創(chuàng)造性設(shè)計(jì)方法課件

創(chuàng)造性設(shè)計(jì)方法

*實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的捷徑希望打破“常規(guī)”的人實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新有效的創(chuàng)新方法相關(guān)的技術(shù)知識創(chuàng)新理論和規(guī)律*有效的創(chuàng)新方法希望打破“常規(guī)”的人廣博的技術(shù)知識實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新!創(chuàng)新三要素*創(chuàng)造性活動包括科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)明、技術(shù)革新和文藝創(chuàng)作等多種類型在我國開展創(chuàng)造性設(shè)計(jì)方法尤其必要１).當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的突出問題，主要表現(xiàn)在大量低技術(shù)、低附加值的產(chǎn)品嚴(yán)重供過于求，而許多高技術(shù)、高附加值的產(chǎn)品有效供給不足，不得不大量進(jìn)口2003年瑞士洛桑國際管理開發(fā)學(xué)院的《國際競爭力年度報(bào)告》:中國人發(fā)明專利授權(quán)量僅是日本的3.03%，韓國的11.11%（1998－2000年的平均值)*2).關(guān)鍵技術(shù)的自給率低關(guān)鍵技術(shù)大部分來自進(jìn)口，其中工程機(jī)械高技術(shù)產(chǎn)品80%以上；數(shù)控機(jī)床70%；石油化工裝備76%；集成電路芯片制造設(shè)備80%；光釬制造裝備100%；通訊、半導(dǎo)體、生物、醫(yī)藥和計(jì)算機(jī)行業(yè)60%~90%；DVD產(chǎn)量占全球70%以上，但沒有掌握核心專利技術(shù)；彩電、手機(jī)和微機(jī)的CPU都是掌握在別人手里*出口一臺DVD出口售價32美元交專利費(fèi)18美元成本13美元企業(yè)利潤1美元*3).高科技出口額增長主要來自跨國公司和中外合資企業(yè)2003年外商獨(dú)資企業(yè)出口金額為683億美元，占高技術(shù)產(chǎn)品出口總額62%；中外合資企業(yè)出口金額為236億美元，占高技術(shù)產(chǎn)品出口總額21%；外商獨(dú)資企業(yè)和中外合資企業(yè)出口金額共占我國高技術(shù)出口總額的83%*2007年中國科協(xié)學(xué)術(shù)建設(shè)發(fā)布會上，中國科協(xié)副主席、中國科學(xué)院常務(wù)副院長白春禮院士表示，近兩年來，盡管我國學(xué)科發(fā)展取得一些重大突破和重要進(jìn)展，但是從整體來看，我國的科學(xué)技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家仍然存在較大差距，自主創(chuàng)新的環(huán)境依然不盡如人意，自主創(chuàng)新的能力依然較弱，特別是在四大領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國家存在很大差距?！畹刭|(zhì)學(xué)方面:目前的研究工作存在著“三多三少”現(xiàn)象，即：證明西方學(xué)者提出的假說和理論的研究多，提出我國自己的假說和理論少；單一學(xué)科封閉式研究多，真正意義上的多學(xué)科交叉與綜合集成研究少；模仿性研究多，獨(dú)創(chuàng)性的成果少。4).四大領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國家存在很大差距*☆機(jī)械工程領(lǐng)域:我國的高端數(shù)控裝備和大型重載裝備的獨(dú)立制造能力不足，中檔及以上數(shù)控系統(tǒng)市場基本上被國外品牌壟斷。我國的精密化制造技術(shù)與國外相比仍然存在階段性差距，精密成形和精密、超精密加工技術(shù)水平整體落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家?！钜苯鸸こ碳夹g(shù):部分創(chuàng)新成果達(dá)到了國際先進(jìn)或領(lǐng)先水平，但與國際先進(jìn)水平仍有很大差距☆航空產(chǎn)品、航空技術(shù)和航空科研能力:與發(fā)達(dá)國家相比差距仍較大。即使是新獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎的殲10戰(zhàn)斗機(jī)，與美國的F—22、F—35相比，在技術(shù)水平上也相差一代。我國利用空間進(jìn)行的研究工作尚處在試驗(yàn)階段，與世界先進(jìn)水平有很大差距。*3.1概述3.1.1創(chuàng)新是可以實(shí)現(xiàn)的1.創(chuàng)造性是人所普遍具有的潛能人文主義心理學(xué)家馬斯洛指出它“極可能是一種每一個人都有的遺傳素質(zhì)。它是一種共同的和普遍的東西。在所有健康兒童中肯定都會發(fā)現(xiàn)它的存在”*2.腦科學(xué)理論凡是健康的人，就具有創(chuàng)造創(chuàng)新能力每個人都有潛在的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力是可以激發(fā)的創(chuàng)新能力可通過培訓(xùn)提高的*3.人腦的創(chuàng)造創(chuàng)新能力大腦是人的智慧之府，是人的創(chuàng)造創(chuàng)新之源人腦類似由100~140億臺微型計(jì)算機(jī)所組成的龐大的電子計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)處理系統(tǒng)一個正常人的大腦可儲存1000萬億信息單位，相當(dāng)于一般電子計(jì)算機(jī)儲量的100萬倍，如果全部用來儲備知識，人腦的記憶容量相當(dāng)于5億本書籍的知識總量人腦的功能非常強(qiáng)大，俄羅斯學(xué)者伊.尹爾菲莫夫研究指出：人的大腦可以同時學(xué)習(xí)40種語言，默記一套大英百科全書所容納的全部內(nèi)容，還可以有余力去完成十門大學(xué)課程的教研活動*3.1.2創(chuàng)造力定義心理學(xué)界較為一致的看法是把創(chuàng)造力定義為：根據(jù)一定的目的和任務(wù)，運(yùn)用一切已知信息，開展能動的思維活動，產(chǎn)生出某種新穎的、獨(dú)特的、具有社會價值或個人價值的產(chǎn)品的智力品質(zhì)產(chǎn)品是指以某種形式存在的思維成果。它既可以是一種新概念、新設(shè)想、新理論，也可以是一項(xiàng)新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品心理學(xué)家馬斯洛認(rèn)為：創(chuàng)造力作為一種潛在的可能，在現(xiàn)實(shí)的人身上“它確實(shí)會喪失，或被掩蓋，或被歪曲，或被抑制，或受到任何可能的阻礙”*美國心理學(xué)家史登堡（Sternberg）的理論:個體創(chuàng)造力與多種因素有關(guān)，即智力、知識、思維形態(tài)、個性、動機(jī)、環(huán)境等。

知識、思維模式和創(chuàng)造力的關(guān)系：

知識是重要的，關(guān)鍵是和創(chuàng)造性思維相結(jié)合3.1.3創(chuàng)造學(xué)的研究領(lǐng)域、對象及發(fā)展史愛因斯坦:“想象力比知識更重要，因?yàn)橹R是有限的，而想象力概括著世界的一切，推動著進(jìn)步，并且是知識進(jìn)化的源泉”創(chuàng)造學(xué)是一門研究人類創(chuàng)造活動的規(guī)律和方法，探索其過程、特點(diǎn)和機(jī)理，并開發(fā)人類創(chuàng)造力的學(xué)科*創(chuàng)造哲學(xué)心理學(xué)神經(jīng)生理學(xué)腦科學(xué)認(rèn)知科學(xué)行為科學(xué)自然科學(xué)社會科學(xué)

政治經(jīng)濟(jì)軍事科學(xué)研究工程技術(shù)文學(xué)藝術(shù)社會發(fā)展

創(chuàng)造過程創(chuàng)造人才創(chuàng)造原理創(chuàng)造環(huán)境創(chuàng)造技法創(chuàng)造教育研究領(lǐng)域研究對象應(yīng)用領(lǐng)域1.創(chuàng)造學(xué)的研究領(lǐng)域、對象及應(yīng)用*2.國外創(chuàng)造創(chuàng)新學(xué)的發(fā)展史

序時代人物貢獻(xiàn)1古希臘亞里斯多德將知識分為理論科學(xué)、實(shí)踐科學(xué)和創(chuàng)造科學(xué)三大類218世紀(jì)康德創(chuàng)造是人們創(chuàng)造性想象以及直覺、靈感等思維方式的綜合過程31870高爾頓發(fā)表“遺傳與天才”一書，第一次用典型案例的方法研究創(chuàng)造41891C·倫布羅卓發(fā)表“天才人物”，提出天才的成長受到社會文化環(huán)境的影響的重要理論，但他力圖找出天才和精神病因素的關(guān)系引起廣泛的爭論51911熊比德發(fā)表“經(jīng)濟(jì)與發(fā)展理論”，第一次推出“創(chuàng)新”概念61926襖勒斯提出創(chuàng)造過程四階段：準(zhǔn)備、醞釀、明朗、驗(yàn)證71931R·P克勞斯福創(chuàng)造技法——“特性列舉法”首先在美國納布拉斯大學(xué)開設(shè)創(chuàng)造性思維課程81937A·R斯蒂文森在美國通用電氣公司率先開設(shè)“創(chuàng)造工程”課程，對職工進(jìn)行創(chuàng)造學(xué)培訓(xùn)*國外創(chuàng)造創(chuàng)新學(xué)的發(fā)展史（續(xù)）、序年代人物貢獻(xiàn)91938奧斯本發(fā)明了“智力激勵法”，1941年發(fā)表名著“思考和方法”提出“每日一創(chuàng)”、“一日一構(gòu)思”101942茲威基發(fā)明了“形態(tài)分析法”111944康頓發(fā)明了“綜攝法”121946阿列舒列爾提出解決發(fā)明問題的理論（TRIZ超級發(fā)明術(shù)）131950吉爾福發(fā)表了“論創(chuàng)造力”的演講，引起極大震動141954李約滋提出創(chuàng)造家和發(fā)明家可以根據(jù)一定的方法訓(xùn)練出來，1954年，美國成立“創(chuàng)造性教育基金會（CEF），在美國推動創(chuàng)造性教育。151956日本大學(xué)開設(shè)創(chuàng)造能力培訓(xùn)課程，各地先后成立“創(chuàng)造研究會”、“創(chuàng)造工作研究所”、“創(chuàng)造學(xué)會”“星期日發(fā)明學(xué)?！泵磕?月18日定為發(fā)明節(jié)161982福田糾夫相“開發(fā)日本人的創(chuàng)造力是日本通向21世紀(jì)的支柱”創(chuàng)造變成各級政府、企業(yè)決策依據(jù)。*3.國內(nèi)創(chuàng)造創(chuàng)新學(xué)的發(fā)展史★先秦時期:老子、孔子、孟子及商鞅等人都從治學(xué)、治身、治政等方面論述過創(chuàng)造★自1610年以后的長達(dá)400年的歷史時期內(nèi)，在世界科技史上的重大發(fā)明似乎已與中國人無緣。至今尚未發(fā)現(xiàn)自先秦后有關(guān)論述創(chuàng)造的著作。★1983年成立“中國創(chuàng)造學(xué)研究會籌委會”并于1994年正式成立，標(biāo)志著創(chuàng)造學(xué)在我國進(jìn)入獨(dú)立研究發(fā)展階段★直至改革開放后，創(chuàng)造學(xué)逐步傳入中國，1980年許立言教授首先把國外有關(guān)創(chuàng)造學(xué)著作引入中國★16世紀(jì)前:中國是個發(fā)明大國，世界史上的100項(xiàng)重大發(fā)明的前27項(xiàng)，其中有18項(xiàng)是屬于中國人的發(fā)明*3.2創(chuàng)造性思維方法創(chuàng)造性思維方法邏輯思維直覺思維直覺思維:一種在下意識狀態(tài)下，對事物內(nèi)在復(fù)雜關(guān)系突發(fā)式的領(lǐng)悟過程，具有創(chuàng)造靈感忽然降臨的色彩。邏輯(推理型)思維:人們根據(jù)所提出的創(chuàng)造目標(biāo)，進(jìn)行邏輯推理，把目標(biāo)展開、分解和綜合，尋求各層分目標(biāo)的解，然后找出最終整體解，用主動的可按部就班的工作方式向目標(biāo)逼近。*技術(shù)性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，常用的有如下幾種思維形式：分析與綜合思維面對所提出的創(chuàng)造對象、任務(wù)或設(shè)想，首先需要進(jìn)行分析。在求得各子問題的解之后，必須通過建立聯(lián)結(jié)，構(gòu)成總體，即綜合，實(shí)現(xiàn)最終需要的總體功能（b）收斂與發(fā)散式思維先確定一個原始解，它可以是一個完全滿足所提要求的理想系統(tǒng)，然后以它為目標(biāo)，尋求凡是想得出或可能的，通向這個目標(biāo)的途徑。由于條條思維途徑都指向一個收斂目標(biāo)，所以這種創(chuàng)造思維稱為收斂式思維。*以一個原始解為出發(fā)點(diǎn)，去尋找更多更好的解。這種創(chuàng)造思維稱為發(fā)散式思維，（c）對應(yīng)與聯(lián)想式思維科技史上很多發(fā)明創(chuàng)造都是對應(yīng)聯(lián)想的產(chǎn)物。鳥－飛機(jī)，魚－潛艇。（d）離散與組合式思維很多事物將其分解意味著創(chuàng)新。也有很多事物，彼此組合意味著創(chuàng)新。實(shí)例:※眼鏡片與鏡架分離，設(shè)計(jì)出隱形眼鏡；※電話聽筒與主機(jī)分離，成為子母式電話機(jī)?！娨暸c電話組合，成為可視電話。*（e）換元與移植式思維客觀事物都有內(nèi)在的運(yùn)動規(guī)律，有很多規(guī)律表現(xiàn)的因素不同，但規(guī)律相同，三大數(shù)學(xué)物理方程（弦振動方程、熱傳導(dǎo)方程、泊松方程）并沒有針對特定的物理量，但卻在振動、熱傳導(dǎo)、液體動力學(xué)不同領(lǐng)域得到應(yīng)用。方程中的x、y、z可以用不同的物理元代入，解決不同的問題這種思維方法轉(zhuǎn)移到創(chuàng)造學(xué)中，成為換元法則實(shí)例：氣動剎車裝置的發(fā)明：

從挖隧道時，驅(qū)動風(fēng)鉆的壓縮空氣使用橡膠管輸送得到的啟發(fā)3.3創(chuàng)造技法、科學(xué)中難能可貴的創(chuàng)造才華，由于方法拙劣可能削弱，甚至被扼殺；而良好的方法則會增長、促進(jìn)這種才華。*十二種主要創(chuàng)造技法、創(chuàng)造技法TRIZ法智暴法635法陳列法哥頓法提問追溯法

反向探求和向前推演法

聯(lián)想類推法組合法

功能分解法同中求異與異中求同

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智暴法是一種讓智力像山洪一樣爆發(fā)的方法。這種方法以開小組會的方式進(jìn)行，它的基本思想是組織一些來自不同領(lǐng)域但思想活躍的人，人數(shù)不宜過多，以5～10人為宜。人們的關(guān)系要非常融洽，會中的氣氛要輕松愉快。向他們提出會議的主題，鼓勵大家提出無偏見的主意，規(guī)定每個人只能補(bǔ)充別人的思想，不許否定或批評對方，努力構(gòu)成新思想的聯(lián)合。參與智暴法活動的人來源應(yīng)盡量廣泛，與非專業(yè)、非技術(shù)人員交往有時會得到絕妙的充實(shí)，從智暴法活動中得到的往往是原始的主意，進(jìn)一步需要與專業(yè)人員分析提出的主意，建立切實(shí)可行的方案。經(jīng)驗(yàn)證明：采用這種方法提方案比同樣的人數(shù)單獨(dú)提方案的方案數(shù)量要大65％～90％，因而用得甚多。1．智暴法

*635法是由智暴法進(jìn)一步發(fā)展而成，在宣布了活動主題后，要求參加者每次寫下三個解并作提綱式的注釋，然后傳給鄰座，后者讀后再提出三個進(jìn)一步解或作補(bǔ)充。這個活動常有6人參加，因此每個參加者的建議都經(jīng)過5個人的補(bǔ)充或組合發(fā)展，故稱635法2．635法3．陳列法陳列法的前提條件和小組構(gòu)成與智暴法相同，但參與者把自己的主意用簡圖加以適當(dāng)?shù)奈淖置枋?，然后把每一個人的結(jié)果像美術(shù)畫廊式陳列出來，以便所有參與者交流討論，然后形成新的想法，由參加者作進(jìn)一步發(fā)展，最后進(jìn)行審視、排隊(duì)和補(bǔ)充完善，選出有成功希望的初始解或原始主意適用范圍：適合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新*是美國人哥頓在1964年提出的方法。他是一個用抽象類比思維方式開發(fā)創(chuàng)造活動的方法。會議主持人在開始時并不宣布所要討論的具體內(nèi)容，而是把問題抽象化，提交與會者討論4．哥頓法通過對問題的的分析，加以推理以擴(kuò)展思路，或把復(fù)雜問題進(jìn)行分解，找出各種影響因素，再進(jìn)行分析推理，從而尋求出問題解答的一種創(chuàng)造性技法。5．提問追溯法例如:要研究開罐頭的工具引導(dǎo)與會者無約束地進(jìn)行思考，提出各種方案，最后，由主持人亮出所要解決的具體問題，從所提方案中評選適用的解要研究一種新型割稻機(jī)提問追溯法具有邏輯推理的特點(diǎn)*1)When?2)Where?3)Wh0?4)What?5)Why?6)How?b)奧斯本檢核表法:該方法適用于對問題的發(fā)掘、思考和便于有目的地解決問題。a)5W1H法：1)可否將產(chǎn)品的形狀、制造方法等加以改變？2)可否另作他用？3)有無其他更佳設(shè)想？4)改變一下如何？5)放大如何？6)縮小如何？7)用別的替代如何？8)反之如何？9)組合起來如何？該方法是A．F奧斯本博士提出的一種可作為創(chuàng)造技法的普通檢核表。共有九項(xiàng)：*6．反向探求和向前推演法對現(xiàn)有的解決方案系統(tǒng)地加以否認(rèn)或?qū)ふ移渌纳踔料喾吹囊幻?，找出新的解法或啟發(fā)新的想法。可以細(xì)分為“逆向”和“轉(zhuǎn)向”兩類方法。a.反向探求法例如，從車銷螺紋發(fā)展成旋風(fēng)銑螺紋從大干發(fā)展成小干例如；離合器，連接方式可以是牙嵌式的、齒形式的、摩擦錐式的、單片或多摩擦片式的、單向或雙向超越離合器式的、電磁離合器式的等等，b.向前推演法從一個最初的設(shè)想按一定方向逐步向前探索，尋找新的想法摩擦式的連接其壓力的產(chǎn)生：機(jī)械、液壓或電動等等。*通過啟發(fā)、類比、聯(lián)想、綜合等創(chuàng)造出新的想法以解決問題。7．聯(lián)想類推法通過相似聯(lián)想進(jìn)行推理，尋求創(chuàng)造性解法a.相似聯(lián)想法b.抽象類比法通過河蚌育珠的啟示，在牛膽中埋入異物，刺激牛產(chǎn)生膽結(jié)石而得到珍貴藥材牛黃通過直接刺激人的穴位的針刺法推理聯(lián)想到不直接接觸皮膚而達(dá)到刺激穴位的尖端放電的磁刺法*發(fā)明一種開罐頭的新方法：可先抽象出“開”的概念，列出各種“開”的方法，如打開、撕開、擰開、拉開等等，然后從中尋找對開罐頭有啟發(fā)的方法用抽象反映問題實(shí)質(zhì)的類比方法來擴(kuò)大思路，尋求新解法。再如從“移土”的不同原理和方法，可以考慮出新的挖土機(jī)來從利用氫氣球的浮力載入升空的原理類比設(shè)計(jì)出帶人下海的潛水器。其方法是先在鋼制潛水球內(nèi)裝入鐵沙使之下沉，然后拋出鐵沙，借助灌滿氣油（密度比海水小）的浮筒的浮力升向海面。利用類擬的原理人們又設(shè)計(jì)出各種充氣裝置和用具。*從各個領(lǐng)域借用一切有用的信息誘發(fā)新的設(shè)想，即把一種無關(guān)的要素結(jié)合起來找出相似的地方的一種借用方法c.借用法、仿生法例如電模擬：以電軸代替絲桿傳動等就是一種借用方法仿生法是通過對生物的某些特性進(jìn)行分析和類比，啟發(fā)出新的想法或創(chuàng)造性方案的一種方法。它是現(xiàn)代發(fā)展新技術(shù)的重要途徑之一飛機(jī)構(gòu)件中的蜂窩結(jié)構(gòu)，響尾蛇導(dǎo)彈的引導(dǎo)系統(tǒng)等就是仿生法在技術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的例子*組合法是將兩種或兩種以上的學(xué)說、技術(shù)、產(chǎn)品的一部分或全部進(jìn)行組合或疊加，形成新的思想或新的產(chǎn)品。8．組合法組合創(chuàng)造的基本方法有：※有人統(tǒng)計(jì)了20世紀(jì)的480項(xiàng)重大發(fā)明成果，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)三四十年代是以突破性成果為主，而組合型成果為輔，五六十年代兩者大致相當(dāng)，八十年代，則組合性成果占多數(shù)，這說明組合型發(fā)明已經(jīng)成為創(chuàng)造發(fā)明的主要方式之一。a.主體附加：在原有的技術(shù)思想中補(bǔ)充新的內(nèi)容，在原有的物質(zhì)產(chǎn)品上添加新的附件，從而使得新的物品性能更好、功能更強(qiáng)。*b.異類組合：將兩個或兩個以上的科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)思想或物質(zhì)產(chǎn)品加以組合，組合的結(jié)果帶有不同的技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)風(fēng)格。c.同類組合：將兩個或兩個以上的相同或相近的事物組合。d.分解組合：在事物的不同層次上分解原來的組合，然后再以新的思想重新組合起來。重新組合的特點(diǎn)是改變了事物各組成部分的相互關(guān)系。f.坐標(biāo)組合：該方法是許國泰1983年提出的。以一個坐標(biāo)軸表示某技術(shù)或物質(zhì)產(chǎn)品的特性，其他坐標(biāo)軸表示外界信息要素，信息坐標(biāo)相交構(gòu)成“信息反應(yīng)場”，創(chuàng)造出新的物質(zhì)產(chǎn)品或得到新的技術(shù)思想。e.輻射組合：以某一新的技術(shù)為中心，與多種傳統(tǒng)的技術(shù)組合，形成技術(shù)輻射，從而產(chǎn)生技術(shù)創(chuàng)新*9．功能分解法10．同中求異與異中求同同中求異：在相同或相似的兩個或兩個以上的事物中尋找他們的相異之處，它要求人們對于熟悉的事物，有意識地把他看成“陌生的”，然后按照新的理論來加以研究11．TRIZ法異中求同：善于在兩個或兩個以上不同的事物中，尋找他們的相同、相似之處。它要求人們對于陌生的事物持“熟悉的”態(tài)度，然后采用對熟悉事物的態(tài)度來衡量、比較，進(jìn)行處理*TRIZ理論來源TRIZ意譯為發(fā)明問題的解決理論1946年由G.S.Altshuller（阿列舒列爾）創(chuàng)立分析了不同工程領(lǐng)域中250萬個發(fā)明專利，從中研究人類進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學(xué)原理和法則*TRIZ理論前提和基本認(rèn)識：產(chǎn)品及其技術(shù)的發(fā)展總是遵循著一定的客觀規(guī)律同一條規(guī)律往往在不同的產(chǎn)品或技術(shù)領(lǐng)域被反復(fù)應(yīng)用，很多創(chuàng)新實(shí)質(zhì)上往往是其他領(lǐng)域技術(shù)在某一領(lǐng)域的全新應(yīng)用人們只要遵循著產(chǎn)品及其技術(shù)發(fā)展的客觀規(guī)律就能能動地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)并預(yù)測產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢*一、TRIZ理論基礎(chǔ)——技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則涵蓋了各種產(chǎn)品核心技術(shù)的進(jìn)化規(guī)律技術(shù)系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成，子系統(tǒng)由元件和操作構(gòu)成。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化指實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的技術(shù)從低級向高級變化的過程，系統(tǒng)的更高級系統(tǒng)稱超系統(tǒng)每個技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化一般都要經(jīng)歷如S-曲線所示的四個階段：*

技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化生命周期S曲線、*法則1：完備性法則控制裝置產(chǎn)品傳輸裝置執(zhí)行裝置動力裝置能量源控制裝置完整的技術(shù)系統(tǒng)一個完整的技術(shù)系統(tǒng)包含動力裝置、傳輸裝置、執(zhí)行裝置、控制裝置四個部件*法則1實(shí)例帆船完成“貨物運(yùn)輸”功能的技術(shù)系統(tǒng)貨物桅桿船體帆風(fēng)能水手*法則2：能量傳遞法則必須保證能量能從能量源流向技術(shù)系統(tǒng)的所有元件能使能量流動的路徑縮短的方向發(fā)展，以減少能量損失*法則2實(shí)例盡管收音機(jī)內(nèi)各子系統(tǒng)工作都正常，但收音機(jī)在汽車（金屬屏蔽的環(huán)境）中電臺傳導(dǎo)的能量源受阻不能正常收聽廣播，在汽車外加一根天線，問題就解決了絞肉機(jī)替代菜刀，用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動代替刀的垂直運(yùn)動，能量傳遞路徑縮短，能量損失減少，同時提高了效率*法則3：動態(tài)性進(jìn)化法則

技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化應(yīng)沿著增加結(jié)構(gòu)柔性、可移動性、可控性的方向發(fā)展，以適應(yīng)環(huán)境狀況或執(zhí)行方式的變化*法則3實(shí)例柔軟性剛體單絞體多絞體柔性體液體/氣體場四腿椅轉(zhuǎn)椅滾輪椅可移動性手動調(diào)焦通過按鈕調(diào)焦感應(yīng)光線調(diào)焦自動調(diào)焦可控性照相機(jī)進(jìn)化：*法則4：提高理想度法則理想化意味著：系統(tǒng)的質(zhì)量、尺寸、能量消耗0實(shí)現(xiàn)的功能數(shù)量∞理想化意味著：系統(tǒng)的質(zhì)量、尺寸、能量消耗0實(shí)現(xiàn)的功能數(shù)量∞理想化意味著：系統(tǒng)的質(zhì)量、尺寸、能量消耗0實(shí)現(xiàn)的功能數(shù)量∞技術(shù)系統(tǒng)沿著提高理想度，向最理想系統(tǒng)的方向進(jìn)化，代表著所有技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的最終方向*法則4實(shí)例第一臺計(jì)算機(jī)重量：數(shù)噸功能:計(jì)算現(xiàn)代計(jì)算機(jī)重量：1000克功能：上千種。包括計(jì)算、繪圖、通信、多媒體等*法則5：子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則任何技術(shù)系統(tǒng)所包含的子系統(tǒng)都不是同步、均衡進(jìn)化的，每個子系統(tǒng)都是沿自己的S曲線向前發(fā)展整個技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化速度取決于系統(tǒng)中發(fā)展最慢的子系統(tǒng)的進(jìn)化速度不均衡的進(jìn)化經(jīng)常會導(dǎo)致子系統(tǒng)之間的矛盾出現(xiàn)*法則5實(shí)例起先、腳蹬子直接安裝在前輪上，自行車速度與前輪直徑成正比，為提高速度人們著眼與增加前輪直徑；隨著前后輪尺寸差異加大，自行車的穩(wěn)定性變得很差，于是人們開始研究自行車的傳動系統(tǒng)，在自行車上裝上了鏈條和鏈輪自行車的進(jìn)化*法則6：向超系統(tǒng)進(jìn)化法則技術(shù)系統(tǒng)沿著從單系統(tǒng)→雙系統(tǒng)→多系統(tǒng)的方向發(fā)展進(jìn)化到極限時，實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能的子系統(tǒng)會從系統(tǒng)中剝離，轉(zhuǎn)移至超系統(tǒng)，作為超系統(tǒng)的一部分。在該子系統(tǒng)的功能得到增強(qiáng)改進(jìn)的同時，也簡化了原有的技術(shù)系統(tǒng)*法則6實(shí)例最初：燃油箱是飛機(jī)的一個子系統(tǒng)；進(jìn)化后：燃油箱脫離了飛機(jī)，進(jìn)化至超系統(tǒng)，以空中加油機(jī)的形式給飛機(jī)加油。飛機(jī)系統(tǒng)簡化，不必再隨身攜帶龐大的燃油箱飛機(jī)在長距離飛行時，需要在飛行中加油*法則7：向微觀進(jìn)化法則沿著減小其元件尺寸的方向發(fā)展，從最初的尺寸向原子、基本粒子的尺寸進(jìn)化，同時能夠更好的實(shí)現(xiàn)相同的功能真空管晶體管集成電路實(shí)例：電子元件的進(jìn)化*法則8：協(xié)調(diào)性法則表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào)各性能參數(shù)的協(xié)調(diào)工作節(jié)奏/頻率上的協(xié)調(diào)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化是沿著各個子系統(tǒng)相互之間更協(xié)調(diào)的方向發(fā)展。即系統(tǒng)的各個部件在保持協(xié)調(diào)的前提下，充分發(fā)揮各自的功能*法則8實(shí)例結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào)早期積木：只能摞、搭現(xiàn)代積木：可自由組合、隨意插合成不同的形狀各性能參數(shù)的協(xié)調(diào)網(wǎng)球拍需要考慮兩個性能參數(shù)的協(xié)調(diào)：將球拍整體重量降低，以提高其靈活性，同時增加球拍頭部重量，以保證產(chǎn)生更大的揮拍力量*工作節(jié)奏/頻率上的協(xié)調(diào)為提高混凝土強(qiáng)度，建筑工人在澆注施工中，一面灌混凝土，一面用震蕩器進(jìn)行振蕩，以確?；炷恋拿軐?shí)*二、TRIZ理論的求解問題工具、TRIZ理論求解問題工具發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法科學(xué)原理知識庫技術(shù)矛盾創(chuàng)新原理物理矛盾分離方法*１．發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法首先將特殊的問題歸結(jié)為TRIZ的一般問題，應(yīng)用TRIZ理論尋求標(biāo)準(zhǔn)解法，然后演繹成初始問題的具體解法TRIZ標(biāo)準(zhǔn)解決方案TRIZ一般性問題特殊的問題與需求具體的解決方案TRIZTRIZ理論解決問題的思路*２．物理矛盾分離方法及

科學(xué)原理知識庫分離原理包括以下4種方法：空間分離時間分離條件分離整體與局部分離分離原理TRIZ認(rèn)為：為了降低解決問題的難度，往往首先應(yīng)用分離原理來解決物理矛盾*分離原理應(yīng)用實(shí)例空間分離：測量海底時，將聲納探測器與船體空間分離，用以防止干擾，提高測試精度整體與局部分離：采用柔性生產(chǎn)線，以滿足大眾化和個性化市場需求的不同要求時間分離：將飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)成可調(diào)的活動機(jī)翼，以適應(yīng)在飛行中各個時間段的不同要求條件分離：將水射流條件分離，給予不同的射流速度和壓力，即可獲得“軟”的或“硬”的不同用途的射流，用于洗澡按摩或用作加工手段或武器*３．科學(xué)原理知識庫（創(chuàng)新方案庫）科學(xué)原理知識庫涵蓋了多學(xué)科領(lǐng)域的原理，包括物理、化學(xué)、幾何等，對自然科學(xué)及工程領(lǐng)域中事物間紛繁復(fù)雜的關(guān)系實(shí)現(xiàn)全面的描述，借助于這些通用的原理，把問題簡化到最基本的要素，引導(dǎo)和幫助創(chuàng)造者利用它來解決某一特定技術(shù)領(lǐng)域的知識問題*創(chuàng)新方案構(gòu)建過程9,000,000近25年的歐美專利創(chuàng)新問題庫行業(yè)應(yīng)用分析工具Pro/Innovator本體論創(chuàng)新方案庫Pro/Innovator創(chuàng)新方案庫本體論構(gòu)建工具專利分析工具語義處理工具*４．技術(shù)矛盾創(chuàng)新原理TRIZ理論歸納出40條創(chuàng)新原理和39個通用工程矛盾參數(shù)來描述矛盾，并根據(jù)它們之間建立的對應(yīng)關(guān)系設(shè)計(jì)了矛盾矩陣表在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，如果改進(jìn)了系統(tǒng)的一個參數(shù)，總會引起另一參數(shù)的變化，利用矛盾矩陣表，就能找出組成雙方內(nèi)部性能的某兩個矛盾，并能得到趨于理想化的標(biāo)準(zhǔn)解*矛盾矩陣表應(yīng)用實(shí)例簡介

傳統(tǒng)扳手

美國專利扳手常規(guī)的扳手，為擰開生銹的螺母非常困難，還經(jīng)常損壞螺母，要揭開這個難題，可以有三個答案：*1）提高制造精度，使扳手內(nèi)側(cè)和螺母側(cè)面較好吻合；2）允許扳手的側(cè)面做自我調(diào)整，使其與螺母的側(cè)面相符；3）使用軟一些材料做扳手，以使不損壞螺母。上述三個答案中的第一個方案。如果制造精度越高，工藝性則越差。從而確定了它們之間相應(yīng)的技術(shù)沖突把它們映射到通用工程矩陣表上，再對照40條創(chuàng)造發(fā)明原理表，即可得到4條推薦的發(fā)明原理：如果扳手工作面與螺母側(cè)面能多點(diǎn)接觸，而不只是棱角單點(diǎn)接觸，問題就可以得到解決。該設(shè)計(jì)于1995年在美國獲得了專利。*三、TRIZ理論的應(yīng)用創(chuàng)新依據(jù)對科學(xué)的貢獻(xiàn)程度、技術(shù)的應(yīng)用范圍及為社會帶來的經(jīng)濟(jì)效益劃分一定的發(fā)明創(chuàng)造等級，等級越高，獲得該發(fā)明專利時所需的知識就越多，這些知識所處的領(lǐng)域就越寬，搜索有用知識的時間就越長。TRIZ可以高效地完成這個過程，構(gòu)建類比和聯(lián)想的機(jī)制，構(gòu)建出科學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，大大優(yōu)化研發(fā)進(jìn)程，減少后期的重復(fù)開發(fā)和資源浪費(fèi)，再也不用過多地依賴于勞民傷財(cái)?shù)姆磸?fù)試驗(yàn)和等待觸發(fā)靈感的降臨。

*

TRIZ理論的應(yīng)用2-在蘇聯(lián)有300多所學(xué)校教授這種獨(dú)特的解決問題的技術(shù)，從職業(yè)工程師開始，逐漸發(fā)展到大學(xué)生、高中生、甚至發(fā)展到對五、六年級以上的學(xué)生進(jìn)行講授。通過學(xué)習(xí)、掌握、運(yùn)用TRIZ，每個人都會成為善于創(chuàng)新的發(fā)明家，

*TRIZ理論的應(yīng)用3-在美國專門成立了TRIZ研究小組，美國供應(yīng)商協(xié)會（ASI）把TRIZ與QFD（質(zhì)量功能推廣）方法、Taguchi倡導(dǎo)的方法一起推薦給世界500強(qiáng)，開發(fā)了基于TRIZ知識庫的計(jì)算機(jī)輔助軟件，指導(dǎo)研究人員和咨詢?nèi)藛T在工業(yè)發(fā)展中更好的應(yīng)用TRIZ，創(chuàng)造出成千上萬項(xiàng)的重大發(fā)明，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

*計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)（CAI）美國億維訊公司將TRIZ理論、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、本體論、語義處理技術(shù)及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)集為一體，開發(fā)了針對不同行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)的創(chuàng)新工具——計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)（CAI），把TRIZ理論推向了一個嶄新的階段。目前已登陸中國市場，北京、成都、香港等地均設(shè)有分公司，將計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)、應(yīng)用平臺及相關(guān)服務(wù)引入了我國，包括全方位創(chuàng)新技術(shù)培訓(xùn)以及企業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)的建立和實(shí)施服務(wù)。*

（CAI）特點(diǎn)d.在概念設(shè)計(jì)階段即可對方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的評估，從而大大降低產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)成本作為企業(yè)智力資產(chǎn)的管理平臺，實(shí)現(xiàn)行業(yè)知識積累、共享和管理一體化c.基于900萬件發(fā)明專利的分析技術(shù)，保證了提供方案的有效性和可操作性，并大大提高研發(fā)效率和成功率b.涵蓋了不同學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新方案庫，成為企業(yè)創(chuàng)造創(chuàng)新的指南。企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)中可迅速獲得獨(dú)特的集成創(chuàng)新方案，為企業(yè)獲得具有自主知識產(chǎn)權(quán)的名牌產(chǎn)品開路a.獨(dú)特的問題描述方法，快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有方案中存在的問題，明確研發(fā)的方向把握技術(shù)發(fā)展的趨勢３.４集成創(chuàng)新、*3.4.1集成和集成創(chuàng)新的一般概念

與重要意義

“集成”

將獨(dú)立的若干部分組合在一起成為一個整體。集成創(chuàng)新的重要意義:“集成創(chuàng)新”將各種創(chuàng)新要素進(jìn)行創(chuàng)造性匹配、融合，絕不是簡單的疊加、混合、匯總，是建立在社會聯(lián)系基礎(chǔ)上的互動，強(qiáng)調(diào)主動優(yōu)選行為。*1.當(dāng)前科學(xué)研究的特性需要集成面對迅速膨脹的知識體系，科學(xué)的發(fā)展越來越依靠多學(xué)科的綜合滲透和交叉，當(dāng)前學(xué)科的交叉總量占全部學(xué)科總是的46.8%。光機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生和快速發(fā)展就是最好的說明。從20世紀(jì)初到20世紀(jì)末，學(xué)科的分支發(fā)展：600多門6000多門*2.技術(shù)的復(fù)雜性和市場的多變性需要集成一項(xiàng)技術(shù)所包含的知識和技能，往往已不能由一個專家，甚至某一個企業(yè)完全掌握，而需要融合不同學(xué)科專家，不同企業(yè)知識和技能，西班牙門澤乃斯發(fā)電廠堪稱是多學(xué)科技術(shù)集成的絕妙產(chǎn)物，它包含有太陽能利用、溫室效應(yīng)、電機(jī)、