常用创新技法ppt课件.ppt

《常用创新技法ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常用创新技法ppt课件.ppt（50页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、创新技法是解决创新设计问题的创意艺术，是人们对创造性思维和创造理论加以具体化应用的技巧。 1 群体集智法 2 系统分析法 3 联想类比法 4 转向创新法 5 组合创新法,第4章 常用创新技法-4h,1 群体集智法,美国创造学家奥斯本提出的智力激励法，是一种典型的群体集智法。它是通过召开智力激励会来实施的。在智力激励会上应贯彻四条原则：1）自由思考原则 与会者尽可能地解放思想，无拘无束地思考问题 。2）延迟评判原则 在讨论问题时不对想法和方案进行评判。3）以量求质原则 以大量的设想来保证质量较高质量和价值的创意设想。4）综合改善原则 听取和综合他人意见，改善修正原有想法和设想。,1.1 智力激励

2、法的四项原则,1 群体集智法,智力激励会的准备 选择会议主持人：主持人应熟悉智力激励法的基本原理和召开智力激励会的程序及方法，有一定的织织能力。 确定会议主题： 确定参加会议人选：以5 15人为宜。人员的专业构成要合理。大多数与会者都是对议题熟悉的行家，但并非局限于同一专业，而是考虑全面多样的知识结构。 提前下达会议通知： 举例：XX产品研发方案论证会。,1.2 智力激励法运用程序,1 群体集智法,热身活动 ：使参会者加快进入角色。明确问题 ：与会者对会议所要解决的问题有明确、全面的了解，以便有的放矢地去创造性思考。主持人介绍问题要注意掌握简明扼要原则和启发性原则。简明扼要原则，是主持人只向与

3、会者提供有关问题的最低数量信息，切忌将背景材料介绍得过多，尤其不要将自己的初步没想也和盘托出。启发性原则，是指介绍问题时要选择有利于开拓大家思路的方式。自由畅谈：与会者能突破种种思维障碍和心理约束，自由地思维，借助与会者之间的知识互补、信息刺激和情绪鼓励，提出大量有价值的设想。加工整理：会议主持者应组织专人对没想记录进行分类整理，并进行去粗取精的提炼工作，如果已经获得解决问题的满意答案，智力激励会就完成了预期的目的。,1.2 智力激励法运用程序,1 群体集智法,635法模式：每次会议请6人参加，每人在卡片上默写3个设想，每轮历时5分钟。 1）会议的准备。选择会议主持音，确定会议的议题，并邀请6

4、名与会者参加。 2）进行轮番性默写激智。主持人宣布议题(创造目标)并对与会者提出的疑问解释后，便可开始默写激智。组织者给每人发几张卡片，每张卡片上标上1、2、3号，在每两个设想之间留出一定空隙，好让其他人再填写新设想。 在第一个5分钟内，要求每个人针对议题在卡片上填写3个设想，然后将设想卡传递给右邻的与会者。在第二个5分钟内，要求每个人参考他人的设想后，再在卡片上填写3个新的设想，这些设想可以是对自己原设想的修正和补充，也可以对他人设想的完善，还允许将几种设想进行取长补短式的综合，填写好后再右传给他人。这样，半小时内传递5次，可产生108条设想。 3）筛选有价值的新设想。将各种设想进行分类整理

5、，根据一定的评判准则筛选出有价值的设想。,1.3 书面集智法- 635模式,1 群体集智法,基本原理：借助信息反馈，反复征求专家书面意见来获得新的创意。 基本作法：就某一课题选择若干名专家作为函询调查对象，以调查表形式将问题及要求寄给专家，限期索取书画回答。收到全部复函后，将所得设想或建议加以概括，整理成一份综合表。然后，将此表连同设想函询表再次寄给各位专家，使其在别人设想的激励启发下提出新的设想或对已有设想予以补充或修改。视情况需要，经过数轮函询，就可得到许多有价值的新设想。,1.4 函询集智法,1 群体集智法,1) 专家选聘。此项工作是运用这一技法成败的关键。专家类型要精博结合，一般可从部

6、门或系统内外挑选。所选专家必须对函询活动和主题有兴趣，乐意承担任务并能坚持始终。专家人数要根据欲解决问题的性质、规模和要求而定，从几人到几十人不等。2) 函询调查表的编制。调查表示此法运用中的主要信息载体和通道，其质量对结果影响很大。编制调查表要以方便专家为原则。表上所列为题尽可能分门别类，要求明确；表要简化，便于专家理解和填写；要确定专家应答方式；不要先入为主地诱导专家按自己的设想作答。3) 函询调查的组织。此阶段是实施技法的实质阶段，函询过程中要创造条件让专家能够自由思考，独立判断。应注意搞好信息反馈工作。为保证函询匿名的特点，只能将整理好的综合设想反馈给专家，同时允许专家在后一轮回答中修

7、改前一轮回答的意见或设想。4) 设想的加工整理。对专家提出的设想在每一轮进行之后都要进行加工整理，最后一轮结果的加工整理更需要认真进行。常需统计分类，归纳概括，发展完善，最后评选出可供采用的新设想。,1.4 函询集智法的运用程序,2 系统分析法,2.1 设问探求法2.2 缺点列举法2.3 希望点列举法2.4 特性列举法2.5 形态分析法。,2.1 设问探求法,从以下9个方面进行分项检核，以促使设计者探求创意：1. 有无其他用途？现有事物还有没有新的用途？或稍加改进能扩大它的用途？2. 能否借用？能否借用别的经验？有无与过去相似的东西？能否模仿点什么？3. 能否改变？意义、颜色、活动、影响、气味

8、、式样、形状等能否作其他改变？4. 能否扩大？能否增加什么？时间、频度、强度、高度、长度、厚度、附加价值、材料能否增加？能否扩张？5. 能否缩小？能否减少什么？再小点？浓缩？微型化？再低些？再短些？再轻些？省略？能否分割化小？能否采取内装？6. 能否代用？能否取而代之？其他材料？其他制造工艺？其他动力？其他场所？其他方法？7. 能否重新调整？可否更换条件？用其他的型号？用其他设计方案？用其他顺序？能否调整速度？能否调整程序？8. 能否颠倒过来?可否变换正负?颠倒方位？反向有何作用？9. 能否组合？混成品、成套东西是否统一协调？单价、部分能否组合?目的能否综合?主张能否综合?创造没想能否综合?,

9、自行车创新设计设问探求表,2.2 缺点列举法,明确需要克服的缺点，就能有的放矢地进行创造性思考，通过改进设计去获得新的技术方案。 掌握系统列举缺点的方法：1) 用户意见法：听取用户意见 2) 对比分析法：同类型产品的对比分析，功能、性能、质量、价格等技术经济方面的比较 3) 开会列举法：召开缺点列举会，是充分揭露事物缺点的有效方法,2.2 缺点列举法,明确需要克服的缺点，就能有的放矢地进行创造性思考，通过改进设计去获得新的技术方案。 掌握系统列举缺点的方法： 1) 用户意见法：听取用户意见 2) 对比分析法：同类型产品的对比分析，功能、性能、质量、价格等技术经济方面的比较 3) 开会列举法：召

10、开缺点列举会，是充分揭露事物缺点的有效方法,2.3 希望点列举法,1. 希望点列举法的特点2. 社会需要分析3. 希望的鉴别4. 希望点列举会。,2.4 特性列举法,1. 事物的三种特性 最基本的方法是对将物按以下三方面进行特性分解：名词特性整体、部分、材料、制造方法；形容词特性性质；动词特性功能；2特性列举法运用程序 1) 确定创造对象并加以分析。分析了解事物现状，熟悉其基本结构、工作原理及使用场合等。 2) 列举特性并进行归类整理。按名词特性、形容词特性、动词特性的方法，进行特性列举。当特性列举到一定程度时，应按内容重复的合并，互相矛盾的协调统一的观点进行整理。 3) 依据特性项目进行创造

11、性思考。要充分调动创造性观察和创造性思维的参与，针对特性的改进大胆思考。,2.4 用特性列举法进行电风扇创新设计,1) 分析现有的电风扇 观察待改进的电风扇，搞清其基本组成、工作原理、性能及外观特点等问题。2) 对电风扇进行特性列举名词特性整体：落地式电风扇；部件：电机、扇叶、网罩、立柱、底座、控制器；材料：钢、铝合金、铸铁；制造方法：铸造、机加工、手工装配。形容词特性性能：风量、转速、转角范围；外观：圆形网罩、圆形截面立柱、圆形底座；颜色：浅兰、米黄、象牙白。动词特性功能：扇风、调速、摇头、升降。3)提出改进新设想,2.4 用特性列举法进行电风扇创新设计,针对名词特性进行思考： A：扇叶能否

12、再增加一个？即换用两头有轴的电动机，前后轴上装相同的两个扇叶，组成“双叶电风扇”，再使电动机座能旋转180，从而使送风面达360。B：扇叶的材料是否改变?比如用檀香木制成扇叶，再在特配的中药浸剂中加压浸泡，制成含保健元素的“保健风扇”。C：调节风速大小和转速高低的控制按钮能否改进？改成遥控式可不可以?能不能加上微电脑，使电风扇智能化?若能这样，“遥控风扇”、“智能风扇”便脱颖而出。A：能否将有级调速改为无级调速?,2.4 用特性列举法进行电风扇创新设计,针对形容词特性思考：A：能否将有级调速改为无级调速?B：网罩的外形是否多样化？克服清一色的圆形有无可能？椭圆形、方形、菱形、动物造型？C：电风

13、扇的外表涂色能否多样化？将单色变彩色，让其有个性化特点，可能更吸引消费者。如果能采用变色材料，开发一种“迷幻式电风扇”，也给人以新的感受。针对动词特性思考：A：使电风扇具有驱赶蚊子的功能。B：冷热两用扇，夏扇凉风，冬出热风。C：消毒电风扇，能定时喷洒空气净化剂，消除空气中的有害病毒，尤其适合大众流通场合及医院病房。D：理疗风扇，能保健按摩，具有理疗功能。,2.5 形态分析法功能分析法,因素和形态是形态分析中的两个基本概念。因素，是构成某种事物的特性因子，而实现其功能的技术手段，则称之为形态。2. 形态分析法的运用程序1) 因素分析。2) 形态分析。3) 方案综合。4) 方案评选。,2.5 形态

14、分析法功能分析法,形态学矩阵。形态学矩阵综合表见下表，若因素为A、B、C，对应的形态分别为3、5、4个，则理论上可综合出35460个方案。,形态学矩阵,2.5 形态分析法功能分析法,举例：洗衣机形态学矩阵,利用上表，理论上可组合出44348种方案。,3 联想类比法,3.1 联想法 联想是从一概念想到他概念，从一事物想到他事物的一种思维方式。联想思维由此及彼、由表及里，形象生动、无穷无尽。 1）相似联想 2）接近联想 3）对比联想 4）强制联想,3 联想类比法,3.1 联想法- 相似联想 传统的金属轧制方法，两轧辊反向同速转动，板材一次成型。由于一次压下量过大，钢板在轧制过程中易产生裂纹。行星轧

15、辊使金属的延展分为多次进行，消除了钢材裂纹现象。,3 联想类比法,3.1 联想法-接近联想 接近联想是从某一思维对象想到与它有接近关系的思维对象上去的联想思维；这种接近关系可能是时间和空间上的，也可能是功能和用途上的，还可能是结构和形态上的等等。 俄国化学家门捷列夫在1869年宣布的化学元素周期表仅有仍63个元素。他将其按质量排列后，看到了空间位置的空缺，其空间位置的接近性使他产生联想，进而推断出空间位置有尚未被发现的新元素，并给出了基本化学元素属性。,3 联想类比法,3.1 联想法对比联想 对比联想就是由事物间完全对立或存在某些差异而引起的联想。 例子：除尘器只能吹尘-带有灰尘过滤装置的负压

16、吸尘器。,3 联想类比法,3.1 联想法强制联想 强制联想法是综合运用联想方法而形成的一种非逻辑型创造技法，由完全无关的多个事物之间，牵强附会地找出其联系的方法。 强制联想有利于克服思维定势，特别是有利于发散思维，罗列众多事物，再通过收敛思维分析事物的属性、结构，将创造对象与众多事物的特色点强行结合，能够产生众多奇妙的联想。例如，椅子和面包之间的强制联想，能引发出：面包软软呼呼的沙发；面包热局部加热的保健椅，如按摩椅、远红外保健椅等。 电子表的基本功能是计时，但和小学生强制联想后，则开发出小学生电子表，其功能也得到了扩展：当秒表用，当计步器用，节目查询、预告课程表存储，特别日期特别提示等。,3

17、 联想类比法,3.2 类比法 ：比较分析两个对象之间某些相同或相似之点，从而认识事物或解决问题的方法，称为类比法。 1） 拟人类比 2） 直接类比 3） 象征类比 4） 因果类比,3 联想类比法,3.2 类比法 -拟人类比 拟人类比是将人设想为创造对象的某个因素，设身处地想象，从而得到有益的启示。 公园对垃圾桶进行改进设计，采用拟人类比法对垃圾桶进行改进设计，当把废弃物“喂”入垃圾桶内时，让它道声“谢谢”，由此游人兴趣盎然，专门捡起垃圾放入捅内。,3 联想类比法,3.2 类比法 -直接类比 将创造对象直接与相类似的事物或现象作比较称为直接类比。 直接类比简单、快速，可避开盲目思考。类比对象的本

18、质特征愈接近，则成功率愈大。比如，由天文望远镜制成了航海、军事、观剧以及儿童望远镜，不论它们的外形及功能有何不同，其原理、结构完全一样。 物理学家欧姆将电与热从流动特征考虑进行直接类比，把电势比作温度，把电流总量比作一定的热量，终了首先提出了著名的欧姆定律。,3 联想类比法,3.2 类比法 -象征类比 象征类比是借助事物形象和象征符号来比喻某种抽象的概念或思维感情。 象征类比是直觉感知，并使问题关键显现、简化。文学作品、建筑设计多用此法，像玫瑰花喻爱情，绿色喻春天，火炬喻光明，日出喻新生等等，纪念碑、纪念馆要赋予“宏伟”、“庄严”的象征格调，音乐厅、舞厅则要赋予“艺术”、“幽雅”的象征格调。,

19、3 联想类比法,3.2 类比法 -因果类比 根据一事物的因果关系推出另一事物的因果关系的思维方法，称为因果类比法。 因果类比需要联想，要善于寻找过去已确定的因果关系，善于发现事物的本质。 某药品公司通过研究发现，牛黄生成的机理是因为混进胆囊内的异物刺激胆囊分泌物增多，日积月累形成胆结石。他们联想到河蚌育珠的过程，由此作因果类比，在牛的胆囊内植入异物，果然形成胆结石牛黄。 加入发泡剂的合成树脂，其中充满微小孔洞，具有省料、轻巧、隔热、隔音等良好性能。运用因果类比，联想到在水泥中加入发泡剂，结果发明了一种具有同样优良性能的新型建筑材料汽泡混凝土。,3 联想类比法,3.3 仿生法 从自然界获得灵感，

20、再将其应用于人造产品中的方法，称为仿生法。1）原理仿生 模仿生物的生理原理而创造新事物的方法称为原理仿生法。比如模仿鸟类飞翔原理的各式飞行器；按蜘蛛爬行原理设计的军用越野车等。 蝙蝠的喉内能发出十几万赫兹的超声波脉冲。这种声波发出后，遇到物体就会反射回来，蝙蝠根据回波的时间确定距障碍物的距离。人们利用这种超声波的探测本领，测量海底地貌、探测鱼群、寻找潜艇、探测物体内部缺陷、为盲人指路等。,3 联想类比法,3.3 仿生法 2）结构仿生 模仿生物结构取得创新成果的方法称结构仿生法。比如，从锯齿状草叶到锯子。 苍蝇和蜻蜓是复眼结构，即在每一个小六角形的单眼中，都有一小块可单独成像的角膜。在复眼前边，

21、即使只放一个目标，但通过一块块小角膜，看到的却是许多个相同的影像。人们仿照这种结构，把许多光学小透镜排列组合起来，制成复眼透镜照相机，一次就可拍出许多张相同的影像。,3 联想类比法,3.3 仿生法 3）外形仿生 研究模仿生物外部形状的创造方法称外形仿生法。比如，从猫、虎的爪子想到在奔跑中急停的钉子鞋。,3 联想类比法,3.3 仿生法 4）信息仿生 通过研究、模拟生物的感觉(包括视觉、嗅觉、听觉、触觉等)、语言、智能等信息及其存储、提取、传输等方面的机理，构思和研制出新的信息系统的仿生方法称信息仿生法。 人们根据狗鼻子的嗅觉原理发明了电鼻子。它由20种型号不同的味觉传感器、一个超薄型微处理芯片和

22、气味信号处理的智能软件包组成。它使用一个小泵把地面的空气抽上来，使之流过这20种传感器表面，传感器接受到微量气味后，形成相应的数字信号送入微处理器，微处理器中的专家系统对这些数字信号进行比较、分析和处理，将结果显示在屏幕上。电鼻子广泛应用于军事领域，比如，利用电鼻子可寻找藏于地下的地雷、光缆、电缆及易燃易爆品和毒品等。应用前景十分广阔。,3 联想类比法,3.3 仿生法 4） 拟人仿生 通过模仿人体结构功能等进行创造的方法称为拟人仿生法。人体本身就是一架包罗万象的最精密的超级机器。人类对自身的研究深入且精细，对人体各部位、各器官、各组织的结构、机理、机能等都有较深刻的研究和了解。应该说，人类最了

23、解的莫过于自身。所以拟人仿生法只有素材丰富、潜力巨大、应用广泛的研究前景。 人脑头盖骨由八块骨片织成，形薄、体轻，却非常坚固。罗马体育馆的设计师将人脑头盖骨的结构、性能与体育馆的屋顶进行类比，成功地建造了著名的薄壳建筑罗马体育馆。,4 转向创新法,4.1 变换方向法 在实践过程中，人们会发现某些计划、方法在实践中行不通，这时应及时修正计划、修改方法，继续有效地探索。 1) 变元法 在问题求解的过程中通过变换求解因素，这种方法称为变元法。 公元2世纪，托勒密提出 “地心说”，认为地球是宇宙的中心，包括太阳在内的所有星体都绕地球旋转，但是天文观测表明，行星相对于地球的速度忽快、忽慢、忽进、忽退。为

24、解释行星的运动，托勒密使用了本轮加均轮的模型：即行星在一个较小的圆周(本轮)上运动，本轮的圆心又在较大的均轮上运动(这种模型很像机械中的行星轮系)。随着观测精度的提高，人们发现观测数据与托勒密的体系不符，于是不断修正托勒密体系，在原来的体系上再增加新的本轮和均轮，到16世纪时经改进的托勒密体系已经拥有79个本轮和均轮。,4 转向创新法,1) 变元法 哥白尼认真研究了大量的天文观测资料，并亲自从事了30多年的天文观测。他发现托勒密的体系太复杂，而且与观测结果不符。他发现如果不是将地球放在宁宙的中心，而是将太阳放在宇宙的中心，则对许多问题的解释就简单多了。他突破了传统的“地心说”的束缚，创立了新的

25、天体理论体系“日心说”。,4 转向创新法,1) 变元法 振荡式压路机通常依靠自身重量和机身的振荡增强碾压效果，图a所示的方案中机身沿垂直方向振荡，振荡对驾驶员的影响较大。图b所示方案将机身的振荡改在水平方向，既减小了震荡对驾驶员的影响，又增强了碾压效果。,4 转向创新法,4.1 变换方向法 在实践过程中，人们会发现某些计划、方法在实践中行不通，这时应及时修正计划、修改方法，继续有效地探索。 2) 变理法 很多不同的作用原理可以实现相同或相似的功能，当采用某种作用原理得不到预期的效果时，可以探索其他的作用原理是否可行。,4 转向创新法,4.2 逆向法-反向探求法 在问题求解的过程中，由于某种原因

26、使人们习惯向某一个方向努力，但实际上问题的解却可能位于相反的方向上。 圆珠笔发明以后曾风行一时，但油泄漏的毛病虽几经改进，但问题始终没有得到解决。漏油的原因很简单，就是由于使用中笔芯中的笔珠磨损造成间隙过大引起泄漏，人们试验用各种不向材料组合以提高耐磨性，甚至使用宝石等贵重材料制作笔珠，但是容纳笔珠的笔珠槽的磨损仍会引起泄漏。日本人中田藤三郎运用反向探求法成功地解决了这个问题。他发现圆珠笔不是一开始使用就有漏油的现象，而是通常在书写两万多字以后才由于磨损引起泄漏的，他创造性地提出，如果控制圆珠笔芯中油墨的量，使得所装油墨只能书写大约一万五千字左右，当漏油的问题还没有出现时笔芯就已被丢弃了。经过

27、试验，效果良好。,5 组合创新法,定义：组合创新方法是指按照一定的技术原理，将两个或多个功能元素合并，从而形成一种具有新功能的新产品、新工艺、新材料的创新方法。 美国的“阿波罗”登月计划是20世纪最伟大的科学成就之一，但是“阿波罗”登月计划的负责人说，“阿波罗”宇宙飞船技术中没有一项是新的突破，都是现有技术的组合。 1979年的诺贝尔生理学、医学奖获得者豪斯菲尔德是一位没有上过大学的普通技术工作者，他所以能够发明“CT扫描仪”，是因为他善于捕捉当时医学界对脑内疾病诊断手段的需求，通过将计算机技术和X射线照相技术的巧妙组合，实现了医学界一向梦寐以求的理想。,5 组合创新法,组合方法：5.1 功能

28、组合5.2 材料组合5.3 同类组合5.4 异类组合5.5 技术组合5.6 信息组合,5 组合创新法,5.1 功能组合把不同功能的产品和组件结合在一起。 下图所示的多用工具将多种常用工具的功能于一身，为旅游和出差人员带来方便。,5 组合创新法,5.2 材料组合 有些应用场合要求材料只有多种特征，而实际上很难找到一种同时具备这些特征的材料，通过某些特殊工艺将多种不同材料加以适当组合。可以制造出满足特殊需要的材料。,5 组合创新法,5.3 同类组合 将同一种功能或结构在一种产品上重复组合，满足人们更高的要求，这也是一种常用的创新方法。,5 组合创新法,5.4 异类组合 将不同功能或结构在一种产品上

29、重复组合，满足人们更高的要求，这也是一种常用的创新方法。,5 组合创新法,5.5 技术组合 技术组合法是将现有的不同技术、工艺、设备等加以组合，形成解决新问题的新技术手段的发明方法。 随着人类实践活动的发展，在生产、生活领域里的需求也越来越复杂，很多需求都远不是通过一种现有的技术手段所能够满足的，通常需要使用多种不同的技术手段的组合来实现一种新的复杂技术功能。 技术组合法可分为聚焦组合法和辐射组合法。,5 组合创新法,5.5 技术组合法可分为聚焦组合法和辐射组合法。聚焦组合法-以待解决的特定问题为中心，广泛地寻求与解决问题有关的各种已知的技术手段，最终形成一种或多种解决这一问题的综合力案。 辐射组合法-从某种新技术、新工艺、新的自然效应出发，广泛地寻求各种可能的应用领域，将新的技术手段与这些领域内的现有技术相组合，形成新的应用技术。,5 组合创新法,5.6 信息组合法 。将的信息元素制成表格，表格的交叉点即为可供选择的组合方案。例如将现有的家具及家用电器进行组合，可以制成如下的表格。,5 组合创新法,