機械創(chuàng)新設計 課件 第一章 緒論_第1頁
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第一章緒論機械創(chuàng)新設計目標課程目標知識目標掌握IASE創(chuàng)新方法,具備創(chuàng)新方法的應用能力。能力目標具備機構(gòu)與機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計能力。素質(zhì)目標創(chuàng)新、集成、變換。目標知識內(nèi)容1機械創(chuàng)新設計2創(chuàng)新方法發(fā)展與現(xiàn)狀3常用的創(chuàng)新方法簡介什么是創(chuàng)新設計?創(chuàng)新設計需要方法嗎?1.1機械創(chuàng)新設計怎么保護創(chuàng)新設計?創(chuàng)新設計是指充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力,利用現(xiàn)有的相關科技成果進行創(chuàng)新構(gòu)思,設計出具有科學性、創(chuàng)造性、新穎性及實用性成果的一種實踐活動。創(chuàng)新是設計本質(zhì)的要求,是設計的核心、靈魂、及追求。創(chuàng)新設計是創(chuàng)新理念與設計實踐的結(jié)合,發(fā)揮創(chuàng)造性的思維,將科學、技術(shù)、文化、藝術(shù)、社會、經(jīng)濟融匯在設計之中,設計出具有新穎性、創(chuàng)造性和實用性的新產(chǎn)品。創(chuàng)新設計可以從以下幾個側(cè)重點出發(fā):1)從用戶需求出發(fā),以用戶為中心,滿足用戶的需求。2)從挖掘產(chǎn)品功能出發(fā),賦予老產(chǎn)品以新的功能、新的用途。3)從成本設計理念出發(fā),采用新材料、新方法、新技術(shù),降低產(chǎn)品成本、減少缺陷、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品競爭力。創(chuàng)新設計分為:1)無中生有,根據(jù)用戶需求或市場調(diào)研結(jié)果設計全新的產(chǎn)品。2)別出心裁,挖掘已有產(chǎn)品的新功能或新用途,讓現(xiàn)有產(chǎn)品煥發(fā)新生命。3)查漏補缺,針對已有產(chǎn)品的不足,探求補足的方法或降低成本,使現(xiàn)有產(chǎn)品物美價廉。創(chuàng)新方法是創(chuàng)新活動中帶有普遍規(guī)律性的方法與技巧,能夠協(xié)助人們實施創(chuàng)新過程。它是通過研究一個個具體的創(chuàng)新過程,例如創(chuàng)新的產(chǎn)品是如何設計的?創(chuàng)新的方案是如何構(gòu)思的?方案又如何變?yōu)楝F(xiàn)實等,從而揭示創(chuàng)新的一般規(guī)律和方法。創(chuàng)新設計成果具有以下特點:1)目的性:任何創(chuàng)新設計都有一定的目的,這個特性貫徹于創(chuàng)新設計過程的始終。2)變革性:創(chuàng)新設計是對已有事物的改革和革新,是普通技術(shù)人員不易想到的技術(shù)方案。3)新穎性:創(chuàng)新是對現(xiàn)有的不合理事物的揚棄,革除過時的內(nèi)容,確立新事物。4)實用性:創(chuàng)新成果具有實際應用價值,能夠制造或者使用,并且能夠產(chǎn)生積極效果。創(chuàng)新設計成果有時以發(fā)明的形式展現(xiàn),發(fā)明是應用自然規(guī)律解決技術(shù)領域中特有問題而提出創(chuàng)新性方案、措施的過程和成果。發(fā)明是一種新穎的技術(shù)成果,提供前所未有的東西,或提供比以往技術(shù)更為先進的東西。1.2創(chuàng)新方法發(fā)展與現(xiàn)狀創(chuàng)新方法是從哪里來的呢?創(chuàng)新方法現(xiàn)狀怎么樣了?創(chuàng)新方法未來如何發(fā)展呢?1912年,美國經(jīng)濟學家約瑟夫·熊彼特首次提出創(chuàng)新(Innovation)的概念,并認為技術(shù)創(chuàng)新是資本主義經(jīng)濟增長的主要動力,由此拉開了創(chuàng)新理論研究的序幕。在分析眾多學者研究成果的基礎上,發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新方法就是在技術(shù)創(chuàng)新過程中,創(chuàng)新主體針對待解決的問題,進行分析、形成新設想、產(chǎn)生新方案、解決問題的系統(tǒng)性方法和策略。創(chuàng)新方法由來最早的創(chuàng)新方法可追溯到公元4世紀的啟發(fā)法,現(xiàn)已發(fā)展到三百多種。這里按照時間順序,將創(chuàng)新方法的發(fā)展歷程分為三個階段:遠古研究階段(公元4世紀~19世紀)、近代研究階段(20世紀初~20世紀50年代)、現(xiàn)代研究階段(20世紀60年代~至今)。創(chuàng)新方法發(fā)展的遠古階段提出了“啟發(fā)方法(heuristics)”,亦稱為探索法,是人們根據(jù)一定的經(jīng)驗,在問題空間內(nèi)進行搜索,尋求解決問題的經(jīng)驗,從而快速解決目標問題的一種方法。啟發(fā)法的內(nèi)涵實質(zhì)上是“單憑經(jīng)驗的方法”、有根據(jù)的推測、直覺的判斷或者只是常識,典型的啟發(fā)法是試錯法(Trailanderror,亦稱為試探或試湊)。這個階段也發(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年英國哲學家密爾提出了聯(lián)想四法則:接近律、類似律、對比律、因果律,進而推動了聯(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世紀初~20世紀50年代,主要的創(chuàng)新方法是頭腦風暴法、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、公理化設計法、和田十二法、質(zhì)量功能展開QFD(QualityFunctioDeployment)等。

目前對創(chuàng)新方法的研究主要是對已有創(chuàng)新方法改善,例如檀潤華團隊在研究TRIZ的基礎上提出了破壞性創(chuàng)新使能技術(shù)、集成創(chuàng)新使能技術(shù)、漸進性創(chuàng)新使能技術(shù)等創(chuàng)新方法,趙敏團隊在整合TRIZ理論的集成上提出了U-TRIZ理論。創(chuàng)新方法發(fā)展現(xiàn)狀在國外,Otto等通過QFD(質(zhì)量功能展開)將用戶需求與設計過程集成,Lee提出QFD與功能分析及發(fā)明問題解決理論(TRIZ)中沖突矩陣相結(jié)合解決概念設計中的技術(shù)沖突問題,Teminko將QFD與TRIZ的理想解相結(jié)合。在國內(nèi),河北工業(yè)大學檀潤華教授將TRIZ技術(shù)進化原理與過程建模方法IDEF3相結(jié)合,建立了基于結(jié)構(gòu)進化的產(chǎn)品設計過程模型,將TRIZ與QFD相結(jié)合建立了二者集成的概念設計過程模型;河北工業(yè)大學曹國忠副教授將AD(公理化設計)與TRIZ中的功能基、效應集成,形成SAFE集成型概念設計過程模型,將功能、效應和實例相結(jié)合提出了FEE(Function-Effect-Example)概念設計過程模型;通過上述的分析,可以看出創(chuàng)新方法研究呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢:(1)創(chuàng)新方法朝系統(tǒng)化、理論化、實踐化的方向發(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行研究,比較多的軟件都是基于TRIZ理論或可拓學,而未對創(chuàng)新方法全面進行篩選并形成系統(tǒng)原型和輔助工具。

創(chuàng)新方法發(fā)展趨勢(2)群體創(chuàng)新方法日益受到重視創(chuàng)造力究其本質(zhì)是個體的一種屬性,然而由于它通常僅能在群體創(chuàng)新活動中被有效開發(fā),因而,大多數(shù)創(chuàng)新方法都是在特定的團隊內(nèi)(如在企業(yè)、研發(fā)機構(gòu)中)提出并實施的,如智力激勵法、綜攝法、KJ法等都是針對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科交叉、會聚的方法

隨著系統(tǒng)工程理論、復雜系統(tǒng)學說和知識管理理論的提出,對創(chuàng)新方法的研究越來越朝多學科交叉、會聚的方向發(fā)展。創(chuàng)新方法成為涉及哲學、認知科學、心理學、經(jīng)濟學、系統(tǒng)學、管理學、工程學、信息科學等多個領域的交會學科。創(chuàng)新的展望現(xiàn)代噴氣民用飛機空客A380波音-747中國商飛-C919創(chuàng)新的展望未來的飛機1.3常用創(chuàng)新方法簡介古人云:“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”,說明創(chuàng)新也需要創(chuàng)新方法的支持。創(chuàng)新方法是指:協(xié)助人們實施創(chuàng)新過程的方法,或技巧等的總和。

目前世界上共有400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(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,可分為機械式模仿、啟發(fā)式模仿和突破式模仿三種。

1.3.1模擬創(chuàng)新

1、機械式模仿是把別人成功的經(jīng)驗和先進的生產(chǎn)方式直接地吸收過來,加以借用,所以很少獨創(chuàng)。一般用這種模仿方法,是在模仿對象和被模仿者具有相同條件、相同的要求上進行的。也就是說,首先要搞清楚事物在什么地方有問題,找到問題的原因,然后找到被模仿對象究竟先進在什么地方,哪些先進的東西可以模仿、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行的,而是在其他對象的啟發(fā)下,而借用過來作新的創(chuàng)造。例如,目前在廢水處理中應用的活性污泥處理法,在自然界河川中夾雜的有機污泥流入海洋,海洋并不會因此受到污染。原因是什么呢?經(jīng)科學家研究發(fā)現(xiàn),原來是海洋中生長著有消化有機物質(zhì)的凈化細菌,有機物質(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,科學家們就把它借用到現(xiàn)在的廢水處理上來,人們模仿海洋的自凈化作用,設計了一種凈化池,在池中放入有凈化細菌的污泥,然后再鼓入氧氣,使凈化細菌大量繁殖,廢水在凈化細菌的作用下,變成無污染的凈水。

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,人們模仿(蒲公英)發(fā)明了降落傘等等。

1.3.2創(chuàng)意列舉法創(chuàng)意列舉法主要分為屬性列舉法、希望點列舉法、優(yōu)點列舉法和缺點列舉法四種。類型具體解釋說明屬性列舉法先觀察和分析屬性特征,再針對每項特征提出創(chuàng)新構(gòu)想。這種方法是一種創(chuàng)意思維策略。強調(diào)人們在創(chuàng)造的過程中,先觀察和分析事物或問題的屬性特征,然后再針對每項特性提出相應的改良或改變的構(gòu)想。希望點列舉法不斷地提出理想和愿望,針對希望和理想進行創(chuàng)新。這種方法是指人們不斷地提出理想和愿望,針對這些希望和理想,尋找解決問題的對策、實現(xiàn)這些理想和愿望的方法。優(yōu)點列舉法逐一列出事物優(yōu)點,進而探求解決問題的方法和改善的對策。這種方法指的是人們通過逐一列出事物的優(yōu)點,從而尋求解決問題、提出改善對策的方法。缺點列舉法列舉和檢討缺點和不足之處,找出解決問題的方法和改善的對策。與優(yōu)點列舉法相對應,這種方法是人們針對一項事物,不斷地列舉出其缺點和不足之處,然后分析這些缺點,從而找出解決問題和改善對策的方法。創(chuàng)意列舉法案例

類比創(chuàng)新法是根據(jù)兩個或兩類對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同的一種思維形式和邏輯方法。1.3.3綜攝法(類比創(chuàng)新法)綜攝法(類比創(chuàng)新法)直接類比法因果類比法對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)意對象相類似的東西或事物,進行類比創(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診設備,一天到公園散步,看到兩個小孩在玩翹翹板,一個小孩在一頭輕輕地敲翹板,還有一個小孩在另一頭貼耳聽,雖然敲者用力輕,可是聽者卻聽得極清晰。他把要創(chuàng)造的聽診器與這一現(xiàn)象類比,終于獲得創(chuàng)意設計聽診器的方案,世界上聽診器就這樣誕生了。使創(chuàng)意對象“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)意對象的某種要素認同、一致,自我進入“角色”,體現(xiàn)問題,產(chǎn)生共鳴,以獲得創(chuàng)意。擬人類比:

工業(yè)設計經(jīng)常應用擬人類比。著名的薄殼建筑羅馬體育館的設計,就是一優(yōu)秀例證。設計師將體育館的屋頂與人腦頭蓋骨的結(jié)構(gòu)、性能進行了類比:頭蓋骨由數(shù)塊骨片組成,形薄、體輕,但卻極堅固,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。于是薄殼建筑風行起來。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稱的特點,可以通過對稱類比的關系進行創(chuàng)意,獲得人工造物。對稱類比:物理學家狄拉克從描述自由電子運動的方程中,得出正負對稱的兩個能量解。一個能量解對應著電子,那么另一個能量解對應著的是什么呢?狄拉克從對稱類比的思想中提出存在正電子,結(jié)果該假設被實踐證實了。兩個事物之間可能存在著同一種因果關系,因此,可根據(jù)一個事物的因果關系,推測出另一事物的因果關系。因果類比:在合成樹脂中加入發(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)造活動中,常將生物的某些特性運用到創(chuàng)意、創(chuàng)造上的意思。仿生類比:事物屬性之間的關系雖然很復雜,但可以綜合它們相似的特征進行類比。綜合類比:考試模擬就是最綜合的類比,綜合了將來正式考試中可能會出現(xiàn)的題型、覆蓋面、題量和難度,以及考生可能出現(xiàn)的競技心態(tài),使考生對正式考試各種情景有所了解,并能對自己準備的程度作出評價,然后有針對性地做好進一步應考的準備。介紹了這么多類比方法,大家發(fā)現(xiàn)其實類比的兩個事物都是風牛馬不相及的。請大家談談自己的看法。作答主觀題10分組合創(chuàng)新法是指按照一定的技術(shù)原理,通過將兩個或多個功能元素合并,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€領域。1.3.4組合法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,通過組合可以為其增加一些新的附加功能,適應更多用戶的需求。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:有兩個方向插孔的電源插座例8:雙人自行車例9: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,便把劣勢變?yōu)閮?yōu)勢。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,是實現(xiàn)事物整體功能的必要條件。人們囿于有限的實踐,往往習慣于原有的模式,似乎只有自己熟知的結(jié)構(gòu)才是素的次序進行重新組合,也許會出現(xiàn)意料不到的效果。請大家討論一下自己所知道的組合創(chuàng)新案例。作答主觀題10分指將某一領域中已有的原理、技術(shù)、方法、結(jié)構(gòu)、功能等,移植應用到另一領域而產(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。1.3.5移植法移植創(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科(領域)中的科學原理應用于解決其他學科(領域)中的問題。例如:蜻蜓的飛行原理與直升飛機;潛水艇的潛水原理與海豚。技術(shù)移植即把某一領域中的技術(shù)運用于解決其它領域中的問題。

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科、領域中的方法應用于解決其它學科、領域中的問題;

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景點的“小人國”,回來后就把荷蘭的“小人國”的微縮處理方法移植到深圳,融華夏的自然風光、人文景觀于一爐,集千種風物、萬般錦繡于一園,建成了具有中國特色和現(xiàn)代意味的嶄新名勝“錦繡中華”,開業(yè)以來游人如織,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,部分地或整體地運用于另外的某種產(chǎn)品的設計與制造。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。功能移植即通過設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問題。根據(jù)螢火蟲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:仿狗鼻子嗅覺功能,人類造出了電子鼻可以檢測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,科學家利用電子技術(shù)制成了雷達系統(tǒng),能準確快速地識別目標。請同學們自己討論所接觸過使用移植法產(chǎn)生的一些發(fā)明。作答主觀題10分指為達到某一目標,將通常思考問題的思路反轉(zhuǎn)過來,以反常規(guī)、常理或常識的方式去尋找解決問題的新途徑、新方法,通俗說法就是“反過來想一想”,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、過程逆向、序位逆向、結(jié)構(gòu)或位置逆向、觀念逆向等。1.3.6逆向轉(zhuǎn)換法逆向思維方法原理逆向序位逆向過程逆向結(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,丹麥的物理學家奧斯特,發(fā)現(xiàn)了通電導體可使磁針轉(zhuǎn)動的磁效應;1820年,法國的安培發(fā)現(xiàn)通電的螺線管具有與磁石相同的作用。英國物理學家法拉第想:“為什么不能用磁產(chǎn)生電呢?”于是,法拉第開始做各種各樣的試驗,經(jīng)過9年艱苦探索,終于在1831年獲得了成功——發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,由此創(chuàng)制了世界上第一臺發(fā)電機,為人類進入電氣化現(xiàn)代文明開辟了道路。原理逆向灰塵既可以用掃走,也可以吹走,還可以吸走;電動機到發(fā)電機。指從原有事物功能上去進行逆向思維,以尋求解決問題,獲得新的創(chuàng)造發(fā)明的思維方法?!景咐苛袈暀C功能逆向指人們根據(jù)事物某一狀態(tài)的反面來認識事物,從中找到解決問題的辦法或方案的思維方法。【案例】電鋸和電刨過程逆向順序和方位。順序又指時序或程序,方位又指方向和位置。序位逆向是指對事物的順序和方位逆向變動,以產(chǎn)生新的較佳效果的思維。①時間順序上逆向思維“種菜種瓜要搶先,遲了不值錢”。“遲”字做文章,以遲取勝。越夏西紅柿、秋西瓜、冬天結(jié)果的桂圓等紛紛問世。物以稀為貴,這些反季節(jié)瓜果都能給農(nóng)民帶來良好的經(jīng)濟效益序位逆向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10米,重量只有普通鉆機的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)所進行的逆向思維,以通過結(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·沙克是一個具有猶太血統(tǒng)的老人,退休后,在學校附近買了一間簡陋的房子。住下的前幾個星期還很安靜,不久有3個年輕人開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_心?!彼f,“我喜歡看你們玩得這樣高興。如果你們每天都來踢垃圾桶,我將每天給你們每人一塊錢?!?個年輕人很高興,更加賣力地表演“足下功夫”。不料三天后,老人憂愁地說:“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了?!蹦贻p人顯得不大開心,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,老人又對他們說:“最近沒有收到養(yǎng)老金支票,對不起,每天只能給兩毛了。”“兩毛錢?”一個年輕人臉色發(fā)青,“我們才不會為了區(qū)區(qū)兩毛錢浪費寶貴的時間在這里表演呢,不干了!”從此以后,老人又過上了安靜的日子。逆向思維案例請大家討論下逆向思維,給出1-2個逆向的案例。作答主觀題10分頭腦風暴法,是一種通過小型會議的組織形式,讓所有參加者在自由愉快、暢所欲言的氣氛中,自由交換想法或點子,并以此激發(fā)與會者創(chuàng)意及靈感,使各種設想在相互碰撞中激起腦海的創(chuàng)造性“風暴”,又稱智力激勵法、BS(Brain-storming)法。頭腦風暴法可分為直接頭腦風暴法和質(zhì)疑頭腦風暴法兩種。1.3.7頭腦風暴法頭腦風暴法為了更好地運用頭腦風暴法,使思維活動真正起到互激效應,必須嚴格遵守以下四項基本原則:(1)延遲評價;(2)鼓勵自由想象;(3)以數(shù)量求質(zhì)量;(4)鼓勵巧妙地利用并改善他人的設想。頭腦風暴法會議的組織步驟為:(1)首先要明確會議的目標,千萬不能無的放矢;(2)會議人員以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)會議時間一般在一小時以內(nèi),最好不超過兩小時;(6)對設想的評價。頭腦風暴法質(zhì)疑頭腦風暴法直接頭腦風暴法采用頭腦風暴法組織群體決策時,要集中有關專家召開專題會議,主持者以明確的方式向所有參與者闡明問題,說明會議的規(guī)則,盡力創(chuàng)造融洽輕松的會議氣氛。一般不發(fā)表意見,以免影響會議的自由氣氛。由專家們“自由”提出盡可能多的方案。1)提出論題在腦力激蕩會議前,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,而是要落在一個明確的問題上,比如“現(xiàn)在手機里有什么功能是無法實現(xiàn),而人們又需要的?”如果論題設的太大,主持人應將其分解成較小的部分,而分別提問。實施方法2)制作背景資料

腦力激蕩背景資料是給予參與者的邀請函中,提供會議背景資料的信件;其包含會議的名稱、論題、日期、時間、地點。論題以提問的形式描述出來,并且會舉一些設想為例作為參考。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。3)選擇與會者主持人要負責組建腦力激蕩專家小組,由部分與會者和一位記錄員組成。一般來說小組由十來個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。由幾個有經(jīng)驗的成員作為項目核心。幾個項目外的嘉賓,要對論題感興趣。一個記錄員,負責記錄推薦的設想。4)創(chuàng)建引導問題在腦力激蕩會議中大家的創(chuàng)造力可能會逐漸減弱。這個時候,主持人應該找出一個問題來引導大家回答,借以激發(fā)創(chuàng)造力,比如說:我們能綜合這些設想嗎?或是說:換一個角度看怎么樣?最好在開會前就準備好一些諸如此類的引導問題。5)會議的進行主持人要負責領導著腦力激蕩會議并確保遵循基本規(guī)則。一般會議分以下幾步驟:熱身階段,向缺少經(jīng)驗的與會者展示一下這種沒有批評的氛圍。舉出一個簡單的論題用腦力激蕩法來討論,比如CEO要是退休了會怎樣?或是微軟的WINDOWS里哪些內(nèi)容能加以改善?主持人宣布論題,如需要再做出進一步解釋。主持人向腦力激蕩專家小組征求意見。如果沒有當即提出的設想,主持人提出引導問題來激發(fā)大家的創(chuàng)造力。所有與會者各自說出自己的想法,由記錄員做記錄。為表述清楚,與會者往往需要對自己的設想加以詳細闡述。時間到,主持人依照會議宗旨將所有設想進行整理并鼓勵大家討論。把所有設想歸類?;仡櫿麄€列表,以保證每個人都理解這些設想。去除重復的設想和顯然難以實現(xiàn)的設想。主持人對所有與會者表示感謝并依次給予贊賞。6)過程鼓勵參與者把不能陳述的主意記錄下來遲一點再提出。記錄員應該給每個主意編號,以便主持人能使用這些號碼鼓勵參與者提出更多的建議來達到目標,例如主持人說:我們已經(jīng)有44條,讓我們達到50條吧!記錄員應該口頭重復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。當同時有很多主意被提出時,與主題最相關的具有優(yōu)先權(quán)。這是為了鼓勵參與者能對前一個主意做更詳盡的描述。在腦力激蕩會議中,經(jīng)理和高層不鼓勵參與會議,這是因為這樣做可能會約束和降低“四項基本規(guī)則”的效果,特別是奇思妙想的產(chǎn)生。7)評估腦力激蕩并不是為了提出主意讓他人去評估和選擇。通常在最后階段,本組成員會自己評估這些主意并從中挑選出解決問題的方法。被挑選出來的解決方案不應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。這里需要一個衡量整個過程進展和成功的方法。貫徹整個解決方案的每一步都必須對小組成員透明,并有責任分配給每一人以便他們在其中擔任重要的角色。在項目還未明朗時,必須有一個共同的決策過程來推進協(xié)作努力的成果并對任務進行重新分配。在重要轉(zhuǎn)折點上,需要有評判標準來決定小組討論是否朝著最終的答案行進。在整個過程中需要不斷的鼓勵,以便讓參與者保持他們的熱情。就是以提問的方式,根據(jù)創(chuàng)造或解決問題的需要,列出一系列提綱式的提問,形成檢核表,然后對問題進行討論,最終確定最優(yōu)方案的方法。奧斯本檢核表法九大問題1.3.8奧斯本檢核表法奧斯本檢核表法奧斯本檢核表法的注意事項:(1)對所列舉的事項逐條核檢,確保不遺漏;(2)盡量多核檢幾遍,以確保較為準確地選擇出所需創(chuàng)新與發(fā)明的方面;(3)進行檢索時,可將每一大類問題作為一種單獨的創(chuàng)新方法來運用;(4)核檢方式可根據(jù)需要進行多種變化。

(1)現(xiàn)有的產(chǎn)品和事物是否還有其他用途?是否稍加改進就能擴大它的用途?某個東西,“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。當我們擁有某種材料,為擴大它的用途,打開它的市場,就必須善于進行這種思考。德國有人想出了300種利用花生的實用方法,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種設想,如用它制成:床毯、浴盆、人行道邊飾、衣夾、鳥籠、門扶手、等。爐渣有什么用處?廢料有什么用處?邊角料有什么用處?……當人們將自己的想象投入這條廣闊的“高速公路”上就會以豐富的想象力產(chǎn)生出更多的好設想。

(2)能否借用或模仿現(xiàn)有的產(chǎn)品或事物?

當倫琴發(fā)現(xiàn)“X光”時,并沒有預見到這種射線的任何用途。因而當他發(fā)現(xiàn)這項發(fā)現(xiàn)具有廣泛用途時,他感到吃驚。通過聯(lián)想借鑒,現(xiàn)在人們不僅已用“X光”來治療疾病,外科醫(yī)生還用它來觀察人體的內(nèi)部情況。同樣,電燈在開始時只用來照明,后來,改進了光線的波長,發(fā)明了紫外線燈、紅外線加熱燈、滅菌燈等等??茖W技術(shù)的重大進步不僅表現(xiàn)在某些科學技術(shù)難題的突破上,也表現(xiàn)在科學技術(shù)成果的推廣應用上。一種新產(chǎn)品、新工藝、新材料,必將隨著它的越來越多的新應用而顯示其生命力。

(3)現(xiàn)有產(chǎn)品或事物可否通過改變獲得新品?如汽車,有時改變一下車身的顏色,就會增加汽車的美感,從而增加銷售量。又如面包,給它裹上一層芳香的包裝,就能提高嗅覺誘力。據(jù)說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)品能否擴大?在自我發(fā)問的技巧中,研究“再多些”與“再少些”這類有關聯(lián)的成分,能給想象提供大量的構(gòu)思設想。使用加法和乘法,便可能使人們擴大探索的領域?!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?!澳芨淖円幌鲁煞謫??”——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“藉助于擴大”、“藉助于增加”而通往新設想的渠道,這一條則是沿留“藉助于縮小”、“藉助于省略或分解”的途徑來尋找新設想。袖珍式收音機、微型計算機、摺疊傘等就是縮小的產(chǎn)物。沒有內(nèi)胎的輪胎,盡可能刪去細節(jié)的漫畫,就是省略的結(jié)果。

(6)現(xiàn)有產(chǎn)品有無替代產(chǎn)品?如在汽體中用液壓傳動來替代金屬齒輪,又如用充氬的辦法來代替電燈泡中的真空,使鎢絲燈泡提高亮度。通過取代、替換的途徑也可以為想象提供廣闊的探索領域。

(7)現(xiàn)有產(chǎn)品能否成心調(diào)整?重新安排通常會帶來很多的創(chuàng)造性設想。飛機誕生的初期,螺旋槳安排在頭部,后來,將它裝到了頂部,成了直升飛機,噴氣式飛機則把它安放在尾部,說明通過重新安排可以產(chǎn)生種種創(chuàng)造性設想。商店柜臺的重新安排,營業(yè)時間的合理調(diào)整,電視節(jié)目的順序安排,機器設備的布局調(diào)整……都有可能導致更好的結(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)造活動中是一種頗為常見和有用的思維方法。第一次世界大戰(zhàn)期間,有人就曾運用這種“顛倒”的設想建造艦船,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合材料,把幾個企業(yè)組合在一起構(gòu)成橫向聯(lián)合……形態(tài)分析法就是把需要解決的問題分解成若干基本因素(構(gòu)成此問題的基本組成部分),并分別列出實現(xiàn)每個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行排列組合,以產(chǎn)生解決問題的系統(tǒng)方案或發(fā)明設想。1.3.9形態(tài)分析法工作步驟:1.確定對象2.分析形態(tài)3.組合篩選基本原則:1.分解原則2.組合原則實施步驟:(1)明確地提出問題.并加以解釋,(2)把問題分解成若干個基本組成部分,每個部分都有明確的定義。并且有其特性;(3)建立一個包含所有基本組成部分的多維矩陣(形態(tài)模型),在這個矩陣中應包含所有可能的總的解決方案;(4)檢查這個矩陣中所有的總方案是否可行.并加以分析和評價;(5)對各個可行的總方案進行比較,從中選出一個最佳的總方案。方法評價:優(yōu)點:對一項"未來技術(shù)"(即形態(tài)模型中的一個總方案)的可行性分析缺點:當組合個數(shù)過多時.即總方案的個數(shù)太多時.第四步的可行性研究就比較困難注意事項

在運用形態(tài)分析過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。比如在對洗衣機的技術(shù)要素進行分析時,應著重從其應具備的基本功能入手,對次要的輔助功能暫可忽視。在尋找實現(xiàn)功能要求的技術(shù)手段時,要按照先進、可行的原則進行考慮,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,以避免組合表過于龐大。當然,一旦形態(tài)分析法能結(jié)合電子計算機的應用,從龐大的組合表中進行最佳方案的探索也是辦得到的。案例:采用形態(tài)分析法對洗衣機方案進行設計,分析盛裝衣服、分離污物、控制洗滌三個功能因素,對每個功能因素進行求解,考慮3個功能因素的洗衣機方案有4×4×3=48種,根據(jù)某些評價指標,就可以選擇出優(yōu)秀的方案進行具體設計。案例:第二次世界大戰(zhàn)期間,美國情報部門探聽到法西斯德國正在研制一種新型巡航導彈,但費盡心機也難以獲得有關技術(shù)情報。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正在研制并嚴加保密的乃是帶脈沖發(fā)動機的巡航導彈。茲維基博士難道有特異功能?沒有。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,是因為運用了他稱之為“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,在對問題進行系統(tǒng)分析和綜合基礎上用網(wǎng)絡方式集合各因素設想的方法。茲維基博士運用此法時,先將導彈分解為若干相互獨立的基本因素,這些基本因素的共同作用便構(gòu)成任何一種導彈的效能,然后針對每種基本因素找出實現(xiàn)其功能要求的所有可能的技術(shù)形態(tài)。在此基礎上進行排列組合,結(jié)果共得到576種不同的導彈方案。經(jīng)過—一過篩分析,在排除了已有的、不可行的和不可靠的導彈方案后,他認為只有幾種新方案值得人們開發(fā)研究,在這少數(shù)的幾種方案中,就包含有德國法西斯正在研制的方案。請大家對下面的裝置列出形態(tài)學矩陣。作答主觀題10分質(zhì)量功能展開(QualityFunctionDeployment,QFD)是一種立足于在產(chǎn)品開發(fā)過程中最大限度地滿足顧客需求的系統(tǒng)化、用戶驅(qū)動式的質(zhì)量保證與改進方法。1.3.10質(zhì)量功能展開方法質(zhì)量功能展開的實施步驟:(1)確定顧客需求;(2)產(chǎn)品規(guī)范;(3)產(chǎn)品設計方案確定;(4)零件規(guī)劃;(5)零件設計及工藝工程設計;(6)工藝規(guī)劃;(7)工藝/質(zhì)量控制。對于如何將顧客需求一步一步地分解和配置到產(chǎn)品開發(fā)的各個過程中,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、以及進一步將產(chǎn)品技術(shù)需求轉(zhuǎn)換為關鍵零件特性、將關鍵零件特性轉(zhuǎn)換為關鍵工藝步驟和將關鍵工藝步驟轉(zhuǎn)換為關鍵工藝/質(zhì)量控制參數(shù)等QFD瀑布式分解提供了一個基本工具。一個完整的質(zhì)量屋包括6個部分,即顧客需求、技術(shù)需求、關系矩陣、競爭分析、屋頂和技術(shù)評估。競爭分析和技術(shù)評估又都由若干項組成。在實際應用中,視具體要求的不同,質(zhì)量屋結(jié)構(gòu)可能會略有不同。案例:CD-R/RW刻錄機的開發(fā)日本信濃株式會社是開發(fā)生產(chǎn)Plextor品牌的著名光驅(qū)廠商,由于市場結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,為了與索尼,松下等競爭對手對抗、搶占市場份額,迫切需要開發(fā)出由光驅(qū)的只讀功能向光盤刻寫升級、并具有競爭力的CD-R/RW刻錄機新產(chǎn)品。原始資料至質(zhì)量需求的轉(zhuǎn)換表序號資料屬性原始資料場景要求項目質(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速度快譯碼速度快光盤轉(zhuǎn)速快2男32即使有外力撞擊也能正常刻寫電腦機箱掉落或被撞擊刻寫過程穩(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3女25可以刻錄各種規(guī)格的光盤光盤規(guī)格不同能刻錄各種規(guī)格的光盤對應規(guī)格齊4男40增強刻錄兼容性光盤產(chǎn)自不同廠商與其他廠商產(chǎn)品兼容對應規(guī)格齊可寫光盤品牌多序號資料屬性原始資料場景要求項目質(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6女45操作簡單不了解刻錄機可自調(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光盤不會由于故障燒壞使用時間很長能及時發(fā)現(xiàn)錯誤和故障故障自我診斷很少燒盤燒盤概率小支持不同格式的寫入文件格式不同能刻寫不同格式刻錄方式多……………………………在顧客需求的各個項目指標中,抽出技術(shù)要素;將技術(shù)要素用親和圖法聚類,求得更高一級科目并確定其名稱。項目團隊根據(jù)顧客需求進行技術(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)”、“燒盤率”;“光盤轉(zhuǎn)速快”可以抽出的技術(shù)要求有“光盤轉(zhuǎn)速”、“傳輸率”等等。序號資料屬性質(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譯碼速度快寫入速度傳輸率光盤轉(zhuǎn)速快光盤轉(zhuǎn)速傳輸率2男32緩存內(nèi)存容量大緩存量欠載次數(shù)燒盤率緩存欠載現(xiàn)象少欠載次數(shù)燒盤率數(shù)據(jù)傳輸抗干擾性強傳輸方式故障率3女25對應規(guī)格齊規(guī)格數(shù)品牌數(shù)4男40對應規(guī)格齊規(guī)格數(shù)品牌數(shù)可寫光盤品牌多品牌數(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入速度燒盤率數(shù)據(jù)傳輸抗干擾性強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)整激光激光強度品牌數(shù)故障率故障自我診斷激光強度故障率傳輸方式7男36故障自我診斷激光強度故障率傳輸方式燒盤概率小欠載次數(shù)燒盤率故障率方式數(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)量需求展開一次水平需求二次水平需求三次水平需求刻寫光盤品質(zhì)高刻寫速度快譯碼速度快光盤轉(zhuǎn)速高刻寫過程穩(wěn)定緩存內(nèi)存容量大緩存欠載現(xiàn)象少燒盤概率小規(guī)格方式多記錄方式多對應規(guī)格齊可寫光盤品牌多刻寫精度高刻錄條件最佳刻寫激光強度可調(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TRIZ理論是一類系統(tǒng)的創(chuàng)新方法,在實踐應用中可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進程,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)帶領研究群體,自1946年開始,在分析研究了世界各國250萬件專利的基礎上提出的。20世紀80年代中期前,TRIZ理論被稱為“神奇的點金術(shù)”,僅能應用在前蘇聯(lián)范圍內(nèi),此后,隨著前蘇聯(lián)解體,一批前蘇聯(lián)科學家移居歐美等國家,才逐漸把TRIZ理論推向世界1.3.11TRIZ理論簡介TRIZ是俄文“Теория

РещепияИзобретателъскихЗадач”的首字母縮寫,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TheoryofInventiveProblemSolving,縮寫為“TIPS”,譯成中文即“發(fā)明問題解決理論”,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個標準解、ARIZ算法、技術(shù)進化法則、科學效應、功能分析、資源分析等,如圖所示。TRIZ求解流程為四個階段:描述問題、分析問題、問題求解、方案評價,如圖所示。TRIZ理論矛盾矩陣表案例:紡織工藝流程的改進應用背景:紡織印涂工藝過程中,織物要經(jīng)過印涂輥進行印涂。印涂輥的結(jié)構(gòu)中,有一個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,當凹版印輥轉(zhuǎn)動的時候,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)過一個修理鏟的休整,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,與一個向下扎壓的橡皮輥相遇。織物就是從這兩個輥之間通過,織物在印輥和橡皮輥之間受到扎壓。在扎壓的過程中,會產(chǎn)生一個微小的真空。涂敷混合物由于真空的吸合而離開印刷滾筒,涂在織物的表面。這個特殊的涂敷過程使布料表面產(chǎn)生涂層,因而不再用浸泡織物的方法來產(chǎn)生涂層。經(jīng)過這個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行脫水,這樣涂層就粘著在織物的面上。問題描述:

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:在這個操作中,機器的速度提高了,但是涂層的重量減輕了。我們需要的是一種方法來使我們增加涂敷速度的同時提供足夠的涂層重量。

系統(tǒng)存在的物理矛盾有:處理過程同時必須既快又慢。解決思路和關鍵步驟:本實例應用TRIZ理論來解決問題。如圖:涂敷過程的圖形說明在生產(chǎn)過程中,我們要求涂敷部件應能完成這樣的操作:增加涂敷速度的同時使織物有足夠的厚涂層。利用技術(shù)矛盾矩陣來嘗試解決上面提出的問題。

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):移動物體的重量(Weightofmovingobject),表中第1號參數(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創(chuàng)新原理,這四個創(chuàng)新原理分別是:11#創(chuàng)新原理:事先對策預防

35#創(chuàng)新原理:物體的物理或化學狀態(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:機械系統(tǒng)的替代A應用11#創(chuàng)新原理建議:改進過程中,通過事先使用某些對策,來增加物體的可靠性。要解決的問題: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、對織物進行化學處理:添加某種化學物質(zhì)來改進織物的濕面特性,織物增加了對涂敷物的吸附能力,這樣就能保證織物在涂敷速度增加的同時吸附上更多的涂敷物。2、對涂敷物進行化學處理:添加某種化學物質(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的合成纖維織物昂貴的多)。在織物的涂敷過程之前,可應用預熱方法使織物在涂敷過程中吸收涂敷物。預熱方法有利于織物的干燥,也有利于涂敷物的吸收。加熱涂敷物之后,涂敷物的粘度(2,500cps)會降低到將近1,000cps。這優(yōu)化了涂敷物的流體特性,更利于涂敷物從涂敷部件轉(zhuǎn)移到織物上。C應用27#創(chuàng)新原理建議:以便宜的東西代替昂貴的東西,這個方案可改進現(xiàn)存的系統(tǒng),但不能解決系統(tǒng)中的根本問題。要解決的問題:涂層重量隨涂敷速度增加而減少。解決方向:更換部件,用更好的部件來完成涂敷過程。解決方案:將鋼性修理鏟用一個便宜的塑料鏟來替代。從專利中我們發(fā)現(xiàn),塑料鏟更可靠,并適合更好的涂敷重量控制。D

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