第三章__创造原理.

机电产品创新设计与造型学第三章创造原理主要内容：第一节原极思维创造原理第二节对极思维创造原理第三节合极思维创造原理第一节原极思维创造原理世界是普遍联系和永恒发展着的物质统一体。凡新事物的产生，必定有一原始的起点，或者说是本原。用原极创新思维进行创造，人们从原事物着眼，或者在外形、材质和性能上进行改造；或者向深层次进行挖掘，开发出事物新的用途；或者在原事物基础上进行继承借鉴，创造出新事物。根据原极思维创造时切人点的不同，原极思维创造原理又可具体分为：挖掘深化创造原理继承借鉴创造原理一、挖掘深化创造原理任何事物发展总是遵循从不完善到完善这样一个过程，这也是创造新事物的常用法则。围绕原事物进行不断地改进与完善，挖掘其潜能，深化拓展其功能，这就是挖掘深化创造原理。案例1汽车发动机的演化传统往复运动式发动机（三角活塞旋转式发动机）转子发动机发动机燃气的变化天然气发动机氢气发动机水燃料发动机净化污染空气发动机液态空气发动机二、继承借鉴创造原理世界上绝大多数新事物都是从某个原有事物中衍生出来的，这种衍生既可能是遵循基本继承原事物属性，局部加以变化的原理发展而来；也可能是受他事物的启示，借鉴甚至移植他事物的长处，在原体上发展而成。重在继承和利用，称为继承创造原理重在借鉴或移植，称为借鉴创造原理。（一）继承创造原理继承近于模仿，但并不是简单的原物重现。学机械工程的人都有这样的深切体会：我们具有的机械设计能力，完全得益于在学习阶段进行的大量模拟设计训练。因此从某种意义上来说，工程设计是最广泛地应用继承创造原理进行创造的实践领域，是利用他人设计成果进行再创作的专门学问。案例万变不离其宗的门门基本的结构是门板绕着一个固定的门枢（销联接的转动副）运转。三诺笔记本音箱——ispeak-6002010红点设计大奖两个不规则几何体通过内置磁铁巧妙地组合成一个酷似水杯的圆柱体，外包装卸除后可用来当花瓶、笔筒等容器；它小巧精致，USB供电设计，无须另置电源，随插随听，音乐发烧友可以随身携带，优美的弧形和手触开关让触感极佳；它时尚环保，亚克力外包装，可重复利用。（二）借鉴创造原理创新有两种不同的途径，一种是无视他人成功的经验，一切都靠自己从头摸索前进；一种是在保持自己独立创新的意识下，以我为主，博采众长，吸收他人先进的东西，为我所用。显然，第二种途径是一条易使创新成功的捷径。这条捷径的显著特点是借鉴移植，因此按这种方式进行创造的原理又称为借鉴创造原理。科技史上运用借鉴创造原理创新成功的情况非常普遍。案例会飞翔的汽车保罗.穆勒，发明的“空中轿车”借鉴和移植了鹞式战斗机的垂直起降技术，并加以改进，发明了专用的垂直起降技术---Aerobot。案例过去、现在、未来的计算机第五代人工智能计算机光子计算机生物计算机量子计算机三、增减、扩缩创造原理对一个事物的功能，作用、影响、数量、面积、体积、范围、规模、程度或内容等，有目的地加以增减或扩缩，从而创造新事物，这就是增减、扩缩创造原理，它是原极创造思维原理中最易为初涉创造领域的人们所掌握的创造方法。一般地，在涉及事物在功能、影响、数量、程度、内容时，比较常用“添枝加叶”和“去枝削叉”的增减法进行创造；而在涉及事物的形体、容积、范围、规模时，则常用扩缩法进行创新。（一）加法创造原理“增”同义于“加”，用“加法”创造比较容易把握。生活中应用“加法”创新思维创造出新事物的例子比比皆是。案例多功能打火机案例手机刘小康设计屈臣氏是卖水，讲创新，很难再在水上做什么文章。这个设计带给他们企业文化一个新的方向——年轻人的时尚文化和现在的生活方式。浅绿色的选择也或多或少迎合了当下流行的“环保”概念，又一个心理附加值。设计成功揉合了文化艺术与商业设计的元素，同时取得了提升品牌市场地位与促进本土设计文化发展的成效。此设计赢得2004年「瓶装水世界」全球设计大奖及2006年由香港传艺中心颁发的大中华杰出设计大奖。2001年是一个家电业竞争空前激烈的时期，家电企业纷纷报亏损、报微利。但TCL公司却报出个销售收入211亿，增长近20%，盈利7.1亿元的大单，让人匪夷所思。TCL彩电当年销量只增长5%，价格战下的TCL同样赔了血汗不赚钱；但TCL手机销量则达130万部，同比增长478%，利润高达3亿元。TCL在不断加大研发力度的基础上推出了若干款符合中国文化修养、审美意识、更符合多重身份使用的新产品，用专家的话说即达到了“东方审美情趣与现代化的统一”；市场上一款珠光宝气的“宝石”手机新推出时，很多地方甚至卖到了脱销的程度。（二）减法创造原理把原有事物中多余的、陈旧的、繁琐的和无足轻重的部分去掉；或者在原有事物的基础上，减去一些不必要的功能，同时强化事物的主功能，使之功能鲜明，结构精巧，从而产生完全崭新的功能或效果，这是减法创新思维的真诀，应用这种创新思维进行创造便是与加法同样简便易行的减法创造原理。减法创造原理最明显的效果是产品成本降低，主功能完善。案例松下的“Walk-man”-松下电器的工程师将半成品-只有放音功能的收录机带在身边散步，引起人们的好奇，发现商机VCD——录象机的放像功能。（三）放大创造原理放大创造原理是扩大创造原理的表现形式之一，用扩大法创新是指以原事物为基础进行延拓、衍生，或者是将原事物的尺度或某一功能进行放大，从而创造新事物。由于前者实际上与加法创造原理相近，归人加法创造原理范畴，因此，后者就成为扩大创造原理的主要表现形式，这就是放大创造原理。使用放大法，常可以取得令人惊喜的感官效果，实际上人们就喜欢把东西放大，而且以巨大无比的创造产生过世界世界七大奇迹就是以宏伟巨大而著称。中国的万里长城，以其横亘山川的巨大身躯吸引了无数游客，据说长城是宇航员在太空飞行时惟一能辨别的人类建筑物。法国的埃菲尔铁塔高耸入云，成为巴黎的象征，美国的自由女神塑像巍峨耸立，给美利坚平添风采。人们为了大而醒目，把广告做得巨大无比；人们为了大而醒目，把雕像刻在山巅。案例放大的电视案例放大的瓶口（四）微缩创造原理随着科技的发展，人们在探索宏观世界奥秘的同时，不断将视野伸延到物质的微观世界。社会经济的发展，不但使人们对加大事物尺度感兴趣，而且还不断产生科技产品微型化的消费需求。有意识地将产品微缩，从而创造出具有特殊使用价值的新产品，这种创造原理称为微缩创造原理。案例电子产品的微型化风暴收音机摄像机案例微型机械SCT系列微型三轴伺服横走式机械手适用于60吨-160吨的各类卧式注塑成塑机，用于产品的取出。微耕机在发酵床猪舍翻耕，大大降低饲养员的劳动量。微型电磁振动给料机广泛应用于轻工、化工、粮食加工、商业等行业，用于粉状、颗粒状物料的给料、配料及定量自动包装等生产流程中，并可实现集中控制和自动控制。与其它形式给料机相比，具有体积小、选题轻、结构简单、耗电省、可无级调节给料量等特点。小型耕整机特别适用于山区、丘陵地带的犁耙作业，配上相应的机具可进行抽水、碾米、发电、收割、脱粒等作业。第二节对极思维创造原理所谓对极思维创新，是指以某一原有事物为原极观察点，进而像雷达一样多角度、深层次、全方位和大视野地在四维空间中进行辐射与扫描，以探求与之具有对极关系的相似、相对、相异的新事物的创造性思维进行创新活动。对极思维创新可以分为相似、相对与相异等三种创新思维形式。一、相似法创造原理相似创造原理是指在发现需要解决的问题或创新的目标的基础上，模拟某一事物的结构形态、功能行为或者通过类比由已知事物的结构形态、功能行为去判断出未知事物的结构形态、功能行为，从而实现创新目标或解决问题的思路。联想创新法、仿生创新法等都是属于相似创造原理范畴的创新技法。按照创新的目的与内容来分，主要可分为结构形态相似法与功能行为相似法两种形式。（一）结构形态相似法结构是指组成事物整体的各要素之间的搭配和排列关系。以结构相似法进行创新，一般可以不考虑自然物与人造物是由何种物质构成制作的，也可以不必探究自然物与人造物内在机理，关键在于研究怎样利用原型事物的结构去进行对极思维创新。案例新型扣件“纬格罗”的发明1948年秋天，瑞士发明家“德梅斯特拉尔”先生外出打猎，发现衣服和猎犬身上粘满了牛蒡草。回家后，他花了很长时间也没除尽衣服上和猎犬身上的刺果。他好奇地想，牛蒡果为什么有这么大的附着力呢？在显微镜观察下，他发现牛蒡果上有无数小钩。他想,如果仿照牛蒡果的结构不是可以制成一种方便牢靠的搭扣吗？好奇心激发了他的创造欲望，经过半年试验，他终于创造出了一种新型搭扣，在A布上织有许多钩状物，在B布上织有许多小圆球，只要把它们轻轻对贴在一起就粘紧了。这就是“纬格罗”。案例鸟与飞机（二）功能行为相似法功能行为相似创新法进行对极思维创新的着眼点不是事物的结构形态，而是追求与对极事物的功能行为上的相似，因此创新者无需深究模仿事物的形态与局部细节，只需在功能行为上进行仿真。案例驱蚊仪科学研究表明，雄蚊仅靠花蜜、植物汁液等营养就足够，不吸血，而雌蚊除了上述营养外，特别中怀孕期，还要吸取人畜血液中的养份，如维生素A、胆固醇等，才能孕育产卵；而受孕后雌蚊不想再受孕便会躲避蚊。驱蚊器是利用这个原理，模拟雄蚊飞行时震动翅膀所发出声音的频率来吓走雌蚊，达到驱蚊效果。案例像蚕一样吐丝1855年，法国科学家奥捷玛尔，产生了一个非常有价值的想法：蚕是吃桑叶长大的，蚕丝归根结底是由桑叶变来的。那么，也许可以用桑叶来制造蚕肚子里的那种粘液吧？经过研究，奥捷玛尔发现桑叶的主要成分是纤维素，而蚕丝呢，却是一种蛋白质。只要在纤维素里加点儿“氮”就可以得到这种能变成丝的粘液奥捷玛尔接着把这种粘液通过小孔压出来，果然制成了一根连绵不断的细丝，简直和蚕丝一模一样。这就是世界上的第一根人造丝。二、相对创造原理相对创造原理是指从与原有事物的性质上具有相对关系的另一极，来求得实现创新目标或解决问题的途径的一种规律性思路。相对创造原理主要运用的是逆向思维方法，当人们从一个方向探索问题受阻时，不妨从与问题相对的另一方向进行探索。实践证明，这种貌似与问题原极方向背道而驰的解决问题的思维方式往往能取得出奇制胜的效果。案例“吹”尘器到吸尘器。案例“凤尾裙”某时装店的经理不小心将一条高档呢裙烧了一个洞，其身价一落千丈。如果用织补法补救，也只是蒙混过关，欺骗顾客。这位经理突发奇想，干脆在小洞的周围又挖了许多小洞，并精于修饰，将其命名为“凤尾裙”。一下子，“凤尾裙”销路顿开，该时装商店也出了名。案例脱水缸的防噪音防颤抖问题洗衣机的脱水缸，它的转轴是软的，用手轻轻一推，脱水缸就东倒西歪。可是脱水缸在高速旋转时，却非常平稳，脱水效果很好。当初设计时，为了解决脱水缸的颤抖和由此产生的噪声问题，工程技术人员想了许多办法，先加粗转轴，无效，后加硬转轴，仍然无效。最后，他们来了个逆向思维，弃硬就软，用软轴代替了硬轴，成功地解决了颤抖和噪声两大问题。三、相异创造原理创新最忌雷同与重复。德国著名哲学家黑格尔有一名言：“第一个把美女比喻为鲜花的，是天才；第二个重复这一比喻的，是庸才；第三个重复这一比喻的，是蠢才。”所以，创新者的思维重心应时时向“标新”和“立异”方向倾斜，只有不局限于原事物的框框，善于思维发散，才能创造出别具一格的新事物来。相异创造原理就是突出“立异”的创新思维，它是从原有事物出发，从各个不同的角度，向各个不同的方向，探求新奇独特或多种多样的实现创新目标或解决问题的途径的创造原理。相异创造原理有两种基本形式：独特新颖法与多样选择法。（一）独特新颖法新事物就其实质而言，可以有翻新、革新和全新三种情况。显然，以旧翻新和在旧事物基础上进行的革新，与全新的事物相比，以全新的事物最为新颖。独特，独是“独一无二”，特是与同类相比有“别”。这里突出了创造的个性化特点。明明是缺点，在有些人看来，它却可能是特色，这就是独特思维创新的魅力。霉豆腐和雪花呢（二）多样选择法美国创造学家奥斯本在1939年首创了“头脑风暴法”，现在也称之为“集智法”，这种方法在对同一命题寻求