)展。 雖然組合創(chuàng)新法所使用的技術(shù)元素是已有的，當(dāng)時(shí)它所實(shí)現(xiàn)的功能是新的，如果組合適當(dāng)，同樣可以做出重大的發(fā)明。,風(fēng)險(xiǎn)小,計(jì)算機(jī)最初是為了滿足美國(guó)陸軍軍方計(jì)算炮彈彈道的需要而研制的。1945年底，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”研制成功，它重達(dá)三十多噸，共使用了一萬(wàn)八千多個(gè)電子

13、管，計(jì)算速度為每秒五千次，將它用于彈道計(jì)算，運(yùn)算速度是人的幾千倍。但是人們還設(shè)想不出計(jì)算機(jī)的其他用途，當(dāng)時(shí)一位計(jì)算機(jī)專家曾預(yù)言如果有四臺(tái)計(jì)算機(jī)將能夠滿足全世界對(duì)計(jì)算機(jī)的需要。在其后的計(jì)算機(jī)發(fā)展過(guò)程中，人們不斷地將計(jì)算機(jī)技術(shù)與其他不同科學(xué)及技術(shù)門類相結(jié)合，不但有利地促進(jìn)了這些學(xué)科的發(fā)展和進(jìn)步，而且也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)本身的不斷進(jìn)步?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)與人類工作、生活的各個(gè)方面發(fā)生著越來(lái)越多的聯(lián)系，人類也越來(lái)越離不開(kāi)計(jì)算機(jī)了。 組合創(chuàng)新方法有多種形式，從組合的內(nèi)容區(qū)分有功能組合、原理組合、結(jié)構(gòu)組合、材料組合等，從組合的方法區(qū)分有同類組合、異類組合等，從組合的手段區(qū)分有技術(shù)組合、信息組合等，現(xiàn)將部分常

14、用組合方法簡(jiǎn)介如下。,731 功能組合 有些商品的功能已被用戶普遍接受，通過(guò)組合可以為其增加一些新的附加功能，適應(yīng)更多用戶的需求。 人們使用鉛筆時(shí)難免寫錯(cuò)字，一旦寫了錯(cuò)字就需要使用橡皮進(jìn)行修改。為了適應(yīng)人們的這種需要，有人設(shè)計(jì)出了帶有橡皮的鉛筆，它的主要功能仍是書寫，由于添加了橡皮使它除書寫之外還具有了一種附加功能。 自行車的主要功能是代步，通過(guò)在自行車上添加貨架、車筐、里程表、車燈、后視鏡等附件使它同時(shí)具有了載貨、測(cè)速、照明、輔助觀察等功能。 現(xiàn)在的汽車設(shè)計(jì)中人們不斷地為其添加雨刷器、遮陽(yáng)板、轉(zhuǎn)向燈、打火機(jī)、車載電話、收音機(jī)、空調(diào)機(jī)等附加裝置，使汽車的功能更加完善。 家用空調(diào)器的主要功能是制

15、冷，現(xiàn)在空調(diào)器生產(chǎn)廠在原有空調(diào)器制冷功能的基礎(chǔ)上增加了暖風(fēng)、換氣、空氣凈化等功能，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。,732 材料組合 有些應(yīng)用場(chǎng)合要求材料具有多種特征，而實(shí)際上很難找到一種同時(shí)具備這些特征的材料，通過(guò)某些特殊工藝將多種不同材料加以適當(dāng)組合，可以制造出滿足特殊需要的材料。 V帶傳動(dòng)要求帶材料具有抗拉、耐磨、易彎、價(jià)廉的特征，使用單一材料很難同時(shí)滿足這些要求，通過(guò)將化學(xué)纖維、橡膠和帆布的適當(dāng)組合，人們?cè)O(shè)計(jì)出現(xiàn)在被普遍采用的V帶材料。 建筑施工中需要一種抗拉、抗壓、抗彎、易施工且價(jià)格便宜的材料，鋼筋、水泥和砂石的組合很好地滿足了這種要求。 通過(guò)錫與鉛的組合得到了比錫和鉛的熔點(diǎn)更低的低熔點(diǎn)合金。 通過(guò)不

16、同材料的適當(dāng)組合，人們?cè)O(shè)計(jì)出滿足各種特殊要求的特種材料。例如具有特殊磁轉(zhuǎn)變溫度的鐵磁材料，具有極高磁感應(yīng)強(qiáng)度的永磁材料，具有高溫超導(dǎo)特性的超導(dǎo)材料，耐腐蝕的不銹鋼材料，具有多種優(yōu)秀品質(zhì)的軸承合金材料。,733 同類組合 將同一種功能或結(jié)構(gòu)在一種產(chǎn)品上重復(fù)組合，滿足人們更高的要求，這也是一種常用的創(chuàng)新方法。 雙色或多色圓珠筆上可以安裝多個(gè)不同顏色的筆芯，使得有特殊需要的人減少了必須攜帶多支筆的的麻煩。,機(jī)械傳動(dòng)中使用的萬(wàn)向聯(lián)軸器可以在兩個(gè)不平行的軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，但是萬(wàn)向聯(lián)軸器的瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，會(huì)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷，將兩個(gè)同樣的單萬(wàn)向聯(lián)軸器按一定方式聯(lián)接，組成雙萬(wàn)向聯(lián)軸器（圖所示），既可實(shí)現(xiàn)在

17、兩個(gè)不平行軸之間的傳動(dòng)，又可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定。,V帶傳動(dòng)中可以通過(guò)增加帶的根數(shù)提高承載能力，如圖a所示。但是隨著帶的根數(shù)增加，由于多根帶的帶長(zhǎng)不一致，帶與帶之間的載荷分布不均加劇，使多根帶不能充分發(fā)揮作用。圖b所示的多楔帶將多根帶集成在一起，保證了帶長(zhǎng)的一致，提高了承載能力。,變速箱倒擋,變速器操縱機(jī)構(gòu)演示,三擋,四擋,機(jī) 械 運(yùn) 動(dòng) 的 制 動(dòng) 與 控 制,734 異類組合 在商品生產(chǎn)領(lǐng)域中進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)的目的是用新的商品滿足用戶的需求，從而獲得最大的商業(yè)利益。 人們?cè)趶氖履承┗顒?dòng)時(shí)經(jīng)常同時(shí)有多種需要，如果將能夠滿足這些需求的功能組合在一起，形成一種新的商品，使得人們?cè)趶氖禄顒?dòng)時(shí)不會(huì)因?yàn)槿鄙?/p>

18、其中某一種功能而影響活動(dòng)的進(jìn)行，這將會(huì)使人們工作、學(xué)習(xí)、生活更加方便，同時(shí)商品生產(chǎn)者也將獲得相應(yīng)的利益。 例如人們?cè)谑褂寐萁z刀時(shí)因被擰的螺釘頭部形狀、尺寸的不同，常需要同時(shí)準(zhǔn)備多種不同形狀、尺寸的螺絲刀。根據(jù)這種需求，有人發(fā)明了多頭螺絲刀，即為一把螺絲刀配備多個(gè)可方便更換的頭部，使用者可根據(jù)所需要的形狀和尺寸很方便地隨時(shí)更換合適的螺絲刀頭。,有些不同的商品具有某些相同的成分，將這些不同的商品加以組合，使其共用這些相同成分，可以使總體結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，價(jià)格更便宜，使用也更方便。 收音機(jī)和錄音機(jī)的有些電路及大的元器件是相同的，將這兩者組合，生產(chǎn)出的收錄機(jī)的體積遠(yuǎn)低于二者的體積之和，價(jià)格也便宜許多，方便了

19、人們的生活。 數(shù)字式電子表和電子計(jì)算器的晶體振蕩器、顯示器和鍵盤都可以共用，所以現(xiàn)在生產(chǎn)的很多計(jì)算器都具有電子表的功能，很多數(shù)字式電子表也具有計(jì)算器的功能。,735 技術(shù)組合 技術(shù)組合法是將現(xiàn)有的不同技術(shù)、工藝、設(shè)備等加以組合，形成解決新問(wèn)題的新技術(shù)手段的發(fā)明方法。隨著人類實(shí)踐活動(dòng)的發(fā)展，在生產(chǎn)、生活領(lǐng)域里的需求也越來(lái)越復(fù)雜，很多需求都遠(yuǎn)不是通過(guò)一種現(xiàn)有的技術(shù)手段所能夠滿足的，通常需要使用多種不同的技術(shù)手段的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)一種新的復(fù)雜技術(shù)功能。技術(shù)組合法可分為聚焦組合法和輻射組合法。 1聚焦組合 聚焦組合法是指以待解決的特定問(wèn)題為中心，廣泛地尋求與解決問(wèn)題有關(guān)的各種已知的技術(shù)手段，最終形成一種或多

20、種解決這一問(wèn)題的綜合方案，應(yīng)用這種方法的過(guò)程中特別重要的問(wèn)題是尋求技術(shù)手段的廣泛性，要盡量將所有可能與所求解問(wèn)題有關(guān)的技術(shù)手段包括在考察的范圍內(nèi)。只有通過(guò)廣泛的考察，不漏掉每一種可能的選擇，才可能組合出最佳的技術(shù)功能。,例：太陽(yáng)能發(fā)電站 前些年西班牙要修建新的太陽(yáng)能發(fā)電站，需要解決的最重要的技術(shù)問(wèn)題是如何提高太陽(yáng)能的利用效率。針對(duì)這一要求，他們廣泛尋求與之有關(guān)的所有技術(shù)手段，經(jīng)過(guò)對(duì)溫室技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、排煙技術(shù)、建筑技術(shù)等的認(rèn)真分析，最后形成一種富于創(chuàng)造性的新的綜合技術(shù)太陽(yáng)能氣流發(fā)電技術(shù)。 這種太陽(yáng)能氣流發(fā)電廠如圖所示，它的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。發(fā)電廠的下部是一個(gè)寬大的太陽(yáng)能溫室，溫室中間聳立著一個(gè)

21、高大的風(fēng)筒，風(fēng)筒下安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這里應(yīng)用的各個(gè)單項(xiàng)技術(shù)本身都是很成熟的技術(shù)，經(jīng)過(guò)組合就形成了世界上最先進(jìn)的太陽(yáng)能技術(shù)。,風(fēng)力發(fā)電,太陽(yáng)能發(fā)電,2輻射組合 輻射組合法是指從某種新技術(shù)、新工藝、新的自然效應(yīng)出發(fā)，廣泛地尋求各種可能的應(yīng)用領(lǐng)域，將新的技術(shù)手段與這些領(lǐng)域內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)相組合，可以形成很多新的應(yīng)用技術(shù)，如圖,超聲波開(kāi)發(fā)應(yīng)用一覽表,736 信息組合法 應(yīng)用組合法從事創(chuàng)新活動(dòng)的關(guān)鍵問(wèn)題是合理地選擇被組合的元素，為了解決這個(gè)問(wèn)題，提高組合創(chuàng)新的效率，有人提出一種非常有效的組合方法信息組合法。,家具與家用電器的組合,7.4 機(jī)遇利用法,意外之事特別關(guān)注，時(shí)刻留意。 常常會(huì)引發(fā)重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)或技術(shù)

22、發(fā)明 貝克蘭意外發(fā)現(xiàn)的“電木”捕鼠奶酪+酚醛樹脂 堅(jiān)硬，耐酸堿、耐火，防水，絕緣性好。 鍍膜玻璃技術(shù)、X射線、維生素、青霉素、干洗技術(shù)、防復(fù)印技術(shù)、浮法玻璃生產(chǎn)法等等。,1.意外性：事物的本質(zhì)在一定條件下才得以表現(xiàn)出來(lái)。 意外機(jī)遇 研究目標(biāo)的改變思維方向的調(diào)整 合成奎寧轉(zhuǎn)而合成染料苯胺紫（柏琴） 2.異常性：偏離了傳統(tǒng)理論，敢于挑戰(zhàn)。 異常機(jī)遇， 時(shí)刻準(zhǔn)備著電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)（安倍）,7.4 機(jī)遇利用法,及時(shí)準(zhǔn)確的抓住機(jī)遇是獲取成果并成功的關(guān)鍵。如何做？ 1）應(yīng)努力培養(yǎng)強(qiáng)烈的發(fā)明創(chuàng)造意識(shí)。 必要條件 2）應(yīng)積極創(chuàng)造條件，努力把握機(jī)遇。 探索區(qū)域的擴(kuò)展 3）應(yīng)養(yǎng)成勤于思索、樂(lè)于分析、善于觀察的習(xí)

23、慣。 4）應(yīng)保持對(duì)新事物、新問(wèn)題的敏感性和好奇心。 5）應(yīng)密切注意那些意外發(fā)生的事情。 6）應(yīng)善于透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，洞察事物的本來(lái)面目。 7）應(yīng)經(jīng)常在頭腦中儲(chǔ)備發(fā)明創(chuàng)造的課題，強(qiáng)化捕捉意識(shí)。,7.4 機(jī)遇利用法,用心做項(xiàng)目,技術(shù)移植法是指把一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的原理、方法或成果引入到不同技術(shù)領(lǐng)域或相同技術(shù)領(lǐng)域的其他研究對(duì)象上，用以創(chuàng)造新的技術(shù)產(chǎn)物或改進(jìn)原有技術(shù)產(chǎn)物的發(fā)明創(chuàng)造技法。 7.5.1 技術(shù)移植法的應(yīng)用條件 運(yùn)用技術(shù)移植法首先要解決移植什么，為什么要移植。這就是移植法的應(yīng)用條件問(wèn)題。理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，要有效應(yīng)用移植法，必須注意以下3個(gè)必要條件： (1)用傳統(tǒng)方法難以找到理想的設(shè)計(jì)方案或解題設(shè)想，

24、或者利用本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)知識(shí)根本就無(wú)法找到出路。 (2)其他技術(shù)領(lǐng)域存在解決相似或相近問(wèn)題的方式方法。 (3)對(duì)移植結(jié)果能否保證系統(tǒng)整體的新穎性、先進(jìn)性和實(shí)用性有個(gè)基本的估計(jì)或肯 定性判斷。 以上3條是實(shí)施技術(shù)移植法的基本條件。在創(chuàng)造活動(dòng)中，只有同時(shí)具備這3個(gè)條件，才有采取移植法的必要性和可能性。,7.5 技術(shù)移植法,7.5.2 移植法的選擇 移植什么？往哪移植？這是運(yùn)用移植法創(chuàng)造的關(guān)鍵。 調(diào)光臺(tái)燈的單向調(diào)節(jié)亮暗 雙向調(diào)節(jié)：亮暗亮（拋物面的聚光亮，原來(lái)的調(diào)暗不變） 技術(shù)移植法的應(yīng)用以不同技術(shù)領(lǐng)域之間在技術(shù)原理上的相關(guān)性以及在技術(shù)功能上的相通性為根據(jù)。例如，將桃枝嫁接在杏樹根基上，生長(zhǎng)出的新桃樹

25、就會(huì)像杏樹那樣長(zhǎng)壽；將梨樹的枝條嫁接在沙棘的根上，同樣會(huì)使沙棘變成梨樹。植物的嫁接就是利用植物生長(zhǎng)中的共性和相關(guān)性進(jìn)行技術(shù)移植的成功事例之一。,7.5 技術(shù)移植法,7.5.2技術(shù)移植法的主要類型 技術(shù)移植法可以分為技術(shù)原理式移植、技術(shù)手段式移植、技術(shù)結(jié)構(gòu)式移植和技術(shù)功能式 1.技術(shù)原理式移植 技術(shù)原理式移植是指將某種行之有效的技術(shù)原理，由它最初運(yùn)用的技術(shù)領(lǐng)域移植到其他技術(shù)對(duì)象上，以創(chuàng)造新的技術(shù)產(chǎn)物。眾所周知，技術(shù)原理本身都帶有一定的普遍性和通用性，若能對(duì)其進(jìn)行深入研究和合理移植，就可能產(chǎn)生發(fā)明創(chuàng)造成果。 例如，含稀土元素的鋼鐵構(gòu)件比一般鋼鐵構(gòu)件具有更高的抗沖擊性和好的耐磨性，其原理：稀土元素與

26、鋼鐵材料的分子或原子發(fā)生相互作用，改變了晶體的結(jié)構(gòu)，因而使鋼鐵材料的性質(zhì)發(fā)生了重大變化。根據(jù)稀土元素的這種“助它效應(yīng)”，人們又將稀土元素移植到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，凡是經(jīng)過(guò)稀土元素改造的農(nóng)作物，其生長(zhǎng)速度大為增加。,7.5 技術(shù)移植法,7.5.2技術(shù)移植法的主要類型 2.技術(shù)手段式移植 技術(shù)手段式移植是指將某種行之有效的技術(shù)手段，由它最初運(yùn)用的技術(shù)領(lǐng)域移植到其他技術(shù)對(duì)象上，以創(chuàng)造新的技術(shù)產(chǎn)物。人們?yōu)榱诉_(dá)到某一目的，必須具備相應(yīng)的手段。手段是一種條件，也是一種基礎(chǔ)。在科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)明中，設(shè)備、儀器和裝置通常是硬手段，而程序、步驟和方法則是軟手段。它們可以從一個(gè)領(lǐng)域移植到其他缺乏這些手段的領(lǐng)域，成為別的領(lǐng)

27、域解決問(wèn)題的新手段。 例如，發(fā)泡技術(shù)手段移植到橡膠生產(chǎn)技術(shù)中。人們都知道，通過(guò)發(fā)酵技術(shù)制作出的饅頭和面包非常松軟可口。這是因?yàn)榘l(fā)酵后面團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生了氣泡，而使食物變得蓬松。這種技術(shù)被稱為發(fā)泡技術(shù)。該技術(shù)被美國(guó)人成功移植到橡膠的生產(chǎn)中，他們將能夠產(chǎn)生氣泡的發(fā)泡劑摻入生橡膠，橡膠熟化后就會(huì)假面包一樣膨脹起來(lái)，這就發(fā)明了橡膠海綿及其生產(chǎn)工藝。,7.5 技術(shù)移植法,7.5.2技術(shù)移植法的主要類型 3.技術(shù)結(jié)構(gòu)式移植 技術(shù)結(jié)構(gòu)式移植是指將某種行之有效的技術(shù)結(jié)構(gòu)，由它最初運(yùn)用的技術(shù)領(lǐng)域移植到其他技術(shù)對(duì)象上，以創(chuàng)造新的技術(shù)產(chǎn)物。結(jié)構(gòu)是事物存在和實(shí)現(xiàn)功能的重要載體。結(jié)構(gòu)是人們?cè)O(shè)計(jì)和制造出來(lái)的，體現(xiàn)了人們的設(shè)計(jì)理

28、念和功能需求。因而每種結(jié)構(gòu)都有自己的特點(diǎn)和長(zhǎng)處，從而成為其他領(lǐng)域開(kāi)展發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)的參照物和借鑒物。 例如，生物中的一些結(jié)構(gòu)被人們移植到工程領(lǐng)域中，產(chǎn)生出許多發(fā)明創(chuàng)造。一位法國(guó)園藝師家中經(jīng)常有人來(lái)參觀花園，使得他家的花壇常被踩壞，他希望能將花壇修建得更堅(jiān)固。他發(fā)現(xiàn)花盆里的花死后，從花盆里倒出的土很結(jié)實(shí)，不容易碎。觀察發(fā)現(xiàn)是由于植物根須的作用。他模仿這種結(jié)構(gòu)，用鐵絲做骨架，用水泥砌花壇，效果非常好。這位對(duì)建筑技術(shù)一竅不通的法國(guó)園藝師發(fā)明了鋼筋混凝土。 又如，常見(jiàn)的機(jī)床導(dǎo)軌是滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌，其摩擦阻力較大。如果在導(dǎo)軌摩擦面間加裝滾動(dòng)體，可使導(dǎo)軌之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化成滾動(dòng)摩擦(圖(a)。與普通的滑動(dòng)導(dǎo)軌相

29、比，滾動(dòng)導(dǎo)軌具有運(yùn)動(dòng)靈敏度高、定位準(zhǔn)確性好、摩擦力低、潤(rùn)滑系統(tǒng)簡(jiǎn)單、維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)，其發(fā)明思路就是借鑒了普通的推力軸承的結(jié)構(gòu)形式(圖(b)，成為了技術(shù)結(jié)構(gòu)移植的新產(chǎn)物。,7.5 技術(shù)移植法,7.5.2技術(shù)移植法的主要類型 4.技術(shù)功能式移植 技術(shù)功能式移植是指將某種行之有效的技術(shù)功能，由它最初運(yùn)用的技術(shù)領(lǐng)域移植到具他技術(shù)對(duì)象上，以創(chuàng)造新的技術(shù)產(chǎn)物。功能是事物的效能或工作目的。人們?cè)O(shè)計(jì)了各種裝置和事物，其目的就是讓它們發(fā)揮出預(yù)定功能，以滿足使用者的需求。 比如，電影放映原理發(fā)明后，很多人從事電影放映設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。到1894年，電影放映機(jī)的結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)難題沒(méi)有解決，即如何使膠片走一步，

30、停一步，實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。一對(duì)法國(guó)兄弟對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的研究，沒(méi)有結(jié)果。一次，兄弟倆工作到深夜，休息時(shí)無(wú)意中擺弄了身邊的縫紉機(jī)，注意到縫紉機(jī)工作中布料在送布牙的驅(qū)動(dòng)下走一步，停一步。他們立即對(duì)縫紉機(jī)送布牙的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，受到啟發(fā)，解決了電影放映機(jī)設(shè)計(jì)中的最后一個(gè)難題。 再如，激光技術(shù)是20世紀(jì)50年代的一項(xiàng)重大發(fā)明成果，一經(jīng)誕生就因其特殊功能被應(yīng)用到醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，用以治療眼科疾病、實(shí)施外科手術(shù)和治療癌癥。在機(jī)械加工方面，微小于L的加工一直都是一個(gè)難題，通過(guò)激光技術(shù)的移植，目前德國(guó)的西門子公司已經(jīng)研制出可以打出40微米直徑微小孔的激光加工設(shè)備。,7.5 技術(shù)移植法,7.5.2技術(shù)移植法的主要類

31、型 技術(shù)移植法對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)發(fā)明創(chuàng)造具有重大意義。貝弗里奇曾說(shuō)：“使用移植法有可能促進(jìn)科學(xué)發(fā)展，這也許就是為什么科研人員要對(duì)自己狹窄的研究范圍之外的發(fā)展，至少是重大的發(fā)展有所了解的主要原因?！爆F(xiàn)在，各學(xué)科之間的科學(xué)原理和技術(shù)方法之間的交融和滲透越來(lái)越強(qiáng)烈，對(duì)于創(chuàng)造者來(lái)說(shuō)，要正確理解這種趨勢(shì)的意義，抓住機(jī)會(huì)。同時(shí)，也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，進(jìn)行廣泛的科學(xué)技術(shù)移植既不可避免，也是非常必要的。在創(chuàng)造發(fā)明活動(dòng)中，不能局限于一個(gè)很小的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，要拓展知識(shí)面，徹底損棄那種畫地為牢、坐井觀天的不求進(jìn)取的做法。做到解放思想、開(kāi)闊思路、廣采博納、兼收并蓄，為有效運(yùn)用技術(shù)移植法進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)想和創(chuàng)新性方案奠定基礎(chǔ)。

32、,7.5 技術(shù)移植法,7. 6 逆向構(gòu)思法（ 反向探求法、順序位置顛倒法 、 巧用缺點(diǎn)法） 在問(wèn)題求解的過(guò)程中，由于某種原因使人們習(xí)慣向某一個(gè)方向努力，但實(shí)際上問(wèn)題的解卻可能位于相反的方向上，意識(shí)到這種可能性，在求解問(wèn)題時(shí)及時(shí)變換求解方向，有時(shí)可以使很困難的問(wèn)題得到解決。 1反向探求法 圓珠筆發(fā)明以后曾風(fēng)行一時(shí)，但不久就暴露出筆油泄漏的毛病，雖幾經(jīng)改進(jìn)，但這個(gè)問(wèn)題始終沒(méi)有得到解決。漏油的原因很簡(jiǎn)單，就是由于使用中筆芯中的筆珠磨損造成間隙過(guò)大引起泄漏，人們?cè)囼?yàn)用各種不同材料組合以提高耐磨性，甚至使用寶石等貴重材料制作筆珠，但是容納筆珠的筆珠槽的磨損仍會(huì)引起泄漏。 日本人中田藤三郎運(yùn)用反向探求法成

33、功地解決了這個(gè)問(wèn)題。他發(fā)現(xiàn)圓珠筆不是一開(kāi)始使用就有漏油的現(xiàn)象，而是通常在書寫兩萬(wàn)多字以后才由于磨損引起泄漏的，中田藤三郎沒(méi)有像其他人那樣設(shè)法提高筆珠的使用壽命，而是向相反的方向?qū)で髥?wèn)題的解，他創(chuàng)造性地提出，如果控制圓珠筆芯中油墨的量，使得所裝油墨只能書寫大約一萬(wàn)五千字左右，當(dāng)漏油的問(wèn)題還沒(méi)有出現(xiàn)時(shí)筆芯就已被丟棄了。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，效果良好，這個(gè)困擾人們多年的問(wèn)題就這樣巧妙地解決了。,換筆芯,耐磨材料,活塞式內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)活塞在氣缸中作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的慣性力成為提高內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的重要障礙。針對(duì)這一缺點(diǎn)，德國(guó)人汪克爾發(fā)明了旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)。1957年在納卡索爾姆發(fā)動(dòng)機(jī)工廠首次運(yùn)轉(zhuǎn)成功。這種內(nèi)燃機(jī)具有許多固有的優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)槿∠饲瑝K機(jī)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)高速化，零件數(shù)量比活塞式內(nèi)燃機(jī)減少了40，重量下降，體積減小。但是它也有一個(gè)致命的缺點(diǎn)：這種內(nèi)燃機(jī)的活塞和氣缸都不是圓形的，由于加工誤差和工作中的非均勻磨損使得活塞和氣缸之間的密封問(wèn)題很難解決，活塞和氣缸之間泄漏使得內(nèi)燃機(jī)的工作效率很低。日本東洋工業(yè)公司購(gòu)買了這項(xiàng)專利，為了解決活塞和氣缸之間的磨損問(wèn)題，他們開(kāi)始時(shí)也是采用人們所習(xí)慣的方法，盡可能選用較硬的材料制作有關(guān)零部件，但是，氣缸壁材料硬度的提高卻加劇了活塞的磨損。這時(shí)，工程技術(shù)人員運(yùn)用反向探求法，提出尋求用較