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創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維基礎(chǔ)和創(chuàng)新技法講義-資料下載頁(yè)

2025-01-14 20:20本頁(yè)面
  

【正文】 2) 法國(guó)化學(xué)家?guī)鞝柼赝?(Courtois)把海藻燒成灰,把灰浸在水中,從水中提取白色的晶體硝酸鉀; 3) 他繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),希望在海藻灰中找到新的物質(zhì),但始終沒發(fā)現(xiàn); 4) 1811年,一天他養(yǎng)的一只貓將實(shí)驗(yàn)桌上的一個(gè)裝濃硫酸的燒杯打翻,濃硫酸正好倒進(jìn)了海藻灰浸出液的燒杯里,突然升起一股紫色的蒸氣。他立即注意這一意外現(xiàn)象,并重復(fù)了實(shí)驗(yàn),收集這種紫色的氣體,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一種新元素 ——”碘 ” 。 5) 1814年這一元素被定名為碘,取希臘文紫色的意義。 102 4. 意外事件發(fā)現(xiàn)機(jī)遇 例: 碘元素的發(fā)現(xiàn) ! 組合創(chuàng)新法 1)20世紀(jì)最偉大的科學(xué)成就之一,但 “ 阿波羅 ” 宇宙飛船技術(shù)中沒有一項(xiàng)新的突破,都是現(xiàn)有技術(shù)的組合。 2)工程開始于 1961年 5月,至 1972年 12月第 6次登月成功結(jié)束,歷時(shí)約 11年,耗資 255億美元。 103 突破型發(fā)明 +組合型發(fā)明 組合創(chuàng)新法 ——指按照一定的技術(shù)原理,通過將兩個(gè)或多個(gè)功能元素合并,從而形成一種具有新功能的新產(chǎn)品、新工藝、新材料的創(chuàng)新方法。 例 1: 美國(guó) “ 阿波羅 ” 登月計(jì)劃 ! 例 2: 蒸汽機(jī)時(shí)代的產(chǎn)生 ! 1) 1688年法國(guó)物理學(xué)家德尼斯 帕潘,用一個(gè)圓筒和活塞制造出第一臺(tái)簡(jiǎn)單蒸汽機(jī); 2) 1698英國(guó)人托易斯 塞維利發(fā)明了蒸汽抽水機(jī),主要用于礦井抽水; 3) 1705年紐克曼綜合帕潘和塞維利發(fā)明的優(yōu)點(diǎn),創(chuàng)造了空氣蒸汽機(jī); 4) 1796年 瓦特 制成了有分離冷凝器的單動(dòng)式蒸汽機(jī); 5) 1782年瓦特又成功地制造了聯(lián)協(xié)式蒸汽機(jī); 6) 1784年瓦特對(duì)它進(jìn)行了改進(jìn),為它增加了一種自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)速率的裝置,使它能適用于各種機(jī)械的運(yùn)動(dòng)。從此之后,紡織業(yè)、采礦業(yè)、冶金業(yè)、造紙業(yè)、陶瓷業(yè)等工業(yè)部門,都先后采用蒸汽機(jī)作為動(dòng)力了; 7) 1807年,美國(guó)人富爾把瓦特的蒸汽機(jī)裝在輪船上,從此航運(yùn)中的帆船時(shí)代結(jié)束; 8) 1814年,英國(guó)人史蒂芬把瓦特的蒸汽機(jī)裝在火車上,陸路運(yùn)輸?shù)男聲r(shí)代開始; 9) 19世紀(jì)三、四十年代,蒸汽機(jī)在歐洲和北美廣泛采用,這就是所謂 “ 蒸汽時(shí)代 ” 。 104 功能組合 1) 1914年秋天,英國(guó)遠(yuǎn)征軍在法國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)上向德國(guó)軍隊(duì)發(fā)動(dòng)進(jìn)攻 ,德國(guó)軍隊(duì)?wèi){借塹壕、鐵絲網(wǎng)用機(jī)槍向英國(guó)士兵狂掃 ,英軍士兵成排成排倒在血泊中。 2) 英國(guó)隨軍記者貝斯特 斯文頓目睹這一慘景,心靈受到巨大震撼。萌發(fā)奇想能否把牽引火炮的拖拉機(jī)改裝成不怕槍彈、能夠越野的 “ 陸地戰(zhàn)艦 ” 。 3) 1915年世界第一臺(tái)坦克,拖拉機(jī) +槍炮 +鐵盔甲 =坦克 (tank,愿意為大水柜 ) 4) 當(dāng)初生產(chǎn)的坦克,根據(jù)作戰(zhàn)需要,有的裝了機(jī)槍,有的裝了火炮。英國(guó)人把裝有火炮的叫 “ 雄 ” 坦克,把裝有機(jī)槍的叫 “ 雌 ” 坦克。 5) 英軍于 1916年 5月,組建了世界上第一支坦克部隊(duì)。斯文頓成為剛誕生的這支部隊(duì)的長(zhǎng)官。 105 例: “ 陸戰(zhàn)之王 ” 坦克的發(fā)明! 打火機(jī) 106 防風(fēng)、指南針、溫度計(jì)、小刀和啟瓶器 紫光、電子打火、驗(yàn)鈔 手機(jī) 有什么功能? 通話 玩游戲 時(shí)間表 筆寫 拍照 上網(wǎng) 驗(yàn)鈔 電子商務(wù)(購(gòu)物、取款) MP3 唱歌 遙控器 107 材料組合 1) 帶傳動(dòng)中,傳動(dòng)帶材料要求具有抗拉、耐磨、易彎曲、價(jià)廉的特征,單一材料很難滿足要求; 2) 人們采用組合創(chuàng)新的思路,將化學(xué)纖維、橡膠和帆布適當(dāng)組合,設(shè)計(jì)出現(xiàn)在普遍采用的帶材料; 108 例 1: 傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)! 例 2: 軸承材料的設(shè)計(jì)! 1) 滑動(dòng)軸承的軸瓦要求既要耐磨、又要有減摩性能和良好的嵌入性和抗膠合性,任何一種材料不可能同時(shí)具備上述性能; 2) 人們將鉛、錫、銅等金屬放在一起冶煉,制造出鉛基、錫基和錫青銅、鉛青銅等多種軸承合金,兼具有上述性能。 同類組合 1) 1918年松下幸之助創(chuàng)辦的松下電器公司,原來生意并不大,一天他在家中與妻子爭(zhēng)著使用電器,因?yàn)楫?dāng)時(shí)電源插座只有一個(gè)插口; 2) 從而觸發(fā)了他的創(chuàng)造思維:如果一個(gè)電源插座上可以同時(shí)提供兩個(gè)電器插口那該多好??; 3) 這個(gè)發(fā)明技術(shù)上非常簡(jiǎn)單,將兩處插口同端并聯(lián),制成雙聯(lián)插座,這是松下電器公司第一項(xiàng)專利; 4) 這一產(chǎn)品使公司發(fā)了大財(cái),由此成就了松下電器日后成為世界電器巨頭的物質(zhì)基礎(chǔ)。( Panasonic——2023世界 500強(qiáng)第 25位 ) 109 例: 多孔電源插座 ——松下電器公司發(fā)家的發(fā)明! 同類組合 110 思考?? 1) 一臺(tái)電腦與另一臺(tái)電腦組合有什么好處?一臺(tái)電腦與成千上萬臺(tái)電腦組合后,會(huì)產(chǎn)生什么效果? 2)雙管火炮采用的就是同類組合,它在戰(zhàn)場(chǎng)上能增強(qiáng)火力。如果把火炮的管數(shù)無限地增加行不行?為什么? 3)舉例其他說明? 異類組合 1) 人們每天都要刷牙,同時(shí)需要牙刷和牙膏; 2) 根據(jù)這種需求,有人將牙膏和牙刷組合設(shè)計(jì)出內(nèi)置牙膏的牙刷; 3) 優(yōu)點(diǎn):刷牙時(shí)只要按動(dòng)牙柄上的按鈕牙膏就會(huì)從牙毛中溢出,本產(chǎn)品解決了刷牙時(shí)擠牙膏的麻煩、解決了刷牙時(shí)牙膏易從口中脫落的問題、解決了刷完一側(cè)再刷另一側(cè)已沒有了牙膏的問題、解決了合用牙膏時(shí),細(xì)菌容易相互傳染的問題、解決了出門在外攜帶不便的問題。 111 例 1: 自帶牙膏的牙刷! 例 2: 沙發(fā)床! ??? ——圓珠筆、鑰匙圈、書包、自行車、溜冰鞋、雨傘、手表、吸塵器、桌椅、手電筒、電熨斗、戒指、鉛筆、點(diǎn)心、手帕、計(jì)算器、梳子、乒乓球、菜刀、溫度計(jì)、香水、布娃娃、花瓶、尺子、空調(diào)遙控器、帽子、飲料、書簽、鋼琴、彈簧、氣球、聽診器、手套、相冊(cè)、手機(jī)、船、風(fēng)箏、剃須刀、雞蛋、游泳圈、小提琴等。 112 例: 請(qǐng)同學(xué)們從下面或生活中其他常見的事物中,選出兩種或多種事物進(jìn)行組合,看著誰組合出來的事物更有創(chuàng)意。 技術(shù)組合 例: 超聲波開發(fā)應(yīng)用! 與超聲波原理相結(jié)合的技術(shù) 發(fā)明成果 洗滌 超聲波洗滌器 診斷 超聲波診斷儀 焊接 超聲波焊接機(jī) 切割 超聲波切割機(jī) 霧化 超聲波霧化法 113 信息組合 信息組合表、圖 床 沙發(fā) 桌子 衣柜 鏡子 電視 床 沙發(fā) 沙發(fā)床 桌子 床頭桌 沙發(fā)床 衣柜 床頭柜 沙發(fā)柜 組合柜 鏡子 床頭鏡 沙發(fā)鏡 鏡桌 穿衣鏡 電視 電視床 電視沙發(fā) 電視桌 電視柜 反畫面電視 燈 床頭燈 沙發(fā)燈 臺(tái)燈 帶燈衣柜 鏡燈 電視燈 114 例: 家具與家用電器的組合! 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 使用大量的信息進(jìn)行系統(tǒng)綜合,然后進(jìn)行分析 例: 日本石油化工設(shè)備公司為大慶石油提供設(shè)備! 大慶地點(diǎn) +出油! 115 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 第一階段:油田存在性判斷 116 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 117 第二階段:油田地點(diǎn)的判斷 在東北 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 118 第二階段:油田地點(diǎn)的判斷 在東北 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 119 第階段:油田地點(diǎn)的判斷 在馬家窯 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 120 第三階段:油田地點(diǎn)的判斷 在馬家窯 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 第四階段 煉油規(guī)模的判斷 121 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 122 第四階段 煉油規(guī)模的判斷 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 123 第四階段 煉油規(guī)模的判斷 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 124 第五階段 日本人得到了什么? 系統(tǒng)思維創(chuàng)新法 125 第五階段 日本人得到了什么? 2023/1/31 問題探索 問題一 :傳統(tǒng)板手改進(jìn) 2023/1/31 ? 傳統(tǒng)型扳手之所以會(huì)損壞螺母,其主要原因是扳手作用在螺母上的力主要集中于六角形螺母的某兩個(gè)角上,如右上圖所示: ? 問題描述 : ?在 擰緊或松動(dòng)螺母的過程中,扳手同時(shí)會(huì)損壞螺母的六角形表面。使用扳手時(shí)用力越大,螺母損壞就會(huì)越嚴(yán)重。而使得扳手作用于螺母上的力大大降低,降低了工作效率。 ?在 這一系統(tǒng)中存在的技術(shù)矛盾為:若想通過改變扳手形狀降低扳手對(duì)螺母的損壞程度,就可能會(huì)使扳手制造工藝復(fù)雜化。 ?如果 可以找到一種制造不是很復(fù)雜,而且又可以避免對(duì)螺母的嚴(yán)重?fù)p壞的扳手,無疑是解決這一問題的最佳途徑。 根據(jù)傳統(tǒng)型扳手, 一般會(huì) 嘗試從下列方面 尋求解決 答案: ( 1) 使扳手的各個(gè)表面與螺母的外表面完全吻和,從而使得用扳手?jǐn)Q螺母時(shí)扳手的表面與螺母表面完全接觸,以避免螺母的角與扳手平面的接觸。 ( 2) 在扳手上增加一個(gè)“小附件”,使得扳手的表面可以自由移動(dòng)以和不同的螺母表面相接觸。 ( 3) 使用比螺母材料硬度小的材料制造扳手,這樣可以在操作過程中損壞扳手而不是螺母。 2023/1/31 ?問題分析: 新型板手 2023/1/31 ?強(qiáng)制聯(lián)想:能不能將工作接觸面移至六角邊中間區(qū)域,而不是集中在角上的思路,人們創(chuàng)新設(shè)計(jì)了新型板手。 ?解決方案: 問題二 如何 緩解白領(lǐng)女性長(zhǎng)時(shí)間穿高跟鞋影響健康的問題 2023/1/31 2023/1/31 ?問題三 如何解決兒童成長(zhǎng)期腳大的快, “鞋不適腳 ”的 問題 ?問題分析: ? 解決 兒童成長(zhǎng)期腳大的快 , “ 鞋不適腳 ”的 問題 , 通常的辦法是買新鞋 。 能否讓鞋跟著腳長(zhǎng)呢 ? 應(yīng)用相似聯(lián)想法 , 可讓固定尺寸的鞋底結(jié)構(gòu)制成可滑移結(jié)構(gòu) , 適度改變其長(zhǎng)度 。 2023/1/31 ?問題三 如何解決兒童成長(zhǎng)期腳大的快, “鞋不適腳 ”的 問題 ?解決方案: ? 2023年 8月 , 一家美國(guó)運(yùn)動(dòng)服裝生產(chǎn)公司展示一款新型的可伸縮兒童鞋 。 這種名為 “ 大蟲子 ” 的兒童鞋奧妙就在鞋跟處的銀色按鈕 , 摁一下鞋底就可以伸長(zhǎng) , 以適應(yīng)孩子們迅速發(fā)育長(zhǎng)大的腳 。 2023/1/31 2023/1/31 ?問題四 能不能設(shè)計(jì)一雙真正透氣的 ”空調(diào)鞋 ”? ?問題分析: ? 一般解決方案是在鞋上制出一些孔。在夏天有腳氣人可以選擇涼鞋,其余節(jié)氣則有些不宜 。能不能使鞋腳空間在基本封閉情況下與外部保持 “ 溝通 ” ? 2023/1/31 ?問題四 能不能設(shè)計(jì)一雙真正透氣的 ”空調(diào)鞋 ”? ?解決方案: ? 從 外觀上看,風(fēng)行鞋和普通皮鞋并無區(qū)別,內(nèi)部卻另有乾坤。鞋上方系帶區(qū)附近有許多小孔,可以隨時(shí)吸入新鮮空氣。鞋后跟則安裝了一個(gè)隱秘的小型氣泵,可借助人行走時(shí)腳底的力量,把污濁的空氣從鞋底特別設(shè)計(jì)的出口排出,從而使鞋內(nèi)空氣得以流通。 鞋底出氣孔附有一層專門設(shè)計(jì)的膜,不但能使鞋內(nèi)外空氣通行自如,還能有效防止雨水滲入鞋內(nèi)。因此,人們即使在雨天也能穿上它,而不用擔(dān)心會(huì)弄濕襪子。 自由 設(shè)計(jì) …… 只有創(chuàng)新才能發(fā)展 ?演講完畢,謝謝觀看!
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