⑴ 大学生如何进行机械创新设计+200分
机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果,但创新学还处于发展初期,各种不同理论及工具不断涌现,远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。
本文认为,要进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾,所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决,这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中,因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。
基于上述考虑,本文从创新设计思维的研究出发,融合知识获取方法,研究创新设计理论,进而开发机械产品创新设计系统。
1 机械创新设计思维规律
我们常把思维的过程称为“思路”,是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则:
一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后,往往首先检索出最佳设计实例,这样可以最迅速接近目标,然后运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试作最小变动以解决矛盾,如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围,最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少,体现了最短路径原则。
二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性是指事物间的内在联系。
要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的,因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性,以促进机械创新设计。
机械设计过程是从功能要求到作用原理,再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中,功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引,因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想,而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。
判断联想是否合理的依据是相似性,相似性由已有产品实例确定。比如,“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系;又如,多种产品实例可满足同一功能要求,那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。
功能要求是联想的起点,经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例,因而掌握纵向及横向相似性,所以能迅速地进行横向及纵向的联想,能触类旁通,得出具有相似作用原理及物理结构的实例(简称相似实例)并进行组合优化,最后得到最优解。
这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了,基于实例推理不但能迅速接近最优解,体现最短路径原则;物场分析法(简称TRIZ)分析了上百万设计实例,确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系,以及不同作用原理或物理载体的可替代关系,使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体,体现相似性联想原则。
2 计算机辅助创新设计系统
两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中,系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示,它包含如下关键技术:
2.1 实例检索
利用基于实例推理(CBR)技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足:首先,系统为了达到实用通常建立庞大的实例库,这导致管理困难,系统运行效率低;其次,通过检索得到的只是一个或很少实例,而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用,支持创新的力度不够;最后,实例调整严重依赖领域知识,难度大,所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的,不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例,并利用遗传算法进行组合优化,实现实例知识的重用。
本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现,实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。
2.2可视化的实例模型表达及矛盾分析
概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充,使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次,并存储功能单元与结构单元的对应关系,使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观,因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图,以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系,使结构与功能处于同一张图中,设计者可直观地理解产品原理,根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。
实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求,它有两种表现形式,一是未能实现某些产品功能质量目标;二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。
矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想,进而找出相似实例。
2.3基于WEB的创新设计知识库
本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后,相应的实例自动调出。
作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果,再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理(其中包括五十余种基本措施)。在每种作用原理下分别存储多种物理结构,形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。
创新设计知识库是创新设计系统的核心部件,它是一种WEB文本知识库,文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理,使知识库建立在国际标准XML文本之上,因此可实现知识资源的异地共享,并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统,满足异地协同设计的需要。
2.4相似性的量化方法及改进的遗传算法
每种产品的结构不同,需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率,采用浮点数编码方式。
在传统的遗传算法中,初始群体是通过用随机的方法来产生的[6],这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。
实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识,必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度,横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历,使初始群体的产生有合理的基础,因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。
设产品实例集合为C,功能元素集合为F,作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为:C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj,则:
rkj =
又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk和Gm,设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm,则:
rkm =
隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识,辅助设计师从相似度较高的方向进行联想,并用于指导遗传算法初始群体的产生,从而促进设计创新。
3 结论
本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发,系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想,搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾,完成概念设计阶段的功能优化与原理优化,是实现机械广义优化设计方法的新成果。
⑵ 急,求机械创新的答案
2011
年
9
月(
上
)
创新是一个行业发展的灵魂,对古老的机械行业来说,也是如此
。
随着社会的进步发展,生产生活的方式不断的改变,需要解决的问题也
逐步趋于多样化,因此就对机械行业提出的要求
。
只有在创新的基础上
发展,机械行业才会在以后焕发出新的活力,才能不断的解决出现的新
问题
。
机械领域的创造性设计将会为提高行业的工作效率,减少能耗降
低污染,提升设备的可靠性与精度,简化设备的内部构造
。
发展绿色机
械工业等做出重要的贡献
。
一个好的机械原理方案能否实现,机构设计是关键的部分
。
机构
设计中最富有创造性,最关键的环节是机构形式设计,常用的机构形式
设计方法有两大类:机构的选型和机构的构型,本文主要从后者介绍机
构创新设计方法
。
然而机械机构的创新设计并不是漫无目的的随意想象
。
机械行业
经过长期的发展已经形成了许多设计方面的原则,只有在遵循这些原则
的前提之下才能设计出实用的机械结构,这几项原则如下:
1
)
机构的运动链应该尽量短
。
这主要是从节约成本,减少累积误
差,减少震动的角度考虑
。
2
)
适当选择运动副
。
应先了解高副与低副各自的特点,能充分发
挥它们的优势,做到扬长避短
。
3
)
适当选择原动机
。
应该根据具体要求选择合适的原动机
。
在一
些情况下可以考虑选用多个原动机的方案
。
4
)
尽量缩小机构的尺寸,较小的机构尺寸对空间的利用率更高,
适当的选用凸轮,连杆,滑块等可以有效缩小机构尺寸
。
1
机构构型创新设计
1.1
利用组合原理构型新机构
如今在生产实践中,仅仅利用一种单一的机构往往无法完成多种
要求
。
齿轮机构有良好的运动和动力特性,但是运动形式简单;棘轮机
构可间歇运动,但是动力特性不理想;连杆机构简单方便,但是难以实
现一些特殊的运动规律;凸轮机构虽然可以实现任意运动规律,但是行
程不可调,也不可能太大
。
为了解决这些问题,我们可以把两种或以上
的基本结构进行组合,充分利用各自的良好性能,改善其不足,创造出
符合要求具有良好的运动及动力特性的新型机构
。
下面我们讲一个利用组合原理构型新机构的实例:
设计一个间歇冲压装置安装在一条流水生产线上
。
要求压力符合
要求,结构紧凑,效率高
。
解决方案如上图,电动机输出的是旋转运动,通过齿轮机构与大
轮相啮合,连杆
1
,连杆
2
与大轮构成凸轮
-
连杆
-
滑块机构;将旋转
运动转化成直线往复运动
。
直线往复运动作用于由连杆
3
,连杆
4
,连
杆
5
一起构成了肘杆增力机构,满足了工作压力的要求
。
同时连杆
3
,
连杆
4
,连杆
5
与中心线呈对称布置,其好处之一是有两个输出装置,
可以一机两用,间接的提高了空间利用率,之二是提高了加工产品的效
率
。
设计此装置的意图也非常清晰,首先是要将旋转运动转变成直线
往复运动,再利用增力机构最后输出
。
组合原理构型的效果十分显著
。
1.2
利用机构的变异构型新机构
为了实现一定的工艺动作要求或者使机构具有某些特殊的性能而
改变机构的结构,演变发展出新结构,这种方法称为机构的变异构型
。
下面来研究一个实例:
上图左侧为传统摆动从动件圆柱凸轮机构,理论上除了两个特殊
点之外,摆杆的运动规律只能是近似的,摆角越大,准确度越差
。
右图
为经过局部改进的方案,由图可见,凸轮
2
以角速度
ω
转动时,导杆
3
随着滚子
4
上下移动
。
滚子
4
又带动摆杆
5
以角速度
ω
0
上下摆动;
与此同时摆杆
5
与摇块
6
作相对移动,摇块
6
与机架
1
相对转动实现了
运动过程的自适应
。
该机构克服了传统机构的不足突破了其对摆角的局限,并且摆动
的运动规律也十分精确
。
是机构变异构型新机构的典型
。
2
总结
如前文所述,机构构型创新不是漫无目的的空想,而是基于现有
的技术的改进或者创新以满足生产生活中的新要求
。
在具有一定的专业
水平之后,如何激活创新意识和掌握创新方法才是解决问题的根本
。
本
文所述的创新方法比较倾向于实用性,而实例则具有一定的启发性
。
希
望本文能够给读者一定的帮助
。
中图分类号:
TP
文献标识码:
A
浅谈机械机构构型的创新设计
胡
健
(
武汉大学动力与机械学院机械工程系,湖北武汉
430072
)
[
摘
要
]
机械创新已经成为各大高校机械系十分重视的教学工作之一,通过机械创新设计才能使机械行业更加趋近于绿色,节能,高效,实
用
。
而机械机构创新在机械领域中以及人们的生产生活,加工制造,以及各种机械创新竞赛和机器人大赛中都具有重要的位置
。
本文主要讲
述的组合创新机构设计和机构变异创新设计是以满足机构的实用性出发,通过一些实例来帮助阐述机械机构创新重要性,作用和方法
。
让读
者更深的体会机械创新给生产生活以及工业加工过程中的带来的有利变化
。
其中的一些实例也可作为以后工业设计的典型参考
。
[
关键词
]
机械;机构;构型;创新;设计
[
参考文献
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black box method;
“黑箱法”是指一个系统内部结构不清楚.或根本无法弄清楚时,从外部输入控制信息,使系统内部发生反应后输出信息,再恨据其输出信息来研究其功能和特性的一种方法。
1945年,控制论创始人N.维纳提出了“封闭盒”概念及其研究途径。1948年,W.R.阿什比提出了黑箱概念,他说的黑箱就是维纳所说的封闭盒。所谓“黑箱”,就是指那些既不能打开,又不能从外部直接观察其内部状体的系统,比如人们的大脑只能通过信息的输入输出来确定其结构和参数。“黑箱”研究方法的出发点在于:自然界中没有孤立的事物,任何事物间都是相互联系,相互作用的。所以,即使我们不清楚黑箱的内部结构,仅注意到它对于信息刺激如何作出反映,注意到它的输入--输出关系,就可以对它作出研究。
黑箱法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径,尤其对某些内部结构比较复杂的系统,对迄今为止人们的力量尚不能分解的系统,黑箱理论提供的研究方法是非常有效的。
⑶ 机械创新设计中的创新思维有哪些形式
机械创新设计是人类创造活动的具体领域,需要设计者对创新思维的特点、本质、形成过程有所掌握,认识创新思维与其他类型的思维、创新原理、创新技法的关系等。创新设计不是简单的模仿或技术改造,而应具有突破性、新颖性、创造性、实用性以及带来的社会效益性。
创新思维是一种高层次的思维活动,它是建立在常规思维基础上的人脑机能在外界信息激励下,自觉综合主观和客观信息后产生新的客观实体(如工程领域中的新成果,自然规律或科学理论的新发现等)的思维活动和过程。创新思维的主要特点有:综合性、跳跃性、新颖性、潜意识的自觉性、顿悟性、流畅灵活性等。
人类现代文明的一切成果,无不是人的创新思维的结果。创新思维是人们从事创造发明的源泉,是创造原理和创新技法的基础。例如,逆反创造原理源于有序思维、综合创造原理源于发散一收敛思维、迂回创造原理源于创新思维的形成过程原理等。了解和掌握创新思维的基本知识有助于创新思维的培养,有利于学习、掌握创造原理和创新技法。有利于人们从事各类创新活动。
创新思维的形成过程大致可分为3个阶段。
1、储存准备阶段
这一阶段就是明确要解决的问题,围绕问题收集信息,并试图使之概括化和系统化,使问题和信息在脑细胞及神经网络中留下印记。大脑的信息存储和积累是诱发创新思维的先决条件,存储愈多,诱发愈多。任何一项创造发明都需要一个准备过程,只是准备的时间长短不同。
2、悬想加工阶段
在围绕问题进行积极的思索时,大脑会不断地对神经网络中的递质、突触、受体进行能量积累,为产生新的信息而运作。这一阶段人脑能总体上根据各种感觉、知觉、表象提供的信息,认识事物的本质,使大脑神经网络的综合创造力有超前力量和自觉性。在准备之后,一种研究的进行或一个问题的解决,难以一蹴而就,往往需经过探索尝试,故这一阶段也常常叫做探索解决问题的潜伏期、孕育阶段。
3、顿悟阶段
人脑有意无意地突然出现某些新的形象、新的思想,使一些长久未能解决的问题在突然之间得以解决。进入这一阶段,问题的解决一下子变得豁然开朗。创造主体突然间被特定情景下的某一特定启发唤醒,创新意识猛然被发现,以前的困扰顿时一一化解,问题顺利解决。这一阶段是创新思维的重要阶段,被称为“直觉的跃进”,“思想上的光芒”。这一阶段客观上是由于重要信息的启示、艰苦不懈的思索。主观上是由于孕育阶段内,研究者未全身心投入去思考,从而使无意识思维处于积极活动状态,不像专注思索时思维按照特定方向运行,这时思维范围扩大,多种信息相互联系并相互影响,从而为问题的解决提供了良好的条件。
⑷ 机械工程常用现代设计理论方法有哪些
1)信息论方法,
如信息分析法、技术预测法等。它是现代设计方法的前提。
2)系统论方法,
如系统分析法、人机工程以及面向产品生命周期的设计。
3)控制论方法,
如动态分析法等。
4)优化论方法,
它是现代设计方法的目标。
5)对应论方法,
如相似设计、反求工程设计等。
6)智能论方法,
如CAE
、并行工程、人工智能等是现代设计方法的核心。
7)寿命论方法,
如可靠性设计、价值工程和稳健性设计等。
8)离散论方法,
如有限元和边界元方法。
9)模糊论方法,
如模糊评价和决策等。
10)突变论方法,
如创造性设计等。它是现代设计方法的基础。
11)艺术论方法
,
如艺术造型等。
⑸ 常用的机械创新设计基本原理有哪些
很基本的例如孔和轴之间过盈量分间隙,过盈,过渡;传动方面,齿轮,气动,液动等,机械设计手册上都有,,创新的也是根据基本来设计改进的,,,真要发明新传动方式,新材料什么的,,估计度娘里也问不到啥
⑹ 现代机械的设计方法有哪些
1)信复息论方法, 如信息分析法、制技术预测法等。它是现代设计方法的前提。
2)系统论方法, 如系统分析法、人机工程以及面向产品生命周期的设计。
3)控制论方法, 如动态分析法等。
4)优化论方法, 它是现代设计方法的目标。
5)对应论方法, 如相似设计、反求工程设计等。
6)智能论方法, 如CAE 、并行工程、人工智能等是现代设计方法的核心。
7)寿命论方法, 如可靠性设计、价值工程和稳健性设计等。
8)离散论方法, 如有限元和边界元方法。
9)模糊论方法, 如模糊评价和决策等。
10)突变论方法, 如创造性设计等。它是现代设计方法的基础。
11)艺术论方法 , 如艺术造型等。
⑺ 机械创新设计的方法都有哪些
创新设计的正常开展和完成,必须正确运用创新设计方法。常用的创新设计方法主要有下面几种:
一、智力激励法
智力激励法又叫集思广益法,它是由美国创造学家A.F.奥斯本提出的。人的创造性思维特别是直觉思维在受激发情况下能得到较好的发挥。一批人集合在一起,针对某个问题进行讨论时,由于每个人的知识和经验不同,观察问题的角度和分析问题的方法各异,提出的各种意见能互相启发,从而诱导出更多创意。通过激智、集智、交流,可实现创新的目的。智力激励法可以通过召开会议,也可以通过信函、书面等形式,达到互相启发、补充和完善见解,或发展为新的见解。
二、提问追溯法
提问追溯法是有针对性地、系统地提出问题,在回答问题过程中,便可能产生各种解决问题的设想,使设计所需要的信息更充分,解法更完善。提问追溯法提出的问题如下:
1)有没有其他用途?有没有新的用途?稍加改进有没有其他用途?
2)能否借用其他经验或发明?是否有相似的东西?是否有可模仿或可借用的东西?3)能否在结构、造型或其他方面变化一下?能否增加或减少什么?能否加高或降低一点?能否加长或缩短一点?能否加厚或减薄一点?能否减轻或加重一点?能否扩大或缩小一点?能否重新组合或再分解?
4)能否用其他东西代替?能否用代用的原材料、半成品或其他的代用制造方法?
5)能否增加或减少功能?
6)能否在成本不变的前提下提高产品的性能?
7)能否采用廉价代用材料、简化结构、使用简单而高效的制造工艺、提高零部件的标准化程度来降低成本?
通过一连串从不同角度的发问,可启发思维,提出新的设计方案。
三、缺点列举法
运用缺点列举法始于发现事物的缺点,挑出事物的毛病。在明确需要克服的缺点后,有的放矢地进行创造性思考,并通过改进设计去获得新的设计方案。例如,一家生产汽车喇叭继电器的小厂,为了改变产品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,然后针对缺点采取各种不同的措施,改进了原有的产品,很快打开了销路,销售量一年内便增长了一倍。
四、希望点列举法
希望点列举法从设计者(发明者)或用户的意愿出发提出新设想、新要求,从而激发人们去开发新产品或改进原有的产品。例如有了黑白电视机,还希望有彩色的、遥控的。又如人们希望在给别人打电话时不仅能闻其声,而且能见其人,为适应这种要求,开发了可视电话。
希望点列举法与缺点列举法都是将思维收敛于某“点”,然后发散思维,最后又集中于某种创意。但希望点列举法比缺点列举法涉及的目标更广,而且更侧重自由联想。
五、联想类比法
联想是由一个事物想到另一个事物的心理过程。对应联想由一件事物联想到与其对立的另一事物。例如由小想到大,由集中想到分散等。要增强联想能力,必须注意增加知识和经验,不但注意吸纳本专业及其他专业的学科知识,更要重视参加各种实践活动。利用联想进行发明创造是一种常用而且十分有效的方法,很多发明家都善于联想,也得益于联想的妙用。例如,贝尔发明电话,开始没有成功,以后从吉他的声音中想到了共鸣原理,改进了装置,才使电话发明成功。又如布拉特从看到蜘蛛织网联想到可以从上到下造桥,从而发明了吊桥,突破了传统的造桥模式。
联想类比由一事物或现象联想到与其有类似特点(如性质、外形、结构、功能等)的其他事物或现象。例如,由水波想到声波、光波;由水波可出现干涉现象,想到光也有干涉现象等。
六、反向探求法
反向探求将人们通常思考问题的思路反转过来,从背逆常规的途径探寻新的解法,因此反向探求法亦称为逆向思维法。例如在钨丝灯泡发明初期,为了避免钨丝在高温下的氧化,需要将灯泡内抽真空,但是使用后发现抽真空后的灯丝通电后仍会变脆。为了解决这个问题,当时多数人的意见是继续提高灯泡内的真空度。而美国科学家兰米尔却应用反向探求法提出向灯泡内充气的方法,他分别试验了将氢气、氧气、氮气、二氧化碳气、水蒸气等充入灯泡,试验结果表明氮气有明显的减少钨蒸发的作用,可使钨丝在其中长期工作,因而发明了充气灯泡。又例如:化学能为什么不能变成电能?声音既是振动,那么振动为什么不能复现原声?根据这些反问,相继发明了电池、留声机。
七、组合创新法
组合创新法是将现有技术或产品通过功能、原理、结构等方面的组合变化形成新的技术思想或新产品。组合法的优点是组合形式多样,应用广泛,便于操作,经济有效。组合创新法应用的技术单元一般是已经成熟或比较成熟的技术,不需要从头开始,因而可以最大限度地节约人力、物力和财力。在当代社会生产和生活中,存在着大量已经开发出来的技术,只要合理组合,就能创造出适合需要的技术系统。例如,美国的“阿波罗”宇宙飞船由700万个零件组成,但没有一个零件是新研制的,用这些已有的零件组合出把人送上月球又重返地球的神奇系统。同样“阿波罗”宇宙飞船技术中的全部技术都是现有技术的组合。
组合创新法的类型很多。常用的有性能组合、原理组合、功能组合、结构重组、模块组合等。虽然组合创新法所使用的技术是已有的技术,但适当组合后,同样可以做出重大的发明。
⑻ 请问机械创新设计作品怎样设计
创新设计方法有很多种,下面简单介绍智力激励法、提问追溯法、联想类推法、返向探求法、系统分析法、组合创新法六种。
(1)智力激励法: 人的创造性思维特别是直觉思维在受激发情况下能得到较好地发挥。一批人集合在一起,针对某个问题进行讨论时,由于各人知识、经验不同,观察问题的角度和分析问题的方法各异,提出的各种主意能互相启发,填补知识空隙,启发诱导出更多创造性思想,通过激励、智慧交流和集智达到创新的目的。
(2)提问追溯法: 提问追溯法是有针对性地、系统地提出问题,在回答问题过程中,便可能产生各种解决问题的设想,使设计所需要的信息更充分,解法更完善。提问追溯法有奥斯本体温法、阿诺尔特提问法、希望点列举法、缺点列举法。
(3)联想类推法: 通过由此及彼的联想和异中求同,同中求异的类比,寻求各种创新解法。利用联想进行发明创新是一种常用而且十分有效的办法。许多发明者都善于联想,许多发明创新也得益于联想的妙用。类比联想由一事物或现象联想到与其有类似特点的其他事物或现象,从而找出创新解法。
(4)返向探求法: 将人们通常思考问题的思路反转过来,从背逆常规的途径探寻新的解法,因此返向探求法亦称逆向思维法。例如声音既是振动,那么振动为什么不能复现原声呢?通过这样的反问,发明了留声机。
(5)系统分析法: 对于技术系统,根据其组成所有影响其性能的全部参量,系统地依次分析搜索,以探索更多和解决问题的途径。
(6)组合创新法: 组合创新法是将现有技术和产品通过功能、原理、结构等方面的组合变化形成新的技术思想和新产品。组合法应用的技术单元一般是已经成熟和比较成熟的技术,不需要从头开始,因而可以最大限度地节约人力、物力和财力。组合创新的类型很多,常用的有性能组合、原理组合、功能组合、结构重组、模块组合等。