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文檔簡(jiǎn)介
廣州大學(xué)第一章緒論1.1創(chuàng)新與發(fā)明什么是創(chuàng)新呢?什么是發(fā)明呢?創(chuàng)新(或創(chuàng)造)是人類特有的認(rèn)識(shí)能力和實(shí)踐能力,是人類主觀能動(dòng)性的高級(jí)表現(xiàn),是推動(dòng)民族進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力。創(chuàng)新具有五個(gè)特征:(1)目的性,創(chuàng)新具有一定的目的,并貫穿創(chuàng)新過(guò)程的始終;(2)變革性,是對(duì)已有事物的改革和革新;(3)新穎性,對(duì)現(xiàn)有的不合理事物的揚(yáng)棄,革除過(guò)時(shí)的內(nèi)容,確立新事物;(4)價(jià)值性,有明顯、具體的價(jià)值,對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)具有一定的效益;(5)超前性,以求新為靈魂,具有從實(shí)際出發(fā)、實(shí)事求是的超前創(chuàng)新的七種主要形式:(1)思維創(chuàng)新;(2)產(chǎn)品創(chuàng)新;(3)技術(shù)創(chuàng)新;(4)組織和機(jī)制創(chuàng)新;(5)管理創(chuàng)新;(6)營(yíng)銷創(chuàng)新;(7)企業(yè)文化創(chuàng)新。案例1:洗衣機(jī)技術(shù)的進(jìn)步。單缸單洗洗衣機(jī)雙缸洗衣機(jī)洗烘一體化全自動(dòng)洗衣機(jī)全自動(dòng)洗衣機(jī)發(fā)明又是什么呢?發(fā)明是應(yīng)用自然規(guī)律解決技術(shù)領(lǐng)域中特有問(wèn)題而提出創(chuàng)新性方案、措施的過(guò)程和成果。
例如第一輛汽車的發(fā)明第一臺(tái)電話的發(fā)明第一輛火車的發(fā)明第一架飛機(jī)的發(fā)明發(fā)明不僅要提供前所未有的東西,而且要提供比以往技術(shù)更為先進(jìn)的東西,即在原理、結(jié)構(gòu)特別是功能效益上優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。發(fā)明必須是有應(yīng)用價(jià)值的創(chuàng)新,它有明確的目的性,有新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性。發(fā)明方案既要反映外部事物的屬性、結(jié)構(gòu)和規(guī)律,又體現(xiàn)自身的需要。
無(wú)有偉大的發(fā)明家發(fā)明家,指創(chuàng)造、擁有新裝置、新設(shè)計(jì)或新方法者能更好地提高和影響人類生活水平、對(duì)人類社會(huì)未來(lái)發(fā)展有著巨大幫助,在人類發(fā)明史上作出偉大貢獻(xiàn)或在發(fā)明界有一定影響力的人物。第一名:萊昂納多·達(dá)·芬奇(意大利)最著名的發(fā)明:計(jì)算器達(dá)·芬奇日記長(zhǎng)達(dá)13000多頁(yè),至今仍在影響科學(xué)研究。2005年,一名英國(guó)外科醫(yī)生還利用達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的方法做心臟修復(fù)手術(shù),這件事情本身就讓人吃驚,你若知道達(dá)·芬奇當(dāng)時(shí)連人體循環(huán)系統(tǒng)工作機(jī)理的一點(diǎn)概念都沒(méi)有時(shí),那簡(jiǎn)直就是驚詫了。
第二名:尼古拉·特斯拉(美國(guó))最著名的發(fā)明:無(wú)線電
特斯拉也許就是為標(biāo)新立異而生的。雖然他發(fā)明的一種稱做“交流電”的輸電方法應(yīng)用至今,其實(shí)他研究的焦點(diǎn)集中于電的理論應(yīng)用(遺憾的是許多研究成果仍停留在繪圖板上)。特斯拉直到生命快要結(jié)束時(shí)還在研究一種致命射線。他的觀點(diǎn)聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)象科幻故事,美國(guó)聯(lián)邦調(diào)查局確實(shí)也看不出什么有趣的東西,結(jié)果胡佛總統(tǒng)只好下令將特斯拉的科研資料收走并宣布為“絕密”。第三名:亞歷山德羅·伏特(意大利)
最著名的發(fā)明:電池
伏特一生職業(yè)都在搞電的東西。早期他發(fā)明了起電盤(pán)(即一次充電單板電容),一年之后致力于封閉室燃?xì)恻c(diǎn)火發(fā)電實(shí)驗(yàn),在此過(guò)程中他發(fā)現(xiàn)了沼氣(甲烷),即今天家庭普遍使用的一種氣體。然而真正使其出名的卻是“伏特電池”,其實(shí)就是一堆鋅片和銅片交互排列,再加上兩種金屬片之間為增強(qiáng)導(dǎo)電性而浸了鹽水的布料而已。但就是這種粗陋的電池向世界展示了如何利用金屬-化學(xué)組合生電的奧秘。
中國(guó)三位古代偉大的發(fā)明家
蔡倫
畢升諸葛亮偉大的中國(guó)發(fā)明家蔡倫是東漢時(shí)期的人,他發(fā)明了造紙術(shù),是中國(guó)四大發(fā)明之一。
很久很久以前,文字是刻在甲骨上,或是寫(xiě)在竹簡(jiǎn)、絲絹上的,這些材料有的十分笨重、有的十分昂貴,給人們?cè)斐闪嗽S多不便。在兩千多年前的西漢時(shí)期,有些人便開(kāi)始使用一些較為便宜的植物纖維造紙,可這種紙看起來(lái)十分粗糙,書(shū)寫(xiě)起來(lái)仍然很不方便。偉大的發(fā)明家-蔡倫蔡倫經(jīng)常到河邊,觀察婦女們洗蠶絲和抽蠶絲的“漂絮”過(guò)程。他發(fā)現(xiàn)好的蠶絲拿走后所剩下的破亂蠶絲,會(huì)在席上形成簿簿的一層?xùn)|西有人就把它曬干,用來(lái)糊窗戶、包東西,或是用來(lái)寫(xiě)字。他到造紙的作坊,向造紙的工匠們請(qǐng)教,漸漸地了解和掌握了造紙的基本過(guò)程為了造出既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的紙,蔡倫采用了樹(shù)皮、麻皮、破布、廢漁網(wǎng)等常見(jiàn)的材料,把它們搗碎,做成紙漿。蔡倫天天試驗(yàn),月月試驗(yàn),把自己弄得整天臟兮兮的,周圍的人都把他當(dāng)作怪人,不愿意接近他??伤麖啮┎焕頃?huì)那些異樣的目光,依舊埋頭研究他的造紙新方法。他采用“漂絮”的方法,用席子去撈那些紙漿,撈出來(lái)的紙漿就會(huì)在席子上形成簿簿的一層,曬干后就成了紙。蔡倫終于成功了。他造出了價(jià)格低廉、便于攜帶和書(shū)寫(xiě)的紙,這一偉大發(fā)明被列為我國(guó)古代四大發(fā)明之一。偉大的發(fā)明家-蔡倫偉大的發(fā)明家-蔡倫偉大的發(fā)明家-蔡倫
畢升是北宋時(shí)期的人,他發(fā)明了活字印刷術(shù),是中國(guó)四大發(fā)明之一。畢升出身貧寒,從小學(xué)徒。過(guò)去沒(méi)有印刷技術(shù),書(shū)籍只能靠人抄寫(xiě)。一部書(shū)要好多時(shí)間才能抄完,因此書(shū)籍顯得十分寶貴。北宋時(shí)候,雕刻印刷大為盛行。相傳杭州西山有位號(hào)稱“神刀王”的雕刻師傅,技術(shù)出眾,很負(fù)盛名,但他有個(gè)怪脾氣,從來(lái)不肯收徒弟。那時(shí)畢升還是個(gè)小孩子,聽(tīng)別人說(shuō)后,就慕名前往拜師?!吧竦锻酢笨此m然小小年紀(jì),但聰明靈巧,十分討人歡喜,就破格收下了這名小徒弟。畢升跟著師傅早起晚睡,勤奮學(xué)習(xí)雕刻技術(shù),不長(zhǎng)時(shí)間,他的技藝就有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
偉大的發(fā)明家-畢升
幾年后的一天,“神刀王”雕刻晉代大書(shū)法家王羲之的《蘭亭序》,讓畢升在一旁觀看揣摩。哪知畢升不小心碰了師傅的胳膊,結(jié)果最后一行的一個(gè)“之”字刻壞了。這樣,整塊木板就要報(bào)廢。當(dāng)時(shí)“神刀王”沒(méi)有責(zé)備他,可畢升難過(guò)得飯吃不下,覺(jué)也睡不著,一連好多天都為此事感到難過(guò)。同時(shí)他也想,木板雕刻印刷這么麻煩,能不能改進(jìn)一下呢?此后,畢升一有空閑,總是考慮這件事。
一天,師傅讓他到街上買(mǎi)菜。他邊走邊想,不覺(jué)經(jīng)過(guò)刻制圖章的攤前,看到一個(gè)一個(gè)圖章排得很整齊。他想,如果印刷也能像刻圖章一樣把所需要的字一個(gè)一個(gè)排起來(lái),就不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)字壞了而影響整塊雕版了。他想起了在家和小朋友一塊捏泥人的游戲,我何不用泥來(lái)試試呢?他有空就用膠泥做成一個(gè)個(gè)的方塊,在上面刻成反字。曬干后,涂上墨,果然印出了字。他高興極了!后來(lái),他又向燒瓷的師傅請(qǐng)教,經(jīng)過(guò)燒制后,字模變得硬了,而且非常靈便,成了活字,排版時(shí),把活字排在鐵框里固定好,就可以像雕版一樣印刷了?;钭钟∷⒉粌H節(jié)省了大量的材料、時(shí)間,而且大大提高了印刷數(shù)量和質(zhì)量,使書(shū)籍得到更廣泛的流傳。畢升的發(fā)明,比歐洲早400多年。他成了活字印刷的“祖師爺”,對(duì)人類文化的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
偉大的發(fā)明家-畢升偉大的發(fā)明家-畢升偉大的發(fā)明家-畢升
諸葛亮,字孔明,號(hào)臥龍(也作伏龍),是三國(guó)時(shí)期蜀漢的丞相,杰出的政治家、軍事家、散文家、書(shū)法家、而且還是發(fā)明家。他發(fā)明了饅頭、木牛流馬、孔明燈。偉大的發(fā)明家-諸葛亮
相傳三國(guó)時(shí)候,蜀國(guó)南邊的南蠻洞主孟獲總是不斷來(lái)襲擊騷擾,諸葛亮親自帶兵去討伐他。瀘水一帶人煙極少,瘴氣很重而且有毒。諸葛亮手下提出了一個(gè)迷信的主意:殺死一些“南蠻”的俘虜,用他們的頭顱去祭河神。諸葛亮當(dāng)然不能答應(yīng)殺“南蠻”俘虜。為了鼓舞士氣,他想出了另一個(gè)辦法:用面粉和成面泥,捏成人頭的模樣兒蒸熟,當(dāng)作祭品來(lái)代替“蠻”頭去祭祀河神。打那以后,這種面食就流傳了下來(lái),并且傳到了北方。因?yàn)榉Q“蠻頭”實(shí)在太嚇人了,人們就用“饅”字換下了“蠻”字,寫(xiě)作“饅頭”,久而久之,饅頭就成了北方人的主食了。饅頭是一種經(jīng)常大家日常比較能夠接受的食物,特別對(duì)于北方的人來(lái)說(shuō)。那么,這么普通而又很適用的食物是怎么來(lái)的呢?木牛流馬
諸葛亮的木牛流馬是一項(xiàng)很著名的發(fā)明,包括到現(xiàn)在為止,都是會(huì)讓人提起就會(huì)豎起大拇指的設(shè)計(jì)。木牛流馬是在當(dāng)時(shí)三國(guó)時(shí)期,蜀漢的宰相諸葛亮為了打仗運(yùn)輸糧草方便而創(chuàng)造的運(yùn)輸工具。其載重量為“一歲糧”,大約四百斤以上,每日行程為“特行者數(shù)十里,群行三十里”,為蜀國(guó)十萬(wàn)大軍提供糧食。偉大的發(fā)明家-諸葛亮偉大的發(fā)明家-諸葛亮
有人專門(mén)研究過(guò)木牛流馬的制作原理。有人說(shuō),木牛主要是外形是牛的形狀,內(nèi)部采用了飛輪的結(jié)構(gòu),相當(dāng)于現(xiàn)在的小車,有齒輪、曲柄連桿機(jī)構(gòu),所以,當(dāng)人在推動(dòng)小車即木牛的時(shí)候,就像現(xiàn)在的小車,便帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然,這是現(xiàn)代的更進(jìn)一步的了解與研究。據(jù)古書(shū)記載,木牛其實(shí)就是一個(gè)人力的獨(dú)輪車,在車前車后裝有四根木柱子,這樣,在遇到上山、下山的陡峭山路的時(shí)候,可以起到剎車的作用。流馬和木牛的區(qū)別之處就在于,流馬也是人力車,但流馬是采用的四個(gè)輪子,這樣行進(jìn)的公里數(shù)可以更多。這樣設(shè)計(jì)的車子有什么好處呢?因?yàn)槭恰叭诵辛?,牛行四步”,也就是人可以走短的距離,然而車卻走了很遠(yuǎn),這樣,使用這個(gè)小車來(lái)裝載糧食的話,比較穩(wěn)定,而且適用于山路。孔明燈
相傳人們用來(lái)祈福、許愿的孔明燈是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期諸葛亮所發(fā)明的。之所以叫孔明燈,一來(lái)是做出來(lái)后的天燈有點(diǎn)像孔明先生所戴的帽子,二來(lái)是當(dāng)年孔明被司馬懿圍困,全軍上下束手無(wú)策,諸葛亮妙計(jì)一出,命人拿來(lái)白紙千張,糊成無(wú)數(shù)個(gè)天燈,再利用煙霧向上的引力帶著它們升空,一個(gè)個(gè)小小的天燈升起,加上營(yíng)內(nèi)的人咋呼著:“諸葛先生坐著天燈突圍啦!”,司馬懿竟然信以為真,被蒙騙了過(guò)去。此計(jì)
救了諸葛先生一命。偉大的發(fā)明家-諸葛亮廣州大學(xué)第一章1.2創(chuàng)新方法發(fā)展與現(xiàn)狀創(chuàng)新方法是從哪里來(lái)的呢?創(chuàng)新方法現(xiàn)狀怎么樣了?創(chuàng)新方法未來(lái)如何發(fā)展呢?1912年,美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家約瑟夫·熊彼特首次提出創(chuàng)新(Innovation)的概念,并認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新是資本主義經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?,由此拉開(kāi)了創(chuàng)新理論研究的序幕。在分析眾多學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新方法就是在技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中,創(chuàng)新主體針對(duì)待解決的問(wèn)題,進(jìn)行分析、形成新設(shè)想、產(chǎn)生新方案、解決問(wèn)題的系統(tǒng)性方法和策略。最早的創(chuàng)新方法可追溯到公元4世紀(jì)的啟發(fā)法,現(xiàn)已發(fā)展到三百多種。這里按照時(shí)間順序,將創(chuàng)新方法的發(fā)展歷程分為三個(gè)階段:遠(yuǎn)古研究階段(公元4世紀(jì)~19世紀(jì))、近代研究階段(20世紀(jì)初~20世紀(jì)50年代)、現(xiàn)代研究階段(20世紀(jì)60年代~至今)。創(chuàng)新方法發(fā)展的遠(yuǎn)古階段提出了“啟發(fā)方法(heuristics)”,亦稱為探索法,是人們根據(jù)一定的經(jīng)驗(yàn),在問(wèn)題空間內(nèi)進(jìn)行搜索,尋求解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn),從而快速解決目標(biāo)問(wèn)題的一種方法。啟發(fā)法的內(nèi)涵實(shí)質(zhì)上是“單憑經(jīng)驗(yàn)的方法”、有根據(jù)的推測(cè)、直覺(jué)的判斷或者只是常識(shí),典型的啟發(fā)法是試錯(cuò)法(Trailanderror,亦稱為試探或試湊)。這個(gè)階段也發(fā)展了逆向思維方法,如田忌賽馬、司馬光砸缸等故事就體現(xiàn)了逆向思維。1865年英國(guó)哲學(xué)家密爾提出了聯(lián)想四法則:接近律、類似律、對(duì)比律、因果律,進(jìn)而推動(dòng)了聯(lián)想創(chuàng)新方法的發(fā)展。創(chuàng)新方法發(fā)展的近代階段是指20世紀(jì)初~20世紀(jì)50年代,主要的創(chuàng)新方法是頭腦風(fēng)暴法、形態(tài)分析法、綜攝法、5W2H法、檢核表法、屬性列舉法等。創(chuàng)新方法發(fā)展的現(xiàn)代階段是指從20世紀(jì)60年代至今。主要的創(chuàng)新方法是TRIZ理論、可拓創(chuàng)新方法、中山正和法、信息交合法、六頂思考帽法、公理化設(shè)計(jì)法、和田十二法、質(zhì)量功能展開(kāi)QFD(QualityFunctioDeployment)等。
目前對(duì)創(chuàng)新方法的研究主要是對(duì)已有創(chuàng)新方法改善,例如檀潤(rùn)華團(tuán)隊(duì)在研究TRIZ的基礎(chǔ)上提出了破壞性創(chuàng)新使能技術(shù)、集成創(chuàng)新使能技術(shù)、漸進(jìn)性創(chuàng)新使能技術(shù)等創(chuàng)新方法,趙敏團(tuán)隊(duì)在整合TRIZ理論的集成上提出了U-TRIZ理論。那創(chuàng)新方法現(xiàn)狀怎么樣了?在國(guó)外,Otto等通過(guò)QFD(質(zhì)量功能展開(kāi))將用戶需求與設(shè)計(jì)過(guò)程集成,Lee提出QFD與功能分析及發(fā)明問(wèn)題解決理論(TRIZ)中沖突矩陣相結(jié)合解決概念設(shè)計(jì)中的技術(shù)沖突問(wèn)題,Teminko將QFD與TRIZ的理想解相結(jié)合。在國(guó)內(nèi),河北工業(yè)大學(xué)檀潤(rùn)華教授將TRIZ技術(shù)進(jìn)化原理與過(guò)程建模方法IDEF3相結(jié)合,建立了基于結(jié)構(gòu)進(jìn)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程模型,將TRIZ與QFD相結(jié)合建立了二者集成的概念設(shè)計(jì)過(guò)程模型;河北工業(yè)大學(xué)曹國(guó)忠副教授將AD(公理化設(shè)計(jì))與TRIZ中的功能基、效應(yīng)集成,形成SAFE集成型概念設(shè)計(jì)過(guò)程模型,將功能、效應(yīng)和實(shí)例相結(jié)合提出了FEE(Function-Effect-Example)概念設(shè)計(jì)過(guò)程模型;通過(guò)上述的分析,可以看出創(chuàng)新方法研究呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢(shì):(1)創(chuàng)新方法朝系統(tǒng)化、理論化、實(shí)踐化的方向發(fā)展目前創(chuàng)造方法研究已取得一定成果,但各種創(chuàng)造法則、創(chuàng)造技法大都從單一的角度進(jìn)行研究,比較多的軟件都是基于TRIZ理論或可拓學(xué),而未對(duì)創(chuàng)新方法全面進(jìn)行篩選并形成系統(tǒng)原型和輔助工具。
創(chuàng)新方法未來(lái)如何發(fā)展呢?(2)群體創(chuàng)新方法日益受到重視創(chuàng)造力究其本質(zhì)是個(gè)體的一種屬性,然而由于它通常僅能在群體創(chuàng)新活動(dòng)中被有效開(kāi)發(fā),因而,大多數(shù)創(chuàng)新方法都是在特定的團(tuán)隊(duì)內(nèi)(如在企業(yè)、研發(fā)機(jī)構(gòu)中)提出并實(shí)施的,如智力激勵(lì)法、綜攝法、KJ法等都是針對(duì)群體情景下提出的創(chuàng)新方法。(3)創(chuàng)新方法研究將融合多學(xué)科交叉、會(huì)聚的方法
隨著系統(tǒng)工程理論、復(fù)雜系統(tǒng)學(xué)說(shuō)和知識(shí)管理理論的提出,對(duì)創(chuàng)新方法的研究越來(lái)越朝多學(xué)科交叉、會(huì)聚的方向發(fā)展。創(chuàng)新方法成為涉及哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、管理學(xué)、工程學(xué)、信息科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的交會(huì)學(xué)科。創(chuàng)新的展望現(xiàn)代噴氣民用飛機(jī)空客A380波音-747中國(guó)商飛-C919創(chuàng)新的展望未來(lái)的飛機(jī)廣州大學(xué)第一章1.3.1模擬創(chuàng)新古人云:“工欲善其事,必利其器”,前總理溫家寶指出:“自主創(chuàng)新、方法先行”,說(shuō)明創(chuàng)新也需要?jiǎng)?chuàng)新方法的支持。創(chuàng)新方法是指:協(xié)助人們實(shí)施創(chuàng)新過(guò)程的方法,或技巧等的總和。大家知道那些方法呢?
目前世界上共有300多種創(chuàng)新方法,如模仿法、創(chuàng)意列舉法、綜攝法(類比創(chuàng)新法)、組合法、移植法、逆向法、頭腦風(fēng)暴法、奧斯本檢核表法、形態(tài)分析法、和田十二法、質(zhì)量功能展開(kāi)(QFD)、TRIZ理論、可拓創(chuàng)新方法等。
模仿創(chuàng)新法就是一種人們通過(guò)模仿舊事物而創(chuàng)造出與其相類似的新事物的創(chuàng)造方法。從模仿的創(chuàng)造性程度而言,可分為機(jī)械式模仿、啟發(fā)式模仿和突破式模仿三種。
1、機(jī)械式模仿是把別人成功的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的生產(chǎn)方式直接地吸收過(guò)來(lái),加以借用,所以很少獨(dú)創(chuàng)。一般用這種模仿方法,是在模仿對(duì)象和被模仿者具有相同條件、相同的要求上進(jìn)行的。也就是說(shuō),首先要搞清楚事物在什么地方有問(wèn)題,找到問(wèn)題的原因,然后找到被模仿對(duì)象究竟先進(jìn)在什么地方,哪些先進(jìn)的東西可以模仿、借用,從而作出優(yōu)化的選擇。例如QQ模仿MSN;
2、啟發(fā)式模仿不是在二者相等條件下進(jìn)行的,而是在其他對(duì)象的啟發(fā)下,而借用過(guò)來(lái)作新的創(chuàng)造。例如,目前在廢水處理中應(yīng)用的活性污泥處理法,在自然界河川中夾雜的有機(jī)污泥流入海洋,海洋并不會(huì)因此受到污染。原因是什么呢?經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),原來(lái)是海洋中生長(zhǎng)著有消化有機(jī)物質(zhì)的凈化細(xì)菌,有機(jī)物質(zhì)經(jīng)它消化后變成水和二氧化碳,從而使海洋具有自凈化作用。
這種自然現(xiàn)象的啟發(fā)下,科學(xué)家們就把它借用到現(xiàn)在的廢水處理上來(lái),人們模仿海洋的自凈化作用,設(shè)計(jì)了一種凈化池,在池中放入有凈化細(xì)菌的污泥,然后再鼓入氧氣,使凈化細(xì)菌大量繁殖,廢水在凈化細(xì)菌的作用下,變成無(wú)污染的凈水。
3、突破式模仿是指按自己所模仿的東西發(fā)生質(zhì)的變化,而成為我的東西。這雖然有模仿的痕跡,但卻是一種全新的創(chuàng)造。例如人們模仿(蜻蜓)發(fā)明了直升機(jī),人們模仿(蒲公英)發(fā)明了降落傘等等。
大家可以討論一下自己所見(jiàn)到的機(jī)械式模仿啟發(fā)式模仿突破式模仿廣州大學(xué)第一章1.3.3綜攝法(類比創(chuàng)新法)類比創(chuàng)新法是根據(jù)兩個(gè)或兩類對(duì)象之間在某些方面的相同或相似而推出它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤囊环N思維形式和邏輯方法。綜攝法(類比創(chuàng)新法)直接類比法因果類比法對(duì)稱類比法仿生類比法擬人類比法綜合類比法從自然界或者人為成果中直接尋找出與創(chuàng)意對(duì)象相類似的東西或事物,進(jìn)行類比創(chuàng)意。直接類比:納克醫(yī)生很想發(fā)明一種能夠診斷胸腔里健康狀況的聽(tīng)診設(shè)備,一天到公園散步,看到兩個(gè)小孩在玩翹翹板,一個(gè)小孩在一頭輕輕地敲翹板,還有一個(gè)小孩在另一頭貼耳聽(tīng),雖然敲者用力輕,可是聽(tīng)者卻聽(tīng)得極清晰。他把要?jiǎng)?chuàng)造的聽(tīng)診器與這一現(xiàn)象類比,終于獲得創(chuàng)意設(shè)計(jì)聽(tīng)診器的方案,世界上聽(tīng)診器就這樣誕生了。使創(chuàng)意對(duì)象“擬人化”,也稱親身類比、自身類比或人格類比。這種類比就是創(chuàng)意者使自己與創(chuàng)意對(duì)象的某種要素認(rèn)同、一致,自我進(jìn)入“角色”,體現(xiàn)問(wèn)題,產(chǎn)生共鳴,以獲得創(chuàng)意。擬人類比:
工業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)常應(yīng)用擬人類比。著名的薄殼建筑羅馬體育館的設(shè)計(jì),就是一優(yōu)秀例證。設(shè)計(jì)師將體育館的屋頂與人腦頭蓋骨的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了類比:頭蓋骨由數(shù)塊骨片組成,形薄、體輕,但卻極堅(jiān)固,那么,體育館的屋頂是否可做成頭蓋骨狀呢?這種創(chuàng)意獲得了巨大成功。于是薄殼建筑風(fēng)行起來(lái)。羅馬體育館悉尼歌劇院意大利佛羅倫薩主教堂自然界和人造物中有許多事物或東西都有對(duì)稱的特點(diǎn),可以通過(guò)對(duì)稱類比的關(guān)系進(jìn)行創(chuàng)意,獲得人工造物。對(duì)稱類比:物理學(xué)家狄拉克從描述自由電子運(yùn)動(dòng)的方程中,得出正負(fù)對(duì)稱的兩個(gè)能量解。一個(gè)能量解對(duì)應(yīng)著電子,那么另一個(gè)能量解對(duì)應(yīng)著的是什么呢?狄拉克從對(duì)稱類比的思想中提出存在正電子,結(jié)果該假設(shè)被實(shí)踐證實(shí)了。兩個(gè)事物之間可能存在著同一種因果關(guān)系,因此,可根據(jù)一個(gè)事物的因果關(guān)系,推測(cè)出另一事物的因果關(guān)系。因果類比:在合成樹(shù)脂中加入發(fā)泡劑,得到質(zhì)輕、隔熱和隔音性能良好的泡沫塑料,于是有人就用這種因果關(guān)系,在水泥中加入一種發(fā)泡劑,結(jié)果發(fā)明了既質(zhì)輕又隔熱、隔音的氣泡混凝土。仿生類比就是人在創(chuàng)意、創(chuàng)造活動(dòng)中,常將生物的某些特性運(yùn)用到創(chuàng)意、創(chuàng)造上的意思。仿生類比:事物屬性之間的關(guān)系雖然很復(fù)雜,但可以綜合它們相似的特征進(jìn)行類比。綜合類比:考試模擬就是最綜合的模擬,綜合了將來(lái)正式考試中可能會(huì)出現(xiàn)的題型、覆蓋面、題量和難度,以及考生可能出現(xiàn)的競(jìng)技心態(tài),使考生對(duì)正式考試各種情景有所了解,并能對(duì)自己準(zhǔn)備的程度作出評(píng)價(jià),然后有針對(duì)性地做好進(jìn)一步應(yīng)考的準(zhǔn)備。介紹了這么多類比方法,大家發(fā)現(xiàn)其實(shí)類比的兩個(gè)事物都是風(fēng)牛馬不相及的。請(qǐng)大家談?wù)勛约旱目捶?。廣州大學(xué)第一章1.3.4組合法組合創(chuàng)新法是指按照一定的技術(shù)原理,通過(guò)將兩個(gè)或多個(gè)功能元素合并,從而形成的一種具有新功能的新產(chǎn)品、新工藝、新材料的創(chuàng)新方法。組合創(chuàng)新法幾乎覆蓋了人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。組合法同物自組法重組組合法異類組合法主體附加法主體附加法有些商品的功能已被用戶普遍接受,通過(guò)組合可以為其增加一些新的附加功能,適應(yīng)更多用戶的需求。主體附加法例1:帶橡皮頭的鉛筆例2:自行車從代步功能到添加載貨、測(cè)速、照明、輔助觀察等功能例3:具有溫度顯示功能的嬰兒奶瓶異類組合法例4:雙蝸桿傳動(dòng)提高承載能力例5:自帶牙膏的牙刷例6:帶有折疊凳子的拐杖同物自組法將同一種功能或結(jié)構(gòu)在一種產(chǎn)品上重復(fù)組合,滿足人們更高的要求,這也是種常用的創(chuàng)新方法。同物自組法例7:有兩個(gè)方向插孔的電源插座例8:雙人自行車?yán)?:雙色或多色圓珠筆重組組合法任何事物都可以看作是由若干要素構(gòu)成的整體。各組成要素之間的有序結(jié)合,是確保事物整體功能和性能實(shí)現(xiàn)的必要條件。如果有目的地改變事物內(nèi)部結(jié)構(gòu)要素的次序,并按照新的方式進(jìn)行重新組合,以促使事物的性能發(fā)生變化,這就是重組組合。家具與家用電器的組合:床+桌子=床頭桌床+燈=床頭燈衣柜+桌子=組合柜衣柜+鏡子=穿衣鏡田忌賽馬,同樣是這幾匹馬,只是調(diào)換一下順序,便把劣勢(shì)變?yōu)閮?yōu)勢(shì)。世界上的事物都是由若干要素構(gòu)成的,這些要素之間的有序結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)事物整體功能的必要條件。人們囿于有限的實(shí)踐,往往習(xí)慣于原有的模式,似乎只有自己熟知的結(jié)構(gòu)才是素的次序進(jìn)行重新組合,也許會(huì)出現(xiàn)意料不到的效果。大家可以討論一下自己所知道的組合創(chuàng)新案例。廣州大學(xué)第一章1.3.5移植法移植創(chuàng)新法指將某一領(lǐng)域中已有的原理、技術(shù)、方法、結(jié)構(gòu)、功能等,移植應(yīng)用到另一領(lǐng)域而產(chǎn)生新事物、新觀念、新創(chuàng)意的構(gòu)思方法。移植創(chuàng)新法分為原理性移植、方法性移植、功能性移植、結(jié)構(gòu)性移植、材料性移植。移植創(chuàng)新法原理結(jié)構(gòu)方法功能技術(shù)原理移植指把某一學(xué)科(領(lǐng)域)中的科學(xué)原理應(yīng)用于解決其他學(xué)科(領(lǐng)域)中的問(wèn)題。例如:蜻蜓的飛行原理與直升飛機(jī);潛水艇的潛水原理與海豚。技術(shù)移植即把某一領(lǐng)域中的技術(shù)運(yùn)用于解決其它領(lǐng)域中的問(wèn)題。
案例分析:發(fā)泡方法的移植面包發(fā)酵后變得松軟多孔,移植到食品業(yè);移植到橡膠工業(yè);移植到水泥制品業(yè);移植到化工業(yè);面包發(fā)酵后變得松軟多孔,移植到橡膠工業(yè);移植到食品業(yè)案例分析:發(fā)泡方法的移植移植到水泥制品業(yè);移植到化工業(yè)方法移植即把某一學(xué)科、領(lǐng)域中的方法應(yīng)用于解決其它學(xué)科、領(lǐng)域中的問(wèn)題;
共享雨傘,共享充電寶就是借用共享單車方法移植。例如:香港中旅集團(tuán)有限公司總經(jīng)理馬志民赴歐洲考察,參觀了融入荷蘭全國(guó)景點(diǎn)的“小人國(guó)”,回來(lái)后就把荷蘭的“小人國(guó)”的微縮處理方法移植到深圳,融華夏的自然風(fēng)光、人文景觀于一爐,集千種風(fēng)物、萬(wàn)般錦繡于一園,建成了具有中國(guó)特色和現(xiàn)代意味的嶄新名勝“錦繡中華”,開(kāi)業(yè)以來(lái)游人如織,十分紅火。結(jié)構(gòu)移植即將某種事物的結(jié)構(gòu)形式或結(jié)構(gòu)特征,部分地或整體地運(yùn)用于另外的某種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。例如:縫衣服的線移植到手術(shù)中,出現(xiàn)了專用的手術(shù)線;用在衣服鞋帽上的拉鏈移植到手術(shù)中,完全取代用線縫合的傳統(tǒng)技術(shù),“手術(shù)拉鏈”比針線縫合快10倍,且不需要拆線,大大減輕了病人的痛苦。功能移植即通過(guò)設(shè)法使某一事物的某種功能也為另一事物所具有而解決某個(gè)問(wèn)題。根據(jù)螢火蟲(chóng)100%的光能轉(zhuǎn)化效率原理,人類制成的冷光源,發(fā)光效率提高十幾倍,大大節(jié)約了能量。例如:仿狗鼻子嗅覺(jué)功能,人類造出了電子鼻可以檢測(cè)出極其微量的有毒氣體等等諸多令人驚嘆的創(chuàng)造。根據(jù)蛙眼原理,科學(xué)家利用電子技術(shù)制成了雷達(dá)系統(tǒng),能準(zhǔn)確快速地識(shí)別目標(biāo)。請(qǐng)同學(xué)們自己討論所接觸過(guò)使用移植法產(chǎn)生的一些發(fā)明。廣州大學(xué)第一章1.3.6逆向轉(zhuǎn)換法指為達(dá)到某一目標(biāo),將通常思考問(wèn)題的思路反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),以反常規(guī)、常理或常識(shí)的方式去尋找解決問(wèn)題的新途徑、新方法,通俗說(shuō)法就是“反過(guò)來(lái)想一想”,又稱為逆向思維方法、反向思維方法等。該方法包括原理逆向、功能逆向、過(guò)程逆向、序位逆向、結(jié)構(gòu)或位置逆向、觀念逆向等。逆向轉(zhuǎn)換法逆向思維方法原理逆向序位逆向過(guò)程逆向結(jié)構(gòu)或位置逆向功能逆向觀念逆向科技史上有些重大的創(chuàng)新發(fā)明其起源就是在原理上作相反的想象。1819年,丹麥的物理學(xué)家?jiàn)W斯特,發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體可使磁針轉(zhuǎn)動(dòng)的磁效應(yīng);1820年,法國(guó)的安培發(fā)現(xiàn)通電的螺線管具有與磁石相同的作用。英國(guó)物理學(xué)家法拉第想:“為什么不能用磁產(chǎn)生電呢?”于是,法拉第開(kāi)始做各種各樣的試驗(yàn),經(jīng)過(guò)9年艱苦探索,終于在1831年獲得了成功——發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,由此創(chuàng)制了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī),為人類進(jìn)入電氣化現(xiàn)代文明開(kāi)辟了道路。原理逆向灰塵既可以用掃走,也可以吹走,還可以吸走;電動(dòng)機(jī)到發(fā)電機(jī)。
指從原有事物功能上去進(jìn)行逆向思維,以尋求解決問(wèn)題,獲得新的創(chuàng)造發(fā)明的思維方法?!景咐苛袈暀C(jī)功能逆向指人們根據(jù)事物某一狀態(tài)的反面來(lái)認(rèn)識(shí)事物,從中找到解決問(wèn)題的辦法或方案的思維方法?!景咐侩婁徍碗娕龠^(guò)程逆向順序和方位。順序又指時(shí)序或程序,方位又指方向和位置。序位逆向是指對(duì)事物的順序和方位逆向變動(dòng),以產(chǎn)生新的較佳效果的思維。①時(shí)間順序上逆向思維“種菜種瓜要搶先,遲了不值錢(qián)”。“遲”字做文章,以遲取勝。越夏西紅柿、秋西瓜、冬天結(jié)果的桂圓等紛紛問(wèn)世。物以稀為貴,這些反季節(jié)瓜果都能給農(nóng)民帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益序位逆向
②程序上逆向思維在造船史上,“反向建造”法對(duì)造船的質(zhì)量與速度有著重大影響。③方向上逆向思維火箭是向天上打的,能否向地下打?前蘇聯(lián)工程師米哈伊爾于1968年研制成的鉆井火箭,能穿透土壤、冰層、凍土、巖石,每分鐘鉆進(jìn)10米,重量只有普通鉆機(jī)的1/17,耗能少2/3,效率提高5至8倍,引起鉆井、打樁手段的革命。是從已有事物的結(jié)構(gòu)形式出發(fā)所進(jìn)行的逆向思維,以通過(guò)結(jié)構(gòu)位置的顛倒、置換等技巧,使該事物產(chǎn)生新的性能?!景咐侩p尖銹花針結(jié)構(gòu)或位置逆向加里·沙克是一個(gè)具有猶太血統(tǒng)的老人,退休后,在學(xué)校附近買(mǎi)了一間簡(jiǎn)陋的房子。住下的前幾個(gè)星期還很安靜,不久有3個(gè)年輕人開(kāi)始在附近踢垃圾桶鬧著玩。老人受不了這些噪音,出去跟年輕人談判?!澳銈兺娴谜骈_(kāi)心。”他說(shuō),“我喜歡看你們玩得這樣高興。如果你們每天都來(lái)踢垃圾桶,我將每天給你們每人一塊錢(qián)。”3個(gè)年輕人很高興,更加賣(mài)力地表演“足下功夫”。不料三天后,老人憂愁地說(shuō):“通貨膨脹減少了我的收入,從明天起,只能給你們每人五毛錢(qián)了?!蹦贻p人顯得不大開(kāi)心,但還是接受了老人的條件。他們每天繼續(xù)去踢垃圾桶。一周后,老人又對(duì)他們說(shuō):“最近沒(méi)有收到養(yǎng)老金支票,對(duì)不起,每天只能給兩毛了?!薄皟擅X(qián)?”一個(gè)年輕人臉色發(fā)青,“我們才不會(huì)為了區(qū)區(qū)兩毛錢(qián)浪費(fèi)寶貴的時(shí)間在這里表演呢,不干了!”從此以后,老人又過(guò)上了安靜的日子。介紹了這么多類比方法,大家發(fā)現(xiàn)其實(shí)類比的兩個(gè)事物都是風(fēng)牛馬不相及的。請(qǐng)大家談?wù)勛约旱目捶?。廣州大學(xué)第一章1.3.7頭腦風(fēng)暴法頭腦風(fēng)暴法頭腦風(fēng)暴法,是一種通過(guò)小型會(huì)議的組織形式,讓所有參加者在自由愉快、暢所欲言的氣氛中,自由交換想法或點(diǎn)子,并以此激發(fā)與會(huì)者創(chuàng)意及靈感,使各種設(shè)想在相互碰撞中激起腦海的創(chuàng)造性“風(fēng)暴”,又稱智力激勵(lì)法、BS(Brain-storming)法。頭腦風(fēng)暴法可分為直接頭腦風(fēng)暴法和質(zhì)疑頭腦風(fēng)暴法兩種。頭腦風(fēng)暴法為了更好地運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法,使思維活動(dòng)真正起到互激效應(yīng),必須嚴(yán)格遵守以下四項(xiàng)基本原則:(1)延遲評(píng)價(jià);(2)鼓勵(lì)自由想象;(3)以數(shù)量求質(zhì)量;(4)鼓勵(lì)巧妙地利用并改善他人的設(shè)想。頭腦風(fēng)暴法會(huì)議的組織步驟為:(1)首先要明確會(huì)議的目標(biāo),千萬(wàn)不能無(wú)的放矢;(2)會(huì)議人員以5-10人為宜,包括主持人、記錄員和參加者;(3)選擇合適的主持人;(4)確定記錄員;(5)會(huì)議時(shí)間一般在一小時(shí)以內(nèi),最好不超過(guò)兩小時(shí);(6)對(duì)設(shè)想的評(píng)價(jià)。頭腦風(fēng)暴法質(zhì)疑頭腦風(fēng)暴法直接頭腦風(fēng)暴法采用頭腦風(fēng)暴法組織群體決策時(shí),要集中有關(guān)專家召開(kāi)專題會(huì)議,主持者以明確的方式向所有參與者闡明問(wèn)題,說(shuō)明會(huì)議的規(guī)則,盡力創(chuàng)造融洽輕松的會(huì)議氣氛。一般不發(fā)表意見(jiàn),以免影響會(huì)議的自由氣氛。由專家們“自由”提出盡可能多的方案。提出論題在腦力激蕩會(huì)議前,訂好論題是很必要的。提出的論題一定要表述清楚,不能范圍太大,而是要落在一個(gè)明確的問(wèn)題上,比如“現(xiàn)在手機(jī)里有什么功能是無(wú)法實(shí)現(xiàn),而人們又需要的?”如果論題設(shè)的太大,主持人應(yīng)將其分解成較小的部分,而分別提問(wèn)。實(shí)施方法制作背景資料
腦力激蕩背景資料是給予參與者的邀請(qǐng)函中,提供會(huì)議背景資料的信件;其包含會(huì)議的名稱、論題、日期、時(shí)間、地點(diǎn)。論題以提問(wèn)的形式描述出來(lái),并且會(huì)舉一些設(shè)想為例作為參考。背景資料要提前分發(fā)給予參與者,這樣他們可以事先思考一下論題。實(shí)施方法選擇與會(huì)者主持人要負(fù)責(zé)組建腦力激蕩專家小組,由部分與會(huì)者和一位記錄員組成。一般來(lái)說(shuō)小組由十來(lái)個(gè)成員組成比較行之有效。有許多不同的組合方式,但推薦下文列舉的組合。由幾個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的成員作為項(xiàng)目核心。幾個(gè)項(xiàng)目外的嘉賓,要對(duì)論題感興趣。一個(gè)記錄員,負(fù)責(zé)記錄推薦的設(shè)想。實(shí)施方法創(chuàng)建引導(dǎo)問(wèn)題在腦力激蕩會(huì)議中大家的創(chuàng)造力可能會(huì)逐漸減弱。這個(gè)時(shí)候,主持人應(yīng)該找出一個(gè)問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)大家回答,借以激發(fā)創(chuàng)造力,比如說(shuō):我們能綜合這些設(shè)想嗎?或是說(shuō):換一個(gè)角度看怎么樣?最好在開(kāi)會(huì)前就準(zhǔn)備好一些諸如此類的引導(dǎo)問(wèn)題。實(shí)施方法會(huì)議的進(jìn)行主持人要負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)著腦力激蕩會(huì)議并確保遵循基本規(guī)則。一般會(huì)議分以下幾步驟:熱身階段,向缺少經(jīng)驗(yàn)的與會(huì)者展示一下這種沒(méi)有批評(píng)的氛圍。舉出一個(gè)簡(jiǎn)單的論題用腦力激蕩法來(lái)討論,比如CEO要是退休了會(huì)怎樣?或是微軟的WINDOWS里哪些內(nèi)容能加以改善?主持人宣布論題,如需要再做出進(jìn)一步解釋。主持人向腦力激蕩專家小組征求意見(jiàn)。如果沒(méi)有當(dāng)即提出的設(shè)想,主持人提出引導(dǎo)問(wèn)題來(lái)激發(fā)大家的創(chuàng)造力。所有與會(huì)者各自說(shuō)出自己的想法,由記錄員做記錄。為表述清楚,與會(huì)者往往需要對(duì)自己的設(shè)想加以詳細(xì)闡述。時(shí)間到,主持人依照會(huì)議宗旨將所有設(shè)想進(jìn)行整理并鼓勵(lì)大家討論。把所有設(shè)想歸類?;仡櫿麄€(gè)列表,以保證每個(gè)人都理解這些設(shè)想。去除重復(fù)的設(shè)想和顯然難以實(shí)現(xiàn)的設(shè)想。主持人對(duì)所有與會(huì)者表示感謝并依次給予贊賞。過(guò)程鼓勵(lì)參與者把不能陳述的主意記錄下來(lái)遲一點(diǎn)再提出。記錄員應(yīng)該給每個(gè)主意編號(hào),以便主持人能使用這些號(hào)碼鼓勵(lì)參與者提出更多的建議來(lái)達(dá)到目標(biāo),例如主持人說(shuō):我們已經(jīng)有44條,讓我們達(dá)到50條吧!記錄員應(yīng)該口頭重復(fù)她或他逐字記錄的主意,以確保所記內(nèi)容與提出者想要陳述的意思相吻合。當(dāng)同時(shí)有很多主意被提出時(shí),與主題最相關(guān)的具有優(yōu)先權(quán)。這是為了鼓勵(lì)參與者能對(duì)前一個(gè)主意做更詳盡的描述。在腦力激蕩會(huì)議中,經(jīng)理和高層不鼓勵(lì)參與會(huì)議,這是因?yàn)檫@樣做可能會(huì)約束和降低“四項(xiàng)基本規(guī)則”的效果,特別是奇思妙想的產(chǎn)生。評(píng)估腦力激蕩并不是為了提出主意讓他人去評(píng)估和選擇。通常在最后階段,本組成員會(huì)自己評(píng)估這些主意并從中挑選出解決問(wèn)題的方法。被挑選出來(lái)的解決方案不應(yīng)要求小組成員擁有不具備或不能獲得的技能和資源。如果必須要這種額外資源或技巧,在解決方案的第一部分就必須提出來(lái)。這里需要一個(gè)衡量整個(gè)過(guò)程進(jìn)展和成功的方法。貫徹整個(gè)解決方案的每一步都必須對(duì)小組成員透明,并有責(zé)任分配給每一人以便他們?cè)谄渲袚?dān)任重要的角色。在項(xiàng)目還未明朗時(shí),必須有一個(gè)共同的決策過(guò)程來(lái)推進(jìn)協(xié)作努力的成果并對(duì)任務(wù)進(jìn)行重新分配。在重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)上,需要有評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)來(lái)決定小組討論是否朝著最終的答案行進(jìn)。在整個(gè)過(guò)程中需要不斷的鼓勵(lì),以便讓參與者保持他們的熱情。廣州大學(xué)第一章1.3.8奧斯本檢核表法奧斯本檢核表法就是以提問(wèn)的方式,根據(jù)創(chuàng)造或解決問(wèn)題的需要,列出一系列提綱式的提問(wèn),形成檢核表,然后對(duì)問(wèn)題進(jìn)行討論,最終確定最優(yōu)方案的方法。奧斯本檢核表法九大問(wèn)題奧斯本檢核表法奧斯本檢核表法的注意事項(xiàng):(1)對(duì)所列舉的事項(xiàng)逐條核檢,確保不遺漏;(2)盡量多核檢幾遍,以確保較為準(zhǔn)確地選擇出所需創(chuàng)新與發(fā)明的方面;(3)進(jìn)行檢索時(shí),可將每一大類問(wèn)題作為一種單獨(dú)的創(chuàng)新方法來(lái)運(yùn)用;(4)核檢方式可根據(jù)需要進(jìn)行多種變化。
(1)現(xiàn)有的產(chǎn)品和事物是否還有其他用途?是否稍加改進(jìn)就能擴(kuò)大它的用途?某個(gè)東西,“還能有其他什么用途?”、“還能用其他什么方法使用它?”……這能使我們的想象活躍起來(lái)。當(dāng)我們擁有某種材料,為擴(kuò)大它的用途,打開(kāi)它的市場(chǎng),就必須善于進(jìn)行這種思考。德國(guó)有人想出了300種利用花生的實(shí)用方法,僅僅用于烹調(diào),他就想出了100多種方法。橡膠有什么用處?有家公司提出了成千上萬(wàn)種設(shè)想,如用它制成:床毯、浴盆、人行道邊飾、衣夾、鳥(niǎo)籠、門(mén)扶手、等。爐渣有什么用處?廢料有什么用處?邊角料有什么用處?……當(dāng)人們將自己的想象投入這條廣闊的“高速公路”上就會(huì)以豐富的想象力產(chǎn)生出更多的好設(shè)想。
(2)能否借用或模仿現(xiàn)有的產(chǎn)品或事物?
當(dāng)倫琴發(fā)現(xiàn)“X光”時(shí),并沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到這種射線的任何用途。因而當(dāng)他發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)具有廣泛用途時(shí),他感到吃驚。通過(guò)聯(lián)想借鑒,現(xiàn)在人們不僅已用“X光”來(lái)治療疾病,外科醫(yī)生還用它來(lái)觀察人體的內(nèi)部情況。同樣,電燈在開(kāi)始時(shí)只用來(lái)照明,后來(lái),改進(jìn)了光線的波長(zhǎng),發(fā)明了紫外線燈、紅外線加熱燈、滅菌燈等等??茖W(xué)技術(shù)的重大進(jìn)步不僅表現(xiàn)在某些科學(xué)技術(shù)難題的突破上,也表現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)成果的推廣應(yīng)用上。一種新產(chǎn)品、新工藝、新材料,必將隨著它的越來(lái)越多的新應(yīng)用而顯示其生命力。
(3)現(xiàn)有產(chǎn)品或事物可否通過(guò)改變獲得新品?如汽車,有時(shí)改變一下車身的顏色,就會(huì)增加汽車的美感,從而增加銷售量。又如面包,給它裹上一層芳香的包裝,就能提高嗅覺(jué)誘力。據(jù)說(shuō)婦女用的游泳衣是嬰兒衣服的模仿品,而滾柱軸承改成滾珠軸承就是改變形狀的結(jié)果。
(4)現(xiàn)有產(chǎn)品能否擴(kuò)大?在自我發(fā)問(wèn)的技巧中,研究“再多些”與“再少些”這類有關(guān)聯(lián)的成分,能給想象提供大量的構(gòu)思設(shè)想。使用加法和乘法,便可能使人們擴(kuò)大探索的領(lǐng)域?!盀槭裁床挥酶蟮陌b呢?”——橡膠工廠大量使用的粘合劑通常裝在一加侖的馬口鐵桶中出售,使用后便扔掉。有位工人建議粘合劑裝在五十加侖的容器內(nèi),容器可反覆使用,節(jié)省了大量馬口鐵。“能改變一下成分嗎?”——牙膏中加入某種配料,成了具有某種附加功能的牙膏。
(5)現(xiàn)有產(chǎn)品或事物能否縮小?前面一條沿著“藉助于擴(kuò)大”、“藉助于增加”而通往新設(shè)想的渠道,這一條則是沿留“藉助于縮小”、“藉助于省略或分解”的途徑來(lái)尋找新設(shè)想。袖珍式收音機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、摺疊傘等就是縮小的產(chǎn)物。沒(méi)有內(nèi)胎的輪胎,盡可能刪去細(xì)節(jié)的漫畫(huà),就是省略的結(jié)果。
(6)現(xiàn)有產(chǎn)品有無(wú)替代產(chǎn)品?如在汽體中用液壓傳動(dòng)來(lái)替代金屬齒輪,又如用充氬的辦法來(lái)代替電燈泡中的真空,使鎢絲燈泡提高亮度。通過(guò)取代、替換的途徑也可以為想象提供廣闊的探索領(lǐng)域。
(7)現(xiàn)有產(chǎn)品能否成心調(diào)整?重新安排通常會(huì)帶來(lái)很多的創(chuàng)造性設(shè)想。飛機(jī)誕生的初期,螺旋槳安排在頭部,后來(lái),將它裝到了頂部,成了直升飛機(jī),噴氣式飛機(jī)則把它安放在尾部,說(shuō)明通過(guò)重新安排可以產(chǎn)生種種創(chuàng)造性設(shè)想。商店柜臺(tái)的重新安排,營(yíng)業(yè)時(shí)間的合理調(diào)整,電視節(jié)目的順序安排,機(jī)器設(shè)備的布局調(diào)整……都有可能導(dǎo)致更好的結(jié)果。
(8)現(xiàn)有產(chǎn)品或事物可否顛倒?這是一種反向思維的方法,它在創(chuàng)造活動(dòng)中是一種頗為常見(jiàn)和有用的思維方法。第一次世界大戰(zhàn)期間,有人就曾運(yùn)用這種“顛倒”的設(shè)想建造艦船,建造速度也有了顯著的加快。
(9)現(xiàn)行的產(chǎn)品或事物可否組合?例如把鉛筆和橡皮組合在一起成為帶橡皮的鉛筆,把幾種部件組合在一起變成組合機(jī)床,把幾種金屬組合在一起變成種種性能不同的合金,把幾件材料組合在一起制成復(fù)合材料,把幾個(gè)企業(yè)組合在一起構(gòu)成橫向聯(lián)合……廣州大學(xué)第一章1.3.9形態(tài)分析法形態(tài)分析法形態(tài)分析法就是把需要解決的問(wèn)題分解成若干基本因素(構(gòu)成此問(wèn)題的基本組成部分),并分別列出實(shí)現(xiàn)每個(gè)因素的所有可能的形態(tài)(技術(shù)手段),然后用矩陣表方式進(jìn)行排列組合,以產(chǎn)生解決問(wèn)題的系統(tǒng)方案或發(fā)明設(shè)想。工作步驟:1.確定對(duì)象2.分析形態(tài)3.組合篩選基本原則:1.分解原則2.組合原則實(shí)施步驟:(1)明確地提出問(wèn)題.并加以解釋,(2)把問(wèn)題分解成若干個(gè)基本組成部分,每個(gè)部分都有明確的定義。并且有其特性;(3)建立一個(gè)包含所有基本組成部分的多維矩陣(形態(tài)模型),在這個(gè)矩陣中應(yīng)包含所有可能的總的解決方案;(4)檢查這個(gè)矩陣中所有的總方案是否可行.并加以分析和評(píng)價(jià);(5)對(duì)各個(gè)可行的總方案進(jìn)行比較,從中選出一個(gè)最佳的總方案。方法評(píng)價(jià):優(yōu)點(diǎn):對(duì)一項(xiàng)"未來(lái)技術(shù)"(即形態(tài)模型中的一個(gè)總方案)的可行性分析缺點(diǎn):當(dāng)組合個(gè)數(shù)過(guò)多時(shí).即總方案的個(gè)數(shù)太多時(shí).第四步的可行性研究就比較困難注意事項(xiàng)
在運(yùn)用形態(tài)分析過(guò)程中要注意把好技術(shù)要素分析和技術(shù)手段的確定這兩道關(guān)。比如在對(duì)洗衣機(jī)的技術(shù)要素進(jìn)行分析時(shí),應(yīng)著重從其應(yīng)具備的基本功能入手,對(duì)次要的輔助功能暫可忽視。在尋找實(shí)現(xiàn)功能要求的技術(shù)手段時(shí),要按照先進(jìn)、可行的原則進(jìn)行考慮,不必將那些根本不可能采用的技術(shù)手段填入形態(tài)分析表中,以避免組合表過(guò)于龐大。當(dāng)然,一旦形態(tài)分析法能結(jié)合電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,從龐大的組合表中進(jìn)行最佳方案的探索也是辦得到的。案例:采用形態(tài)分析法對(duì)洗衣機(jī)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),分析盛裝衣服、分離污物、控制洗滌三個(gè)功能因素,對(duì)每個(gè)功能因素進(jìn)行求解,考慮3個(gè)功能因素的洗衣機(jī)方案有4×4×3=48種,根據(jù)某些評(píng)價(jià)指標(biāo),就可以選擇出優(yōu)秀的方案進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。案例:第二次世界大戰(zhàn)期間,美國(guó)情報(bào)部門(mén)探聽(tīng)到法西斯德國(guó)正在研制一種新型巡航導(dǎo)彈,但費(fèi)盡心機(jī)也難以獲得有關(guān)技術(shù)情報(bào)。然而,火箭專家茲維基博士卻在自己的研究室里,輕而易舉地搜索出法西斯德國(guó)正在研制并嚴(yán)加保密的乃是帶脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)的巡航導(dǎo)彈。茲維基博士難道有特異功能?沒(méi)有。他能夠坐在研究室里獲得技術(shù)間諜都難以弄到的技術(shù)情報(bào),是因?yàn)檫\(yùn)用了他稱之為“形態(tài)分析”的思考方法。形態(tài)分析法,是一種以系統(tǒng)搜索觀念為指導(dǎo),在對(duì)問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析和綜合基礎(chǔ)上用網(wǎng)絡(luò)方式集合各因素設(shè)想的方法。茲維基博士運(yùn)用此法時(shí),先將導(dǎo)彈分解為若干相互獨(dú)立的基本因素,這些基本因素的共同作用便構(gòu)成任何一種導(dǎo)彈的效能,然后針對(duì)每種基本因素找出實(shí)現(xiàn)其功能要求的所有可能的技術(shù)形態(tài)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行排列組合,結(jié)果共得到576種不同的導(dǎo)彈方案。經(jīng)過(guò)—一過(guò)篩分析,在排除了已有的、不可行的和不可靠的導(dǎo)彈方案后,他認(rèn)為只有幾種新方案值得人們開(kāi)發(fā)研究,在這少數(shù)的幾種方案中,就包含有德國(guó)法西斯正在研制的方案。從這些案例中大家可以得到什么啟發(fā)呢?廣州大學(xué)第一章1.3.10質(zhì)量功能展開(kāi)方法質(zhì)量功能展開(kāi)方法質(zhì)量功能展開(kāi)(QualityFunctionDeployment,QFD)是一種立足于在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中最大限度地滿足顧客需求的系統(tǒng)化、用戶驅(qū)動(dòng)式的質(zhì)量保證與改進(jìn)方法。質(zhì)量功能展開(kāi)的實(shí)施步驟:(1)確定顧客需求;(2)產(chǎn)品規(guī)范;(3)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案確定;(4)零件規(guī)劃;(5)零件設(shè)計(jì)及工藝工程設(shè)計(jì);(6)工藝規(guī)劃;(7)工藝/質(zhì)量控制。對(duì)于如何將顧客需求一步一步地分解和配置到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的各個(gè)過(guò)程中,需要采用QFD瀑布式分解模型。其中質(zhì)量屋(HouseofQuality,HOQ)為將顧客需求轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品技術(shù)需求、以及進(jìn)一步將產(chǎn)品技術(shù)需求轉(zhuǎn)換為關(guān)鍵零件特性、將關(guān)鍵零件特性轉(zhuǎn)換為關(guān)鍵工藝步驟和將關(guān)鍵工藝步驟轉(zhuǎn)換為關(guān)鍵工藝/質(zhì)量控制參數(shù)等QFD瀑布式分解提供了一個(gè)基本工具。一個(gè)完整的質(zhì)量屋包括6個(gè)部分,即顧客需求、技術(shù)需求、關(guān)系矩陣、競(jìng)爭(zhēng)分析、屋頂和技術(shù)評(píng)估。競(jìng)爭(zhēng)分析和技術(shù)評(píng)估又都由若干項(xiàng)組成。在實(shí)際應(yīng)用中,視具體要求的不同,質(zhì)量屋結(jié)構(gòu)可能會(huì)略有不同。具體案例:CD-R/RW刻錄機(jī)的開(kāi)發(fā)日本信濃株式會(huì)社是開(kāi)發(fā)生產(chǎn)Plextor品牌的著名光驅(qū)廠商,由于市場(chǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,為了與索尼,松下等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手對(duì)抗、搶占市場(chǎng)份額,迫切需要開(kāi)發(fā)出由光驅(qū)的只讀功能向光盤(pán)刻寫(xiě)升級(jí)、并具有競(jìng)爭(zhēng)力的CD-R/RW刻錄機(jī)新產(chǎn)品。原始資料至質(zhì)量需求的轉(zhuǎn)換表序號(hào)資料屬性原始資料場(chǎng)景要求項(xiàng)目質(zhì)量需求性別年齡1男30可以快速保存文件公司歷史文件存檔刻寫(xiě)速度快譯碼速度快光盤(pán)轉(zhuǎn)速快2男32即使有外力撞擊也能正??虒?xiě)電腦機(jī)箱掉落或被撞擊刻寫(xiě)過(guò)程穩(wěn)定緩存內(nèi)存容量大緩存欠載現(xiàn)象少抗干擾數(shù)據(jù)傳輸抗干擾強(qiáng)3女25可以刻錄各種規(guī)格的光盤(pán)光盤(pán)規(guī)格不同能刻錄各種規(guī)格的光盤(pán)對(duì)應(yīng)規(guī)格齊4男40增強(qiáng)刻錄兼容性光盤(pán)產(chǎn)自不同廠商與其他廠商產(chǎn)品兼容對(duì)應(yīng)規(guī)格齊可寫(xiě)光盤(pán)品牌多序號(hào)資料屬性原始資料場(chǎng)景要求項(xiàng)目質(zhì)量需求性別年齡5男35數(shù)據(jù)傳輸有保障刻錄重要數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)能以多種方式傳輸傳輸方式多傳輸質(zhì)量高傳輸速率高抗干擾性強(qiáng)6女45操作簡(jiǎn)單不了解刻錄機(jī)可自調(diào)刻錄條件刻錄條件最佳能自行檢查故障自我診斷7男36光盤(pán)不會(huì)由于故障燒壞使用時(shí)間很長(zhǎng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和故障故障自我診斷很少燒盤(pán)燒盤(pán)概率小支持不同格式的寫(xiě)入文件格式不同能刻寫(xiě)不同格式刻錄方式多……………………………
在顧客需求的各個(gè)項(xiàng)目指標(biāo)中,抽出技術(shù)要素;將技術(shù)要素用親和圖法聚類,求得更高一級(jí)科目并確定其名稱。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)顧客需求進(jìn)行技術(shù)特性的描述,如“緩存內(nèi)存容量大”可以抽出技術(shù)要求“緩存量”、“欠載次數(shù)”、“燒盤(pán)率”;“光盤(pán)轉(zhuǎn)速快”可以抽出的技術(shù)要求有“光盤(pán)轉(zhuǎn)速”、“傳輸率”等等。序號(hào)資料屬性質(zhì)量需求質(zhì)量要素性別年齡特性特性特性特性特性1男30譯碼速度快寫(xiě)入速度傳輸率光盤(pán)轉(zhuǎn)速快光盤(pán)轉(zhuǎn)速傳輸率2男32緩存內(nèi)存容量大緩存量欠載次數(shù)燒盤(pán)率緩存欠載現(xiàn)象少欠載次數(shù)燒盤(pán)率數(shù)據(jù)傳輸抗干擾性強(qiáng)傳輸方式故障率3女25對(duì)應(yīng)規(guī)格齊規(guī)格數(shù)品牌數(shù)4男40對(duì)應(yīng)規(guī)格齊規(guī)格數(shù)品牌數(shù)可寫(xiě)光盤(pán)品牌多品牌數(shù)方式數(shù)5男35數(shù)據(jù)傳輸方式多傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸速率高傳輸率寫(xiě)入速度燒盤(pán)率數(shù)據(jù)傳輸抗干擾性強(qiáng)傳輸方式傳輸率故障率6女45刻錄條件最佳操作容易性調(diào)整激光激光強(qiáng)度品牌數(shù)故障率故障自我診斷激光強(qiáng)度故障率傳輸方式7男36故障自我診斷激光強(qiáng)度故障率傳輸方式燒盤(pán)概率小欠載次數(shù)燒盤(pán)率故障率方式數(shù)刻錄方式多規(guī)格數(shù)方式數(shù)…………………質(zhì)量需求轉(zhuǎn)化為質(zhì)量特性顧客/質(zhì)量需求展開(kāi)一次水平需求二次水平需求三次水平需求刻寫(xiě)光盤(pán)品質(zhì)高刻寫(xiě)速度快譯碼速度快光盤(pán)轉(zhuǎn)速高刻寫(xiě)過(guò)程穩(wěn)定緩存內(nèi)存容量大緩存欠載現(xiàn)象少燒盤(pán)概率小規(guī)格方式多記錄方式多對(duì)應(yīng)規(guī)格齊可寫(xiě)光盤(pán)品牌多刻寫(xiě)精度高刻錄條件最佳刻寫(xiě)激光強(qiáng)度可調(diào)整故障自我診斷數(shù)據(jù)傳輸快傳輸方式多傳輸速率高抗干擾性強(qiáng)廣州大學(xué)第一章1.3.11TRIZ理論簡(jiǎn)介T(mén)RIZ理論TRIZ理論是一類系統(tǒng)的創(chuàng)新方法,在實(shí)踐應(yīng)用中可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程,而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品與技術(shù)。是由前蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇?阿奇舒勒(G.S.Altshuller)帶領(lǐng)研究群體,自1946年開(kāi)始,在分析研究了世界各國(guó)250萬(wàn)件專利的基礎(chǔ)上提出的。20世紀(jì)80年代中期前,TRIZ理論被稱為“神奇的點(diǎn)金術(shù)”,僅能應(yīng)用在前蘇聯(lián)范圍內(nèi),此后,隨著前蘇聯(lián)解體,一批前蘇聯(lián)科學(xué)家移居歐美等國(guó)家,才逐漸把TRIZ理論推向世界TRIZ是俄文“ТеорияРещепияИзобретателъскихЗадач”的首字母縮寫(xiě),按照“ISO/R9-1968E”把俄文轉(zhuǎn)換為拉丁字母以后,就成為現(xiàn)在的“TRIZ”。“TRIZ”譯成英文為T(mén)heoryofInventiveProblemSolving,縮寫(xiě)為“TIPS”,譯成中文即“發(fā)明問(wèn)題解決理論”,也稱“萃智”。TRIZ理論包括創(chuàng)新思維方法(包括理想解)、發(fā)明原理、沖突矩陣、分離原理、76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解、ARIZ算法、技術(shù)進(jìn)化法則、科學(xué)效應(yīng)、功能分析、資源分析等,如圖所示。TRIZ求解流程為四個(gè)階段:描述問(wèn)題、分析問(wèn)題、問(wèn)題求解、方案評(píng)價(jià),如圖所示。TRIZ理論矛盾矩陣表案例:紡織工藝流程的改進(jìn)應(yīng)用背景:紡織印涂工藝過(guò)程中,織物要經(jīng)過(guò)印涂輥進(jìn)行印涂。印涂輥的結(jié)構(gòu)中,有一個(gè)存放涂敷混合物的料槽。涂敷混合物是一種乳液狀的粘著劑。凹版印輥的表面是一些雕刻好的印刷單元,它的一半浸在料槽里面的涂敷混合物中,當(dāng)凹版印輥轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,印輥表面上那些雕刻好的印刷單元在槽中被涂上涂料。這些涂料經(jīng)過(guò)一個(gè)修理鏟的休整,印輥表面多余的涂層被清除,被清除的涂敷混合物回到料槽中被再次利用。印輥休整后,與一個(gè)向下扎壓的橡皮輥相遇??椢锞褪菑倪@兩個(gè)輥之間通過(guò),織物在印輥和橡皮輥之間受到扎壓。在扎壓的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微小的真空。涂敷混合物由于真空的吸合而離開(kāi)印刷滾筒,涂在織物的表面。這個(gè)特殊的涂敷過(guò)程使布料表面產(chǎn)生涂層,因而不再用浸泡織物的方法來(lái)產(chǎn)生涂層。經(jīng)過(guò)這個(gè)工藝的織物含有濕涂層,接著該織物被卷入到加熱的干燥罐中進(jìn)行脫水,這樣涂層就粘著在織物的面上。問(wèn)題描述:
印涂輥的結(jié)構(gòu)有如下部分組成:1、橡皮輥;2、凹版印輥;3、涂敷混合物;4、修理鏟;5、織物。
系統(tǒng)存在的技術(shù)矛盾有:在這個(gè)操作中,機(jī)器的速度提高了,但是涂層的重量減輕了。我們需要的是一種方法來(lái)使我們?cè)黾油糠笏俣鹊耐瑫r(shí)提供足夠的涂層重量。
系統(tǒng)存在的物理矛盾有:處理過(guò)程同時(shí)必須既快又慢。解決思路和關(guān)鍵步驟:本實(shí)例應(yīng)用TRIZ理論來(lái)解決問(wèn)題。
如圖:涂敷過(guò)程的圖形說(shuō)明在生產(chǎn)過(guò)程中,我們要求涂敷部件應(yīng)能完成這樣的操作:增加涂敷速度的同時(shí)使織物有足夠的厚涂層。我們利用技術(shù)矛盾矩陣來(lái)嘗試解決上面提出的問(wèn)題。
矩陣表中,使系統(tǒng)提高的技術(shù)特性是:速度(Speed),表中第9號(hào)參數(shù);
矩陣表中,使系統(tǒng)惡化的技術(shù)特性是(矛盾的特性):移動(dòng)物體的重量(Weightofmovingobject),表中第1號(hào)參數(shù)。最終結(jié)果:由矩陣表的顯示,我們得出最可能解決矛盾的四個(gè)創(chuàng)新原理,這四個(gè)創(chuàng)新原理分別是:11#創(chuàng)新原理:事先對(duì)策預(yù)防
35#創(chuàng)新原理:物體的物理或化學(xué)狀態(tài)變化
27#創(chuàng)新原理:用便宜、壽命短的物品替代
28#創(chuàng)新原理:機(jī)械系統(tǒng)的替代A應(yīng)用11#創(chuàng)新原理建議:改進(jìn)過(guò)程中,通過(guò)事先使用某些對(duì)策,來(lái)增加物體的可靠性。要解決的問(wèn)題:涂層重量隨涂敷速度增加而減少。解決方向:改變織物的物理特性或涂敷物的物理特性,增加相互間的吸附能力。解決方案:1、對(duì)織物進(jìn)行化學(xué)處理:添加某種化學(xué)物質(zhì)來(lái)改進(jìn)織物的濕面特性,織物增加了對(duì)涂敷物的吸附能力,這樣就能保證織物在涂敷速度增加的同時(shí)吸附上更多的涂敷物。2、對(duì)涂敷物進(jìn)行化學(xué)處理:添加某種化學(xué)物質(zhì),使涂敷物的粘性增加,更利于涂敷物在織物的表面吸附。B應(yīng)用35#創(chuàng)新原理建議:改變物體的各種狀態(tài)參數(shù),如改變物體的密度,彈性程度或溫度等。要解決的問(wèn)題:涂層重量隨涂敷速度增加而減少。解決方向:改變織物的組成或改變涂敷物的物理特性。解決方案:如果織物改為100%的棉織物,織物能成功地吸附涂敷物,這是由于棉纖維固有的棉芯吸附特性,但這樣的改變將會(huì)完全改變我們的最終產(chǎn)品。這種改變,既改變最終產(chǎn)品的物理特性(抗張強(qiáng)度,延展性和手感),又改變織物本身的成本(100%的棉織物比棉/化纖比例為50/50的合
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