机械创新设计_第1章绪论

1、绪论主要内容：一、什么是创新二、为什么要创新三、怎样进行创新引言：引言：总结：总结：词典解释：第一种意思：通过研究和试验产生的新东西（新的装置或流程）（创造新的东西、发明创新、技术革新）第二种意思：头脑中产生的新东西（创意）第三种意思：第一次开始使用某种事物的行动；介绍使用新生事物。（创举） 第四种意思：“更新”、“改变”第五种意思：为旧的东西找到新的应用领域、新的使用方法、新的市场 （“发现”和“开拓”）一.什么是创新？专家解释“创新”的概念国内学术界公认来源于熊比特的创新理论，其国际社会认同的特指英文是“Innovation”,有别于“创造”(英文为Creation)和“发明”(英文为In

2、vention)。当前国际社会对于“创新(这里还是理解为Innovation)”的定义比较权威的有两个：一是2000年联合国经合组织(OECD)“在学习型经济中的城市与区域发展”报告中提出：“创新创新的涵义比发明创造更为深刻，它必须考虑在经济上的运用，实现其潜在的经济价值。只有当发明创造引入到经济领域，它才成为创新”。二是2004年美国国家竞争力委员会向政府提交的创新美国计划中提出的：“创新是把感悟和技术转化为能够创造新的市值、驱动经济增长和提高生活标准的新的产品、新的过程与方法和新的服务”。这就确认了“创新”在社会经济发展中极其重要的地位和作用。作为Innovation的创新，实际上是个过程

3、，是实现创造发明潜在的经济和社会价值的过程。一.什么是创新？一.什么是创新？ 创新是人在社会实践中运用已有知识、经验、技能，研究新事物，解决新问题，产生新的思想及物质成果，用以满足人类物质及精神生活需求的过程。 机械创新设计：机械创新设计：是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果(理论、方法、技术、原理等)，进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。 创新活动是人类实践活动中最复杂、最高级的，是人类智力水平高度发展的表现。 总结：二.为什么要创新？大的方面1.创新是人类文明发展的基本动力人类的产生就是创新的结果 人类的历史就是创新的

4、历史人类社会的每一步发展都需要创新设计是一种重要的创新形式 设计是人类特有的思维活动 一切物质文明都是设计的产物二.为什么要创新？2.创新是民族兴亡的重要条件 “创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。“任何一项工作的活力和生机都来自于发展和创新”。 江泽民 一个党，一个国家，一个民族，如果一切从本本出发，思想僵化，迷信盛行，那它就不能前进，它的生机就停止了，就要亡党亡国。 邓小平文选胡锦涛在党的十七大上的报告胡锦涛在党的十七大上的报告五、促进国民经济又好又快五、促进国民经济又好又快发展发展（一）提高自主创新能力，（一）提高自主创新能力，建设创新型国家。建设创新型国家。 创新的作

5、用小的方面对企业而言，创新是企业的生命，只有不断创新，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地，所谓的“人无我有，人有我优，人优我新”也正是这个道理。对个人来说，创新的意义也非常重要进步各个方面的提升从升学、就业、购房、结婚、生儿育女到成就事业，整个过程是一个从无到有、从简单到复杂的积累过程，是一个知识、财富的聚变过程，也是一个创新、创造的过程。社会地位经济效益个人实惠收入增加经济基础家庭幸福？（美满的生活）因此创新是一个民族进步的灵魂灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力动力，是企业的发展之源之源，是个人的进步阶梯阶梯。所以要创新三.设计中怎样创新？创新创新科学思想科学思想基础知识基础知识有效方法有效

6、方法 创新需要的三个条件： 三.设计中怎样创新？在不同时期如何创新在制造能力相对不足的时代，商品竞争的主要手段是提高生产能力。 如新产品 在制造能力相对过剩的时代，商品竞争的主要手段是提高设计水平。 如老产品优秀设计是使产品占领市场，提高市场竞争能力的关键因素。电动自行车电动轮毂（外国打不进中国市场的一种有自主产权的高科技机电产品） 原始创新思路在哪里 ？日本YAMAHA的中置式电机日本SANYO的大轮毂电机英国的轮侧驱动方式美国的摩擦轮驱动方式德国BENZ的电动自行车点钞机原型（中国80年代开发成功）新型点钞机 （日本90年代改进） 美国“为竞争的优势而设计”白皮书三.设计中怎样创新？究竟怎

7、样创新设计过程是想办法、解决问题的过程，创新设计要求设计者能够采用别人没有想到的方法解决问题。要能够想到别人没有想到的方法，就要善于采用和别人不同的思考问题的方法。究竟怎样创新 善于发现矛盾，勇于探索，敢于创新 诺贝尔物理学奖获得者詹奥占说：“发明就是和别人看同样的东西却能想出不同的事情。”我国著名教育家陶行知先生在“创造宣言”中提出“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人” 。 鼓励人们破除迷信，敢于走创新之路。 其实创新并不神秘 创新并不神秘创新并不神秘中学生的发明充气雨衣，又名吹气衣。 普通的雨衣，穿着起来下摆总爱贴在裤腿上，雨水就会流到裤腿上和雨靴里，这大概是人们不爱使用雨衣的

8、原因。充气雨衣在普通雨衣的下摆边添装一条可充气的、适当粗细的塑料管子。使用时在管子中吹气，雨衣下摆就被撑起，避免裤腿和雨靴被淋湿 。创新并不神秘创新并不神秘中学生的发明夜明珠笔与带灯伞夜明珠笔与带灯伞 普通拉链 关键在哪里？ 尼龙拉链注意：创造需要付出非凡的劳动，不能幻想注意：创造需要付出非凡的劳动，不能幻想囊中取物、一成而就：需要有坚定的毅力，克囊中取物、一成而就：需要有坚定的毅力，克服重重的困难才能取得胜利。服重重的困难才能取得胜利。 爱迪生研究白炽灯时，为寻找灯丝材料曾用爱迪生研究白炽灯时，为寻找灯丝材料曾用过过6000多种植物纤维，试验多种植物纤维，试验1600多种耐热材料。多种耐热材

9、料。 666农药因试验农药因试验666次才得到成功，故取此名。次才得到成功，故取此名。创新并不神秘创新并不神秘创新的种类与特点一创新的分类： 提起创新，人们往往想到的是技术创新和产品创新。其实远不止这些。创新主要有七种：思维创新思维创新 思维创新是一切创新的前提。任何人都不要封闭自己的思想。西方有人召开头脑风暴会，就某一间题提出解决办法主意），定的目标是1小时内想出100个。原来以为至多能想出50个，结果却是103个。若思维成定势，就会严重阻碍创新。有些企业提出，不换脑筋就换人，也是这个道理。有些公司不断招募新的人才，重要原因之一就是期望其带来新观念、新思维，不断创新。产品（服务）创新产品（服

10、务）创新 对于工业企业来说，是产品创新；对于服务业来说，就是服务创新了。技术创新技术创新 主要是指的生产工艺、方式、方法等方面的创新。组织和机制创新组织和机制创新 主要是指的企业环境或个人环境方面的创新，其中包括内部环境和外部环境两个方面。管理创新管理创新 是指管理对象、管理机构、管理信息系统、管理方法等方面的创新。营销创新营销创新 是指营销策略、渠道、方法、促销等方面的创新，是一个非常值得探讨的领域。企业文化创新企业文化创新 是指企业及其成员的言和行方面的创新，是一个较广的论题。总之，创新是一个内涵深刻、外延广阔的名词，是各行各业各个领域、是个人或组织都值得研究的课题，是成长意识的本能体现。

11、自主创新的种类根据对外依存度的不同，可以把自主创新分为三类：一是原始原始创新以获取科学发现和技术发明为目的；二是集成集成创新，将各种相关技术有机融合，形成新产品、新产业；三是引进、消化、吸收后引进、消化、吸收后再创新。自主创新能力是国家竞争力的核心，未来一个国家在国际竞争和世界总格局中的地位越来越取决于其自主创新的能力。加快科技发展，关键在于自主创新，增强我国的国际竞争力，关键也在自主创新。一个国家只有拥有强大的自主创新能力，才能在激烈的国际竞争中把握先机，赢得主动。如果自主创新能力不足，一味靠技术引进，就很难摆脱落后的局面。在一定的条件下，先进的科学技术可以引进，但自主创新能力不可能通过引进

12、获得，在关系国家经济命脉和国家安全的关键领域，真正的核心技术是买不来的，必然依靠自主创新。创新的种类与特点二 创新的特点新颖性 （ 独创性）、实用性 新颖性 世界新颖性或绝对新颖性。（是指发明，比如爱笛声发明电灯、莱特兄弟发明飞机） 局部新颖性。（主要是指实用新型，是对某些方面的改进改良） 主观新颖性。（指对创造者个人来说是前所未有，这属于认知上的问题，是个人进步的表现） 具有价值这个特点与新颖性高度相关。世界新颖性的价值层次最高，局部新颖性次之，主观新颖性再次之（有时可能只对创造者个人有价值，属于个人的价值，也是有价值的）。但是三者的演进过程却是反着的，就是指世界新颖性和局部新颖性都源自主观

13、新颖性，是主观新颖性的层级提高和升华，是一个递进的演变过程。其价值影响范围及演进如图：其价值影响范围及演进如图：总结：创新两个要素总结：创新两个要素新颖性和实用性新颖性和实用性 值得注意值得注意时效时效创新价值的时效性普通相机PK数码相机PK普通照相机与数码照相机的对决 实质上胶卷与存储卡PKPK小结1.创新 创新是人在社会实践中运用已有知识、经验、技能，研究新事物，解决新问题，产生新的思想及物质成果，用以满足人类物质及精神生活需求的过程。2.2.机械创新设计：机械创新设计：是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果(理论、方法、技术、原理等)，进行创新构思，设计出具有新颖性、

14、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。3.创新的特点：一是新颖性，二是实用性。 另外就是时效性。4.创新并不复杂，人人可以创新。希望大家激发出你的创新潜能，投入到创新的激流中去吧。关于创新设计 1. 设计是人类社会最基本的一种生产实践活动，它是创造精神财富和物质文明的重要环节；设计的本质在于革新和创造。 达芬奇2. 设计过程设计一般分为产品规划、方案设计、技术设计、施工设计等4阶段。调查研究掌握(收集)信息提出明确详细设计要求原理性方案构思评价和初选详细设计样机测试设计鉴定选择模型确定参数样机制造加工批量生产销售使用市场反馈样机存在的问题小结构改进工艺等方面的问题大量改进修正设

15、计重新设计专家论证部件试验详细思维可行性研究阶段模糊思维具体论证初步设计阶段详细设计阶段改进设计阶段重新调研修改要求修改要求3. 创新设计的类型：1)开发设计开发设计针对新任务，提出新方案，完成从产品规划、原理方案、技术设计到施工设计的全过程。2)变异设计变异设计在已有产品的基础上，针对原有缺点或新的工作要求，从工作原理、机构、结构参数、尺寸等方面进行变异，设计新产品以适应市场需要，提高竞争力。如在基本型产品的基础上，开发不同参数、尺寸或不同功能性能的系列产品就是变异设计的结果。3)反求设计反求设计针对已有的先进产品或设计，进行深入分析研究，探索掌握其关键技术，在消化、吸收的基础上，开发出同类

16、型的创新产品。4. 创新设计的特点独创性创新设计必须具有其独创性和新颖性。实用性 创新设计必须具实用性。纸上谈兵无法体现真正的创新。 多方案优选 创新设计从多方面、多角度、多层次寻求多种解决问题的途径，在多方案比较中求新、求异、选优。 达芬奇设计的“汽车”意大利画家达芬奇设计的小车模型达芬奇设计的“飞行器”和“降落伞”注意的问题1.掌握和使用有利于创造性思维发展的思维方法突破思维定势法打破常规生疑提问法 找出问题欲擒故纵松弛法迂回接近智慧碰撞法 群体智慧2.创造性思维的捕捉关键是捕捉方法创造性思维的激发和捕捉创造性思维与创造活动、创造力创造性思维人脑机能创造活动人从事创造发明的具体活动创造力在

17、创造活动中表现出来的能力创造活动：创造活动包括科学研究、技术发明、技术革新和艺术创作等多种类型，其核心和源泉是创造性思维，创造活动基本上由积累准备阶段、酝酿搁置接段、明朗顿悟阶段、验证确定阶段构成。 创造力 创造力的主要特征 人人都有创造力创造力可以通过学习、教育而被激发创造力是创新思维的成果创造力是诸多能力的综合表现创造成果的首创性是其基本特征创造力的成果需具有社会和个人价值创造力 创造力的构成要素1.智能和知识因素2.创造性思维与创造技法3.技术因素4.非智力因素情感智力5.环境和信息因素6.身心因素 过去的过去的2020年间，中国的科研投入每年以近年间，中国的科研投入每年以近20%20%

18、的速的速度递增，从度递增，从19911991年的年的7575亿美元飙升到亿美元飙升到20062006年的年的900900亿美元。但是基础研究只占全部研究投入的亿美元。但是基础研究只占全部研究投入的5%5%，远，远远低于发达国家的远低于发达国家的20%20%。中国已经意识到这一点，。中国已经意识到这一点，正在积极地推动基础研究和本土创新。正在积极地推动基础研究和本土创新。 中国获得科学和工程类学位的数量逐年递增，中国获得科学和工程类学位的数量逐年递增，从从19951995年的年的11.511.5万攀爬到万攀爬到20042004年的年的67.267.2万，超过了万，超过了美国和日本。美国和日本。2

19、0072007年，美国年，美国14.214.2万个获得博士学位万个获得博士学位的外籍学生中有的外籍学生中有3.23.2万个是中国人，仅次于印度排万个是中国人，仅次于印度排在第二。在第二。中国在世界论文发表量上所占的份额从中国在世界论文发表量上所占的份额从19801980年的年的0.2%0.2%上升上升到到20062006年的年的7.4%7.4%，首次超过日本。但是与巨大的产量相比，首次超过日本。但是与巨大的产量相比，论文质量并不是特别的匹配论文质量并不是特别的匹配几十年来，中国科研成果的几十年来，中国科研成果的引用影响得分一直徘徊在引用影响得分一直徘徊在0.350.35左右。不过自左右。不过自

20、19951995年以来年以来1010年年中，这一得分上升到了中，这一得分上升到了0.730.73，而在材料科学和纳米技术方面，而在材料科学和纳米技术方面，更是逼近了更是逼近了1.01.0。 文章认为中国不太可能成为继美国之后另一个科学霸主。文章认为中国不太可能成为继美国之后另一个科学霸主。更可能的情况是，正在孕育中的世界多极经济将导致多极科更可能的情况是，正在孕育中的世界多极经济将导致多极科学中心学中心美国、欧盟、日本、中国、俄罗斯以及印度。美国、欧盟、日本、中国、俄罗斯以及印度。世界上大多数一流大学，多数诺贝尔奖获得者和发表的世界上大多数一流大学，多数诺贝尔奖获得者和发表的科学论文都集中在美

21、国。美国的研究与开发费占到全世界科学论文都集中在美国。美国的研究与开发费占到全世界的的1/3以上，申请专利的数量超过世界总数的一半。使创新以上，申请专利的数量超过世界总数的一半。使创新成果增值并投入生产领域的能力也是无与伦比。同时，美成果增值并投入生产领域的能力也是无与伦比。同时，美国接收了世界一半以上受过高等教育的移民。中国正在成国接收了世界一半以上受过高等教育的移民。中国正在成为世界工厂，印度正在成为世界的办公室，而美国仍然是为世界工厂，印度正在成为世界的办公室，而美国仍然是世界的大学和创意实验室。世界的大学和创意实验室。 全世界共有全世界共有400400多位科学家获得诺贝尔奖其中有多位科

22、学家获得诺贝尔奖其中有6 6位华裔：位华裔： 理论物理学家杨振宁、李政道理论物理学家杨振宁、李政道 实验物理学家丁肇中、朱棣文、崔琦实验物理学家丁肇中、朱棣文、崔琦 化学家李远哲化学家李远哲诺贝尔奖自1901年颁发以来，共有10位华人获奖，7位是美籍华人，1位法籍华人，1位英籍华人，1位中国国籍。其中获物理学奖6人，化学家2人，文学奖1人，和平奖1人。 一、杨振宁杨振宁：1922年出生于中国安徽怀宁，美籍华人，1957年杨振宁和李政道因“发现宇称原理的破坏”而被授予诺贝尔物理学奖，时年35岁。二、李政道李政道：1926年出生于中国上海，美籍华人，1957年杨振宁和李政道因“发现宇称原理的破坏”

23、而被授予诺贝尔物理学奖，时年31岁。三、丁肇中丁肇中：1936年出生于美国，美籍华人，1976年丁肇中因“发现一类新的基本粒子”而获得诺贝尔物理学奖，时年40岁。四、李远哲李远哲：1936年出生于中国台湾新竹，美籍华人，1986年李远哲因“发明了交叉分子束方法使详细了解化学反应的过程成为可能，为研究化学新领域反应动力学作出贡献”而获得诺贝尔化学奖，时年50岁。五、某人：1935年出生于中国西藏，中国国籍，1989年获诺贝尔和平奖，时年54岁。六、朱棣文朱棣文：1948年出生于美国，美籍华人，1997年朱棣文因“发明了用激光冷却和俘获原子的方法”荣获诺贝尔物理学奖，时年49岁。七、崔琦崔琦：1939年出生于中国河南宝丰，美籍华人，1998年与德国的