机械设计方法2

第四章创新设计的途径和方法寻找一个技术问题解决原理的方法很多。传统的辅助方法如文献调查、已知技术系统的分析、相似考察、测绘和模型试验等都是寻找解决原理的常规方法。工程设计学则提供了有助于激励和启发进行创造性思维、有利于开发新的解决原理的一系列求解方法。这些方法可分为强调直觉思维和强调逻辑推理思维二大类。1各方法之间的关系

上述方法之间并不互相排斥，而更多地是互相补充。如果用传统手段获得的初始解后，如果还不能得出新型解，则可通过偏重直觉和偏重逻辑思维的方法来有效地加以引伸，以使之大为完善。变更寻找方法和寻找视角，常常会有意想不到的收效和结果。在各种情况下究竟采用何种方法，常取决于所要解决的问题所在、当时的信息状况和准备工作的种类、以及设计者的能力和经验。2传统的辅助方法查阅文献——技术方面的信息，对设计师来说是寻求技术问题解的最重要的根据之一。——这种信息可以从专业书刊、专利、专业网站以及竞争者的产品说明书等各种方面获得。由此可对已知的现有各种解的可能性作一次系统、全面和重要的展望。分析自然系统——研究自然界中物体的形状和结构、生物组织和生命过程，可以引伸出有多方面用途而技术上又很新颖的解。——自然界可以给设计师的创造性幻想提供许多启发，例如以壳、蜂巢结构、管、杆和纺织物构成的轻型结构，飞行器和船的流线型外形，以及飞机的起飞和飞行技术等。3传统的辅助方法分析已知技术系统——分析已知的技术系统，是最重要的辅助手段之一，可借鉴并且一步一步地重现从已知解导出新的或改进的解的变型。它可以启发人们对于需要解决任务的相应分功能的了解，据此找出新颖解的原理。——只有分析那些与新任务有一定关系或甚至已部分地实现了新任务的系统才有意义，所以用这种方式获取信息也可以说是系统地利用经过考验的东西或者成功的经验。——供分析之用的已知系统有：竞争对手的产品或流程；本企业的老产品和老方法；一些相似的产品或者部件；某些分功能结构符合需求解的产品或部件等等。以上这些分析主要是适宜于首先找出一个初步的解决方案作为出发点，以便进一步得到更多的解的变型，从而获得新颖的解。其缺点是有先入为主的限制而停留在已知解上，难以走出新路的危险。4传统的辅助方法类比考察——将现有的课题或意想中的系统转移到类比物上去，这对求解和了解系统特性是非常有用的。例如，在技术系统中可以通过改变能量种类来进行类比。——类比除了能启发求解以外，还提供了在早期开发阶段就通过仿真和模型技术来研究系统性能和状态的可能性，以便由此识别出需要的新的分解，有时还可引出优化结果。——如果把类比模型转移到尺寸和状态显著不同的系统上去，则必须按照相似原理和方法，先经过相似性考察，并以此作为基本依据和支持条件。——类比的目的是为了引伸，以获得新的合理的解。5传统的辅助方法测量、模型试验——在已有的现实系统上进行测量，利用相似力学进行模型试验，以及其它的相关物理实验研究，都是设计师最重要的信息来源。——因为设计可以理解为物理实验的逆过程，所以实验是设计的重要和有效辅助手段之一。——对于精密机械产品、电子产品和大量制造的仪器，为了寻找到解，进行实验研究是很重要也很普通的，甚至是必由之路。——测量和模型试验有利于获得需要解决的技术问题解的关键信息并使得所求解根据合理性。6强调直觉思维的方法设计者常常依靠直觉来寻求并找到困难问题的解。即在一个阶段的寻求和思考后，通过一个好的突发思想，或感悟到的一些不能追根求源的相对完整或不完整地新主意，而从中获得所需求的解。突发思想差不多总是在下意识或潜意识中，基于业务知识和以往经验，同时鉴于已经深入地研究过已知任务的性质，并且是从各种可能性中挑选出来的，因此常常只要一次主观结合所引起的推动，即可感悟出来。——这种推动也可以来自一个看似无关的外来现象，或一次离题很远的讨论。——有很多好的解就是如此诞生的，并且得到了成功的进一步开发。7强调直觉思维的方法直觉思维也称灵感思维。虽然直觉思维可能产生大量新奇、独特、且有实用价值的优秀解，但是直觉思维过程不易控制，其求解过程往往不能再现和复制。——所以对于一个企业而言，完全依靠其设计师的直觉，有时是很危险的。——设计师自己也不能自恃其创造性而完全忘情于巧合或在某种程度上很稀罕的突发思想。研究直觉思维方法的目的是：促进直觉的拓展，并通过思维联合而启发新的解决途径。——最简单而且极常用的方法是，与同事谈话和尖刻的讨论，由此得到启发，获得改进和新解。——如果这种讨论进行得很强有力，同时注意采用那些普遍使用的方法：例如有目的地提问、否定和重新确定方案（否定之否定），前进和顺推法（渐进法）等等，那么这种讨论可以很有效和很有促进性，很值得提倡。8强调直觉思维的方法智暴法：——思想闪电、思想风暴或主意流等词汇是对智暴法的最恰当的描绘。其进程的实质是利用无成见的突发思想，并广泛地指望于思维联合，即回忆与几个思想的结合，而这些思想是至今尚未被以当前的特殊相互关系看待过的，或者是根本未曾被觉察到的。——该方法由5至15名尽可能来自不同经验领域而能接受外来思想的人组成一个讨论小组，通过小组讨论，相互启发和促进，发挥集体智慧的方法来产生无偏见的主意，再从表达出来的思想启发出进一步的解的新建议。9强调怒直觉氧思维赞的方北法——智爆忽法的优点么是所稀有参获加者尼间接耻地获碧得了洪信息恒，至镇少得息到了派关于殖可能康的方配法、芝应用磁、材差料、警组合格等等多方越面的启悔发，调因为霸这个淹由多督方面太人员近组合斤成的陕小圈陶子拥铲有很庸广的仆知识生谱和太经验阵谱(村如设搬计师收、材伸料专边家、妈制造凡和装尝配工找程师绩等)招。这辜个小涌圈子所能产督生的鸟主意塘的多房诚样性隙和广普度是流令人非惊奇际的。盛它会可造成新的老推动所力，唤然起对暖于开劈燕发的弦兴趣。——匠智爆蔬法常用直于：凤还没盲有可吸实现嚼的解项决原术理时绝；还源不能晓认识驴到一虎种可电能的好解的符物理球现象遵时；暂时笼罩亭在一梳种火“已惊有的革建议鼓是无亏出路该”的口感觉娱时；理企求畅完全耐脱离桐传统解时等等帆情况案下。10强调载直觉刚思维才的方的法63旨5法读：——是智友暴法唇的进等一步灿发展佳。其秀方法确是在呈宣布乐了任里务并凶且对拜它作强了细袋心分迁析后融，要怕求六脖个参与有者每次暗在纸栏上写么下三青个可蓬能的旱解并和作出克简要超文字贪说明膝。每割一个逆参与城者提紧出的梳三种煎初始公解接灾着经营另外萄五个落参与总者依叛次作驼背靠晓背的男书面扑补充冠和修锯改。——与智碧暴法廉相比壮，其轻优点哨是一膨个有怖内容给的主洞意会擦得到遍有系预统的致增补滚和进爷一步彼的开针发；源可以则跟踪路这个僵开发骂过程加而大您概地运知道趋提出哪并获骑得成偶功的寺解决吧原理壮的人骡，这嗓一点心在特长别重酸视保残护知矮识产滨权的隙今天驼尤为喜重要盛；但仍是由庄于参绑与人节员被兵彼此索隔绝仿造成泻相互移间信屯息刺例激不练够，植所以标参与体人员渣个人段的创递造性富较低怜。11强调勒直觉懒思维限的方抬法De创lp滥hi乖法，即挤专家扮函询滩法：——此方恨法是嘱向估抗计对垄所涉众及问城题的、具毁有特殊预背景差知识票的专准业人滑员作丘书面孤征询填，并且求得逗其相匠应的足书面虏意见嗽。其躬过程大致是：第一宏轮：您档看出领何种英初始渴解可以适资合给定情问题克？请绵给出窃您自锯发的语初始挠解！第二勤轮：您按收到味了一僵张列厦示该槽问题蹲的各凶种初脏始解铅的表磁格。墓请通傍读此止表，竟然后亩列举阔您新钢想到爬的或洲由该场表启杯发出眯的进面一步弄建议鼻。第三炼轮：您丈收到络了前你二轮让征询自主意聋的最肠终整俱理结胞果表夸。请消通读近此表霸，并废将您价关于泡应如扮何最登佳实毁现这购些结扣果的世建议功写出榴。——该方陈法主犯要用怜于需乞开发场周期很长、系恨统庞异大而雨复杂贷、结目果影睬响巨伞大的开发工作迁中，融并且偏重劲讨论虏基本凤性质固的问椅题。12强调庙逻辑造推理拐思维返的方敬法逻辑惨推理旅思维碌力求芬实行滤一种较有意借识的工作进程桃，它彻能够按步芦就班伍地处挠理待快解的瓜问题郊，并且各种选解的绞条文帅需经刊过分勉析、服变异搭和组存合。拐所以知此方芝法的熄二个炎重要苦特征腿是：其执鸽行的工作贫步骤既可以证被影竹响和滤易于思表达列清楚梨，但恨它很乐少能够立刻和在整日体上袭得到层问题蹦的解走决原层理。13强调更逻辑享推理彩思维挠的方酱法物理慎现象靠的系磨统研写究用于吩一个庆任务奋的解颜的物膏理效拴应或修决定芬着它您的物阴理方储程如利果已沉知，畜则特赴别是织当参局与的暑物理膜量有樱若干滥个时坡，可花导出葡多种引不同求的解湿，这钓些解旦是通付过保安持其总余影燥响量赤均不焰变，艇而只寺分析秆一个友因变辱量和击一个专自变鞭量之奏间的补相互教关系捡而得伯到的春。——伙例如帆利用辽热膨栗胀方伤程设叶计温恢度计仅：14强调楚逻辑黑推理矛思维拥的方崭法系统惭变异——当存逃在特猫征标荷志时水，就闷有可娃能通丢过系泼统变芹异的彩方法抹来制绣订较渗为完窜整的解域（即色解的收集合络）。典拨型的仅做法贫是建比立一坑个一态般化腿了的解的序列维，这富样才祥能获料得完拿整的波解的蜓概观少。——从工程科学的观点迷来看使，用疯建立册和扩疑充一棍个解的序列必的方皱法，晒能使炒人们软更易功于找知到理想切的解。——几乎这所有禁的学钓者都幼将系耗统变铃异方兰法看作为最与重要贯的工睡程设酷计方亦法学纵的辅助棋手段编之一。15——由一咽个原畅始解剪的陈鹊述出批发，测将所针有凡私是想太得出事的或嗓可能昌的诸多途怖径置序入，盛以便患引领这一拥解的鄙陈述遗或这队一起乎始状室况，待并提桨供更格多的矿解的腊可能睁。这老一过揉程称淡之为发散廊性思翼维。强调雷逻辑洪推理艇思维你的方到法16强调捐逻辑释推理播思维柔的方充法设计这目录——目录面是一逼定设凑计任掩务或杀分功笔能的挑已知切解或恰经过印考验姻的解的晒汇编。——目录崖可以腹包含脱各种服各样找内容篮的信痛息和井不同火具体虎化程勤度的衰解。17强调茫逻辑怕推理台思维币的方贺法从产斥品设诞计与持开发夏的一膝般进浪程图鹊中可影见，原理弓优化鞭、结酱构优招化和属制造猛优化是产刚品设肿计开桶发进程拳中的三个姑重要冠环节役，而扣且三蜘者之默间有夫不少戚重叠述，故沟彼此势间是翼互相寇影响、互为垒前提牙的。歪一般偏而言挎，结赌构优俯化与垄制造号技术盖优化门是随显着具旺体化闭程度符的向拒前