機械設(shè)計學第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計.ppt

1、第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,本章重點：功能的概念、功能原理設(shè)計的特點和內(nèi)容、機械功能基本類型以及對應的求解思路、創(chuàng)新性思維的基本知識。,3-1概述,一、功能原理設(shè)計,1、定義：針對產(chǎn)品的主要功能所進行的原理性設(shè)計簡稱為功能原理設(shè)計。即應用某種“物理效應”通過某種“作用原理”來實現(xiàn)“功能目標”的結(jié)果。例如：點鈔機分離功能原理構(gòu)思,下一頁,基本要求：通過授課、練習、課堂討論等環(huán)節(jié)，體會功能原理求解的構(gòu)思過程及思維特點。對簡單動作功能及工藝功能這兩類基本功能作測繪及設(shè)計構(gòu)思練習。,2、重點：創(chuàng)新構(gòu)思。例如：洗衣機功能原理的改進,3、創(chuàng)新與市場競爭潛力。例：兩種噴墨打印機,4、產(chǎn)品更新?lián)Q代的三個途徑

2、：改革工作原理；改進工藝、材料和結(jié)構(gòu)以提高技術(shù)性能；加強輔助功能使其更適應使用者的心理。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,返回,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,返回,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,二、功能原理設(shè)計的工作特點,1、新的物理效應代替舊的物理效應；例如，手表的發(fā)展,三、功能原理設(shè)計的任務和主要工作內(nèi)容,1、任務：尋找一種物理效應和相應的作用原理以實現(xiàn)所追 求的功能目標。,2、引入某種新技術(shù)（新材料、新工藝）。 關(guān)鍵是新想法（New Idea）。如超導技術(shù)磁懸浮列車,3、使機器品質(zhì)發(fā)生質(zhì)的變化；,2、主要工作內(nèi)容：構(gòu)思能實現(xiàn)功能目標的新的解法原理。 包括

3、明確功能目標、創(chuàng)新構(gòu)思、模型試驗、修改完善構(gòu) 思、評價選優(yōu)等工作內(nèi)容。,功能原理設(shè)計的工作步驟和工作內(nèi)容,明確功能目標,醞釀解法原理,改進、完善解法原理,選出滿意解,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,四、功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu),1、功能：功能是對于某一產(chǎn)品的特定的工作能力的抽象化的描述，是 指某一機器（或裝置）所具有轉(zhuǎn)化能量、運動或其它物理量的特性。,系統(tǒng)工程學用“黑箱”（Black Box）來描述功能：任何一個技術(shù)系統(tǒng)都有輸入和輸出。把技術(shù)系統(tǒng)看成一個輸入輸出信息流S（Signal）、能量流E（Energy）和物料流M（Materiel）的黑箱,能力：功率、轉(zhuǎn)速,性能：效率、耐用性

4、、振動,用途：驅(qū)動電扇、機床,功用：作原動機,電動機,功能：,將電能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動的動能。,黑箱：系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全未知的技術(shù)系統(tǒng)。 白箱：系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全已知的技術(shù)系統(tǒng)。 灰箱：系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)部分未知的技術(shù)系統(tǒng)。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,2、功能元素,從系統(tǒng)論的觀點看，一個系統(tǒng)可以分解為一些子系統(tǒng)，那么一個系統(tǒng)的總功能也應該可以分解為一些分功能。,放出-吸收 傳導-絕緣 集合-擴散 引導-阻礙 轉(zhuǎn)換-回復 放大-縮小 變向-定向 調(diào)整-激動 聯(lián)結(jié)-開斷 結(jié)合-分離 接合-拆開 貯存-取出,把機器中的復雜動作分解為一些基本動作，并把這些基本動作理解為“功能元素”，由這些“功能元素

5、”可以構(gòu)成任何技術(shù)系統(tǒng)的復雜的總功能。典型的基本動作共有12對。,四、功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu),第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,3、功能單元,把機器中的總功能只分解到“功能單元”，這樣的功能單元是既有一定的獨特性，又有一定復雜程度的技術(shù)單元。功能單元的概念與零件、部件、或機構(gòu)的概念是有區(qū)別的，前者特別適宜于在功能原理設(shè)計時進行原理性解法的構(gòu)思。,四、功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu),例： 硬幣計數(shù)包卷機的7個功能單元，見下頁。,形式不同的硬幣點鈔機,例： 硬幣計數(shù)包卷機的7個功能單元，見下頁。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,四、功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu),硬幣計數(shù)包裝機的外形及硬幣

6、總功能的黑箱描述,1硬幣堆放，輸送功能單元 2硬幣排列，分選，挑殘功能單元 3硬幣分選，計數(shù)功能單元 4硬幣堆碼、整理功能單元 5送紙，撕紙功能單元 6硬幣包卷功能單元 7卷邊功能單元,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,四、功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu),第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,4、功能結(jié)構(gòu)和功能分析,一個系統(tǒng)的總功能可以逐步分解為很多分功能。 功能分析過程是設(shè)計人員初步醞釀功能原理設(shè)計總體方案的過程，這個過程往往不是一次完成，而是隨設(shè)計工作的逐步深入而不斷修改、不斷完善的。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,4、功能結(jié)構(gòu)和功能分析,硬幣計數(shù)包卷機的功能結(jié)構(gòu)圖,第三

7、章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,4、功能結(jié)構(gòu)和功能分析,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,五、功能原理的基本類型與解法特點,1、基本類型：,（1）動作功能：以實現(xiàn)動作為目的的功能。,（2）工藝功能：以完成對對象物的加工為目的的功能。,（3）綜合技術(shù)功能：綜合應用機、光、電、磁、熱、化等各種“廣義物理效應”更好地去實現(xiàn)各種動作功能和工藝功能的功能。,（4）關(guān)鍵技術(shù)（Know how）功能：以關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)動作功能或工藝功能而使產(chǎn)品在某方面占有特殊優(yōu)勢的功能。,動作功能和工藝功能。,a、簡單動作功能：僅完成簡單的一次性動作的功能。 b、復雜動作功能：能實現(xiàn)連續(xù)的傳動的動作功能。,第三章

8、機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,五、功能原理的基本類型與解法特點,各種功能類型的關(guān)系,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-1概述,五、功能原理的基本類型與解法特點,2、功能原理解法的特點,（1）有法而無定法。分析和綜合是兩種不同的科學方法， 分析可以按某些既定的方法按步進行，而綜合則是 “有法而無定法”，即不可能只要按某種“方法”去做就一 定能得到某種好的解法。,（2）解的非唯一性。功能原理解是多解的問題，即解不是唯 一的，也不是絕對無解，而且也很難得到絕對理想的解。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-2兩種動作功能及其對應的求解思路,一、簡單動作功能,1、簡單動作功能的特點：簡單動作功能是

9、由兩個或兩個以上的具有特殊幾何形狀的構(gòu)件組成，利用它們形體上的特征，可以實現(xiàn)互相運動或鎖合的動作。常用23個構(gòu)件組成。,人類近代十大發(fā)明之一:拉鏈-典型簡單動作,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-2兩種動作功能及其對應的求解思路,一、簡單動作功能,電視機盒蓋、圓珠筆、魔方,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-2兩種動作功能及其對應的求解思路,一、簡單動作功能,簡單動作求解思路:幾何形體組合法,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-2兩種動作功能及其對應的求解思路,一、簡單動作功能,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-2兩種動作功能及其對應的求解思路,2、幾何形體組合法簡單動作功能的求解思路之一,在構(gòu)思

10、簡單動作功能時，針對功能目標，對幾個構(gòu)件上的幾何形體進行構(gòu)思。由于在構(gòu)件上設(shè)置幾何形體的可能性非常多，為實現(xiàn)這類功能創(chuàng)造了寬廣的途徑，總有幾種形體可以實現(xiàn)所要求的功能目標。,簡單動作功能并沒有過時，而仍以其簡單可靠的特點，在各個領(lǐng)域可靠地為人類服務。,一、簡單動作功能,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-2兩種動作功能及其對應的求解思路,二、復雜動作功能,1、復雜動作功能的特點：以采用常用基本機構(gòu)為主，演變和組合成各種形式的機構(gòu)，從而實現(xiàn)各種復雜的運動規(guī)律或運動軌跡。,2、基本機構(gòu)組合法復雜動作功能的法之一,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-2兩種動作功能及其對應的求解思路,二、復雜動作功能,六

11、種基本機構(gòu): 1 連桿機構(gòu) 2 齒輪機構(gòu) 3 撓性機構(gòu) 4 凸輪機構(gòu) 5 螺旋機構(gòu) 6 間歇機構(gòu) 復雜動作功能設(shè)計求解思路: 基本機構(gòu)組合法,硬幣機卷邊功能的執(zhí)行結(jié)構(gòu),實例,機構(gòu)創(chuàng)新實驗 多機構(gòu)組合螺旋加工機床,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-2兩種動作功能及其對應的求解思路,二、復雜動作功能,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-2兩種動作功能及其對應的求解思路,無論簡單還是復雜動作功能，都是純機械的功能，它們的基本特點是“以形體來實現(xiàn)功能”。這個特征使機械實現(xiàn)動作功能的方式變化無窮。機械動作原理實現(xiàn)得好與不好，全在于形體設(shè)計的變化。,進行形體設(shè)計的思維方法主要要用形象思維、視覺思維和動作思維

12、的思維方式，也就是說不能全靠抽象思維來進行形體的構(gòu)思。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,一、工藝功能的特點,工藝類機器的執(zhí)行機構(gòu)的動作和工作頭的形狀往往以被加工工作物質(zhì)的工藝過程密切相關(guān)，工作頭對物體的作用形式（作用場）有純機械的作用，也有不是純機械的作用。因此，工作頭的形狀、運動方式和作用場構(gòu)成完成工藝功能的三要素。,工藝功能比起動作功能來，更容易進行改進和革新，因為工作頭的變革可能性是很大的。工藝功能的解法往往在工藝上發(fā)生了巧妙的革新，而在技術(shù)上不一定有很困難的問題。,這一類功能的特點是要設(shè)計工藝，由于完成原理的工藝是可以變化的。因此這類功能原理可以有更多的

13、靈活性。往往通過改善工藝而設(shè)計出更新穎、更有效的原理解法。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,一、工藝功能的特點,犁的工作曲面 1犁尖 2犁鏡 3曲面,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,一、工藝功能的特點,絞肉機,水刀切割工藝,注意:工藝功能是廣義上的,不一定是純 機械的,如水刀、激光刀,工藝功能相對于動作功能，更容易改進,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,一、工藝功能的特點,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,二、SField（Substance-Field）法(物場分析法)

14、,這種方法是前蘇聯(lián)的科學家提出的，最適合求解工藝功能。,這個方法的基礎(chǔ)是對“最小技術(shù)系統(tǒng)”的理解和分析。 在任何一個最小技術(shù)系統(tǒng)中，至少有一個主體（S1），一個客體（S2）和一個場（F）。這三者缺一即不可能發(fā)生技術(shù)作用。S1（主體）即對客體發(fā)生作用的物體，也就是所說的工作頭；S2（客體）即被加工的物體，也就是工藝動作的對象。F（場）即指S1向S2作用時發(fā)生的一切作用場。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,二、SField（Substance-Field）法(物場分析法),討論:如何用SField模式來求解工藝功能的功能原理問題。,1、F、S1搜索,如需要完成修剪草

15、地的任務，如何構(gòu)思剪草機的工作原理呢？,在這個問題里，S2草，尋求合適的F和S1。,可能被利用的F：,（1）拉力可以拉斷草，但無法控制被拉斷的草的高度，無法使草地整齊；,（2）割斷力像農(nóng)夫割麥一樣，需要握住草的上部才能割斷；,（3）剪斷力利用剪刀刃合攏，可以剪斷。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,二、SField（Substance-Field）法(物場分析法),討論:如何用SField模式來求解工藝功能的功能原理問題。,2、完善,原設(shè)計中有時會出現(xiàn)缺少F或S1的情況，并因此而造成功能不良的后果。應該通過補全F或S1的措施來使SField模式完善化。,完善,第三

16、章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,二、SField（Substance-Field）法(物場分析法),討論:如何用SField模式來求解工藝功能的功能原理問題。,3、增加,一個最小技術(shù)系統(tǒng)至少應具有S1、S2和F，但有時還應輔以S1和F，才能更好地完成希望實現(xiàn)的功能。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,二、SField（Substance-Field）法(物場分析法),討論:如何用SField模式來求解工藝功能的功能原理問題。,4、變換,對已有的工藝功能解法中的S1和F進行分析后，常?？砂l(fā)現(xiàn)它們并不是不可替換的，有時通過變換會產(chǎn)生意想不到

17、的效果。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,二、SField（Substance-Field）法(物場分析法),割草機,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-3工藝功能及其對應的求解思路,二、SField（Substance-Field）法(物場分析法),割草機,變換,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-4關(guān)鍵技術(shù)功能及其對應的求解思路,一、關(guān)鍵技術(shù)功能的特點,由于特殊的工作條件（約束）或使用要求，出現(xiàn)了用常規(guī)技術(shù)或已有技術(shù)難以達到的技術(shù)難點，或是別人目前尚難以實現(xiàn)的技術(shù)高度，解決此關(guān)鍵技術(shù)往往是出奇制勝。,二、產(chǎn)品中的關(guān)鍵技術(shù) （3個方面）,1、材料：例如高強度、高耐

18、磨性、特殊的潤滑油、特殊輕質(zhì)材料（例如復合材料）、特殊的物理性能要求等；,2、制造工藝：高精度、小的表面粗糙度、高的熱處理要求 （2mm縫隙）,3、設(shè)計：通過設(shè)計實現(xiàn)特殊的功能原理，尤其是實現(xiàn)以前從未有人實現(xiàn)過的或是比別人已經(jīng)實現(xiàn)的功能更好的功能水平。（打印機）,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-4關(guān)鍵技術(shù)功能及其對應的求解思路,三、技術(shù)矛盾分析法求解關(guān)鍵技術(shù)功能的思路之一,所謂“關(guān)鍵技術(shù)”是指在實現(xiàn)功能原理的解法時存在的技術(shù)難點，人們曾用一般技術(shù)方法作過嘗試，但都未得到滿意的解決。這樣的技術(shù)難點就是“關(guān)鍵技術(shù)”。首先解決這種關(guān)鍵技術(shù)的當然可以申請“專利”，也可作為一種“Know How”而獨

19、享技術(shù)的效益。,無論何種關(guān)鍵技術(shù)，往往都是在某種特殊條件的約束下難以實現(xiàn)的技術(shù)難點，其中的約束條件和期望達到的較高要求就形成一對技術(shù)矛盾。認真分析這一技術(shù)上的矛盾之所在，就是解決關(guān)鍵技術(shù)的思路。 數(shù)控機床發(fā)展初期、滾珠絲桿副和靜壓導軌成為關(guān)鍵技術(shù),第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-4關(guān)鍵技術(shù)功能及其對應的求解思路,如：肌電控制人工假手為例,i2=10, 30s, 50N,20cm n=5000r/min, M=0.3Ncm. i1=900, 0.5rad/s, 5N,由于空間的限制，只能用直徑僅20mm左右的微型直流電動機（額定輸出n=5000r/min，M=0.3N.cm）。經(jīng)過減速比i1=

20、900的降速后，驅(qū)動一套連桿機構(gòu)，使手指得到約0.5rad/s的抓握運動速度。但是在這樣的運動速度下，指端的捏緊力只有5N左右。若使捏緊力達到50N，一般的方法是降速比增大10倍，手指的運動速度降低10倍。存在運動與力的矛盾。 1)主要矛盾是電動機體積和輸出力矩之間的矛盾。研制一種大力矩的微型電動機就是一種求解的途徑。 2）從動力學的角度來看，若有足夠大的存儲能量的飛輪，也可達到增大指端捏緊力的目的。,肌電控制人工假手為例，為解決電動機體積和輸出力矩之間的矛盾，考慮設(shè)計大力矩的微型電動機；或從動力學角度，給系統(tǒng)足夠大的儲能飛輪。,第三章機械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計,3-5綜合技術(shù)功能及其對應的求解思

21、路,一、綜合技術(shù)功能的特點,在某些特定的條件下，采用廣義物理效應，實現(xiàn)比純機械方法更好的動作功能或工藝功能。,二、物理效應引入法綜合技術(shù)功能的求解思路之一,這里指的是一種廣義的物理效應，機構(gòu)學本身包含了運動學、力學方面的各種物理效應，但除此之外，還有更多的物理效應（如熱膨脹冷縮，電磁效應、光電效應、流體效應）可以在求解時引入。,高水平的平面電動式繪圖儀，利用步進電機、氣浮導軌等原理 溫控開關(guān) 體液泵 石英電子表 P51物理效應查閱表,第八節(jié) 功能原理設(shè)計的工作要點 功能原理設(shè)計是在創(chuàng)意確定之后，進一步去實現(xiàn)創(chuàng)意階段所提出的功能目標。因此它的工作重點是構(gòu)思和創(chuàng)造，以及隨后的原理驗證和表達。 功能

22、原理設(shè)計是一個創(chuàng)新過程，但這種創(chuàng)新決不能像求解數(shù)學難題那樣只是冥思苦想，而應該做一些切切實實的實際工作，考慮一些必須注意的問題。主要可以歸結(jié)為以下一些工作要點。,1明確所要設(shè)計的任務的功能目標，提出具體問題 例如：有關(guān)部門需要設(shè)計肌電假手，要求不很具體，只提出要有能模仿真手抓握物體的假手。經(jīng)分析如能像真手一樣能拿起一個質(zhì)量約為300g的物體，應實現(xiàn)的具體功能目標如下： 手指應能實現(xiàn)0.5rads的抓握運動速度，以模仿人手的真實運動。 手指觸物后，應能產(chǎn)生50N左右的捏緊力，以滿足實際工作的需要。 所用微型電動機需在假手掌心中放置，故其外徑應不大于20mm。 傳動機械的效率應足夠高，以保證充電電

23、池至少能工作1天。,2調(diào)查、分析已有的解法原理，供設(shè)計時參考 調(diào)查和分析已有的解法原理對于啟發(fā)思路是十分重要和有益的。已有技術(shù)一方面反映了別人的構(gòu)思和實踐的結(jié)晶；另一方面也提供了分析、比較的對象，使設(shè)計者能在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出更新、更巧妙的構(gòu)思來。,3進行創(chuàng)新構(gòu)思、尋求更合理的解法原理 設(shè)計者應該有一個信念：現(xiàn)有的產(chǎn)品決不是頂峰，肯定還會有更好的設(shè)計出現(xiàn)。要爭取由自己推出新一代的創(chuàng)新產(chǎn)品。 設(shè)計者應重視基本科學知識的積累，避免陷入一些違反基本科學原理的“錯覺”。例如，有人設(shè)計了一種機械式的“功率增大器”，認為能把小功率輸入變?yōu)榇蠊β瘦敵?，他采用了一種特殊的行星齒輪傳動方式來實現(xiàn)他的理想。當

24、然，他所作的原理設(shè)計中存在著基本力學知識上的錯誤。,4初步預想實用化的可能性 大量例子說明一個好的原理構(gòu)思最后不能成為產(chǎn)品。在專利文獻中有大量的專利都沒有能夠成為有用的技術(shù)。其中部分的原因就是因為結(jié)構(gòu)、材料和工藝問題無法得到合理的解決。這充分說明創(chuàng)新構(gòu)思時要粗略考慮一些主要的結(jié)構(gòu)工藝問題。 5認真進行原理性試驗 這是功能原理設(shè)計階段的最后一步，也是最重要的一步。在進行創(chuàng)新構(gòu)思時，盡管反復檢驗過他的發(fā)明原理但是實際做一下試驗，往往會出現(xiàn)意想不到的問題。 例如在假手的原理試驗時，發(fā)生手指捏緊后的反彈松脫現(xiàn)象，令人百思不得其解，不知是何原因。后來才弄清楚，這是在切換時有一瞬間出現(xiàn)了兩個離合器同時處于

25、脫開的狀態(tài)使得手指失控，造成反彈松脫。找到了原因，才采取了相應的措施，解決了上述反彈問題。,6評價、對比、決策 必須要根據(jù)實驗的結(jié)果進行評價和對比，從技術(shù)和經(jīng)濟兩方面的對比結(jié)果來做出決策。 設(shè)計工作過程中，有兩項重大決策問題： 一是在創(chuàng)意階段，這是決定產(chǎn)品方向的決策。要能判斷5年或10年以后市場所需要的產(chǎn)品 二是在構(gòu)思階段，這是決定產(chǎn)品的技術(shù)方向的決策。個產(chǎn)品可能有兩個以上的技術(shù)方向，在未來的發(fā)展中有可能出現(xiàn)完全不同的命運。 例如，不久以前，人們提出了一種創(chuàng)意，就是壁掛式電視，沒有人懷疑這種創(chuàng)意的合理性，于是各大公司都花大量的人力、物力投入研究、試制。但是隨后出現(xiàn)的功能原理設(shè)計中，就出現(xiàn)了技術(shù)

26、方向的問題，是用液晶技術(shù)，還是用固體發(fā)光技術(shù)，,哪一種有最好的效果屏幕的光亮度、色彩的鮮艷程度以及壽命、省電等等其它性能指標)。后來又出現(xiàn)了發(fā)光塑料，也許發(fā)光塑料可以比液晶和固體發(fā)光都好?；蛘哌€有一些別的什么可能性，旦作出決策，開發(fā)出產(chǎn)品就將承受市場的風險。 又例如，目前市場上的噴墨打印技術(shù)，也存在兩個技術(shù)方向的選擇，現(xiàn)在兩個方向(汽化噴墨和壓電噴墨)正在激烈競爭，最后的勝利將由市場作出判決，只有市場才是決定勝負的唯一標準。 因此，在選擇技術(shù)方向的決策中，實際上不存在方法，只有像象棋大師那樣，用深刻的洞察力、精密地分析比較、超人的預測能力，最后通過直覺判斷，作出天才的決策。不過任何天才的決策成

27、功率也不可能是100。 總之，決定產(chǎn)品方向和技術(shù)方向的決策是一個非常重要。又是非常困難的問題，千萬不要輕信那些草率的決策，它將帶來災難性的后果。,第九節(jié) 功能原理設(shè)計的創(chuàng)造性問題 “創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂”，在激烈的世界性經(jīng)濟競爭中，產(chǎn)品在市場上的競爭力，很大程度取決于企業(yè)的創(chuàng)新能力。 設(shè)計本身就是創(chuàng)造，創(chuàng)意階段需要創(chuàng)新，而構(gòu)思階段即功能原理設(shè)計階段更需要創(chuàng)新。 一個設(shè)計人員是否有較高的創(chuàng)造性素質(zhì)，在很大程度上決定了他工作中的創(chuàng)造性效果。研究證明：有很高智商的人不一定有很高的創(chuàng)造性，而只有一般智商的人卻常常表現(xiàn)出很高的創(chuàng)造才能。一個設(shè)計人員的創(chuàng)造性素質(zhì)首先在于他有沒有強烈的創(chuàng)造意識(欲望)。

28、但創(chuàng)造意識只是一種主觀愿望。他還必須要有創(chuàng)造性的知識基礎(chǔ)、思維方法和對創(chuàng)造性機理的認識和理解。最后，也就是最重要的，他還必須要有從事創(chuàng)造實踐的積極性。堅持實踐。才有可能獲得成功。,一、創(chuàng)造性機理 圖332表示了人的創(chuàng)造性本能和影響成功的因素。圖333表明了創(chuàng)造性形成的機理：心理素質(zhì)是核心；知識、經(jīng)驗、能力是基礎(chǔ)；靈活的思維不斷探索方向；實踐是成功之路；如果在前進的道路上遇到了成功的機會，就有可能抓住機會取得成功。,二、創(chuàng)造性知識基礎(chǔ) 一個好的設(shè)計師應該具有很廣的知識面和較堅實的知識基礎(chǔ)。為了擴大人們在求解過程中搜索的眼界，人們編制了一些知識庫供參考。其中最典型的是德國學者洛特(Roth)編制的

29、“設(shè)計目錄”。其中列舉了各種已知的物理效應、技術(shù)結(jié)構(gòu)。有些德國學者還提出一種系統(tǒng)化(systematic)思想，他們力圖把各種技術(shù)問題的解法分類排序系統(tǒng)地編排成表格，以供設(shè)計人員查閱。這些都屬于知識系統(tǒng)化的工作。 對于設(shè)計人員來說最寶貴的還是在不斷參加設(shè)計和制造實踐中積累起來的知識和經(jīng)驗。特別是那些失敗的經(jīng)驗。,三、情緒智商(Emotional Intelligence Quotient) 這是美國哈佛大學心理系教授丹尼爾戈爾曼于1995年提出的概念。他認為一個人的成功，一般智商只占20的作用，而情緒智商則占80的作用，這可以很好解釋那些智商高而沒有成就，而智商一般卻可能有很高成就的現(xiàn)象。 所

30、謂情緒智商：是指一種做人的涵養(yǎng)，一種性格的素質(zhì)，一種精神力量，具體表現(xiàn)在處理事物時能自動自發(fā)，能控制情緒，有遠大目光有自我認識，待人接物有較好的人際技巧等等。,四、創(chuàng)造性思維規(guī)律 創(chuàng)造性的障礙首先是心理上的，其次是思維習慣上的。人們往往害怕進入個陌生的領(lǐng)域。擔心在那些看起來是可笑的想法上進行研究；常常會產(chǎn)生一種習慣心理：“會不會失敗?”；承受不起哪怕是很小的一次失敗，總希望一次就能成功。這些部屬于一種有害的“心理慣性”?？朔@種心理慣性是發(fā)揮創(chuàng)造性的首要問題。 思維習慣上的墨守成規(guī)也是創(chuàng)造性發(fā)揮的重大障礙。為此有必要介紹什么是創(chuàng)造性思維以及其方式和規(guī)律是什么? 1直覺和靈感,直覺(Intuit

31、ion)是創(chuàng)造性思維的一種重要形式，幾乎沒有任何一種創(chuàng)造性活動能離開直覺思維活動。直覺和靈感并不是唯心的東西，它的基礎(chǔ)是平時積累的“思維元素和“經(jīng)驗”。直覺和靈感不過是它們的升華。由于直覺往往出現(xiàn)在無意識的思維過程中(如散步時、睡夢中)，而不是在集中注意力思維的時候因此常常給人們一種“神秘感”。 愛因斯坦說：“我相信直覺和靈 感”。他還畫了一個模式圖來描繪 直覺產(chǎn)生的機理。他認為直覺起 源于創(chuàng)造性的想象，通過反復的 想象和構(gòu)思并激發(fā)起潛意識，然 后就可能在某種環(huán)境條件下升華 為直覺或靈感(見圖334)。,愛因斯坦生平簡介： 現(xiàn)代物理學的開創(chuàng)者和奠基人。 1879年3月14日生于德國的烏爾姆，

32、1955年4月18日卒于美國的普林斯頓。 1900年畢業(yè)于瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學，畢業(yè)后即失業(yè)。在朋友的幫助下，才在瑞士聯(lián)邦專利局找到工作。1905年獲蘇黎世大學博士學位。1909年任蘇黎世大學理論物理學副教授，1911年任布拉格大學教授，兩年后任德國威廉皇家物理研究所所長、柏林大學教授，當選為普魯士科學院院士。1932年受希特勒迫害離開德國,1933年10月定居美國。愛因斯坦在物理學的許多領(lǐng)域都有貢獻，比如研究毛細現(xiàn)象、闡明布朗運動、建立狹義相對論并推廣為廣義相對論、提出光的量子概念，并以量子理論完滿地解釋光電效應、輻射過程、固體比熱，發(fā)展了量子統(tǒng)計。并于1921年獲諾貝爾物理學獎。,2潛意

33、識 有些思維學家(如弗洛伊德 .西格蒙德 Freude.Sigmund 18561939，奧地利醫(yī)生、心理學家，他是精神分析學派的創(chuàng)始人。） （論無意識1915)認為在人腦的思維活動中，存在著無意識的思維。所謂“無意識”和“下意識”的行為就和這種思維活動有關(guān)。這些思維學家強調(diào)“下意識”的重要性并稱之為“潛意識”。他們把它看得比有意識的思考更重要。在他們看來，創(chuàng)造性思維活動過程可以分為四個意識階段，即有意識活動(準備)階段無意識活動(潛伏、醞釀)階段過渡(產(chǎn)生靈感)階段有意識活動(發(fā)展、完善)階段。其中第二、三階段就是潛意識活動的過程。,3形象思維和思維實驗 形象思維是指頭腦里產(chǎn)生實物形象的思維方式，這種形象是介于實物和抽象概念之間的一種圖形，愛因斯坦認為直覺思維必須借助于這種智力圖像。只有這種形象思維才能使人對空間狀況和變化過程進行思維。 思維實驗則是指在頭腦里對所構(gòu)思的過程進行模擬性的實驗。愛因斯坦在發(fā)現(xiàn)相對論的過程中就做過這樣的思維實驗。上面提到的“智力圖像”正是人們進行思維實驗時的好工具。,4.視覺思維和感覺思