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【创意无限】发明原理1~4

原理1:分割

分割原理是指这样一种过程:以虚拟或真实的方式将一个系统分成多个部分,以便分解(分开、分隔、抽取)或合并(结合、集成、联合)一种有益的或有害的系统属性。在多数情况下,会对分隔后得到的多个部分进行重组(或集成),以便实现某些新的功能,并(或)消除有害作用。随着分割程度的提高,技术系统逐步向微观级别发展。

指导原则:

(1)将一个对象分成多个相互独立的部分。例如:

①将轮船的内部空间分成多个彼此独立的船舱。

②在学生宿舍楼中,将同一层分成多个功能相同的小房间。

③内燃机的多个气缸(见图1-16)。

图1-16 内燃机的气缸

④将学生分成不同的年级,不同的班级。

(2)将对象分成容易组装(或组合)和拆卸的部分。例如:

①组合家具。

②暖气上的多个暖气片。

③将一根根铁轨连接起来,形成铁路。

④建筑上常用的预制件和活动房屋。

⑤在公司的组织结构上,可以使用模块化的方法来实现公司管理的柔性化。

(3)增加对象的分割程度。例如窗帘的演变:一整块布做的窗帘→左右两块布做的窗帘→百叶窗。

典型案例:

(1)可调节百叶窗(见图1-17)。这是一个“提高系统的可分性,以实现系统的改造”的实例。人们用可调节百叶窗代替幕布窗帘,只要改变百叶窗叶片的角度,就可以调节外界射入的光线。

图1-17 百叶窗

(2)军用飞机油箱。当军用飞机的油箱破损时,极易引起燃料大量外泄,继而引发爆炸事故。为此,人们将油箱分隔成很多小隔间,以防止这类事故的发生。但这种办法在理论上可行,实际操作并不方便。利用分割原理,人们找到了解决问题的办法,即在军用飞机油箱中,装设一种蜂窝状材料。这种看来有点粗糙的材料,实际是一种多孔的海绵体,它们将油箱分成无数个小“隔间”。从而比较理想地解决了这个难题。

运用技巧:

如果系统因重量或体积过大而不易操纵,则将其分割成若干轻便的子系统,使每一部分均易于操纵。在管理学和心理学上,也可以对组织和观念进行分割及组合。

课堂讨论:

以下是一些利用分割原理来解决工程问题的实例,请说一说其中蕴含的道理。

(1)把一辆大型载重卡车分成车头和拖车两个独立的部分。

(2)将一个磁盘分成多个逻辑分区。

(3)将书籍划分为多个章节。