机械设计基础 教学课件 ppt 作者 李正峰 蒋利强 主编 杜春宽 副主编22.pptVIP

* * 第22章 创新设计简介 §22.1创新思维 §22.2创新技法 §22.3创新设计的形成 §22.1 创新思维 22.1.1 创新思维的特点 ①独创性。 ②多向性。 ③联动性。 ④跨越性。 22.1.2创新思维的类型 创新思维是多种思维形式的协调统一，也是智力因素和非智力因素的和谐统一。创新思维的类型，可从不同的角度划分。根据思维过程是否严格遵守逻辑规则可分为逻辑思维和非逻辑思维。 §22.2 创新技法 1．逆向思维创新法 从与原目标相对的逆向求解进行发明式创新，有时会取得惊人的成就。 例如日本诺贝尔奖获得者江崎玲于奈，在研究他的得奖项目时，让助手官原百合子在旁协助做晶体管材料的纯度提高实验，但因总难以绝对去除杂质而苦无良策，这时，刚到职不久的官原小姐忍不住说：“再这样下去，纯度恐怕永远也提高不了，既然杂质不易清除，还不如增加一些杂质试试看，听了官原的话，江崎茅塞顿开，几经试验，终于发现了“隧道效应”，并由此发明了隧道二极管。 2．联想创新法 具有丰富的想像力是许多发明家的特质。想像力可能是一种天赋，但也可以通过后天不断地训练来获得，特别是与职业相关的想像力，更只能通过持续的职业实践才能产生。 a)传统台虎钳工作原理 b)快速装夹台虎钳工作原理 图 22-1 台虎钳的改进 3．组合创新法 组合法是指将两种或两种以上的技术、事物、产品、材料等进行有机的组合，以产生新的事物或成果的创新技法。 4．加减创新法 把原有的事物有意识地增加扩大或减少，是一种常用的创新方法。 加法创新是指以原有事物为主体和基础进行延拓、衍生，而不是多个事物的简单组合。 例如数控机床，它是在普通机床上附加数控装置产生的新型机床。 5．观察分析创新法 观察分析创新法是指人们通过感官或科学仪器，有目的、有计划地对研究对象进行反复细致的观察，再通过思维器官的综合分析，以解释研究对象本质及其规律的一种方法。现象是指事物在发生、发展和变化中的外部形式和表面特征。创新者通过对现象的观察分析，从中发现问题或产生创新意念。 6．移植创新法 创新虽然是为了产生前所未有的新事物，但创新活动并非从零开始，凭空杜撰，而是以他人积累的劳动成果为起点，继承前人的优秀思维成果和科学方法，借鉴他人的长处或吸取其教训，进行创新。移植创新法是是指借用某一领域的成果，引用、渗透到其它领域，用以变革和创新。即利用先进的检测仪器，在分析的基础上进行改进仿制。 7．其它创新技法 1) 类比法 类比法是将所研究和思考的事物与人们熟悉的、并与之有共同点的某一事物进行对照和比较，从比较中找到它们的相似点和不同点，并进行逻辑推理，在同种求异或异中求同中实现创新。 2) 换元法 换元法是指人们在创新过程中，采用替换或代换的方法，使研究不断深入，思路获得更新。 3) 还原法 还原法是指返回创新原点。即在创新活动中，追根寻源找到事物的原点，再从原点出发寻找各种解决问题的途径。 4) 穷举法 穷举法又称为列举法，是一种辅助的创新技法。列举法将问题逐一列出，将事物的细节全面展开，使人们容易找到问题的症结所在，从各个细节入手探索创新途径。 5) 集智法 集智法是指集中大家智慧，并激励智慧，进行创新。 §22.3创新设计的形成 创新设计的形成是创新理念与设计实践的结合。发挥创新思维， 将科学、技术、文化、艺术、社会、经济融汇在设计之中，设计出具有新颖性、创造性和实用性的新产品。创新设计可以从以下几个侧重点出发： ①从用户需求出发，以人为本，满足用户的需求。 ②从挖掘产品功能出发，赋予老产品以新的功能、新的用途。 ③从成本设计理念出发，采用新材料、新方法、新技术，降低产品成本、提高产品质量、提高产品竞争力。 例：试对台式电风扇进行改进设计和转产分析。 这是对现有老产品进行改进或转产的创新设计，通过提问发现其应该改进之处，从而开发出适销对路的新产品。提问： ①稍加改进后能否转作他用? ②能否对其结构形状做某些改变? ③能否增(减)某些功能或改变某些尺寸? ④能否对其作某些方面的替代? ⑤现有技术能否组合成新的风扇产品? 解决上述问题的途径： ①将电风扇稍加改造可制成鼓风机、抽风机、吸尘器等新产品。 ②改变其结构可设计出落地扇、吊扇和壁扇等；改变造型可设计出圆形之外的方形、动物外形、卡通人物造型风扇等。 ③增加夜间照明功能、定时喷