怎樣成為發(fā)明家

前言

　　英國數(shù)學(xué)家及哲學(xué)家艾爾弗雷德·諾思·懷特里德（Alfred North whitehead）說過一句寓意深遠的話：“19世紀最偉大的發(fā)明是發(fā)明了發(fā)明的方法。……那是打破了舊文明基礎(chǔ)的真正新事物。”這句話在目前得到了更加明確的體現(xiàn)：關(guān)于發(fā)明創(chuàng)造過程本身的理論和方法研究在20世紀下半葉得到了蓬勃發(fā)展；在世紀之交，技術(shù)創(chuàng)新理論和方法在獨聯(lián)體、歐美以及日、韓等國家的教育界、工業(yè)界已取得令人矚目的成就?！　〗裉欤瑒?chuàng)新已經(jīng)成為炙手可熱的話題，已經(jīng)成為全球工業(yè)界新的信仰?！　≡?006年初，“提高自主創(chuàng)新能力”也成為中國的國家戰(zhàn)略。貫徹科學(xué)發(fā)展觀，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，走新型工業(yè)化和生態(tài)文明之路，提高整個國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展能力，構(gòu)建和諧社會和全面建設(shè)小康社會，這所有艱巨的任務(wù)都離不開創(chuàng)新。　　創(chuàng)造、創(chuàng)新是科技和經(jīng)濟發(fā)展的動力。當今，國與國之間政治、經(jīng)濟、軍事的競爭是科學(xué)技術(shù)的競爭，其實質(zhì)是人才的競爭，而人才競爭的核心是人的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力的競爭。　　但在國內(nèi)，當前的形勢卻是：一方面，人人都在談?wù)搫?chuàng)新，渴望創(chuàng)新；另一方面，卻又存在著對創(chuàng)新的種種不正確認識，缺乏實現(xiàn)創(chuàng)新的方法和途徑?！　∫獙崿F(xiàn)創(chuàng)新，首先必須對創(chuàng)新本身有正確的認識。創(chuàng)新理論及其實踐都證明，創(chuàng)新能力是人的一種潛能，是人人都具有的一種能力，而且這種能力可以經(jīng)過一定的學(xué)習和訓(xùn)練得到激發(fā)和提升?，F(xiàn)實生活中人們更多地將發(fā)明創(chuàng)造歸結(jié)為發(fā)明家的任務(wù)，認為那是很遙遠的事情，關(guān)鍵原因就是對創(chuàng)新活動沒有正確的認識。另外，事實證明創(chuàng)新和其他活動一樣，也具有自己的一套內(nèi)在規(guī)律和方法。掌握這些創(chuàng)新規(guī)律與原理知識對于提升我們的創(chuàng)新水平和效率都具有重要的價值。創(chuàng)新知識一旦被掌握，就會為其受體帶來極大的創(chuàng)新能力，獲得運用創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法打開通往其他知識大門的鑰匙?！　∧壳埃澜缫延猩习俜N創(chuàng)新方法，這些方法是人類長期創(chuàng)造發(fā)明實踐的經(jīng)驗總結(jié)。但這些傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，如試錯法、頭腦風暴法等，往往費時費力，更多的是依賴心理因素，不注重對問題和發(fā)明對象本身客觀規(guī)律的研究，具有很大的隨機性和偶然性，創(chuàng)新效果很難保證，可操作性、可重復(fù)性、可培訓(xùn)性不強，不能量化地培養(yǎng)和提高創(chuàng)新能力。而起源于前蘇聯(lián)的發(fā)明問題解決理論（TRIz）是研究人類進行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學(xué)原理和法則，經(jīng)過歸納總結(jié)，形成能培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力、指導(dǎo)工程實際的創(chuàng)新理論和方法體系。TRIz理論是在前人創(chuàng)新成果與創(chuàng)新方法基礎(chǔ)上的提升和集成，它成功地揭示了發(fā)明創(chuàng)造的內(nèi)在規(guī)律和原理。相對于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，TRIz著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目標是完全解決矛盾，并獲得最終的理想解，而不是采取折中或者妥協(xié)的做法，而且它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個設(shè)計與開發(fā)過程，而不再是隨機的行為。TRIz理論以其良好的可操作性、系統(tǒng)性和實用性在發(fā)明創(chuàng)造和技術(shù)創(chuàng)新的研究和應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)著獨特的地位?！　”咀g著以豐富、生動、形象的實例，系統(tǒng)介紹了起源于前蘇聯(lián)的發(fā)明問題解決理論（TRIz）的理論基礎(chǔ)和基本概念、分析問題和解決問題的基本工具、解決發(fā)明問題的基本流程，以及TRIz教學(xué)的基本特點和利用學(xué)校教育開展TRIz教學(xué)的注意事項等。　　該譯著的出版將配合建設(shè)創(chuàng)新型國家，為建立先進的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，包括先進的創(chuàng)新理論和方法培訓(xùn)課程體系及科學(xué)有效的培訓(xùn)模式，提供強有力的支持?！　?hellip;…

內(nèi)容概要

在我們面臨工程技術(shù)難題時，如何徹底最告別浪費時間和生命的無謂試錯？如何復(fù)制頭腦風暴的天馬行空和靈光乍現(xiàn)？如何避免無奈的妥協(xié)和折中？如何預(yù)測下一代產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展方向？……     讓我們來學(xué)習發(fā)明問題解決理論節(jié)（TRIZ）吧，它能幫你解決以上問題！     那么如何才能學(xué)好TRIZ呢？讓我們來學(xué)習您手上的這本書吧，它正是關(guān)于介紹如何學(xué)好“TRIZ”的專著！

書籍目錄

第1章  一百萬次嘗試和一次生命第2章  對創(chuàng)造的壟斷？根本就不存在  2.1  和愛迪生競爭  2.2  偶然的靈感火花很可能不會突然進發(fā)  2.3  沒有實現(xiàn)的愿望  2.4  讓我們揭開神秘的面紗  2.5  對低效解決方案的抵制第3章  理論的定量：物場分析  3.1  存在沒有矛盾的問題嗎？  3.2  發(fā)明家的“游戲規(guī)則”：物場分析與綜合  3.3  公式推導(dǎo)產(chǎn)生頓悟：消除有害作用  3.4  技術(shù)解決方案的連鎖反應(yīng)：物場系統(tǒng)的進化  3.5  角斗場——使用磁物場  3.6  訓(xùn)練題第4章  跨越障礙  4.1  打破折中：物理矛盾  4.2  發(fā)明的五個級別  4.3  系統(tǒng)是如何誕生的？  4.4  克服思維定式：尺寸一時間一成本算子第5章  可以被控制的想象  5.1  沒有奇跡——一切服從進化法則  5.2  幻想的正面意義  5.3  矛盾——通向真理的鑰匙：發(fā)明問題解決算法ARIZ  5.4  發(fā)明之路  5.5  強勢思維的基礎(chǔ)  5.6  解決發(fā)明問題的實踐課第6章  尋找困難的任務(wù)  6.1  在統(tǒng)一的節(jié)奏下：節(jié)奏協(xié)調(diào)法則  6.2 基于規(guī)則的大膽解決方案：動態(tài)化進化趨勢  6.3  如果需要物質(zhì)，我們就把真空拿來：利用資源  6.4  小矮人的魔法  6.5  幻想打造出的發(fā)明第7章  射向理想的箭：理想化  7.1  進化浪潮中的系統(tǒng)  7.2  變化中的世界的標桿：理想化的最終結(jié)果  7.3  排除陳腐之見  7.4  解決發(fā)明問題的實踐課第8章  戰(zhàn)略加戰(zhàn)術(shù)：解決物理矛盾  8.1  準備就緒，開始行動：繼續(xù)ARIz    8.2  信息數(shù)據(jù)庫：發(fā)明家的效應(yīng)指南  8.3  展望未來第9章  規(guī)劃意外驚喜：系統(tǒng)的進化  9.1  系統(tǒng)：更上一層樓  9.2  成為發(fā)明家  9.3  解決發(fā)明問題的實踐課附錄1  效應(yīng)指南附錄2  習題答案

章節(jié)摘錄

　　每一種新機器、每一種新工藝的產(chǎn)生都是從新思想開始的。我們周圍的整個世界都是人類發(fā)明的世界，因為我們生活中的每一樣?xùn)|西，無論是食物、衣服、建筑、書籍、眼鏡、桌子、紙張，還是交通工具、通信設(shè)備、藥品，都是作為人類發(fā)明活動的成果而出現(xiàn)的。人類創(chuàng)造的一切都曾經(jīng)并不存在，因為當時人們所知甚少。把未知的變成已知的——這就是創(chuàng)造的過程?！　∪艘簧谐３龅絼?chuàng)造性的問題，但是卻并不總能在創(chuàng)造性的水平上解決問題。什么是創(chuàng)造性的水平呢？簡短地說，就是對一般認為是極端復(fù)雜的問題的簡單解決方案。這些解決方案常常非常巧妙，并具有創(chuàng)新性。創(chuàng)造新事物的過程的奇怪之處在于，復(fù)雜的新事物很容易被發(fā)明出來，而簡單的新事物發(fā)明起來卻極端復(fù)雜。換句話說，并不是所有的新事物都是創(chuàng)造力的產(chǎn)物（譯者注：即某些發(fā)明創(chuàng)新是傳統(tǒng)試錯法的產(chǎn)物）?！　∠旅嫖覀円宰顚嶋H的技術(shù)創(chuàng)造為實例來說明這個問題。如今在最尖端的科技進程中出現(xiàn)了機器人制造技術(shù)和微電子學(xué)。下面是這些技術(shù)領(lǐng)域中的一些簡單的問題?！　栴}1  車間運來了機器人，把它組裝好，調(diào)整好，安放到機床旁。一個在這臺機床上工作了很多年的年長工人驚奇不已，因為這個“鐵人”以閃電般的速度完成所有的工作流程。但是過了半個小時機器人就停下來了：現(xiàn)在輪到電器工程師納悶了：怎么回事呢？一切都好像很正常……原來問題的罪魁禍首竟是掉落在機床運動部件上的鐵屑。工人一般會用刷子掃掉鐵屑，繼續(xù)工作，但是對于機器人來說，這是個完全沒有預(yù)料到的困境。工程師們用刷子清理了機床，重新啟動機器人，但是結(jié)果還是一樣——機器人又停下來了。怎么辦呢？難道要安置一個拿刷子的工人在旁邊？……　　一般人們提出的解決方案都很復(fù)雜：安裝用水清洗鐵屑或者用風吹掉鐵屑的系統(tǒng)，為機器人安裝第三只刷子手，等等。“如果從加工零件上掉下來的鐵屑只能掉到地面上，而不掉到機床上就好了。”這如何能做到呢？只有當被加工零件和地板之間沒有機床的時候才可能辦到。最巧妙的解決辦法——把機床和機器人倒過來，這并不是一下就能想出來的辦法。但這就是發(fā)明性的解決辦法，在這里人們成功地打破了固定的思維模式。（機器人跟工人不同，它是可以“腳朝天”倒立起來的。）　　問題2  在服裝加工廠開動了機器人生產(chǎn)線，但是在裁剪布料和加工衣服的時候出現(xiàn)了大問題。因為布料不是堅硬的材料，所以當機器人抓起布料的時候總是會把它弄皺，因此服裝廠加工的布好像“手風琴”一樣皺巴巴的，并連帶出現(xiàn)了很多其他錯誤。即使夾具上的光電傳感器和電視攝像機監(jiān)控系統(tǒng)也幫不上忙。于是有人提議把布料稍微弄濕，這樣它就會平展地粘在傳送帶上了。但這樣也無濟于事——在縫紉的時候布料也容易粘在一起，變皺，走形。怎么辦呢？　　通常的思維模式會把事情變得更加復(fù)雜——把機器人設(shè)計得盡可能跟人一樣靈巧。但是就目前而言，機器人的水平遠遠達不到這個程度。就算在舉重方面，機器人也比人差得多：在“第85屆展覽會”上展出了機器人中的世界冠軍——兩只手的“法努克人”，它能舉起110 kg的重量，但是它本身的重量只有25t！與其改造機器人，不如改造布料——這樣要省時省力得多。你會說：“但是不能用像薄鐵皮一樣的布料做衣服啊。”對，當然不能。布料應(yīng)該在加工的時候變得像薄鐵皮一樣硬，隨后則應(yīng)變回原來的軟質(zhì)布料。創(chuàng)造性的答案是：冷凍布料。使傳送帶的溫度保持在像冬季一樣寒冷的零度以下，要知道機器人可是不會被凍僵的……　　問題3  為了防止帶有集成電路和其他無線電元件的晶圓被腐蝕和損壞，通常人們要給它的表面涂一層漆進行防護，然后在高溫中烘干。在這種情況下晶圓上總有一些地方會出現(xiàn)微小氣泡（由焊接之后留下的松香助焊劑所致），這些微小的氣泡會把還沒有完全烘干的漆層表面拱破，因此保護層的完整性被破壞了。怎么辦呢？　　現(xiàn)在你想到的建議是把晶圓放到真空小室中烘干（從還沒有凝固的漆層下面把氣體迅速抽干凈），或者使用一些其他的笨罩而昂貴的設(shè)備。這都不是創(chuàng)造時候小氣泡變成了發(fā)泡漆的一部分，絲毫不會破壞覆蓋層的密封性?！　?hellip;…

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