第3章 创新原理.ppt

创造性原则是人们无数创造性实践的理性归纳，也是指导人们进行新的创造性实践的基本原则。本章介绍了六条创新原则。1综合创造原则2分离创造原则3移植创造原则4物质场分析原则5还原创造原则6价值优化原则，第3章创造原则-2h，1综合创造原则，综合，从方法论的角度，指把研究对象的各个部分、各个方面和各种因素综合起来考虑，从整体上把握事物的本质和规律的一种思维规律。综合创造是指运用综合规律的创新功能寻求新的创造。其基本模式如图3-1所示。1.1综合创造的基本特征，1综合创造的原则，非切割综合切割，就是实现某种意图，切割或截取一个事物。非切割合成是指在保持相对独立性的条件下，将两个或两个以上的事物直接组合成一个新的整体，以实现某种意图的创新设计模式。这种综合不是简单的拼凑，而是使事物从低级向高级发展。非切割综合实例：通用铰链机构。在单个通用铰链机构中，当驱动轴1以恒定速度旋转时，从动铀3以可变速度旋转，从而产生惯性力和振动。双万向接头机构的思想是以非切割方式将两个单个万向接头机构集成在一起，以实现主轴1和从动轴3的恒定角速度。1.2综合创作的基本方式，1综合创作原则，1综合创作原则，1综合创作原则，切割式合成，切割式合成：为了实现一定的创新意图，切割和截取两个或两个以上事物的某些部分(要素)，在保持其相对独立性的条件下，组合成为一种新的综合创新设计模式。切割合成分为两种情况：第一种是事物的部分和整体的结合；第二个是零件和零件的组合。切削式综合车削钻铣床由电机1、皮带传动2、车削主轴箱3、钻铣主轴箱4、进给板5、尾座6、床身7等组成。以车床为基础，对钻铣床主轴箱进行切割和集成。2、分离创作原则，分离创作原则是使一个创作对象科学分解或离散，使其主要问题能够从复杂现象中暴露出来，从而理清创作者的思路，便于人们抓住主要矛盾或寻求一些设计特征。分离原则主张在创新设计过程中打破和分解事物，综合原则主张组合和聚合。因此，分离原理是与综合原理相反的另一个创造性原理。例如：集成家具-组合家具。组合机床、组合夹具、组合机床。2.1分离创造的基本特征，2分离创造原理，结构分离创造结构分离是对现有产品结构的创造性分解，寻求创新。在分解结构时，我们可以考虑是否可以减少或消除一些零件来提高产品性能。或者考虑是否可以重组结构以对产品的性能进行新的改变。例如，一台顶部“热”底部“冷”的新冰箱和一台西门子三温冰箱。传统冰箱，冷热两用。2.2分离创造的基本方式，2分离创造原则，市场细分创造根据消费者的需求、动机和购买行为的多样性和差异性，将整个市场分为几个子市场或细分市场，即消费者分为几个相似的消费者群体。利用市场细分创造，通常将职业、年龄、性别、地区、环境、时差和经济条件等市场变量作为细分标准，然后根据形成差异的原则进行创新设计。例如，有三项科技。丘陵地区桑树切割机的研发将填补我国丘陵地区桑树切割机的空白例如，设计了汽车发动机的化油器，移植了香雾吸收器的工作原理。电车的设计移植了溜冰鞋的运行原理。火车黑匣子移植了飞机黑匣子的设计原理。组合机床和组合机床的设计移植了积木玩具的结构模式。3.1、移植创造的基本特征，3移植创造原理，移植创造原理移植创造原理，是将某种科技原理向新的研究领域或设计课题类比和延伸，以获得新的成果。因为原则的功能是普遍的和广泛的，移植原则的产生可以使思维更加发散。只要把一些科学技术原理转移到新的领域，辅之以新的结构或新的技术设计，就能实现一系列的创新。例如：磁性滑动轴承：利用磁极相互排斥的原理，轴颈和轴瓦不相互接触，而是处于悬浮状态，转动时摩擦阻力很小。机床滚动导轨：推力滚子轴承结构模式的移植。移植材料：用于一个领域的传统材料被转移到新的领域，导致变化。3.2移植创造的基本方式，4场分析的原理，解决创造主体的本质问题是消除主体的技术矛盾，这是由物理矛盾决定的。只有消除物理矛盾，我们才能最终解决创造的问题。如何分析和消除物理矛盾可以基于物场分析的原理。物质场是指物质和物质之间的相互作用和相互作用。例如，人们听到电铃的声音。其中，“电铃”和“人”属于“物质”的概念。“场”-“声场”。“电铃”和“人”之间有一个“声场”。形成一个物理场需要三个元素：两种物质和一个场。任何物场都可以分为三种类型：完全物场系统(即满足物场三要素要求的物场系统，是一个能够实现物质之间相互作用和影响的完整技术系统)、不完全物场系统和非物场系统。物场分析的基本内容是在区分物场类型的前提下进行创造性思维，或补充非物场系统或不完全物场系统，或改造完整物场系统中的元素以发展物场。无论是建造还是改造，其最终目标都是使物场三要素之间的相互作用更有效、更完整、更可靠。运用物场分析原理进行创造时，思维要点如下。1)主题分析和创作的出发点和预期目的。找出主题属于什么技术领域，什么是已知的，什么是未知的，有什么限制，等等。2)分析物场的类型根据分析物场三要素的要求，判断在创建主体的已知条件下可以构建哪种类型的分析物场系统。4.2物场分析的创造原理，4物场分析的原理，3)物场转换的思想(a)对于非物场系统或不完全物场系统，有必要建立一个完整的物场系统。要建立一个完整的物质场系统，措施是移植和引入对完整的物质场系统不可或缺的元素，并且这些引入的元素应该是相互作用的，而不是不相关的元素。对整个物理现场系统进行元件更换。物质场效率的大小与元素的性质有关。对于已经成为一个完整的材料场的技术系统，可以考虑用一个更有效的场(如电磁场)来代替另一种场(如机械场)，或者用一种更有效的材料来代替不太有效的材料。4)形成新的技术体系。对已确定的新材料领域体系进行技术构思，使之成为一个具有技术形态的新技术体系。4.2物场分析的创建原则，4物场分析的原则，例如：冰箱密封检测方案的设计-原则方案材料场分析的传统检漏方法是人工观察。在这个技术体系中，“润滑油”和“氟利昂”是物质，但相互作用的物质和场并不构成一个完整的物质场。因此，传统的泄漏检测方法是一种原始的非物质领域系统。因此，利用物场分析的原理，非物场系统应构建成一个完整的物场系统，用于非人工的泄漏检测。根据物质场三要素的条件，思维方向侧重于寻找影响润滑油泄漏的物质和影响润滑油泄漏的技术领域。物质介绍-磷光体，物理领域-紫外线辐射。该技术系统的工作原理是：将掺有荧光粉的润滑油注入冰箱，在暗室中用紫外光照射冰箱，根据润滑油中的荧光粉发出的光从密封不严的位置泄漏，确定泄漏位置。根据上述原理，可以开发一种用于冰箱的自动检漏装置。还原创造原则指的是一种创造模式，在这种模式中，创造者回到“创造的起源”去创造性地思考。简而言之，所谓创造的起源，是驱使人们创造的最基本的起点或目的地。5.1还原创造的概念、5还原创造的原则和还原元素的替代是还原创造的基本模式。恢复交换是指首先恢复，然后交换。在恢复思维时，我们不应该把对现有事物的改进作为创造的起点，继续沿着现成的技术观念的方向向同一方向延伸，而应该首先抛弃思维定势的影响，强迫追根溯源，把创造的起点恢复到创造的起点，然后通过替换相关的技术元素来创造。5.2还原创造的基本模式，5还原创造的原理，根据还原替代的原理，首先思考一下食品保藏的起源在哪里？保持食物新鲜的根本原因是它能有效地杀死和抑制微生物的生长。任何具有这种功能的装置都可以用来保持食物新鲜。这是设计食品保鲜设备的创新之源。从这个创造的起源开始，我们可以考虑改变元素，也就是用其他方法代替传统的冻结方案。结合逆向思维的应用，采用微波杀菌的技术方案，可以研制出微波保鲜装置。用微波加热杀菌的食品不仅能保持原有的形状和味道，而且比冷冻食品有更好的新鲜度。也可以采用静电保鲜方法开发设计电子保鲜装置。例如，食品保鲜装置的新设计、价值优化原则和产品价值的提高是创新设计的重要目标。这里提到的价值有其特定的含义。它是指产品的功能和成本之间的相对关系。设f为产品的函数，c为获得函数的成本，则产品的价值v为：6.1产品价值的概念性价比，以提高性价比。第二次世界大战后，美国开展了价值分析和价值工程的研究。6、价值优化原则，1)在保持产品功能不变的前提下，注重降低成本，从而达到提高价值的目的，这是价值优化的总目标。2)、即在成本不