第3章-创新原理课件.ppt

1、20031 综合创造原理综合，从方法论的角度看，是指把研究对象的各个部分、各个方面和各种因素联系起来加以考虑，从整体上把握事物的本质和规律的一种思维法则。综合创造，则是指运用综合法则的创新功能去寻求新的创造。它的基本模式如图3-1所示。1.1 综合创造的基本特征综合创造的基本特征 20031 综合创造原理非切割式综合非切割式综合 切割，是指为实现某一意图，将一个事物切开或截取。非切割式综合，是指为实现某一意图，直接地将两种或两种以上事物，在保持其各自相对独立的条件下，组合成为新的一体的创新设计模式。这种综合，不是简单的拼凑，而是使事物由低级向高级发展。 非切割式综合非切割式综合举例：万向铰链机

2、构。单万向铰链机构，当主动轴1匀速转动时，从动铀3作变速转动，从而产生惯性力和振动。双万向铰链机构的创意是将两个单万向铰链机构的非切割式综合，实现主、从动轴1、3的角速度恒等。1.2 综合创造的基本途径综合创造的基本途径 20031 综合创造原理20031 综合创造原理20031 综合创造原理2003 切割式综合切割式综合：为实现某一创新意图，切割和截取两种或两切割式综合：为实现某一创新意图，切割和截取两种或两种以上事物的某些部分种以上事物的某些部分(要素要素)，在保持其各自相对独立性，在保持其各自相对独立性的条件下，组合成为新一体的创新设计模式。的条件下，组合成为新一体的创新设计模式。 切割

3、式综合又分为两种情况：第一种是事物的部分与切割式综合又分为两种情况：第一种是事物的部分与整体相结合；第二种是部分与部分相组合。整体相结合；第二种是部分与部分相组合。2003 切割式综合-车钻铣机床 由电动机1、带传动2、车削主轴箱3、钻铣主轴箱4、进给板5、尾座6和床身7等组成。以车床为基础，切割了钻铣床主轴箱综合而成。 20032 分离创造原理分离创造原理 分离创造原理是把某一创造对象进行科学的分解或离散，使其主要问题能从复杂现象中暴露出来，从而理清创造者的思路，便于人们抓住主要矛盾或寻求某种设计特色。 分离原理在创新设计过程中，提倡将事物打破并分解，而综合原理则提倡组合和聚集，因此，分离原

4、理是与综合原理思路相反的另一个创造原理。 例如：整体式家具组合式家具。组合式机床，组合式夹具、模块化机床 。2. 1 分离创造的基本特征分离创造的基本特征 20032 分离创造原理分离创造原理 结构分离创造结构分离创造 结构分离是对已有产品的结构进行创造性分解来寻求创新的一种思路。在对结构进行分解，可以考虑能否减少或剔除某些零部件，以提高产品性能；或考虑能否进行结构重组结构重组，使产品在性能上发生新的变化。 例如：上上“热热”下冷的新型冰箱下冷的新型冰箱 ，西门子三温区冰箱。传统冰箱，上冷下热。2. 2 分离创造的基本途径分离创造的基本途径 20032 分离创造原理分离创造原理 市场细分创造

5、按照消费者的需要、动机及购买行为的多元性和差异性，将整体市场划分为若干子市场或细分市场，即将消费者区分为若干类似性的消费者群。 应用市场细分创造，通常以职业、年龄、性别、地域、环境、时差、经济条件等市场变量作为细分标准，然后按照形成差异的原则进行创新设计。 例如：科技三项，丘陵地带用桑树伐条机的研发，填补我区丘陵地带桑树伐条机的空白。2. 2 分离创造的基本途径分离创造的基本途径 20033 移植创造原理移植创造原理 借用某一领域的科学技术成果，引用或渗透到其他领域，用以变革或改进已有事物或开发新产品，就是移植创造。 移植创造是一种应用广泛的创新思路，通览人类的科技创新成果，广泛使用移植创造原

6、理。 例如，设计汽车发动机的化油器，移植了香水吸雾器的工作原理；有轨电车的设计，移植了滑冰鞋溜冰的运行原理；火车黑匣子移植了飞机黑匣子的设计原理；组合机床、模块化机床的设计移植了积木玩具的结构方式 。3. 1 移植创造的基本特征移植创造的基本特征 20033 移植创造原理移植创造原理 移植原理创造移植原理创造 移植原理创造，是将某种科学技术原理向新的研究领域或设计课题上类推和外延，获得新的成果。由于原理功能具有普遍性和广泛的作用，所以移植原理创造更能使思维发散。只要某种科技原理转移至新的领域具有可行性，再辅以新的结构或新的工艺设计，就可以实现一系列创新。 例如：磁性滑动轴承：利用磁极同性相斥原

7、理，轴颈与轴瓦互不接触而呈悬浮状态，在旋转过程中摩擦阻力很小。机床滚动导轨：对推力滚子轴承结构方式的移植。移植材料：将某一领域使用的传统材料向新的领域转移，由此产生变革。3. 2 移植创造的基本途径移植创造的基本途径 20034 物场分析原理物场分析原理 解决创造课题的本质问题是消除课题的技术矛盾，而技术矛盾是由物理矛盾决定的。只有消除物理矛盾，才能最终解决创造课题。如何分析和消除物理矛盾，可以运用物场分析原理。 物场，是指物质与物质之间相互作用和相互影响的一种联系。比如，人听到电铃响声。其中“电铃”、“人”属于“物质”的概念。“场” “声场”。“电玲”与“人”之间存在着一个“声场” 。 构成

8、一个物场需要三个要素：两个物质和一个场。 任何物场都可以分为3种类型： 完全物场体系（即满足物场三要素要求的物场体系，它是一种能实现物质之间相互作用和影响的完整技术体系 ）、不完全物场体系、非物场体系。4. 1 物场分析的概念物场分析的概念 20034 物场分析原理物场分析原理 物场分析的基本内容就是在判别物场类型的前提下进行创造性思考，或对非物场体系或不完全物场体系进行补建，或对完全物场体系中的要素进行变换以发展物场。无论补建或变换，其最终目的都是使物场三要素之间的相互作用更为有效，功能更加完整和可靠。 运用物场分析原理创造时，思考要点如下。 1）课题分析 分析创造课题的出发点和期望达到的目

9、的。搞清课题属何技术领域，已知什么，未知什么，限制条件有哪些，等等。 2）分析物场类型 按照物场的三要素要求，判断创造课题已知条件能够构造成哪些类型的物场体系。4. 2 物场分析的创造原理物场分析的创造原理 20034 物场分析原理物场分析原理 3）进行物场改造思考 （a）对非物场体系或不完全物场体系，要补建成完全物场体系。 补建成完全的物场体系，其措施是移植引进作为完全物场体系所不可缺少的元素，而这种引进的元素应当是发生相互作用的，而不是无关的元素。 （b）对完全物场体系进行要素置换。 物场效率的大小与要素的性质相关。对于已成完全物场的技术体系，可以考虑用更有效的场（如电磁场）来取代另一类场

10、（如机械场），或用更有效的物质采置换效能较差的物质。 4）形成新的技术体系形态。 对确定的新物场体系进行技术性构思，使之成为具有技术形态的新技术体系。4. 2 物场分析的创造原理物场分析的创造原理 20034 物场分析原理物场分析原理 例：冷冻机密封检测方案设计求解家用电冰箱中冷冻机密封不良检测设备的原理方案。课题分析 家用电冰箱中的冷冻机中充满着氟利昂和润滑油，如果密封不良，氟利昂和润滑油都会外漏。因此，检测密封不良的问题实际上就是判断是否有工作介质或润滑油外漏。物场分析 传统的检漏方式是人工观察，在这种技术体系中，“润滑油”、“氟利昂”是物质，但相互作用的物质与场没有构成完整的物场，因此传

11、统检漏方式是一种原始的非物场体系。 因此，运用物场分析原理，要把非物场体系补建成非人工检测泄漏的完全物场体系。20034 物场分析原理物场分析原理 完全物场体系的建立 根据物场三要素的条件，思考方向集中在寻找与润滑油泄漏有作用关系的物质及起联系作用的技术场。 引进物质荧光粉，物理场紫外线辐射。其技术体系的工作原理是：将掺有荧光粉的润滑油注入冷冻机，在暗室里用紫外光照射冷冻机，根据通过密封不严处渗漏出的润滑油中荧光粉发出的光，来确定渗漏部位。 根据上述原理可以开发冷冻机渗漏自动检测装置。20035 还原创造原理还原创造原理 还原创造原理，是指创造者回到“创造原点”进行创新思考的一种创造模式。 所

12、谓创造原点，简单地说，就是驱使人们创造的最基本的出发点或归宿。5. 1 还原创造的概念还原创造的概念 20035 还原创造原理还原创造原理 还原换元，是还原创造的基本模式。 还原换元是指先还原后换元。还原思考时，不以现有事物的改进作为创造的起点，沿着现成技术思想的指向继续同向延伸，而是首先抛弃思维定势的影响，迫本溯源，使创造起点还原到创造原点，再通过置换有关技术元素进行创造。5. 2 还原创造的基本模式还原创造的基本模式20035 还原创造原理还原创造原理 按照还原换元原理，首先思考食品保鲜的原点在哪里？ 能够保鲜食品的根本原因在于能够有效地灭杀和抑制微生物的生长。凡具有这种功能的装置都可用来

13、保鲜食品。这就是创新设计食品保鲜装置的创造原点。 从这创造原点出发，可以进行换元思考，即用别的办法来取代传统的冷冻方案。 结合逆反思维的应用，可以用微波灭菌的技术方案，开发出微波保鲜装置。经过微波加热灭菌的食品，不仅能保持原有形态、味道，而且鲜度比冷冻时更好。 还可以采用静电保鲜方法，开发设计出电子保鲜装置。还原创造举例还原创造举例食品保鲜装置的新设计食品保鲜装置的新设计 20036 价值优化原理价值优化原理 提高产品价值是创新设计的重要目标。这里所说的价值有其特定的含义，它是指产品的功能与成本的相对关系；设F为产品具有的功能，C为取得该功能所耗费的成本，则产品的价值V为：6. 1 产品价值的

14、概念产品价值的概念性能价格比性能价格比 CFV 提高性能价格比。二次世界大战以后，在美国开展了关丁价值分析(Value Analysis，简称VA)和价值工程(Value Engineering，简称VE)的研究。精品课件精品课件！精品课件精品课件！20036 价值优化原理价值优化原理 1）保持产品功能不变的前提下，着眼于降低成本，从而达到提高价值的目的，这是价值优化的般目标。 2），即当成本不增加的前提下，采取措施提高产品的功能质量，从而实现提高价值的目的。3），即去掉剩余功能，或者虽然使有用功能稍有降低，但能满足需要，从而使成本大幅度下降，结果使价值提高。4）采取措施，虽然使成本略有增加，但却使功能大幅度提高，从而使价值提高。5）采取措施，不但使产品功能增加，同时也使成本下降，从而使价值大幅度提高。当然，这是理想的途径，是价值优化的最高目标。6. 2 价值优化的基本途径价值优化的基本途径 CFV