近年来,我国将“大众创业,万众创新”列为重要发展战略之一,因此掌握一定的创新设计方法对每一位工程技术人员都十分必要。设计者要具备创造性思维,掌握创造性思维方法和常用的创新技法,并且还应该掌握系统而有效的创新设计理论。好的创新设计方法可以极大地提高产品设计的创新性和创造性,使产品具有更好的发展潜力,创造更多的市场价值。经过多年的研究和实践,人们发现TRIZ理论(发明问题解决理论)在创新方面具有鲜明的优势,TRIZ理论越来越受到人们的喜爱和重视。
TRIZ是发明家根里奇·阿奇舒勒及其带领的一批科研人员在研究了大量高水平专利的基础上,提出的一套具有完整理论体系的创新方法。TRIZ在我国推广已有十多年的时间,很多高校开设了关于TRIZ的创新类课程,国内每年举办全国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛,很多企业和研究所也进行了与TRIZ相关的技术培训。在各种发明创造中,机械创新设计与TRIZ结合的应用相对较多。各种产品都离不开机械的支持,只要有实物就有机构或结构的参与,可以说一个实际产品的出现必然体现着机械创新设计的成果。因此,本书将TRIZ与机械创新设计紧密结合,以TRIZ的思维方法和理论方法指导机械创新设计,为创新教育和创新人才培养提供一定的帮助。
本书介绍了TRIZ理论的创新思维方法,包括打破思维定式、最终理想解、九屏幕法等,对分析问题和解决问题有极大的启发作用,比常规思维和试错法等更加快捷,使设计人员少走弯路,可节省大量的思考时间,并获得最佳的解决方案。传统的机械创新设计方法如设问法、类比法、组合法等也是常用的、非常有效的创新技法,本书也对这些常用创新技法给以说明和介绍。为便于理解,本书对每种思维方法都给出实际案例,使读者能快速掌握其运用方法。在TRIZ创造性思维的基础上,本书介绍了TRIZ理论知识体系和主要工具,包括系统进化法则、40个发明原理、技术矛盾与矛盾矩阵、物理矛盾与分离原理、物场模型分析等。还对功能分析与裁剪、因果分析法进行了介绍。另外,阐述了机械创新设计基本方法,主要包括机构创新设计和机械结构创新设计,除机构、结构的组合和变异等常用方法之外,还介绍了增力、增程、自锁、抓取、伸缩、分选、整列等实用机构。最后,给出了一些基于TRIZ的创新设计实例,详细介绍了应用TRIZ方法进行创新设计的过程,以提高TRIZ发明创新理论的实用性和可操作性。书末附有测试题和参考答案,便于读者自我检验学习效果和进行基本技能的训练与提高。
本书以创新思维和创新理论为主线,结合大量实际案例,内容翔实,图文并茂,对读者有一定的启发和示范作用,对创新意识和创新能力的培养具有一定的指导意义。
本书由潘承怡、姜金刚、解宝成共同编著完成。潘承怡编写第1章,第2章的2.2.4~2.2.7节,第3章的3.4、3.5、3.6.4、3.8~3.10节,第6章,第7章,附录A和附录B;姜金刚编写第2章的2.1、2.2.1~2.2.3节,第3章的3.1~3.3、3.6.1~3.6.3、3.7节,第8章的8.1~8.4节;解宝成编写第4章、第5章和第8章的8.5~8.8节。
书中采用的创新设计实例为作者指导学生在全国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛中的获奖作品,均申请了专利,在此对参与设计的学生们表示感谢。同时也感谢哈尔滨理工大学教务处和机械动力工程学院的大力支持!
限于编著者水平,书中难免有不足之处,欢迎读者批评指正。
编著者