《工程创新训练》PPT课件.ppt

工程创新训练,上课时请将手机关闭或设为振动!,课程特点:自主学习、教师辅导答疑：每周三下午4：或预约地点：工培中心C楼二层创新基地,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 列举法是把与待解决问题相关的众多要素逐一罗列，将复杂的事物分解研究，帮助人们深入感知待解决问题的各个方面，从而寻求合理的解决方案。分三类：特性列举法 缺点列举法 希望点列举法,第2章 创新技法,2.3 列举创新法一、特性列举法 特性列举法是通过创新对象的特性进行详细分析和一一列举，激发创造性思维，从而产生创新设想，使产品具体性能加以改进、完善和扩展。该法也可称为分析创新法。一般说来，要解决的问题越小、越简单，特性列举法就容易获得成功。例如，要革新一辆汽车，若从整体着手，往往一时难以得出新的设想，因它涉及面广，很难一下子把握住。为此可对组成汽车的主要系统进行分解，然后针对各个局部加以改进。特性列举法适用于革新或发明具体事物，特别适合于轻工业产品的改革。此法也可适用于行政措施、机构体制及工作方法的改进。特性列举法既可个人使用，亦可集体使用。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法1.特性列举法的实施程序（1）将对象的特性或属性全部罗列出来。例如，一部机器可拆分成许多部件和零件，它们各具何种功能和特性，与整体的关系如何，都要一一列举出来，并做好明细记录。（2）分门别类做整理 例如，名词性质（性质、材料、整体和部分创作方法等）；形容词特性（颜色、形状和感觉等）；动词特性（功能、共用、效能等）。（3）从材料、结构、功能等方面加以改善，提出问题，找出缺点。从而引出具有创新性的方案。（4）方案提出后还要进行评价和决策，使产品更符合人们的需要。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 2.特性列举法的应用规则（1）必须列举这一事物的所有属性，尽可能避免遗漏。（2）特性列举法最好用于解决单一的问题，对于较大的系统，可以将其划分为若干小系统。例如，为了改进风力发电装置，可按系统组成划分成几个系统：定向装置系统、动力生产系统、支撑系统。可选动力生产系统进行研究，对该系统再分别研究叶片、传动抽、锥齿轮系统和发动机的改进方案。一般，可先做产品调查研究，将同类产品的特性列举出来，相互取长补短，从而获得最佳方案。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 3.特性列举法例析 例1.新颖水壶的构思 烧水的水壶，似乎已经定型习惯了，不易想到可以改进之处。现用特性列举法分析之，便能打开思路。(1)名词特性 整体：水壶；部分：壶嘴、壶把手、壶盖、壶体、壶底、蒸汽孔；材料：铝、铁皮、搪瓷、铜材等；制作方法：冲压、焊接、浇铸。根据所列特性，可作如下提问：如壶嘴长度是否合适?壶把手可否改成塑料以免烫手?壶体可否一次成型?冒出的蒸汽是否烫手，改个位置行否?制作材料有无更适用的，等等。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法(2)形容词特性 性质：轻、重；状态：美观、清洁、高低、大小等；颜色：黄色、白色、各种图案；形状：圆形、椭圆形等。由此，也可找到许多可供改进的地方。如怎么便于清洁，颜色图该作何变化，底部用什么形状才更利于吸热传热等等。(3)动词特性 功能：烧水、装水、倒水、保温等。能否在壶体外加保温材料，则可提高热效率并有保温性能；再如在壶嘴上加一汽笛，使水开时就可鸣笛发信号等。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 3.特性列举法例析 例2.多用圆规的发明 山东省烟台市第二中学高二学生刘国仁，通过创造技法的学习和实际应用，不仅激发了他的学习能力，还发明了多用圆规，在山东省举办的“青少年科学小发明创造”竞赛中获创造发明奖。刘国仁运用特性列举法对圆规进行分析，列出其性质：“全体圆规；部分圆规脚、铅笔头、垫片、扭头、螺丝；功能画画、作图。”然后逐项分析其缺点与不足，如“夹铅笔不方便，应予改进”，“功能太少，最好一物多用”，“结构太笨，要小巧一些”，“改用别的材料行否”等。随后，针对其缺点采取具体措施，吸取其他圆规的优点，本着价廉、物美、多用途的原则，逐项进行改革，把刻度尺、三角板、量角器组合到圆规中去，最后发明成功。多用圆规式样美观，可以画圆、角和直线，还可作角与线段的量度，一物多用，非常方便。,网上搜索的相近发明,-兼作直尺、量角器的多用圆规 发明人:刘继红，1989年-多功能圆规 发明人:李文学,实用新型，1990年-几何多用规 发明人:熊明德,实用新型，1988年-板式多用圆规 发明人:许四强,实用新型，1987年-六用绘图仪 发明人:沈醒迪,实用新型，1986年-多用微分尺 发明人:苗庆海,实用新型，1987年-多功能规角尺 发明人:侍作凯,实用新型，1996年-一种多功能文具 发明人:崔靖涵,实用新型，2007年-多用圆规 发明人:周贵根,实用新型，1999年-多功能圆规 发明人:刘树明,赵 卫,马志勇,实用新型，中华人民共和国国家知识产权局，2007年-,折叠式几何尺规 发明人:向金霞,实用新型，1994年-多能尺 发明人:李鹤峰,实用新型，2000年-多用圆规 发明人:吴建明,实用新型，1992年-多用教学圆规 发明人:陈汉光,实用新型，1989年-万能尺 发明人:张智,实用新型，2000年-多用途角度划分器 发明人:黄文裕,实用新型，2007年-多功能绘图仪 发明人:李双福,实用新型，2000年-多功能尺 发明人:李洪光,实用新型，2004年-多功能快速作图仪 发明人:荣若秀,实用新型，1998年-多用组合文具 发明人:王为,实用新型，1995年,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 4.特性列举的其他形式 在作特性列举分析时，有些人对按前述的名词、形容词、动词特性进行列举会感到不易区分，影响创新思考。为此，我们提出了另外两种特性表征，供在实际创新中视不同情况选用。(1)物理特性：如软、硬、导电、轻、重等；化学特性：如怕光、易氧化生锈、耐酸等；结构特性：如固定结构、可变可拆结构、混合结构等；功能特性：如能吃，可玩，还可当礼品等；形态特性：如其色、香、味、形方面的特点等。(2)自身特性：事物本身的结构、形状、感观方面的特性；用途特性：事物可以用于哪些方面；使用者特性：可以适合哪些人使用，有何特性；经济性特性：其生产成本、销售价格、使用成本等。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 现以圆珠笔的设计为例，借助特性列举法进行创新思考圆珠笔的特性列举结果如下：感观特性：银灰色、无声、无味 外观特性：圆柱形、细长、细长 用途特性：办公、学习、美术、书写、绘图、复写、送礼、装饰 使用者特性：青少年、中老年、各类职业 据此，可以得到以下的新思路：(1)将笔杆颜色改为流行色，或配上时尚图案；在塑料笔杆内添加香味；生产12种颜色的油墨笔芯，每枝笔都配有一套12色笔芯，供随意选用。(2)在笔杆上按手指形状做出压痕，书写时握笔牢靠不打滑；笔杆上雕饰立体图案；将圆柱形笔杆改为六角形；把笔帽形状卡通化，适合小朋友用。(3)儿童写字时常有姿势不正的毛病，加上校正器有利于儿童保健；老年人用的笔能否将按摩、搔痒痒的功能加进去。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法二、缺点列举法 任一产品或商品，都不可能是十全十美的，它们或多或少有这样或那样的缺点。然而，由于人有惰性，“初看是个疤，久看成了花”，对于习惯了的事物，人们往往不容易、甚至不愿意去发掘它的缺点。相反，如果对产品“吹毛求疵”，故意去找毛病，然后用新的技术加以改革，就会创造出许多新的产品来。缺点列举法是抓住事物的缺点进行分析，以确定发明目的创造技法。此法与特性列举法相比，有其独到之处。特性列举法列出的特性很多，逐个分析需要花很多时间。缺点列举法的特点是针对对象的缺陷，提出改进方案，显得简便易行。它一方面可用于老产品的改造上，也可用在对不成熟的新设想、新产品作完善工作，另外还可用于企业的经营管理方面等。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 1.缺点列举法实施步骤与方式 使用缺点列举法，并无十分严格的步骤，一般可按如下程序进行：（1）尽量列举一事物的缺点，需要时可事先广泛调查研究，征集意见。（2）将缺点加以归类整理。（3）针对所列缺点逐条分析，研究其改进方案或能否缺点逆用、化弊为利。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 如对现有的雨衣作缺点列举：（1）胶布雨衣夏天闷热不透风；（2）塑料雨衣冬季变硬变脆容易坏；（3）穿雨衣骑自行车上下车不方便；（4）风雨大时，脸部淋雨使人睁不开眼，影响安全；（5）雨衣下摆贴身，雨水顺此而下弄湿裤腿与鞋；（6）胶布色彩太单调，无装饰感等。针对这些缺点可提出许多改进方案。如采用新材料使塑料雨衣不脆不硬；在雨帽上加一副防雨眼镜或眼罩；增加色彩，分别设计男、女、老、少不同式样的雨衣；能防弄湿裤腿及穿着方便的雨衣等等。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 在具体运用缺点列举法作创造发明时，可以是个人进行思考，也可集体研究，还可借助调查等方式。1.会议法 召开一次缺点列举会，会议由5-10人参加，会前由主管部门针对某项事物，选择一个需要改革的主题，让与会者围绕此主题尽量列举各种缺点，愈多愈好。另请一人将提出的缺点记录在一卡片上编号，之后从中排选出主要缺点，并针对这些缺点制订出切实可行的革新方案。一次会议的时间约1-2小时，会议的主题宜小不宜大。2.用户调查法 企业中改进产品时使用缺点列举法可以与征求用户意见结合起来，通过销售、售后服务、意见卡等渠道广泛征集。“用户是上帝”，他们提出的意见有时是生产设计人员所不易想到的。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 3.对照比较法 俗话说“不怕不识货，就怕货比货”，“大有大的长处，小小有的优点”。将同类产品集中在一起，从比较中找缺点，甚至对名牌产品吹毛求疵，找到可以改进之处。用这种方法开发新产品起点高，步子大，容易一举成名。例如苏州有一家生产汽车喇叭的校办工厂，只几十个人，产品缺乏竞争力，销路不佳。厂方通过调查走访，分析总结大厂的产品存在有下列三个主要缺点：(1)使用寿命不长；(2)产品外表镀锌面易变暗；(3)接线图印在包装纸盒上，容易丢，给检修带来不便。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 造成这三个缺点的原因是：(1)大厂产品线圈接头不是点焊在铜夹板上，而是直接夹在铜夹板上，容易接触不良，故而使用寿命短；(2)包装仅一只纸盒，无防潮措施，引起镀锌表面氧化、发暗(3)接线图印在纸盒上不易保管。解决的方法：(1)将线圈接头用点焊工艺熔焊在铜夹板上，彻底根除隐患；(2)包装增加了一个塑料袋密封；(3)将接线图另印在一张质地较好的卡片纸上以利保存。三项改革使该厂产品摆脱了步人后尘的局面，第二年的销售量就增加一倍，利润翻一番。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 2.缺点列举法举例 例1 英国人科克雷尔在造船实践中发现，船体外表面与水之间的摩擦阻力以及船运动时的波浪阻力，大大降低了船舶性能。针对这一缺点，他不断研究、改进、终于设计出了在船与水之间能形成薄薄一层空气垫。1959年6月11日，SRN-1号气垫船顺利横渡了英吉利海峡。例2 日本人鬼冢喜八郎抓住原来运动鞋打球时易滑、影响投篮准确性的缺点，将鞋底改成有如鱿鱼触足上吸盘状的凹底，设计出了与众不同的新型运动鞋。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 2.缺点列举法举例 例3 自行车的创新，最早的自行车，车轮是全木头制的，中间用一个横梁连接，上面安放一个板凳，使用时，人骑在上面，两腿分开，用两脚蹬地，使其运动。这样的自行车有一下几个主要缺点：不方便控制方向；两脚蹬地的方式驱动自行车不方便；刚性的车轮骑坐不舒服等。这些问题都在后人的不断创新中得到改变，1818年，制造出了第一辆带有把的自行车，1839年发明了第一辆不需要以脚蹬地来驱动的自行车，1869年，使用了辐条来拉紧轮圈、用钢管制成车架，安装有实心橡胶带的自行车，大大改善了舒适性，1874年，自行车采用了链传动，同时改成后轮驱动，应用了较大的传动比，从而使自行车车轮减小、重量减轻、速度加快、改善了急刹车时自行车容易翻车的缺点等。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 2.缺点列举法举例 例4 雨伞的改进：应用缺点列举法，对平时用的普通曲柄雨伞作改进创新。先列举其缺点有：伞尖容易刺伤人；拿伞的人不便再拿其他东西；乘公共汽车时雨伞上的水会弄湿别人的衣服；开收不方便；伞骨容易折断；伞布透水；模样单调、不美观、不易互相识别；睛雨两用时，式样不能兼顾；收藏携带不方便等等。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 2.缺点列举法举例为此，便研制出了种类繁多的新品种：可折叠伸缩的雨伞；伞布经防雨处理的雨伞；各种花型色彩的伞；伞顶加装集水器、上车收伞时雨水便不会滴在车内；伞骨不用铁制，避免生锈；能开收自如的自动伞；甚至还有俩人共用的椭圆形情侣伞；可兼作手杖的手杖伞；有照明功能的夜行伞；伞面用透明塑料布可不挡住视线；伞布做成可卸式易于洗涤，等等。,其中，日本理想公司抓住雨伞太长不便携带的缺点，制成了三折伞，并加装一道弹簧使伞能自动张合。这一小小改进，给该公司增加年利 50万美元。最近，在欧美流行着一种新型雨伞，伞面是十分轻巧的镀铬条。这种伞除了可挡雨外，还是一种新式的太阳灶，只要在阳光下把伞倒放，让伞柄对准太阳，伞面的聚焦点可产生500的高温，足以供人烧水、做菜、煮饭。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法三、希望点列举法 从人们的愿望和需要出发，通过列举希望点来形成创新目标和构思，进而产生具有价值的创新产品。希望点列举法是从正面、积极的因素出发来考虑问题，采用发散思维使人们全面感知事物，大胆地提出希望点。许多产品正是根据人们美好的希望而研制出来的。希望点列举法不同于缺点列举法。后者是围绕现有物品找缺点提出改进设想，这种设想不会离开物品的原型，故为被动型创造技法。而希望点列举法是从发明者的意愿提出的各种新设想，它可以不受原有物品的束缚，所以是一种积极主动的创造技法。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 三、希望点列举法 与缺点列举法类似，希望点列举法的实施形式可以是灵活多样的，常用的有：（1）书面搜集法 按事先拟定的目标，设计一种卡片，发动用户和本单位的职工，请他们提供各种想法。（2）会议法 召开5-10人的小型会议约1-2小时，由主持人就革新项目或产品开发征集意见，激励与会者开动脑筋，互相启发，畅所欲言。(3）访问谈话法 派人直接走访用户或商店等，倾听各类希望性的建议与设想。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 3.希望点列举法 由以上方法收集到的各种意见和希望，再进行分析研究，制订可行方案。具体程序为：（1）对现有的某个事物提出希望。希望一般来自于两个方面：或是事物本身存在不足，希望改进；或是人们的需求变更，有新的要求。（2）评价所产生的希望，找出可行的设想。（3）对可行性希望作具体研究，并制订方案、实施创造。例1：电话的发明大大改变了人们的生活方式，在实际应用中人们有不断提出各种新的希望与要求：例如打电话时若人不在能否将电话内容记录下来？相隔遥远的两地可否不经长途台中转而直接拨号？通话时能否既问其声又见其影？电话机能否不要电话线以便随身携带等等。于是，录音电话、程控电话、可视电话、移动电话等相继问世。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 例2 人们希望像鸟一样在蓝天上翱翔，终于发明了飞机；希望像嫦娥一样奔向月球，终于发明了飞船；希望汽车夜间行驶不开灯、遇到障碍自动刹车、甚至无人驾驶等等，都在逐一实现。例3 一家生产汽车喇叭继电器的小厂，为了改变产品的销路不畅的被动局面，厂长和技术人员、销售人员一起对有关产品进行分析，在广泛收集用户意见的基础上，分析产品的缺点，然后针对缺点采用各种不同的措施，改进原有的产品，很快打开了销路，销售量一年便增加了一倍。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 例4“保定铁球”的改进创新 1990年7月，在保定市总工会技协办组织的创造学师资培训班上，以被誉为保定“三宝之冠”和“东方瑰宝”的“寿星牌”保定铁球作为对象，让学员们在智力激励会议上运用希望点列举法提出新希望、新构思。保定市铁球厂，是制作“保定铁球”的传统正宗专业厂家。该厂还生产工艺雕刻龙凤球、仿金镀钛球、磁疗球以及健美铃等新产品。该厂生产的“寿星牌”保定铁球曾荣获国家轻工部优质产品证书和河北省优质产品证书，并获第18届旅游产品交易会优秀产品奖。“寿星牌”铁球不但畅销全国，而且远销美国、英国、德国、瑞士、西班牙、日本、马来西亚、香港等十几个国家和地区。针对这一传统又畅销的产品，借助“希望点列举”技法，仅在学习班由学员们畅想，就提出了一长串的新希望，厂家对此非常赞赏。,第2章 创新技法,2.3 列举创新法 以下是当时所列举的希望点：(1)带音乐的铁球；(2)有磁疗功能；(3)设计透雕式的铁球；(4)景泰蓝铁球；(5)具有可调节音响的功能；(6)带香味的铁球；(7)有加热装置；(8)具有手炉功能；(9)可以变大变小；(10)设计健身单球；(11)带多种色彩的铁球；(12)带鸟鸣声的铁球；(13)带报时器的铁球；,第2章 创新技法,2.3 列举创新法(14)带报警器的铁球；(15)具有防身功能；(16)可以测试握力；(17)有放光装饰功能；(18)设计具有纪念性特征的铁球；(19)带生肖图案的铁球；(20)设计豪华型铁球(金、银、宝石装饰)；(21)带有计数器装置；(22)永不生锈；(23)有冬暖夏凉的特点；(24)设计双色球、变色球；(25)具有医疗功能(高血压专用、心脏病专用等)；(26)药物健身球；(27)适合不同年龄、职业用的球；(28)刻上年代、功能，有中英文对照；,第2章 创新技法,2.3 列举创新法(29)有收藏价值；(30)能测体温(自动显示)；(31)能测血压(自动显示)；(32)设计多种材质的健身球；(33)有按摩功能；(34)设计无声球(静音球)；(35)设计四季球；(36)女性专用球；(37)夏天有降温功能；(38)设计情侣型对球；(39)球面有名人字画文化球；(40)球面有世界风光；(41)有室内装饰功能；(42)有照明功能；(43)有通讯功能。,参考文献,邹慧君,颜鸿森.机械创新设计理论与方法.高等教育出版社.2008周继烈.思维创新与创造力开发.浙江大学出版社.2008陈吉明.创造力开发与实践.武汉理工大学出版社.2009洪燕云,何庆.创造学.清华大学出版社.2009袁伯伟.创新技法.湖北省创新研究会网站.2007：,