創造創新理論與實踐11(3 / 3)

首先,組合的部分——次一級結構係統要有其獨立的特性。

其次,組合部分應具有相關性,也就是說相互作用或相容的條件。

最後,在組合過程盡可能優化結構,實現多方案選擇以取得良好的輸出特性。

還應當說明的是有些整體結構係統包含有附加結構,與整體組織無關,而隻是作為結構組合的特性或功能的延伸,隻起到補充和完善主體的作用。

在現代,結構組合的實例可謂比比皆是,為了方便理解結構組合創造過程,我們以人們都很熟悉的自行車為例來說明結構組合的思維過程。

自行車英文意為“bicycle”,即兩個輪子的意思。人們傳統認識,兩輪的車都是平行的兩個輪子,是意大利的達·芬奇突發奇想,把兩個輪子放在一前一後的一條線上,並設計了一張關於自行車的草圖,但未實施,然而這不能不說是一個大膽的設想,因此也啟發了別人。

1770年,法國西夫拉克伯爵,將車輪裝在木馬的腿上,實現自行車的首次結構組合,形成了功能。但自行車卻是靠人在木馬上兩腳交替蹬地行走,改變方向時也要停下來,把木馬提起來轉向。

1818年德國的K·馮·德萊斯男爵為自行車裝上了車把,實現了不停車轉向,自行車結構的第二次改進組合引起人們的興趣,在巴黎開始流行和仿造。

1839年英國鍛工K·麥克米蘭發明了自行車腳蹬曲軸機構的後輪驅動裝置,自行車才具備了成為交通工具的條件。

1861年巴黎馬車製造商米肖父子在前輪安裝了腳蹬曲軸,並安置了腳踏板才真正使人雙腳離開了地麵,提高了自行車速度。此後一段時間人們為了提高自行車速度,一味增加前輪直徑,竟達2.5米。

1873年英國的M·J·帶森發明了X型車架,用鏈條驅動的低鞍安全自行車,卻因前後輪不一樣大騎起來很不理想。

1874年英國的詹姆斯·斯塔來,設計、改進生產了接線輻條和固定在軸

皮上的踏板自行車並獲得專利。

1881 年史密斯機械公司製作了操縱杆式的星形自行車。

1884 年達斯來·佩德森製作了完全三角形分割車架自行車。

1887 年自行車開始使用管架和滾動軸承。

1880年漢萊諾爾德發明了襯套滾筒式鏈條,至此製造具有現代意義的自

行車才具備了基本條件。

1885 年J·K·斯塔萊製成了聞名一時的安全自行車。

1887 年英國人鄧祿普發明的充氣輪胎裝上了自行車。

1890年自行車在轉動部分全部使用滾動軸承,改進了閘和飛輪,並在座

下裝了彈簧。自行車的構造和現在幾乎完全一樣了。

例證雖然簡單,用今天的眼光看來自行車結構組合是輕而易舉之事,然

而一個簡單的自行車結構組合卻整整走了120年的曆程,可見創造之艱辛和

完成一項好的創造成果並非易事。又過去了近120年對自行車的改進多半是

材料的強化,車架的適應性變形(如女坤車、方架車等),增加了減振彈簧,

而機理結構無人能夠撼動,也可看出經過實踐深刻認識的發明創造確也是“匠

心獨具”(雖然把線輻條組合車圈改成塑料整體車圈的效果好壞尚需假以時日

去證明)。

簡單的例證為結構組合做了說明,而創造的過程和對創造應有的態度引

人深思。附帶說明,自行車衣架則屬於前麵提到的附加結構,有則完善了自

行車的功能,沒有也不會影響到自行車行走的主體功能。至於現在的電力驅

動部分,如果用電動自行車概念則其為必要的組成結構,如果用自行車這一

概念,電力驅動部分同樣屬於附加結構。

(7)主體附加

主體附加是指在原有的技術思想中補充新的內容,在原有的物質產品中增添新的輔件,從而增加物品的性能或功能。如在通用汽車低盤使用動力輸出軸或另加動力裝置基礎上生產清掃車、糧食運輸車、公路清障車等。

二、綜合原理

綜合原理是組合原理的延深。綜合不是簡單的構成要素的疊加,而是在分析各個構成要素基本性質的基礎上綜合其可取部分,使綜合後所形成整體具有優化的特點,創新特征也隨之增強或深入。正確的綜合會帶來更為有效

·第三章.創造原理·

的創造,綜合原理在發明創造中有廣泛的應用,特別是對傳統技術與高新技術的綜合,不同科學領域的研究成果的綜合、中外邏輯的綜合,社會科學與自然科學的綜合等。

例如:現代科學研究證實心髒是通過內在的有節奏的電脈衝係統的控製來輸送血液的。電脈衝通過神經與肌肉纖維相連使其收縮,研究表明有兩根主要的神經通向負責泵送血液的心室,如果有一根神經工作不正常,心髒跳動就會變得紊亂,如果兩根神經同時有數分鍾工作不正常,人就會休克。心髒裏還有另一套備用的脈衝係統,在緊急情況下起動,促使心跳泵血,但是心跳要比正常情況慢一半,所泵血液也不能較長時間維持身體正常需要。於是便有醫學家提出能否利用外界的“力量”激使第一套神經係統恢複正常工作,促使心髒正常泵血。早在1862年,美國外科醫生澳爾什就提出了在心髒停止跳動時從外界使用感應脈衝,10年後法國醫生德布洛內在病人身生進行首次實驗。1932年美國心髒病專家海曼首次研製成功重達7.2公斤的“人工心髒起搏器”,1952年美國人查達克和克裏特巴赫研製出由晶體管和電池組成的心髒起搏器,不僅可以有效地延長人的生命,而且體積小至可以永久性的地埋入病人體內,人工“心髒起搏器”可以說是跨科學領域的全新創造成果。

對於大型創造工程綜合原理更是不可或缺的。美國的“阿波羅”載人登月計劃,曆時10年、耗資250億美元,有120多所大學、20000多公司和科研機構參與,參加研製總共投入45萬名科研人員、涉及科研課題5萬多個、零件700多萬個。如此龐大的工程,不采用綜合分析、組合,實現總體規劃是絕對不可能實現的。綜合原理與組合原理從創造實踐中是互為補充的,不可能決然的成為兩種互不相關的原理。