第3章 创新原理

结合逆反思维的应用，可以用微波灭菌的技术方案，开发出 微波保鲜装置。经过微波加热灭菌的食品，不仅能保持原有形态、 味道，而且鲜度比冷冻时更好。 还可以采用静电保鲜方法，开发设计出电子保鲜装置。
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6 价值优化原理
6. 1 产品价值的概念—性能价格比
提高产品价值是创新设计的重要目标。这里所说的价 值有其特定的含义，它是指产品的功能与成本的相对关系； 设F为产品具有的功能，C为取得该功能所耗费的成本，则 产品的价值V为：
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2 分离创造原理
市场细分创造
2. 2 分离创造的基本途径
按照消费者的需要、动机及购买行为的多元性和差异 性，将整体市场划分为若干子市场或细分市场，即将消费 者区分为若干类似性的消费者群。 应用市场细分创造，通常以职业、年龄、性别、地域、 环境、时差、经济条件等市场变量作为细分标准，然后按 照形成差异的原则进行创新设计。 例如：科技三项，丘陵地带用桑树伐条机的研发，填 补我区丘陵地带桑树伐条机的空白。
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3 移植创造原理
移植原理创造
3. 2 移植创造的基本途径
移植原理创造，是将某种科学技术原理向新的研究领 域或设计课题上类推和外延，获得新的成果。由于原理功 能具有普遍性和广泛的作用，所以移植原理创造更能使思 维发散。只要某种科技原理转移至新的领域具有可行性， 再辅以新的结构或新的工艺设计，就可以实现一系列创新。 例如：磁性滑动轴承：利用磁极同性相斥原理，轴颈 与轴瓦互不接触而呈悬浮状态，在旋转过程中摩擦阻力很 小。机床滚动导轨：对推力滚子轴承结构方式的移植。移 植材料：将某一领域使用的传统材料向新的领域转移，由 此产生变革。
还原换元是指先还原后换元。还原思考时，不 以现有事物的改进作为创造的起点，沿着现成技术 思想的指向继续同向延伸，而是首先抛弃思维定势 的影响，迫本溯源，使创造起点还原到创造原点， 再通过置换有关技术元素进行创造。
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5 还原创造原理
还原创造举例—食品保鲜装置的新设计
按照还原换元原理，首先思考食品保鲜的原点在哪里？ 能够保鲜食品的根本原因在于能够有效地灭杀和抑制微生物 的生长。凡具有这种功能的装置都可用来保鲜食品。这就是创新 设计食品保鲜装置的创造原点。 从这—创造原点出发，可以进行换元思考，即用别的办法 来取代传统的冷冻方案。
新事物C
图3-1 综合创新模式
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1 综合创造原理
1.2 综合创造的基本途径
非切割式综合 切割，是指为实现某一意图，将一个事物切开或截取。 非切割式综合，是指为实现某一意图，直接地将两种或两 种以上事物，在保持其各自相对独立的条件下，组合成为 新的一体的创新设计模式。这种综合，不是简单的拼凑， 而是使事物由低级向高级发展。 非切割式综合举例：万向铰链机构。单万向铰链机构， 当主动轴1匀速转动时，从动铀3作变速转动，从而产生惯 性力和振动。双万向铰链机构的创意是将两个单万向铰链 机构的非切割式综合，实现主、从动轴1、3的角速度恒等。
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3 移植创造原理
3. 1 移植创造的基本特征
借用某一领域的科学技术成果，引用或渗透到 其他领域，用以变革或改进已有事物或开发新产 品，就是移植创造。 移植创造是一种应用广泛的创新思路，通览 人类的科技创新成果，广泛使用移植创造原理。 例如，设计汽车发动机的化油器，移植了香 水吸雾器的工作原理；有轨电车的设计，移植了 滑冰鞋溜冰的运行原理；火车黑匣子移植了飞机 黑匣子的设计原理；组合机床、模块化机床的设 计移植了积木玩具的结构方式 。……
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4 物场分析原理
完全物场体系的建立
根据物场三要素的条件，思考方向集中在寻找与润滑油 泄漏有作用关系的物质及起联系作用的技术场。 引进物质—荧光粉，物理场—紫外线辐射。其技术体系 的工作原理是：将掺有荧光粉的润滑油注入冷冻机，在暗 室里用紫外光照射冷冻机，根据通过密封不严处渗漏出的 润滑油中荧光粉发出的光，来确定渗漏部位。
根据上述原理可以开发冷冻机渗漏自动检测装置。
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5 还原创造原理
5. 1 还原创造的概念
还原创造原理，是指创造者回到“创造原点” 进行创新思考的一种创造模式。
所谓创造原点，简单地说，就是驱使人们创造 的最基本的出发点或归宿。
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5 还原创造原理
5. 2 还原创造的基本模式
还原换元，是还原创造的基本模式。
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1 综合创造原理
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1 综合创造原理
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1 综合创造原理
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切割式综合
切割式综合：为实现某一创新意图，切割和截取两种或两 种以上事物的某些部分(要素)，在保持其各自相对独立性 的条件下，组合成为新一体的创新设计模式。 切割式综合又分为两种情况：第一种是事物的部分与 整体相结合；第二种是部分与部分相组合。
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F V C
提高性能价格比。二次世界大战以后，在美国开展了 关丁价值分析(Value Analysis，简称VA)和价值工程(Value Engineering，简称VE)的研究。
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精品课件！ຫໍສະໝຸດ 精品课件！6 价值优化原理
6. 2 价值优化的基本途径
F V C
1）保持产品功能不变的前提下，着眼于降低成本，从而 达到提高价值的目的，这是价值优化的—般目标。 2），即当成本不增加的前提下，采取措施提高产品的功 能质量，从而实现提高价值的目的。 3），即去掉剩余功能，或者虽然使有用功能稍有降低， 但能满足需要，从而使成本大幅度下降，结果使价值提高。 4）采取措施，虽然使成本略有增加，但却使功能大幅度 提高，从而使价值提高。 5）采取措施，不但使产品功能增加，同时也使成本下降， 从而使价值大幅度提高。当然，这是理想的途径，是价值 优化的最高目标。
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4 物场分析原理
4. 2 物场分析的创造原理
3）进行物场改造思考 （a）对非物场体系或不完全物场体系，要补建成完全物 场体系。 补建成完全的物场体系，其措施是移植引进作为完全 物场体系所不可缺少的元素，而这种引进的元素应当是发 生相互作用的，而不是无关的元素。 （b）对完全物场体系进行要素置换。 物场效率的大小与要素的性质相关。对于已成完全物场 的技术体系，可以考虑用更有效的场（如电磁场）来取代 另一类场（如机械场），或用更有效的物质采置换效能较 差的物质。 4）形成新的技术体系形态。 对确定的新物场体系进行技术性构思，使之成为具有技 术形态的新技术体系。
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4 物场分析原理
4. 2 物场分析的创造原理
物场分析的基本内容就是在判别物场类型的前提下进 行创造性思考，或对非物场体系或不完全物场体系进行补 建，或对完全物场体系中的要素进行变换以发展物场。无 论补建或变换，其最终目的都是使物场三要素之间的相互 作用更为有效，功能更加完整和可靠。 运用物场分析原理创造时，思考要点如下。 1）课题分析 分析创造课题的出发点和期望达到的目的。搞清课题 属何技术领域，已知什么，未知什么，限制条件有哪些， 等等。 2）分析物场类型 按照物场的三要素要求，判断创造课题已知条件能够 构造成哪些类型的物场体系。
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4 物场分析原理
4. 1 物场分析的概念
解决创造课题的本质问题是消除课题的技术矛盾，而 技术矛盾是由物理矛盾决定的。只有消除物理矛盾，才能 最终解决创造课题。如何分析和消除物理矛盾，可以运用 物场分析原理。 物场，是指物质与物质之间相互作用和相互影响的一 种联系。比如，人听到电铃响声。其中“电铃”、“人” 属于“物质”的概念。“场” — “声场”。“电玲”与 “人”之间存在着一个“声场” 。 构成一个物场需要三个要素：两个物质和一个场。 任何物场都可以分为3种类型： 完全物场体系（即满足物场三要素要求的物场体系，它 是一种能实现物质之间相互作用和影响的完整技术体系 ）、 不完全物场体系、非物场体系。
1 综合创造原理
1.1 综合创造的基本特征
综合，从方法论的角度看， 是指把研究对象的各个部 分、各个方面和各种因素 联系起来加以考虑，从整 体上把握事物的本质和规 律的一种思维法则。 综合创造，则是指运用综 合法则的创新功能去寻求 新的创造。它的基本模式 如图3-1所示。
输入
输出
已知事物 A 、B
？
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4 物场分析原理
例：冷冻机密封检测方案设计—求解家用电冰箱中冷冻 机密封不良检测设备的原理方案。 课题分析 家用电冰箱中的冷冻机中充满着氟利昂和润滑油，如果 密封不良，氟利昂和润滑油都会外漏。因此，检测密封不 良的问题实际上就是判断是否有工作介质或润滑油外漏。 物场分析
传统的检漏方式是人工观察，在这种技术体系中，“润 滑油”、“氟利昂”是物质，但相互作用的物质与场没有 构成完整的物场，因此传统检漏方式是一种原始的非物场 体系。 因此，运用物场分析原理，要把非物场体系补建 成非人工检测泄漏的完全物场体系。
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2 分离创造原理
2. 2 分离创造的基本途径
结构分离创造 结构分离是对已有产品的结构进行创造性分 解来寻求创新的一种思路。在对结构进行分解， 可以考虑能否减少或剔除某些零部件，以提高产 品性能；或考虑能否进行结构重组，使产品在性 能上发生新的变化。 例如：上“热”下冷的新型冰箱 ，西门子三 温区冰箱。传统冰箱，上冷下热。
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切割式综合-车钻铣机床
由电动机1、 带传动2、车 削主轴箱3、 钻铣主轴箱4、 进给板5、尾 座6和床身7等 组成。以车床 为基础，切割 了钻铣床主轴 箱综合而成。
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2 分离创造原理
2. 1 分离创造的基本特征
分离创造原理是把某一创造对象进行科学的 分解或离散，使其主要问题能从复杂现象中暴露 出来，从而理清创造者的思路，便于人们抓住主 要矛盾或寻求某种设计特色。 分离原理在创新设计过程中，提倡将事物打 破并分解，而综合原理则提倡组合和聚集，因此， 分离原理是与综合原理思路相反的另一个创造原 理。 例如：整体式家具 — 组合式家具。组合式机床， 组合式夹具、模块化机床 。