创新思维与机械创新设计(ppt)
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机械创新设计第一章-绪论PPT课件
计算机辅助设计
优化设计
虚拟设计
现代 设计 方法
并行设计
可靠性设计
有限元设计-海量PPT模板免费下载
14
第二节 常规设计、现代设计与创新设计
三、创新设计
创新设计是指设计人员在设计中发挥创造性,提出新 方案,探索新的设计思路,提供具有社会价值的、新颖 的而且成果独特的设计成果。
其特点是运用创造性思维,强调产品的独特性和新颖 性。其特别强调人在设计过程中,特别是在总体方案、 结构设计中的主导性及创造性作用。
机械加工方法
椰子
化学方法生产 21 -海量PPT模板免费下载
第三节 机械创新设计的内容
一、有关机构的几个名词术语
(1)机构
机器中执行机械运动的装置。
(2)最简机构
发现
发明
创造
创新
原本早已客观 存在的事物, 经过人们不断 努力和探索后 被人们认知的 具体结果。
人们提出或完 成原本不存在 的、经过不断 努力和探索后 提出的或完成 的具体结果。
完成新成果的 过程,但这种 新成果可能有 一定的参照物, 而不强调原本 不存在的事物。
提出或完成 具有独特性、 新颖性和实 用性的理论 或产品的过程。
18 -海量PPT模板免费下载
第二节 常规设计、现代设计与创新设计
2、现代设计方法
采用计算机仿真、优化设计等现代设计方法,可减少消耗 、提高产量,但产品的工序基本同常规设计,生产机械的 本质没有变化。
3、创新设计方法
第一道工序:清洗→设计清洗机。 第二道工序:粉碎、过滤去皮、沉淀制浆、通过型板压制 成条状。
在设计领域中,提出的新的设计理念、新的 设计理论或设计方法,从而得到具有独特性 和新颖性的产品,达到提高设计的质量、缩 短设计时间的目的。
机械创新设计基础ppt课件
29
第三节 影响创造能力的非智力因素
5.组织能力 组织能力是指对杂乱的局面或事物进行
妥善安排,合理调配的指挥运筹能力。
30
第四节 影响创造能力的智力因素
我们要培养自己的创造能力,就应该 注重上述这些非智力训练,除此之外,搞 创造发明还必需具有一定的知识,知识就 是力量,现代社会已经进入了知识经济的 时代,没有知识必将一事无成。
35
第一节 综合创新原理
图3-2为一种小型车、钻、铣三功能机 床。它是适应小型企业、修理服务行业加 工修配小型零件运用综合原理开发设计出 来的小型多功能 机床。安的设计特点是: 以车床为基础,综合钻床、铣床主要箱而 成的。
36
37
第一节 综合创新原理
从大量的创新实践中可知, 综合就是创造。
38
13
第一节 人类的思维
抽象思维是以抽象的概念、判断和推 论为形式的思维方式,概念是客观事物本 质属性的反映,判断是两个概念的联系, 推论则是两个以上判断的联系。
14
第一节 人类的思维
2.发散思维与收敛思维 发散思维又叫分散思维、求异思维、
开放思维等。它是根据提供的信息,多方 位寻求问题的答案的思维方式。
6
第四节 机械创新设计
3.技术方案设计——进行总体设计和结构设 计,完成产品全部生产图纸,编制设计说 明书、工艺卡等 技术文件 总体设计要树立全局观念、首先要考 虑各子系统的分解。按照执行系统、传动 系统、操纵系统、支承形式的顺序找出实 现各功能的作用原理,再考虑实现系统总 功能的要求,将各分功能的作用原理进行 合理的组合,在众多的原理方案中选择几 个,然后进行综合评价,如对可靠性、成 本、寿命、适用性等比较选优。
7
第四节 机械创新设计
第三节 影响创造能力的非智力因素
5.组织能力 组织能力是指对杂乱的局面或事物进行
妥善安排,合理调配的指挥运筹能力。
30
第四节 影响创造能力的智力因素
我们要培养自己的创造能力,就应该 注重上述这些非智力训练,除此之外,搞 创造发明还必需具有一定的知识,知识就 是力量,现代社会已经进入了知识经济的 时代,没有知识必将一事无成。
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第一节 综合创新原理
图3-2为一种小型车、钻、铣三功能机 床。它是适应小型企业、修理服务行业加 工修配小型零件运用综合原理开发设计出 来的小型多功能 机床。安的设计特点是: 以车床为基础,综合钻床、铣床主要箱而 成的。
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第一节 综合创新原理
从大量的创新实践中可知, 综合就是创造。
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第一节 人类的思维
抽象思维是以抽象的概念、判断和推 论为形式的思维方式,概念是客观事物本 质属性的反映,判断是两个概念的联系, 推论则是两个以上判断的联系。
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第一节 人类的思维
2.发散思维与收敛思维 发散思维又叫分散思维、求异思维、
开放思维等。它是根据提供的信息,多方 位寻求问题的答案的思维方式。
6
第四节 机械创新设计
3.技术方案设计——进行总体设计和结构设 计,完成产品全部生产图纸,编制设计说 明书、工艺卡等 技术文件 总体设计要树立全局观念、首先要考 虑各子系统的分解。按照执行系统、传动 系统、操纵系统、支承形式的顺序找出实 现各功能的作用原理,再考虑实现系统总 功能的要求,将各分功能的作用原理进行 合理的组合,在众多的原理方案中选择几 个,然后进行综合评价,如对可靠性、成 本、寿命、适用性等比较选优。
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第四节 机械创新设计
机械创新设计-绪论PPT课件
点评:构成我们学习的最大障碍是已知的东西,而不是 未知的东西。
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42
(4)多向性
善于从多种不同角度考虑问题,是创新 设计的重要特征。
点评:有时换个方向考虑,会使前进的道路豁然开朗、 柳暗花明。
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43
(5)连动性
创造性思维也是一种连动思维,它引导人 们由已知探索未知,开阔思路。连动思维包括 纵向、横向、逆向思维。纵向思维针对某现象 和问题进行纵深思考,探寻其本质而得到新的 启示。横向思维通过某一现象联想到特点与它 相似和相关的事物,从而发现新应用。逆向思 维针对现象、问题和解法,分析其相反的方面, 从另一角度探寻新的途径。
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2.创新设计的特点
(1)独创性
独创性体现为敢于提出与前人、众人不同 的见解,敢于打破一般思维的常规惯例,寻找 更合理的新原理、新机构、新功能、新材料, 独创性能使设计方案标新立异,不断创新。
点评:发现问题、提出问题有时候比解决问题更重要!
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40
(2)实用性
实用性体现在对市场的适应性和可生产 性两方面,创新设计的最终目的在于应用。
第一章 绪 论
第一节 创新与社会进步
1. 创新是人类文明进步的原动力 机械发展的历史是一部创新的历史。
指南车
地动仪
水碾
我国古代在机械研制方面有许多杰出的发明创造。
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2
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3
哈格里沃斯发明的 “珍妮纺纱机”
法国陆军技术军官古诺发明了世 界上第一辆蒸汽动力车
1898年问世的“雷诺”牌汽车
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23
普通钳口工作面
适合平面刚性材料物体的夹持
机械创新设计ppt课件
.
第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析
平口钳工作块
.
第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析
平口钳工作块
.
第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析
平口钳工作块
问题:市场上为何不见这种钳子?
.
第五节 发动机主体机构的创新设计案例分析
单缸发动机机构
.
第五节 发动机主体机构的创新设计案例分析
单缸发动机机构工作周期
2. 体积过大,应用前景不好
外齿轮 . 外齿轮
第一节 平动齿轮传动机构
平行四边形机构与内啮合 齿轮机构II型串联组合一的 特点:
外齿轮
i12
Z2 Z1 Z2
1. 当Z1和Z2相差不大时, 可实现大传动比传动;
2. 运转时惯性力大,影 响运动的平稳性。
3. 效率高。 4. 体积大。
外齿轮 内齿轮
外齿轮
第二节 机构应用创新设计案例分析
三.Stewart机构的应用创新设计
Fast之父 南仁东先生
我国在贵州建造的世界上
最大的天文望远镜(直径
φ500m) FAST 项 目 的 原
理图
.
第二节 机构应用创新设计案例分析
三.Stewart机构的应用创新设计
西安电子科技大学与北京理 工大学以及郑州解放军信息
平行四边形机构与内啮合齿轮
.
机构II型串联组合I
第一节 平动齿轮传动机构
三环减速器(外平动齿轮减速 器)的特点:
i12
Z2 Z1 Z2
1. 当Z1和Z2相差不大时, 可实现大传动比传动;
2. 效率高; 3. 体积、重量大; 4. 高速运动时平稳性较差。
三套平行机构并联组合
第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析
平口钳工作块
.
第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析
平口钳工作块
.
第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析
平口钳工作块
问题:市场上为何不见这种钳子?
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第五节 发动机主体机构的创新设计案例分析
单缸发动机机构
.
第五节 发动机主体机构的创新设计案例分析
单缸发动机机构工作周期
2. 体积过大,应用前景不好
外齿轮 . 外齿轮
第一节 平动齿轮传动机构
平行四边形机构与内啮合 齿轮机构II型串联组合一的 特点:
外齿轮
i12
Z2 Z1 Z2
1. 当Z1和Z2相差不大时, 可实现大传动比传动;
2. 运转时惯性力大,影 响运动的平稳性。
3. 效率高。 4. 体积大。
外齿轮 内齿轮
外齿轮
第二节 机构应用创新设计案例分析
三.Stewart机构的应用创新设计
Fast之父 南仁东先生
我国在贵州建造的世界上
最大的天文望远镜(直径
φ500m) FAST 项 目 的 原
理图
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第二节 机构应用创新设计案例分析
三.Stewart机构的应用创新设计
西安电子科技大学与北京理 工大学以及郑州解放军信息
平行四边形机构与内啮合齿轮
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机构II型串联组合I
第一节 平动齿轮传动机构
三环减速器(外平动齿轮减速 器)的特点:
i12
Z2 Z1 Z2
1. 当Z1和Z2相差不大时, 可实现大传动比传动;
2. 效率高; 3. 体积、重量大; 4. 高速运动时平稳性较差。
三套平行机构并联组合
机械创新设计PPT课件
现有事物能否减少、缩小或省略 某些部分 5)能否缩小 能否浓缩化 能否微型化 能否短点 轻点 压缩 分割 简略
现有事物能否用其他材料、元件
6)能否代用 能否用其他原理、方法、工艺
能否用其他结构、动力、设备
.
9
设问法—核检表法 能否调整已知布局 能否调整即定程序 7)能否调整 能否调整日程计划
能否调整规格 能否调整因果关系
8)能否颠倒
能否从相反方向考虑 作用能否颠倒 位置(上下、正反)能否颠倒 现有事物能否组合
9)能否组合 能否原理组合 方案组合 功能组合
能否形状组合 材料组合 部件组合
.
10
设问法—核检表法
2、核检表法的优点
是一种具有较强启发创新思维的方法。
这是因为它强制人去思考,有利于突破一些人不
愿提问题或不善于提问题的心理障碍。提问,尤
.
13
五、设问法— 和田十二法
5、和田十二法又称聪明十二法是我
国创造学者许立言等与上海和田路小学 对奥斯本的检核表法结合和田路小学的 实际而提出的。
具体体现为:加一加、减一减 、 扩一扩、缩一缩、变一变、改一改、联 一联、学一学、代一代、搬一搬、反一 反、定一定。
.
14
设问法
6、案例: 给出一个用核检表法改进玻璃杯的案例
2. 从输入输出两个方向去构思黑匣内的具体内 容
3. 根据黑匣中构思出来的第一层内容进行第二
层方案内容的构思
.
4
自动照明方案构思
约束条件:1、可靠实现开启功 2、易于大批量生产和制造
第一层
第二层
第二层
第一层
行人车辆减少
摄 摄像像装装置置
复杂
天
温度下降
现有事物能否用其他材料、元件
6)能否代用 能否用其他原理、方法、工艺
能否用其他结构、动力、设备
.
9
设问法—核检表法 能否调整已知布局 能否调整即定程序 7)能否调整 能否调整日程计划
能否调整规格 能否调整因果关系
8)能否颠倒
能否从相反方向考虑 作用能否颠倒 位置(上下、正反)能否颠倒 现有事物能否组合
9)能否组合 能否原理组合 方案组合 功能组合
能否形状组合 材料组合 部件组合
.
10
设问法—核检表法
2、核检表法的优点
是一种具有较强启发创新思维的方法。
这是因为它强制人去思考,有利于突破一些人不
愿提问题或不善于提问题的心理障碍。提问,尤
.
13
五、设问法— 和田十二法
5、和田十二法又称聪明十二法是我
国创造学者许立言等与上海和田路小学 对奥斯本的检核表法结合和田路小学的 实际而提出的。
具体体现为:加一加、减一减 、 扩一扩、缩一缩、变一变、改一改、联 一联、学一学、代一代、搬一搬、反一 反、定一定。
.
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设问法
6、案例: 给出一个用核检表法改进玻璃杯的案例
2. 从输入输出两个方向去构思黑匣内的具体内 容
3. 根据黑匣中构思出来的第一层内容进行第二
层方案内容的构思
.
4
自动照明方案构思
约束条件:1、可靠实现开启功 2、易于大批量生产和制造
第一层
第二层
第二层
第一层
行人车辆减少
摄 摄像像装装置置
复杂
天
温度下降
机械创新设计_-__第2章创新思维
演绎思维:从一般的规律来认识特殊的事例。
大自然
归纳出基础物理
演绎出航天科技
航空器升天
归纳总结航天经验
演绎出新的航天技术
在一般看来,演绎思维与归纳思维是相反的,但两者又
是相辅相成的,有了归纳总结,才会有更大的演绎。
机械创新设计 1.2 思维的基本形式
逻辑思 维
从已知的信息中综合出聊到很晚吧!
他的依据是:手上某个部位有伤疤的人是做某 个职业的;那个人手上这个部位有伤疤;结论、那 个人是做这个职业的。
机械创新设计 1.2 思维的基本形式
形象思 维
定义:借助于具体形象来展开的思维过程。 特征:
C 以具体形象为基础,例如“汽车在雨中行驶” C 运用想象,“盲人摸象”的寓言 C 相似性,字迹辨认、方言 形象思维是多途径、多回路的思维
人的左右脑按照一种很有趣的方式分工合作。人 的左脑主要从事逻辑性、条理性的思维;右脑主要 从事形象思维,是创造力的源泉,是艺术和经验学 习的中枢。例如,语言的工作一般由左半脑负责相 比之下,右半脑只对一些简单的语言和数字有反应。
在相当长的一段时间中,人们总以为右半脑是“次要的”脑半球,但 现在我们知道,右半脑在知觉技能方面的功能超过左半球,在对模式、 面孔、音调、情绪识别等方面起着重要作用。
1.3 创新思维的特征与分类
二、 创新思维的分类
1.3 创新思维的特征与分类
比如:通过相似联想,医生由建筑上的爆破联想到人体器官内结石的爆破, 从而发明了医学上的微爆破技术。 比如:由火灾联想到烟雾传感器;由高层建筑联想到电梯等。 比如:由热处理想到冷处理;由吹尘想到吸尘等;21世纪避雷的新思路也 是由对比联想而产生的。
机械创新设计
机械创新设计
机械创新设计创新思维课件
机械创新设计能够提升产业的核心竞 争力,帮助企业在激烈的市场竞争中 获得优势,实现可持续发展。
机械创新设计的挑战与机遇
挑战
机遇
创新思维基础
发散性思维
总结词
发散性思维是一种从一点出发,向各个方向辐射的思维方式,其特点是思路广泛、 思维流畅、不拘一格。
详细描述
在机械创新设计中,发散性思维可以帮助设计师从不同的角度和层次思考问题, 提出多种可能的解决方案。通过联想、想象和多角度思考,设计师可以探索更多 的可能性,从而产生新颖、独特的创意。
详细描述
智能机械手是现代机械设计中的重要应用 之一,它具备高度自动化的操作能力,能 够执行各种复杂的任务。通过引入传感器 和智能控制技术,机械手能够适应不同的 工作环境和任务需求,提高生产效率和自 动化水平。
案例二:环保机械装置的创新设计
总结词
详细描述
案例三:高效传动系统的设计
总结词
详细描述
机械创新设计的未来展望
技术发展趋势
智能化
数字化 绿色化
市场机遇与挑战
市场机遇 市场挑战
人才培养与教育
01
培养创新思维
培养具备创新思维和创新能力的 人才,是推动机械创新设计发展 的关键。
02
03
强化实践教育
跨学科合作
加强实践教育和实践能力的培养, 让学生在实际项目中锻炼和成长。
鼓励不同学科之间的合作与交流, 打破传统学科界限,推动跨学科 的创新设计。
逆向思 维
总结词 详细描述
机械创新设计方法论
设计思维流程
概念生成
详细设计
定义问题
方案评估
优化改进
创新设计工具
CAD软件
计算分析软件
机械创新设计06PPT课件
-
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⑷特种加工机床
随着工件形状的日益复杂,以及材料的特殊性能(高 硬度材料及高脆性材料),引入了电加工、超声波加工的 方法,为机床开辟了新的领域。图中超声波加工原理是: 利用火花放电时能烧毁金属表面的电蚀现象进行金属的加 工。另外图中还显示了电解原理的磨削加工示意图及超声 波加工的应用实例。
-
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机械系统创新设计实例
随着科技的发展,对机械产品的精度要求越来越高。例如宇宙 飞行用陀螺仪中的30mm球形转子,要求其不圆度不大于0.12um;导 弹控制系统的齿轮传动允许误差只有几秒。这些高精度的零件当然需 要高精度机床来加工。高精度机床除本身具有高精度以外,主要还附 加了一些特殊的校正、测量与定位装置。如图所示的机构。
-
8
机械系统创新设计实例
1、蒸汽机
⑴原始蒸汽机 17世纪末,法国技师巴本制成了世界 第一台蒸汽机。其工作原理是,通过向汽缸中注水并加热, 水蒸气将活塞推动上去,当活塞被推到汽缸顶部时再撤热, 然后使缸内汽冷却,大气压力便将活塞推下来。该蒸汽机 虽然很原始,但就其具备汽缸与活塞来说是具有划时代意 义的。
-
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机械系统创新设计实例
-
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机械系统创新设计实例
③有效负载:指操作机在工作时臂端可能搬运物体的重量
或所能承受的力及转矩。机器人的有效负载除受到驱动功率 的限制外,还受到材料、环境、运动参数(如速度、加速度 及其方向)的限制。如图示的加拿大手臂,用于航天飞机上 的机器人,额定搬运质量为14500kg,在运动速度较低情况 下能达到29500kg。然而,这种负荷能力只有在太空中失重 条件下才有可能达到。在地球上,该手臂本身重量达410kg, 连自重引起的臂杆变形都无法承受。
机械创新设计案例 ppt课件
机械系统创新设计
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机械系统创新设计
汽车的演变与创新
1 早期的汽车
机械系统创新设计
奔驰一号 1885
戴姆勒一号 1886
机械系统创新设计
2 现代的汽车的发展 2.1 19世纪末~20世纪30年代
完备化和结构完善化: 高速汽油机和柴油机、爱克曼式转向梯形连杆 机构、等速万向节、弧锥齿轮传动、双曲面齿轮传 动、带有同步器的变速器、四轮制动、液压减震器 和充气轮胎等 2.2 20世纪30年代~60年代 方便、舒适、高速、装饰: 2.3 20世纪60年代以后 满足用户要求、环保、节能:
解的组合(总功能解)
实例…
机械系统创新设计
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机械系统创新设计
机械系统创新设计
机械系统创新设计
摇杆式自行车
机械系统创新设计
齿轮传动自行车
机械系统创新设计
高速自行车
水下自行车
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机械系统创新设计
不同材料的自行车
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躺式自行车
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机械系统创新设计
双人自行车
机械系统创新设计
机械系统创新设计
折叠自行车
机械系统创新设计
机械系统创新设计
机械系统创新设计
摩 托 自 行创新设计
机械系统创新设计
机械系统创新设计
占据 交通 碰
人力
空间 堵塞 撞
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二、创新的重要意义
创新是人类文明进步的原动力; 创新是技术和经济发展的源泉; 创新更是一个国家国民经济可持续发展的 基石; “创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴 旺发达的不竭动力”。“一个没有创新能 力的民族,难于屹立于世界民族之林”。 创造发明和创新人才问题早已引起世界各 国的高度重视。
练习:
1. 海洋上空飞着的一只热气球漏气了,需要推下去
一个人减轻一些重量,热气球才能安全飞达彼岸, 而上面三个人都很重要,一个是科学家,他可以 为人们解决难题;一个是粮食专家,他可以使人 们不饿肚子;一个是医生,他可以为人们解除病 痛。你说该推下去哪一个? 2. 一个酒鬼一口气喝了24瓶啤酒,还不够,而他身 上再没有钱买了。好在4个啤酒瓶可以换1瓶酒, 最后他把空酒瓶都用来换酒喝了,请问他一共喝 了多少瓶酒?
式中,K——影响创新能力发挥的环境因素。
创造性因素之间的关系如下:
知识(信息)为创新提供原料 创新活动 创新成果 能力(特别是思维能力)为创新提供手段 创新环境 创造者非智力要素、个性 促进创新思维+创新动力 创新技法
四、创新人才
创新人才——就是具有创新才能的一种综 合型人才。即有理想、知识面广、实践能 力强、体格健全、思维灵活、(人格)素 质优秀的人。也可以说是德、智、体全面 发展,能灵活应用理论知识和实践经验去 解决问题,取得创新成果,达到创新目的 的人。
世界地图
2、理论思维
遵循或应用科学技术原理进行萌发式发明创造的创新思维 形式。即把科学技术原理直接物化的思维形式。 例如,法拉第用他的电磁感应原理发明并制成了世界 上发电机。 又如,大型球面的圆筒刀具对心铣削加工法的发明。
3、逆向思维
案例:1820年,法拉第在作电生磁的实验时,提出了磁 能否产生电的设想。正是这样一个逆向思维,敲响了通向“电磁转换量 论”重大发现的大门,导致了发电机的产生,为人类通往光明和电气化 时代 奠定了基础。
创新思维与机械创新设计
刘继光 教授 2011.05
第一讲 创造性思维与技法
思考几个问题
胶带用起来很不方便,你有什么好办法? 房间中央悬挂着一段铅丝,给你一个錾子和榔头,你能錾 下来一小段铅丝吗? 圆珠笔使用一段时间就出现漏墨,污染纸张,有什么好办 法解决这个问题? 下雨天走路,鞋底上的水容易甩上来打湿裤子,有什么好办 法让水不甩上来? 高速公路中间的隔离绿化带,有什么既安全又不影响汽车 行驶的好办法对绿化带进行修枝? 生活垃圾成为世界各国的难题,你有什么好办法处理它? 塑料废弃物造成的白色污染危害我们的生存环境,有什么 好办法能让它迅速降解? 淡水资源日益匮乏,你有什么好办法很容易让海水淡化 ?
联想创新法:在创新过程中,大脑的 思维往往处于积极的定向联想状态,寻找 相近、类似的事物,触发联想,进行类比, 转移经验,解决问题。
7、侧向思维
案例:1.圆珠笔使用一段时间漏墨,怎么解决?
2.如何设计卫星天线?
侧向思维是将常人思考问题的思路稍加扭转, 另劈蹊径,换一个角度,采用被人忽视的 方法、或利用其他领域解决问题的经验,针对 思考对象,从侧面寻求解决问题的思路的思维 方式。
6、联想思维
案例:1.鲁班发明锯子的故事。 2.矿井中作业通道需要通风,不用的通道必须堵 风,你有什么好办法堵风?
联想思维由某一事物联想另一事物而产生认识的思维 方式。 联想思维能力就是转移经验的能力,就是发现两类事 物之间的类似点,把已有解决问题的经验(原型)转移到 要解决另一类问题上去。 在遇到一个问题,或萌发一个创造性设想时,怎样才 能想得巧妙呢?灵活的发散和巧妙的联想是获得成功构思 的重要方法和捷径。
内容提要
什么是创新 创新的重要意义 创新成果 创新人才 创造性思维与技法 创造性思维训练
一、什么是创新
一般说来,创新就是创造,创新就是首创 前所未有的事物和理论。
创新就是有目的地根据已知去发现未知的 活动,即发现新的规律、新的物质、建立 新的理论,发明新的技术与方法,设计并制造 出新的产品的总称。
8、颠倒思维
案例:1.珍妮纺织机发明的故事。 2.诸葛亮的空城计。 颠倒思维是将思考对象的整体、部分或有 关性能颠倒过来,以求得到新的思考途径的思 维方式。 颠倒思维包括:上下颠倒、左右颠倒、前后 颠倒、大小颠倒、动静颠倒、快慢颠倒、有无颠 倒、是否颠倒、正负颠倒、内外颠倒、长短颠倒、 主次颠倒、好坏颠倒、等等。
三、创新成果
创新过程:就是创造者解决问题的过程,即创造 者应用知识、使知识活化的过程,也就是创造者 艰苦劳动的过程。 创新成果:即创新活动的结果。创新成果取决于 创造者的创新动机和创新才能,以下面公式表示: 创新成果=创新动机×创新才能 创新动机:有了强烈的创新动机,才能产生强大 的创新动力、持之以恒的创新积极性和主动性、 才能具有高度责任感和坚持不懈的牺牲精神。 才能=智能:是具有知识和对知识活化与应用水 平的高低。智能包括智力和能力。
又如,前苏联车工邱吉柯夫一天正在高速车削时突 然停电,工件与刀具牢牢粘在一起。邱吉柯夫对这一现 象深入分析,是因工件与刀具剧烈摩擦生热使金属表面 熔化而粘结,由此受到启发发明了“摩擦焊接法”。 再如,法国魏格纳卧病在床休息,望着墙壁上的世 界地图发呆,他发现两条奇特的曲线——南美巴西东海 岸突出部分曲线与非洲哈麦隆西海岸凹进部分曲线非常 相似(如图),这一直观感觉使他产生一个突如其来的顿 悟——莫非这两块土地过去是一块大陆?后来经过地质 考证,创立了“大陆板块漂移学说”。
10、克弱思维 一个成功人士,无一不是在克服自身弱点, 战胜一个又一个困难而取得成功的。 李政道在听一位同事演讲,才知道非线性方 程有一种叫孤子的解。他找来了有关孤子的文献, 学习的同时还挑别人的弱点,果然发现文献都是 研究一维的孤子,而物理学有广泛意义的三维空 间,这显然存在弱点。他瞄准这个弱点,经过几 个月的潜心研究,找到一种新的孤子理论,适用 于处理三维空间的亚原子过程,取得了新的科研 成果。
5、分离与合并思维 例:解决四棱台凹坑模辊的加工。
分、合思维是将思考对象的有关部分从思 想上将它们分离 或合并。 马克思的唯物辩证法、曹冲称象、中西医结合、机电一 体化等都是分、合思维创新的事物。 分离思维可以“化腐朽为神奇”,合并思维可以由交叉 组合而创新。
组合创新法:通过功能、原理、结构等方面组合 变化,获得解决问题的新颖设计和独特功能的方法。 阿波罗宇宙飞船技术,其中没有一项是新的突 破,都是现存技术。问题的关键在于组合成为新 的系统后,实现精确无误的系统管理,成为当代 最大型的发明创造结晶。 数控机床是电子计算机和机械技术的组合。 摩擦焊接是由摩擦生热同焊接方法组合而成。 组合创新法基于合并思维,是常用的重要创新 方法,“组合”代表着技术发展的趋势。组合可 以是任意的,各种各样的事物要素都可以进行组 合。 这里的组合可以是联合、混合或结合,也可以是 综合或化合。但是,组合后必须产生新的效果。
五、创造性思维与方法
创造性思维:就是平常人不常用的、灵活的思考 问题的方式方法。 创造性思维的外在表现:外在表现形式为灵活、 多变、思路开阔。 创造性思维的特点:独创性、联动推理性、多向 性、跨越性、综合性。 创新方法:就是创新的技巧与方法。并在创造性 构思过程中促进思维富有变化、提高思维灵活性 的技巧与方法。创新方法与创造性思维密不可分。 常用创造性思维与方法:
智力——对客观事物的认识能力。智力与学历关 系密切。 能力——就是人(们)能胜任某项任务的本领。 个人能力与个人经历关系密切,经历事物能产生经验, 经验多了能力就强了,本领就大了。 创新能力——创造者产生平常人所难以预见的新 的想法和新的事物的 能力。 影响创新能力的因素如下式:
创新能力=K×创造性要素(人格+思维+方法) ×知识量
1、思维的基本类型:
形象思维 是借助于形象化客体,通过选择、分析、综合,由 形象和图画来显示事物的形态。是靠经验解决问题的思维方式。 逻辑思维 是借助抽象概念,进行分析、综合、演绎、推理和 判断来揭示事物本质的思维活动。是靠概念和推理解决问题的一 种思维方式。 灵感思维 是人类对问题长期苦苦思索之后,借助直觉启示而 对问题得到突如其来的顿悟或理解。 灵感思维是创新思维中最重要的形式之一。而形象思维和逻辑 思维在创新过程中也是经常应用的。 例如,高歌在研究发动机燃烧时,发现气体喘流紊乱是燃烧不 稳定的原因。怎样才能稳定呢?他想到在西北地区劳动时观察到沙 漠里气流吹过沙丘很稳定,因此他将燃烧器表面改为沙丘表面果然 克服了紊乱状态,由此发明了“沙丘驻涡火焰稳定器”。
虽然各种类型创新人才的才能结构是不完全相同 的,但他们都具有较强的观察能力、记忆能力、思维 能力、想象能力和完成能力,因为: 观察能力——是才能结构的“眼睛”; 记忆能力——是才能结构的“存储器”; 思维能力——是才能结构的“中枢”; 想象能力——是才能结构的“翅膀”; 完成能力——是才能转化为物质力量的 “转换器”。 其中,思维能力和想象能力更是创新才能结构的 “灵魂”。
中科院院士钱钟韩老人的一生就是质疑的一生, 大凡小事他都要问个为什么。正是他的质疑人格, 在数学领域有所建树。 质疑思维的科学态度是既尊重名人和权威,虚心 学习他们丰富的知识和经验,又以科学和事实为依 据对已有的理论提出质疑,还要敢于超过前人,再 进行新的创造,使人类认识世界和改造世界的能力 不断增强。
爱因斯坦是一位不大喜欢抽象数学的直观型物理学家, 他在创建广义相对论过程中,头几年几乎没有多大进展。 数学家G.比克的提醒,使他注意到了自己数学上的弱点, 并刻苦学习了非欧几何的黎曼几何和张量分析等数学理论, 弥补了自己的不足,不久完成了广义相对论的研究,创造 了运用数学方法解决物理学问题的一个奇迹。 可见,如果爱因斯坦早掌握这一数学工具,广义相对 论完全可能早几年问世。 另外,高斯、黎曼等数学家早已期待非欧几何在物理 学的体现,但他们因为没有去克服自己在物理思想方面的 弱点而未能创立广义相对论。