創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計

創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2023/12/26創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2.1常規(guī)設計與創(chuàng)新設計2.2創(chuàng)新設計方法2.3TRIZ理論與創(chuàng)新思維創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計面臨著激烈的技術(shù)競爭和市場競爭，要求改造老機械、開發(fā)新機械，開拓新局面，因而要進行創(chuàng)造性設計。創(chuàng)造技法就是創(chuàng)造學家根據(jù)創(chuàng)造思維發(fā)展規(guī)律總結(jié)出的創(chuàng)造發(fā)明的一些原理、技巧和方法。我國勞動人民在幾千年前就注意從自己的創(chuàng)造活動中總結(jié)出許多為世人所矚目的創(chuàng)造工藝和創(chuàng)造技法(指南車）。2.1常規(guī)設計與創(chuàng)新設計創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2.1.1常規(guī)性設計與創(chuàng)新性設計

在機械系統(tǒng)設計中，無論是確定技術(shù)原理、技術(shù)過程或者確定機器系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)、工作原理、結(jié)構(gòu)布局以至具體零件的尺寸、形狀、制造方法等等，都有個求解的問題。所謂求解，就是尋求消除不足之處，達到希望的結(jié)果或性能。而創(chuàng)造性設計方法就是提出新方案，探求新解法，它是提高設計質(zhì)量，開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)。愛因斯坦曾說過：“想象力比知識更重要，現(xiàn)實世界只有一個，而想象力卻可以創(chuàng)造千百個世界”創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計工程設計按其性質(zhì)可分為常規(guī)性設計與創(chuàng)新性設計。常規(guī)性設計以成熟結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，運用常規(guī)方法進行產(chǎn)品設計。創(chuàng)新性設計是在設計中采用新的技術(shù)手段、技術(shù)原理和非常規(guī)的方法進行設計，以滿足市場需求，提高產(chǎn)品的競爭能力。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計機械系統(tǒng)設計，一般具有下面三個基本特征。1)約束性機械系統(tǒng)設計是在多種因素的限制和約束下進行的，其中包括科學、技術(shù)、經(jīng)濟等發(fā)展狀況和水平的限制，也包括生產(chǎn)廠家所提出的特定要求和條件，同時還涉及環(huán)境、法律、社會心理、地域文化等因素。這些限制和要求構(gòu)成了一組邊界條件，形成了設計人員進行謀劃充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力才能辦到。2)多解性一般說來，解決同一技術(shù)問題的辦法是多種多樣的，要滿足一定目的的設計方案通常也并不是唯一的，任何設計對象本身都是包括多種要素構(gòu)成的功能系統(tǒng)，其參數(shù)的選擇、尺寸的確定、結(jié)構(gòu)形式的構(gòu)思等都有很強的可選擇性，有很大的思維空間。3)相對性設計結(jié)論或結(jié)果都是相對準確的，而不是絕對完備的。比如既要降低成本，又要增加安全性、可靠性等。這種相互矛盾的要求給設計工作增加了難度，加上事先難以預料的一些因素的影響，使得設計者在對設計方案的選擇和判定時，只能做到在一定條件下的相對滿意和最佳。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2.1.2創(chuàng)新設計的特征與一般過程1．創(chuàng)新設計的特征

1）獨創(chuàng)性創(chuàng)新設計不是單獨的重復和模仿，而是在自己、前人或他人已經(jīng)獲得的研究成果基礎(chǔ)上的新擴展、新開拓。它所追求的是新奇、新穎、獨特和非重復性的結(jié)果，有敢于懷疑、突破框框、敢于破陳規(guī)、獨具卓識的思維。2）綜合性善于進行綜合思維，把已有的概念、事實、信息通過巧妙的結(jié)合，形成新的成果。3）人為目的性任何形式的創(chuàng)新設計，其主體都是具有主觀能動性的人，并且是一種有目的的活動。4）社會價值性創(chuàng)新必須體現(xiàn)為一定的價值（這種價值可以是多方面的，包括學術(shù)價值、經(jīng)濟價值、審美價值等）。作為工程技術(shù)人員，技術(shù)發(fā)明和工程技術(shù)設計創(chuàng)造的價值主要看其經(jīng)濟價值以及是否具有實用性、有效性、可靠性。5）探索性創(chuàng)新通常是在知識、手段、方法等不甚充分的條件下進行的探索活動。6）推理性對于某一種現(xiàn)象或想法，善于由此及彼地進行縱向、橫向、逆向推理。7）多向性善于從不同的角度思考問題。通過發(fā)散（提出多種設想、答案）、換元（變換諸多因素中的某一個）、轉(zhuǎn)向（轉(zhuǎn)變受阻的思維方向）等途徑，以獲得新的思路和方案。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計1）準備期包括發(fā)現(xiàn)問題、明確創(chuàng)新目標、初步分析問題、搜集充分的資料等準備工作。2）醞釀期通過思考與試驗，對問題做各種試探性解決。尋求滿足設計目的要求的技術(shù)原理，常需要加以變換、分解、組合，對各種可能設計方案進行構(gòu)思。如果原有技術(shù)原理不能解決問題，還必須通過大量實驗、試驗與理論分析探索新的原理，或?qū)⒁延械目茖W理論開發(fā)成技術(shù)原理。3）明朗期經(jīng)過長期的醞釀，或采用不同尋常的觀念和辦法，使問題一下子豁然開朗得到解決。創(chuàng)新性設計中頓悟的出現(xiàn)，有時是受到偶然因素的啟發(fā)產(chǎn)生的，有時以靈感的形式出現(xiàn)。4）驗證期即對新想法進行檢驗和證明，并完善創(chuàng)造性成果。

2．創(chuàng)新設計的過程創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2.1.3、創(chuàng)造性思維——走進思維的新區(qū)

思維和感覺、知覺一樣，是人腦對客觀現(xiàn)實的反映，但是，它們之間又有所不同，創(chuàng)造思維是指有創(chuàng)見的思維，它不僅能揭示事物的本質(zhì)，而且能提出新的、具有社會價值的產(chǎn)品。1.思維的類型創(chuàng)造性思維是整個創(chuàng)造活動中體現(xiàn)出來的思維方式，它是多種思維類型的復合體，把握創(chuàng)造性思維的關(guān)鍵是在認識不同思維類型的特點和功用的基礎(chǔ)上，進行思維的辯證組合與綜合運用。思維類型可依據(jù)不同的角度來劃分，如下所述。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計1)形象思維與抽象思維

形象思維所使用的材料是形象化的意象（意象是對同類事物形象的一般特征的反映），不是抽象的概念。例如，設計一個零件或一臺機器時，設計者在頭腦中浮現(xiàn)出該零件或機器的形狀、顏色等外部特征，以及在頭腦中將想象中的零件或機器進行分解、組裝等的思維活動，就屬于形象思維。在工程技術(shù)的創(chuàng)新活動中，形象思維是基本的思維活動，工程師在構(gòu)思新產(chǎn)品時，無論是新產(chǎn)品的外形設計，還是內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計以及工作原理設計，形象思維都起著不可忽視的作用。運用形象思維，可以激發(fā)人們的想象力和聯(lián)想、類比能力。

抽象思維是以抽象的概念和推論為形式的思維方式，概念是反映事物或現(xiàn)象的屬性或本質(zhì)的思維形式。掌握概念，是進行抽象思維、從事科學創(chuàng)新活動的最基本的手段。形象思維具有靈活、新奇的特點，而抽象思維較為嚴密，在實際的創(chuàng)新過程中，應該把二者很好地結(jié)合起來，以發(fā)揮各自的優(yōu)勢，互相補充，相輔相成，創(chuàng)造出更多的成果。

創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2)發(fā)散思維與集中思維

發(fā)散思維指思維者根據(jù)問題提供的信息，不依常規(guī)，多方位的尋求問題的答案，如磚頭可作建筑材料，還可作錘子、壓紙塊、攻擊武器等。

集中思維是一種在大量設想或多種方案的基礎(chǔ)上，引出一兩個大家認為最好的答案。這兩種思維活動在一個完整的創(chuàng)造活動中是相互補充、相輔相成的，發(fā)散思維的能力越強，提出的可能方案就越多樣化，因而才能為集中思維在進行判斷時，提供較為廣闊的回旋余地，也才能真正體現(xiàn)集中思維的意義。但是反過來，如果只是毫無限制地發(fā)散而無集中思維，發(fā)散也就失去了意義，因為在嚴格的科學試驗和工程技術(shù)設計等活動中，實驗結(jié)果或設計方案最終只能是有限的少數(shù)幾個。因此，一個創(chuàng)新成果的出現(xiàn)，既需要以充分的信息為基礎(chǔ)，設想多種方案，又需要對各種信息進行綜合、歸納，從多種方案中找出較好方案，即通過多次的發(fā)散、收斂、再發(fā)散、再收斂的循環(huán)，才能真正完成。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計3)邏輯思維與非邏輯思維

邏輯思維是嚴格遵循邏輯規(guī)則按部就班，有條不紊地進行思維的一種思考方式，它注重分析、綜合、歸納與演繹。

非邏輯思維是與邏輯思維相對而言的另一類思維方式，它是一種不嚴格遵循邏輯規(guī)律，突破常規(guī)，更具靈活的自由思維方式，其思維方式是聯(lián)想、想象、直覺和靈感。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計4)直達思維與旁通思維直達思維始終靠近解決問題的要求而進行思考，它對于簡單問題較有效。旁通思維通過對問題的分析，將問題轉(zhuǎn)化為另一個等價或中介問題間接求解。旁通思維與直達思維應互為補充，尤其重要的是只有通過旁通思維以后又反歸到直達思維，才能較好地解決所提出來的問題。如美國的莫爾斯根據(jù)馬車到每個驛站要換馬的啟發(fā)，采用設立放大站的方法，解決了有線電視遠距離信號傳遞衰減的問題，就是旁通思維的例子。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2創(chuàng)造性思維1)創(chuàng)造性思維的概念創(chuàng)造性思維是指有創(chuàng)見的思維，即通過思維不僅能揭示事物的本質(zhì)，而且能在此基礎(chǔ)上提出新的、具有社會價值的產(chǎn)品。創(chuàng)造性思維使人們突破各種束縛，在一切領(lǐng)域內(nèi)開創(chuàng)新的局面，不斷滿足人類的精神與物質(zhì)需要。2)創(chuàng)造性思維的特點突破性與求異性,具備與前人、眾人不同的獨特見解，突破一般思維的常規(guī)慣例，提出新原理，創(chuàng)造新模式，貢獻新方法。并聯(lián)機床就是突破了傳統(tǒng)機床床身和導軌的結(jié)構(gòu)形式，采用了腿結(jié)構(gòu)的桿式結(jié)構(gòu)，而使機床有一個質(zhì)的飛躍。獨創(chuàng)性思維具有求異性，敢于對司空見慣或“完美無缺”的事物提出懷疑，敢于向傳統(tǒng)的習慣挑戰(zhàn)，敢于否定自己思想上的“框框”，從新的角度分析問題。如燈的開關(guān)許多年來一直是機械式的，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了觸摸式、感應式、聲控式開關(guān)，光控式開關(guān)能在一定暗度下使路燈自動點亮，而在天明時又自動熄滅。紅外線開關(guān)在人進入室內(nèi)時自動亮燈，并準確做到“人走燈滅”。

創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計3.創(chuàng)造性思維的誤區(qū)創(chuàng)造性思維要敢于沖破以下各種思想的束縛，走出思維的誤區(qū)。(1)“我沒有創(chuàng)造性，只有天才才能創(chuàng)造”，“發(fā)明創(chuàng)造高深莫測，發(fā)明創(chuàng)造是科學家的事”。這是一種典型的錯誤思想，事實上是每個人都具有創(chuàng)造性，創(chuàng)造力是可以培養(yǎng)和訓練提高的。(2)只相信權(quán)威的答案，盲目地遵循書本上的設計規(guī)則。要注意書本上的設計規(guī)則的應用范圍，如要想具有創(chuàng)造性，就要敢于懷疑，沖破傳統(tǒng)觀念的束縛，努力去尋找多個答案，并養(yǎng)成提出多種不同類型問題的習慣。(3)逃避風險，害怕失敗，有消極的思想。要有積極進取的思想，失敗是成功之母。(4)創(chuàng)造無意義或危害他人身體健康與安全的發(fā)明。

創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2.2創(chuàng)新設計的方法

2.2.1創(chuàng)新能力的開發(fā)1.靈感是創(chuàng)新設計的火花

在創(chuàng)新設計中，有時會陷入困境，冥思苦想，不得其解。突然，腦海閃過一星“火花”，茅塞頓開，這種現(xiàn)象，人們稱之為“靈感”?？茖W家十分重視靈感的作用愛因斯坦說：“我相信直覺和靈感”。如他多年思考“如果我以光速追蹤一條光線，我會看到什么”，但這個問題一直未解決。有一天早上起床時，他突然想到：對于一個觀察者來說是同時的兩個事件，對別的觀察者來說就不一定是同時的，于是，“狹義相對論”就在靈感的啟示下創(chuàng)立了。心理學家曾對一些科學家作過調(diào)查，詢問他們在解決一些科研重大難題時，是否受過靈感的啟示，結(jié)果部分科學家的回答是肯定的。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計靈感是我們在創(chuàng)造性活動中經(jīng)常出現(xiàn)的心理現(xiàn)象，它的心理結(jié)構(gòu)主要由創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造性想象和記憶組成。這是一種創(chuàng)造力的飛躍，具有突如其來、稍縱即逝的特點。如果我們能主動觸發(fā)和及時捕捉靈感，不但可以提高創(chuàng)造效率，而且對生活、工作和學習也有極大的意義。人們往往經(jīng)過長時間思索，會出現(xiàn)思路堵塞，倘若在緊張之余做些輕松愉快的事，如與親密朋友交談、在鄉(xiāng)間田野漫步、聽美妙的音樂，都可觸發(fā)靈感。正如心理學家赫爾姆霍茨說：“在緊張思考之后，安閑自在的時刻，靈感就會到來?！眲?chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計

習慣性思維容易使人思路閉塞和思想僵化。因此，擺脫習慣性思維的束縛，也是觸發(fā)靈感的一個重要方面。常有這種情況，把非常復雜的問題，擱置幾天不去想它，待過去的思想和聯(lián)想被遺忘或淡漠后，再揀起來重新研究時，竟很容易地解決了。與別人討論和爭辯，因大腦處于積極活動狀態(tài)，思維的靈活性、敏捷性提高，容易產(chǎn)生強化或否定自己觀念的思想火花，所以也有助于觸發(fā)靈感。著名物理學家海森堡、狄拉克、鮑利的許多新思想，常常是在咖啡館的爭論中萌發(fā)的。靈感并非天賦神賜，它是長期創(chuàng)造性活動升華的結(jié)果。只有積極開展創(chuàng)造性活動，才會迸發(fā)靈感。

創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2．掌握創(chuàng)新設計技法的必要性

設計過程是一個創(chuàng)造過程，設計人員創(chuàng)造能力的高低及發(fā)揮如何，將直接影響產(chǎn)品創(chuàng)新程度和設計質(zhì)量。為此，必須使廣大工程技術(shù)人員掌握創(chuàng)新設計技法，調(diào)動和訓練工程技術(shù)人員的創(chuàng)造性思維能力。一位技術(shù)人員與測量打了多年交道，發(fā)現(xiàn)專用量規(guī)制造成本高，且磨損后就要報廢，而通用量規(guī)測量效率低。針對這個矛盾，他經(jīng)過反復琢磨和試驗，終于設計出一種游標量規(guī)卡尺。在游標量規(guī)卡尺上加副游標尺，上下有4個量爪，其中有3個量爪可以移動調(diào)整，形成了不同尺寸的過規(guī)和不過規(guī)。這種卡尺把通用量具的可調(diào)性與專用量具的高效性結(jié)合起來，解決了多品種批量測量的需要。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2.2.2創(chuàng)新設計的基本原理與法則1.創(chuàng)新設計方法的基本原理

創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計（1）主動原理即創(chuàng)造者經(jīng)常保持有強烈的好奇心，勇于設問探索。（2）刺激原理即廣泛留心和接受各種外來刺激，善于吸納各種知識和信息，對各種新奇刺激有強烈興趣，并跟蹤追擊。（3）希望原理即不安于現(xiàn)狀，不滿足于既得經(jīng)驗和既成事實，追求產(chǎn)品的完善化和理想化。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計（4）環(huán)境原理即保持自由和良好的心境，有容許失敗的社會環(huán)境。（5）多多益善原理即樹立創(chuàng)造性設想越多，創(chuàng)造成功的概率就越大的信念，解決任何問題都要有多個方案，只有設想很多方案，才能在比較鑒別的基礎(chǔ)上選擇出最優(yōu)方案。（6）壓力原理人不能在高壓中生活，但是可以利用高壓來為人類服務。從心理學觀點來說，人是“有恃無恐”的?！坝惺选眲t有惰性；惰性就不可能有所創(chuàng)造，而且天長日久，意志衰退，智慧枯竭，才干喪失?？梢妷毫κ球?qū)散惰性，激發(fā)強烈的事業(yè)心，使求知欲和永不枯竭的探索精神增加，從而產(chǎn)生所需創(chuàng)造力的最有效的杠桿。人們的智力只有在各種主客觀要素結(jié)構(gòu)的強大壓力場內(nèi)，才能真正釋放出全部容量。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計1)分析與綜合法則分析與綜合法則就是先把設計所提出的要求，分解為各個層次和各種因素，分別加以研究，分析其本質(zhì)，然后再按設計要求，綜合成為一個新的系統(tǒng)。例如，要求設計一個在方形罐頭上自動貼商標的機器。對于這樣的工藝動作要求，可以將其分解成以下幾個簡單的動作：（1）從一疊商標紙中分離出一張，并給其涂上膠水；（2）罐頭進入貼商標的位置；（3）將商標紙自動貼上并壓緊；（4）罐頭退出。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2創(chuàng)新設計法則

所有的創(chuàng)新設計法則都是根據(jù)基本法則加以實現(xiàn)的，有的是幾個法則的組合運用。常用的創(chuàng)造法則有如下幾種。

創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計然后逐個分析、研究實現(xiàn)這些動作的運動規(guī)律。要從一疊商標紙中取出一張，解決這個問題可以參考相同或相似的有關(guān)專業(yè)機器的動作，如啤酒瓶上貼商標或印刷機械印刷時從大量的紙張中分離出一張紙張的方法，它們都是成熟的工藝動作，可供參考。在商標紙上上膠，可借鑒郵票上膠機的技術(shù)，也可采用間接上膠法，即先把膠水刷在膠水輥上，再將膠水輥上的膠水涂到商標紙上并粘取一張商標紙，最后再把帶有膠水的商標紙貼到方形罐頭上。將罐頭自動送入和送出貼商標工位，可根據(jù)整機的情況選用傳送方式，如采用各式各樣的自動傳送帶(例如采用圓弧形傳送帶)，利用罐頭傳送盤將罐頭送到正確工位，貼上商標，采用壓刷或橡膠壓蓋等方法將商標壓緊在罐頭上，然后利用傳送盤將罐頭送出。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2)還原法則（抽象法則）還原創(chuàng)造法的定義是：任何發(fā)明和革新都有創(chuàng)造的起點和創(chuàng)造的原點創(chuàng)造的原點為基本功能要求，是唯一的；創(chuàng)造的起點為滿足該功能要求的手段與方法，是無窮的。創(chuàng)造的原點可作為創(chuàng)造起點，但并非任何創(chuàng)造起點都可作為創(chuàng)造的原點；研究已有事物的創(chuàng)造起點，并深入到它的創(chuàng)造原點，再從創(chuàng)造原點另辟門路，用新的思想、新的技術(shù)重新創(chuàng)造該事物或從原點解決問題。即是抽象出其功能，集中研究實現(xiàn)該功能的手段和方法，或從中選取最佳方案，這就是還原創(chuàng)造法的目的。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計

家用洗衣機的發(fā)明，可以說就是一個很好的例子。洗衣機的發(fā)明開始是從創(chuàng)造的起點考慮的，即模仿人的洗衣方法，如搓揉。但要設計一個機構(gòu)像人那樣搓揉衣服又要適合不同大小的衣服是不容易的；如改用刷子擦洗，怎樣才能使衣服各處都能刷到，也很難解決。此外還可用古老的捶打法，動作簡單，但易損壞衣服，如扣子會被打碎等，故在相當長的時間內(nèi)家用洗衣機難以發(fā)展。采用還原法創(chuàng)新，即跳出以往考慮問題的起點，從人們的洗衣方法而還原到問題的創(chuàng)造原點。洗衣機的創(chuàng)造原點并不是揉、搓、刷、擦、捶，它們僅是考慮問題的起點。那么原點是什么呢？應該是“洗”和“潔”，再附加一個“安全”，即不損傷衣服。至于采用什么方法，并沒有限制。因為衣服上有臟物，才要“洗”而達到“潔”的目的?！跋础钡淖饔檬前岩路团K物分離，而臟物主要是灰塵、油膩和汗?jié)n。將這些臟物與衣服分離，可采用洗衣粉這種表面活性劑，外加一個機械運動幫助它脫離滯留層。至于用什么機械運動并不限制，故除了搓、刷、擦、揉外，還可以用振動、擠壓、漂洗等方法。從結(jié)構(gòu)簡單、安全等角度考慮，于是發(fā)明了漂洗的家用洗衣機，它用一個波輪旋轉(zhuǎn)，攪動水流，使衣服在水中不斷運動，互相摩擦達到清洗的目的。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計另外一個例子是全干式潛水泵的發(fā)明。一般水泵從井中打水，電機和泵均在地面上，而井中的水位一般不能太低，否則會影響水泵的效率。能否設想把電機連帶水泵均沉入水中，這樣就提高了水泵的效率。但這種水泵用的電機就需特殊的結(jié)構(gòu)，一般水進入電機的通道是電機的轉(zhuǎn)軸與電機的機殼之間的間隙，為了不讓水進入電機，可采用類似于一般機器為了防止塵埃進入的辦法，即采用密封圈，但事實上密封圈擋不住水。因此有人就提出不密封，允許水進入，但要采用耐水的定子導線，即把通常的漆包線（不耐水）改用耐水塑料導線，這樣導線外徑變粗，加大了電機的尺寸；另外，水中常有泥沙混入，易嵌入轉(zhuǎn)子和定子之間，會增大摩擦、降低效率。于是又有人設想了一種電磁傳動裝置，將電機絕對密封，兩磁鐵之間有一非磁性材料將電機與外界完全密封，但這種傳動的效率很低，不實用。另一種是機械式完全密封的傳動裝置，當主動軸轉(zhuǎn)動時，帶動從動件轉(zhuǎn)動，而連桿的中點是不動的，用這一點固結(jié)在橡皮隔膜上，將電機和水隔離。這種空間機構(gòu)用了兩個球鉸鏈，制造困難；其次只有當軸向尺寸很大時才有較高的效率，這是潛水泵所不能允許的故以上設想均失敗。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計究其失敗的原因是：它們都是以“隔離”作為創(chuàng)造的起點，而采取各種隔離的辦法。如回到問題的原點進行構(gòu)思，即水為什么會進入電機內(nèi)部？由分析可知，當電機和水泵在地面上裝配好時，電機中的空氣壓力為一個大氣壓，放入水底后還是一個大氣壓，但水底的壓力卻為水深壓力加一個大氣壓，因此水就不可避免的要進入電機。此外當電機工作后要發(fā)熱，空氣膨脹，氣壓增高，將氣體排出；電機停止工作后，空氣冷縮，壓力降低，水又再一次進入。分析清楚后，于是就設想出只要保持電機中的氣體壓力恒與井底的壓力相等，水就不可能進入電機，因而發(fā)明了全干式潛水泵。泵上裝有電機內(nèi)外壓力平衡檢測器，電機內(nèi)部有壓力平衡發(fā)生器，可以根據(jù)電機內(nèi)的壓力狀況發(fā)生氣體。為了防止水汽進入電機，電機中還有吸濕劑。這種用普通電機組成的潛水泵效率高、經(jīng)濟，是一項很成功的發(fā)明。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計3)對應法則常用的對應法則有：（1）相似對應聯(lián)想:設計時，人腦中會自然地產(chǎn)生一種傾向，會聯(lián)想起同這次設計要求相似的設計過程和經(jīng)驗。（2）對比對應聯(lián)想:聯(lián)想起與這次設計要求完全相反的經(jīng)驗。（3）接近對應聯(lián)想:聯(lián)想起在時間上或空間上與這次設計要求相關(guān)聯(lián)的經(jīng)驗。只有掌握對應聯(lián)想的法則，把自己身邊或崗位上革新的成果與發(fā)明對象進行聯(lián)想，就會產(chǎn)生許多意想不到的設想。如偏心輪泵因隔離片與偏心輪的摩擦、磨損等原因使兩者間密封破壞，影響到壓縮效率，所以該產(chǎn)品被淘汰了。但它的結(jié)構(gòu)簡單、振動噪聲小和壽命長等優(yōu)點吸引工程師們不斷去探討和改進它。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計4)移植法則這是一個把原研究對象的概念、原理和方法等運用于其它研究對象并取得成果的認識方法。5)離散法則離散法則是沖破商品互補型觀念的限制，把互補型商品予以分離，創(chuàng)造發(fā)明出一種或多種新產(chǎn)品的一種方法。如把眼鏡的鏡架和鏡片分離出來，發(fā)明出一種新型產(chǎn)品——隱形眼鏡。隱形眼鏡不用鏡架，縮短了鏡片與眼球之間距離，同時起到美容和校正視力的雙重作用。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計6)強化法則通過強化手段，提高質(zhì)量，改善性能，增加壽命。如為提高刀具的耐磨性，可采用電火花強化刀具的工藝。為提高零件的強度，可對零件表面進行噴丸處理等。7)換元法則換元又稱替換或代替，如代用材料、代用零件、代用方法等。通過換元發(fā)現(xiàn)新的辦法，進一步完善被代替的事物而進行創(chuàng)新。如探測高能粒子運動軌跡的儀——“氣泡室”的發(fā)明原理，就是美國核物理學家格拉塞爾在喝啤酒時，看到啤酒杯中一串串上升的氣泡，猛然想到自己一直在研究的怎樣探測高能粒子的飛行軌跡的課題。于是，他就用啤酒代替高能粒子穿越的介質(zhì)，順手揀起幾粒碎小雞骨代替高能粒子，等到酒杯中的氣泡冒完之后，將其丟入杯中啤酒里，只見隨著碎骨粒的沉落，周圍不斷冒出氣泡，氣泡顯示出了碎骨粒的下降軌跡。于是他急匆匆地趕回試驗室，經(jīng)過不斷試驗，得出當帶電粒子穿過液態(tài)氫時，所經(jīng)路線出現(xiàn)的一串串氣泡，清晰地呈現(xiàn)出粒子飛行軌跡的試驗結(jié)果，格拉塞爾并因此榮獲諾貝爾物理獎。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計。8)迂回法則當你在解決問題的過程中遇到一個屢攻不克的難關(guān)時，不妨暫且停止在這個問題上的僵持，而先轉(zhuǎn)入下一步的工作，帶著這個問題繼續(xù)前進；或者試著改變一下視點，不在這個問題本身上鉆牛角尖，而去注意一下與這個問題有關(guān)的各個側(cè)面。當你解決了其它問題后，這個懸而未決的問題往往也就迎刃而解了。9)組合法則組合現(xiàn)象是十分普遍的，也是十分復雜的。如同是碳原子，以不同的晶格組合便可合成堅硬的絕緣體金剛石和脆弱的良導體石墨兩種完全不同的物質(zhì)。有時了解決某個技術(shù)問題，或設計某種多功能產(chǎn)品，將兩種或兩種以上的技術(shù)思想或物質(zhì)產(chǎn)品的一部分或整個部分進行適當?shù)慕Y(jié)合，就會形成新的技術(shù)思想，或設計出新產(chǎn)品。這種技術(shù)創(chuàng)造就叫做組合創(chuàng)造，如組合音響、收錄機、組合機床、混凝土攪拌車等就是根據(jù)組合法則而發(fā)明的。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計10)逆反法則經(jīng)驗證明，人們在解決問題時，每當采取一種特定的思路取得成功后，這種思維方式就被視為“法寶”，而繼續(xù)沿用這個“法寶”去處理新的問題，這種思維方式的穩(wěn)定性與重復次數(shù)成正比，即重復次數(shù)越多，其穩(wěn)定性越強，這在心理學上叫“思維定勢”。要克服思維定勢，必須對熟悉的事物持陌生的態(tài)度，用新的觀點，從新的角度去看待事物。如留聲機就是根據(jù)電話機逆反思維得到的。11)造型法則（仿形法則）如百葉窗，因其排列密、間距小，清除塵埃較麻煩。為解決這個小難題，設計出仿手指形狀的一種清潔百葉窗的工具，這種工具設有8個手指狀的刷子，使用時它可以靈活方便地伸入柵格間，再通過靜電作用吸灰除塵。

12)群體法則為什么名牌大學學生的素質(zhì)優(yōu)于普通學校學生的素質(zhì)，名牌大學培養(yǎng)的“尖子人才”多？這是因為在名牌大學有一種共生效應，該校的學生在優(yōu)越的學習環(huán)境中，自覺或不自覺地受到刺激和共振，而共同進步。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計定義創(chuàng)新技法是從創(chuàng)造技法中套用過來的。是創(chuàng)造學家根據(jù)創(chuàng)造性思維發(fā)展規(guī)律和大量成功的創(chuàng)造與創(chuàng)新的實例總結(jié)出來的一些原理、技巧和方法。作用

它的應用既可直接產(chǎn)生創(chuàng)造、創(chuàng)新成果，同時也可啟發(fā)人的創(chuàng)新思維。可以提高人們的創(chuàng)造力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)造、創(chuàng)新成果的實現(xiàn)率。2.2.3創(chuàng)新設計方法創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計創(chuàng)新技法重要性如果把創(chuàng)造創(chuàng)新活動比喻成過河的話，那么方法和技法就是過河的橋或船。方法和技巧可以說比內(nèi)容和事實更重要。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計法國著名的生理學家貝爾納曾說過：“良好方法能使我們更好地發(fā)揮天賦的才能，而笨拙的方法則可能阻礙才能的發(fā)揮”。黑格爾說：“方法是任何事物所不能抗拒的、最高的、無限的力量”。笛卡兒認為：最有用的知識是關(guān)于方法的知識。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計自本世紀初開始發(fā)明創(chuàng)造技法研究以來，國內(nèi)外已有多種方法問世，但是其中最常用的只有10多種，如智力激勵法、列舉法、設問法、檢核表法、聯(lián)想法、組合法、形態(tài)分析法、信息交合論法、等價變換法和物場分析法等。此外，缺點逆用法、廢物利用法、反相法、相反相成法、歸納法……等應用也較廣泛。對于一個科技工作者，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，掌握和熟練地運用創(chuàng)造技法是很重要的。它不僅能使人們提高工作效率，而且能使工作開拓前進，不斷創(chuàng)新。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計一、移植法六、設問法法二、頭腦風暴法七、專利利用法三、戈登法八、逆向異想法四、聯(lián)想法九、5W2H法五、組合法十、類比法創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計1移植法

發(fā)明者把某一技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)手段和方法，移植應用到另一技術(shù)領(lǐng)域，從而搞出新發(fā)明，這就叫做移植法。移植法常與類比思維相結(jié)合。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計技術(shù)手段移植；技術(shù)原理移植；技術(shù)功能移植

例如，將電吹風技術(shù)手段移植成冷暖式空調(diào)帽，空調(diào)帽主要有外帽和半球斗形的中空能盛水冷凍的內(nèi)帽組成，外帽內(nèi)頂端中間部位固定有電扇。外帽與內(nèi)帽之間（或內(nèi)帽內(nèi)）留有通風管道。打開電扇開關(guān)，冷風通過通風管吹向人體各個部位。內(nèi)帽內(nèi)可置入充電試電熱器取暖御寒。運用已有的空調(diào)技術(shù)移植應用到普通的帽子中，調(diào)節(jié)人體的溫度，突破了傳統(tǒng)的給人體取暖和給人體降溫的方式，根據(jù)此原理還可移植程被褥烘干機。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2頭腦風暴法

頭腦風暴法是一種從心理上激勵群體創(chuàng)新活動的最通用的方法，形容創(chuàng)造性思維自由奔放、打破常規(guī)，創(chuàng)新設想如暴風驟雨般地激烈涌現(xiàn)。為了排除由于害怕批評而產(chǎn)生的心理障礙，頭腦風暴法采用了延遲評判原則。建議把產(chǎn)生設想與對其評價過程在時間上分開進行，要由不同的人參加這兩種過程。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計頭腦風暴法會議的原則

1）自由暢想原則2）嚴禁評判原則3）謀求數(shù)量原則4）借題發(fā)揮原則創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計砸核桃在頭腦風暴法會議進程中，可得到多個砸核桃的產(chǎn)品方案。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計3戈登法

戈登法是是一種由會議主持人指導進行集體講座的技術(shù)創(chuàng)新技法。頭腦風暴法存在以下缺點。第一，頭腦風暴法在會議一開始就將目的提出來，這種方式容易使見解流于表面，難免膚淺。第二，頭腦風暴法會議的與會者往往堅信唯有自己的設想才是解決問題的上策，這就限制了他的思路，提不出其他的設想。為了克服上述缺點，戈登法規(guī)定除了會議主持人之外，不讓與會者知道真正的意圖和目的。在會議上把具體問題抽象為廣義的問題來提出，以引起人們廣泛的設想，從而給主持人暗示出解決問題的方案。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計新型剪草機剪草機的功能可抽象為“切斷”或“分離”，可選“切斷”或“分離”為議題。但是如果定為“切斷”，則使人自然想到需要使用刃具，對打開思路不利，于是就選定“分離”為議題。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計4聯(lián)想法

聯(lián)想發(fā)明法是依據(jù)人的心理聯(lián)想而發(fā)明的一種創(chuàng)造方法。那么，聯(lián)想是什么呢？心理學認為，聯(lián)想就是由一事物想到另一事物的心理現(xiàn)象。這種心理現(xiàn)象不僅在人的心理活動中占據(jù)重要地位，而且在回憶、推理、創(chuàng)造的過程中也起著十分重要的作用。許多新的創(chuàng)造都來自于人們的聯(lián)想。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計例如注射青霉素前先要進行過敏試驗，目前常用的是皮下試驗，這樣除了病人有痛感和試驗時間長外，還會出現(xiàn)假陽性、假陰性，造成誤診。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在青霉素的結(jié)構(gòu)中有帶負電荷的酸根。這時就想到用電導原理，將青霉素透入皮膚內(nèi)。提高了試驗的敏感度，只要5分鐘就可得到試驗結(jié)果。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計它借助一只由微電腦調(diào)控的自動注射器,采用“點對點”超微滲透技術(shù)，定位、定層、定量的把高能量原生液，直接輸送到所需的皮膚組織，。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計5組合法

組合創(chuàng)新是很重要的創(chuàng)新方法，把人們認為不能組合在一起的東西組合到一起也是創(chuàng)新。發(fā)明有兩條路，第一條是全新的發(fā)現(xiàn)，第二條是把已知其原理的事實進行組合。組合是任意的，各種各樣的事物要素都可以進行組合。例如，不同的功能或目的可以進行組合；不同的組織或系統(tǒng)可以進行組合；不同的機構(gòu)或結(jié)構(gòu)可以進行組合；不同的物品可以進行組合；不同的材料可以進行組合；不同的技術(shù)或原理可以進行組合。不同的方法或步驟可以進行組合；不同的顏色、形狀、聲音或味道可以進行組合；不同的狀態(tài)可以進行組合；不同領(lǐng)域不同性能的東西也可以進行組合；兩種事物可以進行組合。多種事物也可以進行組合?？梢允呛唵蔚穆?lián)合、結(jié)合或混合，也可以是綜合或化合等。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計

多功能水果刀創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計

設問法的特點1．以提問的方式尋找發(fā)明的途徑設問法的首要特點是抓住事物帶普遍意義的方面進行提問，所以它的應用范圍很廣，不僅可用于技術(shù)上的產(chǎn)品開發(fā)，還可用于改善管理等范疇。2．從不同的角度、多個方面來進行設問檢查，思維變換靈活，利于突破框框6設問法創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計設問法的適用范圍適用于各種類型與場合的創(chuàng)造活動，它能夠幫助人們突破思維與心理上的障礙，從多方面多角度引導創(chuàng)新思路，從而產(chǎn)生大量的創(chuàng)造性設想。設問法被譽之為“創(chuàng)造技法之母”。發(fā)明、創(chuàng)造、創(chuàng)新的關(guān)鍵是能夠發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。設問法就是對任何事物都多問幾個為什么。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計根據(jù)產(chǎn)品使用實際情況，是否可能對現(xiàn)有產(chǎn)品進行改型？這個問題的提出有助于使設計產(chǎn)生意想不到的發(fā)明創(chuàng)造。例如，將蠟燭的形狀變?yōu)榍蛐危旁诓ＡП惺褂梅浅Ｆ?；將滾柱軸承的滾柱改變?yōu)閳A球形，發(fā)明了滾珠軸承；將平面形鏡子改變成各種各樣的曲面形，便創(chuàng)造了令人開心的哈哈鏡等。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計能否將現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更換一下型號或更換一下順序？重新安排、更換位置通常會帶來許多創(chuàng)造性設想。例如，飛機誕生的初期，螺旋槳在頭部，后來裝到了頂部，便成了直升飛機原始的汽車喇叭按鈕裝在方向盤的軸上，每次按喇叭總要把手向上移到軸心上，既不方便，又容易失手肇事，后來有人把喇叭按鈕改裝在方向盤的下半圓周上，只要手指輕按一下這個半圓的任何一處，喇叭就響起來，這種更換了一下位置的新式喇叭深受汽車業(yè)的歡迎。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計現(xiàn)有的發(fā)明可否縮小體積，減輕重量或者分割化小等等？最初發(fā)明的收音機、電視機、電子計算機、錄音機等體積都很龐大，結(jié)構(gòu)也非常復雜，現(xiàn)在經(jīng)過多次改革，它們的體積都比當初大大縮小，結(jié)構(gòu)也相對簡單多了，并出現(xiàn)了許多小型的或超小型的機器創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計現(xiàn)有的發(fā)明是否可以顛倒過來用？例如：火箭是向空中發(fā)射的，但是，人們要了解地底下的情況，將火箭改為向地下發(fā)射，就發(fā)明了一種探地火箭。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計現(xiàn)有的幾種發(fā)明是否可以組合在一起？例如，橡皮頭鉛筆，就是將鉛筆和橡皮組合而成的。將卷筆刀與塑料瓶組合在一起，發(fā)明了一種能使鉛筆屑不掉在地下的卷筆刀創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計8逆向異想法

發(fā)明者運用逆向思維來構(gòu)思發(fā)明項目，從而發(fā)明設計出新產(chǎn)品或發(fā)明出新方法，這就叫做逆向異想法。英國的法拉第是一位逆向思維科學家。1820年臭斯特發(fā)現(xiàn)了金屬導線通電后，在其周圍產(chǎn)生磁場，能使附近的磁針運轉(zhuǎn)。這一消息引起法拉第注意，他想，既然“電能生磁”，為什么不能“把磁變成電”呢？法拉第通過試驗，終于發(fā)現(xiàn)了在磁場中運動的金屬導線中能夠產(chǎn)生電流，于1931年他運用逆向異想法發(fā)明出直流發(fā)電機。他在這個時期還發(fā)明了玩具電動機。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計美國的愛迪生運用逆向異想法發(fā)明留聲機。1877年，他在試驗改進電話時，意外地發(fā)現(xiàn)傳話器里的膜板隨著說話聲音會引起相應的震動。話聲低，顫動慢；話聲高，顫動快。他想：既然說話的聲音能使短針顫動；那么。反過來，這種顫動能否使它發(fā)出原先的說話的聲音呢？根據(jù)這一設想，終于制造出了世界上第一架會說話的機器一留聲機創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計設計出能調(diào)溫度的水杯,能“變臉”的杯子,只要往杯里注入熱水，太陽娃娃就變色，同時露出了面紗下的笑臉，還會出現(xiàn)微笑字樣。而當水溫慢慢變涼，太陽娃娃又藏起了自己的笑臉。原來杯子上的太陽娃娃是由感溫的特殊材質(zhì)制成，在不同溫度下，就會顯現(xiàn)出不同的顏色，從而組成不同的圖案。能顯示時間的水杯，它由顯示時間的杯子蓋，向下凹陷的凹槽，裝入凹槽內(nèi)的隔熱防震墊和表芯，嵌入凹槽邊口嵌入槽內(nèi)的表蒙所構(gòu)成。還可設計成能識別用戶身份和含有標記的水杯，蓋能加密的水杯，雙蓋水杯等。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計

美國陸軍部提出5W2H法即：通過連續(xù)提六個問題，構(gòu)成設想方案的制約條件，設法滿足這些條件，便可獲得創(chuàng)新方案.

9.5W2H創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計為此他寫了一首小詩：“我有幾位好朋友，曾把萬事指導我，你若想問真姓名，名字不同都姓何：何事、何故、何人、何如、何時、何地、何去，還有一個西洋名，姓名顛倒叫幾何。若向八賢常請教，雖是笨人不會錯?！?/p>

我國著名教育家陶行知先生把這種提問模式叫做教人聰明的“八大賢人”。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計①Why為什么需要創(chuàng)新？②What創(chuàng)新的對象是什么？③Where從什么地方著手？④Who誰來承擔創(chuàng)新任務？⑤When什么時候完成？⑥How怎樣實施？⑦HowMuch何去達到怎樣的水平？⑧Which幾何5W2H法創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計1、Why為什么需要?為實現(xiàn)什么目標?為達到什么功能？為取得什么樣的社會和經(jīng)濟效益？為達到什么樣的功效指標？為達到什么樣的質(zhì)量標準？為什么不用機械代替人力？為什么非做不可？為什么制造此種產(chǎn)品要經(jīng)過這么多環(huán)節(jié)？為什么做成這個樣子（形狀、大小、顏色）？為什么要這樣生產(chǎn)？2、What是什么發(fā)現(xiàn)？是什么產(chǎn)品？是什么方法？是什么材料？是什么樣的生產(chǎn)方法？是什么樣的商標？目的是什么？重點是什么？與什么有關(guān)系？功能是什么？規(guī)范是什么？創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計

3、Who

來辦最方便？誰會生產(chǎn)？誰可以辦？誰是顧客？誰被忽略了？誰是決策人？誰會受益？

4、When

何時要完成？何時安裝？何時銷售？何時是最佳營業(yè)時間？何時工作人員容易疲勞？何時產(chǎn)量最高？何時完成最為時宜？需要幾天才算合理？

5、Where

何地最適宜某物生長？何處生產(chǎn)最經(jīng)濟？從何處買？還有什么地方可以作銷售點？安裝在什么地方最合適？何地有資源？創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計

6、Howto

怎樣省力？怎樣最快？怎樣做效率最高？怎樣改進？怎樣得到？怎樣避免失??？怎樣求發(fā)展？怎樣增加銷路？怎樣達到效率？怎樣才能使產(chǎn)品更加美觀大方？怎樣使產(chǎn)品用起來方便？

7、Howmuch

功能指標達到多少？銷售多少？成本多少？輸出功率多少？效率多高？尺寸多少？重量多少？創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計案例—某商店改變生意清淡的方法序號提問項目提問內(nèi)容情況原因改進措施1為什么此處設這個店行不行有需求應保留2作什么批發(fā)零售？百貨專營？維修服務搞不搞？本處適合零售零售為主增加服務項目3何地店設何處？離車站近離居民區(qū)也近為旅客服務增加旅客上車前后所需商品創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計續(xù)前表序號提問項目提問內(nèi)容情況原因改進措施4何時何時購物？旅客寄存行李后無處寄存辦理托運特別是晚上5何人誰是顧客？旅客？居民？未把旅客當作主要顧客增加為旅客服務項目6怎樣怎樣招徠更多旅客？此店不醒目增設路標購物指示牌7多少改進需多少投入？能得多少效益本店有投資能力裝修擴大需1·5萬預計增長20%創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計10類比法

類比發(fā)明法是一種確定二個以上事物問同異關(guān)系的思維過程和方法。即根據(jù)一定的標準尺度，把與此有聯(lián)系的幾個相關(guān)事物（這既可是同類事物，也可是不同類事物）加以對照，把握住事物的內(nèi)在聯(lián)系進行創(chuàng)造。類比方法，在人們的日常生活中也是常常運用到的。比如，為了買一樣稱心如意的商品，常要跑幾個商店，從商品的價格、功能狀況、使用價值和經(jīng)久耐用的程度等方面進行比較，然后確定是否買下。但這不是類比發(fā)明，因為他沒有創(chuàng)造，只是在同類產(chǎn)品中挑選好一點的，與類比發(fā)明法是不同的，這里要求的是在類比中有新的創(chuàng)造。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計深潛器發(fā)明就運用了類比發(fā)明法。瑞士著名的科學家皮卡爾是位研究大氣平流層的專家，他曾設計的平流層氣球，飛到過15690米的高空。后來他又把興趣轉(zhuǎn)到了海洋，研究海洋深潛器。盡管海和天是完全不同的，但水和空氣都是流體，因此，阿·皮卡爾在研究海洋深潛器時，首先就想到利用平流層氣球的原理來改進深潛器。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計設計了一只由鋼制潛水球和外形像船一樣的浮筒組成的深潛器，在浮筒中充滿比海水輕的汽油，為深潛器提供浮力，同時，又在潛水球中放人鐵砂作為壓艙物，使深潛器沉人海底。如果深潛器要浮上來，只要將壓艙的鐵砂拋人海中，就可借助浮筒的浮力升至海上；再配上動力，深潛器就可以在任何深度的海洋中自由行動。這樣就不需要拖上一根鋼纜了。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計類比發(fā)明法，還可根據(jù)不同的類比形式分為許多種，下面大致介紹幾種

1）直接類比法發(fā)明者從自然界或已有的技術(shù)成果中，尋找出與發(fā)明對象類以的現(xiàn)象或事物，從中獲得啟示，從而發(fā)明設計出新的發(fā)明項目，這就叫做直接類比法例如：利用石頭刃一石刀、石斧；魚骨一針；茅草邊的齒一鋸；鳥飛一飛機；照相照出照片一電影；魚游一潛水艇；；原子裂變一原子彈、原子能電站；蛋一薄殼仿蛋屋頂；大規(guī)模集成電路技術(shù)一微型計算機；收音機、錄音機一收錄機；太陽能電池一太陽能發(fā)電站、太陽能收音機、太陽能手表、太陽能計算器、太陽能自行車、太陽能汽車；樹葉的結(jié)構(gòu)一傘；梳子墊在剪子下剪頭發(fā)一安全剃頭刀。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2）間接類比法

間接類比法就是用非同一類產(chǎn)品類比，產(chǎn)生創(chuàng)造。在現(xiàn)實生活中，有些創(chuàng)造缺乏可以比較的同類對象，這就可以運用間接類比法。如空氣中存在的負離子，可以使人延年益壽、恢復疲勞，還可輔助治療哮喘、支氣管炎、高血壓、心血管病等，但負離子只有在高山、森林、海灘湖畔較多。后來通過間接類比法，創(chuàng)造了水沖擊法產(chǎn)生負離子，后吸取沖擊原理，又成功創(chuàng)造了電子沖擊法，這就是現(xiàn)在市場上銷售的空氣負離子發(fā)生器。采用間接類比法，可以擴大類比范圍，使許多非同一性、非同類的行業(yè)，也可由此得到啟發(fā)、開拓新的創(chuàng)造活力。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計3）幻想類比法

發(fā)明者在發(fā)明創(chuàng)造中，通過幻想類比進行一步步的分析，從中找出合理的部分，從而逐步達到發(fā)明的目的，設計出新的發(fā)明項目，這就叫做幻想類比法。1834年，英國發(fā)明家巴貝治繪制出通用數(shù)字計算機圖樣。1942年，美國的阿塔納索夫教授和他的學生貝利，運用幻想類比法，發(fā)明設計出電腦，并制成了阿塔納索夫－貝利計算機（世界上第一臺電腦）。通過幻想類比法設計出的會飛的汽車和球形輪汽車可行嗎？創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計4）因果類比法

因果類比法是指兩個事物的各個屬性之間，可能存在著同一因果關(guān)系，因此，可以根據(jù)一個事物的因果關(guān)系，推出另一事物的因果關(guān)系，這種類比法就是因果類比法。，在合成樹脂（塑料）中加入發(fā)泡劑，使合成樹脂中布滿無數(shù)微小的孔洞，這樣的泡沫塑料又省料，重量也輕，并有良好的隔熱和隔音性能。運用因果類比法，聯(lián)想到如在水泥中也加入一種發(fā)泡劑，是否會使水泥變得既輕又具有隔熱和隔音的性能，結(jié)果發(fā)明了一種氣泡混凝土。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計5）仿生類比法發(fā)明者模仿生物的結(jié)構(gòu)和功能等，搞出新的發(fā)明項目，這就叫做仿生類比法。例如：人走路步行機。人體、機器人、人眼、人造眼、蛙眼、電子蛙眼、鷹眼、電子鷹眼、蜻蜒眼和蒼蠅眼、復眼照相機。手臂式掘土機。中國西漢將領(lǐng)陳平在2000年前，運用仿生類比法，發(fā)明設計出古代機器人。1962年，美國一家公司制造并售出了世界上首批工業(yè)用機器人。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計在包裝盒上戳個小孔，就有了防潮功能，成了防潮盒。湯勺的另一半沖上幾個小孔就成了多功能的勺了。擺在我們面前的同樣一件物品，我們經(jīng)常習以為常，不會去仔細琢磨它的優(yōu)缺點，一些問題也經(jīng)常會出現(xiàn)在我們的生活中，而大多數(shù)人也并不會認真對待，尋找答案，探索真諦，發(fā)明就會從我們身邊溜走。發(fā)明有時很簡單，甚至簡單的讓你驚嘆：一支鉛筆本來是園形的，變成六角形，就成了不易滾落地的鉛筆；發(fā)明創(chuàng)造不神秘，只要掌握了發(fā)明創(chuàng)造的基本方法，就可能有發(fā)明創(chuàng)造。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2.3TRIZ理論與創(chuàng)新思維創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計原始的創(chuàng)新方法試錯法第一次猜測排錯第n次猜測第n次排錯…2.3.1TRIZ理論體系創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計查爾斯.固特異和他的橡膠硫化技術(shù)試錯法的典型代表，一生僅做成了這一件事。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計常用的傳統(tǒng)創(chuàng)新方法

世界上總共有約有300多種創(chuàng)新的技法：

頭腦風暴法、形態(tài)分析法、特性列舉法、缺點列舉法、希望點列舉法、聯(lián)想類比法、反向求索法、組合創(chuàng)新法、廢缺顛倒法、5W1H法、檢核表法、和田12法、魔球法、特爾斐設想法等等

以美國人奧斯本為代表開創(chuàng)創(chuàng)造學！創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計通過學習創(chuàng)新方法創(chuàng)新效率=提高了創(chuàng)新效率！創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計創(chuàng)新是反復進新的思維發(fā)散與收斂過程定義問題大腦風暴問題情境真正的問題創(chuàng)新方案方案產(chǎn)生方案評價可行的方案經(jīng)典創(chuàng)新方法TRIZ創(chuàng)新方法更有效的創(chuàng)新過程！創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計什么是TRIZ？TRIZ的形成與發(fā)展TRIZ的核心思想TRIZ的理論體系TRIZ的主要內(nèi)容TRIZ的主要工具TRIZ介紹創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計1、什么是TZRI？

發(fā)明問題解決理論

TRIZ理論是由蘇聯(lián)人GenrichAltshuller在1940年代創(chuàng)立。他審閱世界各種專利二百五十萬件，而發(fā)現(xiàn)這些發(fā)明之后的規(guī)律。一種系統(tǒng)改良的方法；一種自覺性演化的技術(shù)系統(tǒng)解決工程問題的方法；一種消除工程沖突而不抵消妥協(xié)的工具；分享無數(shù)發(fā)明家的知識與經(jīng)驗來增加工程人員知識創(chuàng)造力和解決問題技巧的方法。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計

TRIZ在前蘇聯(lián)的軍事、工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域均發(fā)揮了巨大作用。被西方特工稱之為“神奇點金術(shù)”。蘇聯(lián)解體后，大批TRIZ研究者移居美國等西方國家，從而促進了TRIZ在全世界的轉(zhuǎn)播，使其得到了廣泛應用。起源于前蘇聯(lián)，被廣泛使用2、TRIZ的形成與發(fā)展創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計例如

通用電氣：解決大型發(fā)電機中的關(guān)鍵技術(shù)問題；

克萊斯勒：應用TRIZ解決發(fā)動機生產(chǎn)過程中的技術(shù)問題獲利1.5億美元；

洛克威爾：應用TRIZ解決剎車系統(tǒng)的創(chuàng)新設計，減少成本50%；

福特汽車：TRIZ創(chuàng)新產(chǎn)品每年帶來超過10億美金銷售利潤；

摩托羅拉：…..1993年以來美國數(shù)以百計的公司開始研究和應用：創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計波音引入TRIZ時間比任何人想像都早“困擾研發(fā)小組長達數(shù)年的一些難題，經(jīng)過僅數(shù)個星期的TRIZ培訓，就找到了完美的解決方案。”“TRIZ在行業(yè)的成功推廣與應用迫切需要網(wǎng)絡化的教學平臺?！?/p>

—DonMasingale波音公司先進技術(shù)預研項目負責人TRIZ專家創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計世界知名企業(yè)：三星電子

–從”技術(shù)跟隨者”到”行業(yè)領(lǐng)跑者”2006年,市值突破1000億美元

(索尼,410億美元)2005年,品牌價值超過索尼

(達149億美元)2004年,全球市場份額第一

銷售額528億美元，純利潤103億美元，市值710億美元存貯芯片、TFT-LCD、CDMA手機、顯示器、HDTV2003年,全球品牌價值增幅全球之首

(31%)創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計TRIZ之可用是因為經(jīng)顯示工程人員所面對的90%的問題已於其他地方被解決過；若我們能利用此資訊，則研發(fā)將更加有效；主要焦點是浮現(xiàn)、了解、強化與刪除沖突；Altshuller已證明發(fā)明可系統(tǒng)化地導出，而不必源自嘗試錯誤。3、TRIZ的核心思想創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計工具創(chuàng)新的思維創(chuàng)新的規(guī)律S曲線能量傳遞法則協(xié)調(diào)性法則動態(tài)性法則子系統(tǒng)不均衡進化向超系統(tǒng)進化向微觀型進化提高理想度法則……創(chuàng)新的方法物理矛盾分離方法物場模型標準解法知識庫技術(shù)矛盾創(chuàng)新原理……小人法金魚法STC算子九屏幕法IFR資源術(shù)語術(shù)語矛盾理想度……效應功能技術(shù)系統(tǒng)……完備性法則功能分析根本原因分析算法ARIZ……自己的算法九步法4、TRIZ的理論體系創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計5、TRIZ的主要內(nèi)容

40條創(chuàng)新原理技術(shù)進化系統(tǒng)法則技術(shù)矛盾與物理矛盾矛盾矩陣物質(zhì)—場分析理想性觀念和標準解法

……創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2.3.240個創(chuàng)新原理1分割11事先防范21減少有害作用時間31多孔材料2抽取12等勢22變害為利32改變顏色、擬態(tài)3局部質(zhì)量13反向作用23反饋33同質(zhì)性4增加不對稱性14曲率增加24借助中介物34拋棄或再生5組合、合并15動態(tài)特性25自服務35物理或化學參數(shù)變化6多用性16未達到或過度的作用26復制36相變7嵌套17一維變多維27廉價替代品37熱膨脹8重量補償18機械振動28機械系統(tǒng)替代38加速氧化9預先反作用19周期性動作29氣壓或液壓結(jié)構(gòu)39惰性環(huán)境10預先作用20有效作用的連續(xù)性30柔性殼體或薄膜40復合材料創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計魚嘴形噴氣式飛機進氣口1）以不對稱形狀取代對稱形狀創(chuàng)新原則之四：增加不對稱性創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計工程系統(tǒng)的進化趨勢由單一趨向復數(shù)；由整體趨向分割；由鋼性趨向柔軟；由單向趨向雙向；由一維趨向多維；由單一用途趨向多用途。技術(shù)進化系統(tǒng)法則創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計電腦鍵盤的進化軌跡<適應性,流動性>動態(tài)法則:

技術(shù)系統(tǒng)向著適應性,流動性和可操作性增加的方向發(fā)展由剛性趨向柔性創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計技術(shù)矛盾技術(shù)矛盾

系統(tǒng)的幾個元素或參數(shù)互為沖突；

為了改善技術(shù)系統(tǒng)的某個參數(shù)，導致該技術(shù)系統(tǒng)的另一個參數(shù)發(fā)生惡化；創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計技術(shù)矛盾實例汽車改善惡化增加速度穩(wěn)定性降低安全性降低創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計物理矛盾

存在于更基本層次的矛盾；

對系統(tǒng)同一個參數(shù)有不同的要求結(jié)實厚輕便薄厚度（桌面）創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計技術(shù)矛盾和物理矛盾比較同一個參數(shù)，兩個不同要求兩個參數(shù)之間的矛盾物理矛盾技術(shù)矛盾創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計48個通用技術(shù)參數(shù)（對應更新矛盾參數(shù)矩陣）1、運動物體的重量14、速度27、能量損失40、作用于物體的有害因素2、靜止物體的重量15、力28、信息損失41、可制造性3、運動物體的長度16、運動物體的能量消耗29、噪音42、制造精度4、靜止物體的長度17、靜止物體的能量消耗30、有害的發(fā)散43、自動化程度5、運動物體的面積18、功率31、有害的副作用44、生產(chǎn)率6、靜止物體的面積19、應力或壓強32、適應性45、系統(tǒng)的復雜性7、運動物體的體積20、強度33、兼容性或連通性46、控制和測量的復雜性8、靜止物體的體積21、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性34、操作的方便性47、測量的難度9、形狀22、溫度35、可靠性48、測量精度10、物質(zhì)的數(shù)量23、照度36、易維修性11、信息的數(shù)量24、運行效率37、安全性12、運動物體的作用時間25、物質(zhì)損失38、易受傷性13、靜止物體的作用時間26、時間損失39、美觀創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計矛盾矩陣（局部）35,28,31,8,2,3,1035,31,13,3,17,2,40,2835,3,40,2,31,1,26創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計

2.3.3系統(tǒng)自身資源發(fā)掘原理設計中的可用資源對創(chuàng)新設計起著重要作用，合理的利用系統(tǒng)自身資源可使問題的解更容易接近理想解。對系統(tǒng)自身資源進行分類詳細分析，深刻理解，充分利用資源，并從中發(fā)掘可用的工作原理，對設計人員十分必要。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計表2.2常用資源的分類序號類型意義應用1自然/環(huán)境資源自然界中任何存在的材料或場太陽能電池2時間資源兩個循環(huán)之間的時間雙向打印機3空間資源位置、次序、系統(tǒng)本身及超系統(tǒng)倉庫中的多層貨架、單缸洗衣機4系統(tǒng)資源系統(tǒng)之間的資源互用汽車的發(fā)電機制動5物質(zhì)資源任何有用于功能的物質(zhì)螺紋搓絲機6能量/場資源系統(tǒng)中存在的或能產(chǎn)生的場或能量磁力鋼板搬運機7信息資源系統(tǒng)中任何存在的或能產(chǎn)生的信號利用汽車油溫分析工作狀況8功能資源系統(tǒng)或環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)輔助功能的能力應用尾翼增加車輛與地面的作用力創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計2.3.4TRIZ理論與創(chuàng)新設計TRIZ理論對問題情境進行系統(tǒng)的分析，快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)，準確定義創(chuàng)新性問題和矛盾。對創(chuàng)新性問題或者矛盾提供更合理的解決方案和更好的創(chuàng)意。打破思維定勢，激發(fā)創(chuàng)新思維，從更廣的視角看待問題?；诩夹g(shù)系統(tǒng)進化規(guī)律準確確定探索方向，預測未來發(fā)展趨勢，開發(fā)新產(chǎn)品。打破知識領(lǐng)域界限，實現(xiàn)技術(shù)突破。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計圖2-5TRIZ理論解決流程創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計案例：汽車為了便于加速并降低加速的油耗，汽車底盤的重量越小越好。但為了保證高速行駛時汽車的安全，底盤重量越大越好。這種要求底盤同時具有大重量和小重量的情況。對于汽車底盤的設計來說就是物理矛盾，解決該矛盾是汽車設計的關(guān)鍵。分析：這個設計與汽車底盤的重量有關(guān)。汽車屬于移動物體，解決此問題應該分析的特征參數(shù)是“移動物體的重量”，引導表格查得的創(chuàng)新原則分別為：35、28、31、8、2、3、10。下表是對個性創(chuàng)新原則的注意分析，從中選出合適的方案：創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計創(chuàng)新原則分析:原則有用的提示方案35、改變狀態(tài)改變系統(tǒng)的物理狀態(tài)。改變汽車獲取重量的物理狀態(tài)。28、替換機械系統(tǒng)取代場，包含，①以可變的取代恒定的。②以隨時變化的取代固定的。原有汽車利用底盤的重量保證車的穩(wěn)定性。要利用可變得重力場取代固定的重量。31、多孔材料使物體變成多孔性的或加入具有多孔性的元素（如嵌入、覆蓋等等）把某些部件變成多孔結(jié)構(gòu)，以減輕汽車的重量，或利用孔增加重量。8、平衡力利用外部環(huán)境的空氣動力學或流體力來抵消物體本身的重量。利用空氣動力學原理增加汽車的重量。2、抽出將會“妨礙”的零件或?qū)傩詮奈矬w中抽出。適當減輕汽車底盤的重量以減少油耗。創(chuàng)造技法機械創(chuàng)新設計創(chuàng)新原則分析:原則有用的提示方案3、局部特性物體各部位的零件要放置于最適合讓它運行的地方。在適當?shù)奈恢梅胖酶淖兤囍亓康牟考?0、預先作用事先放置好物體，如此便可直接從最方便的位置開始操作。提前把改變汽車重量的部件安裝好