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发明创造的三种方法

2019-7-4 15:37| 发布者: 木三|/总热度:9825/13145| 查看: 5645| 评论: 35|原作者: 小陈137

摘要: 发明创造的三种方法:从问题出发进行发明创造;从新产品出发进行发明创造;从旧产品出发进行发明创造。

编者按:本文来自思博原创作者@小陈137 投稿,以下内容未经原作者许可,禁止转载。

发明创造文章配图.jpeg


发明创造有哪些方法呢?triz理论,头脑风暴法,微创新法等等,在前人理论的基础上,结合大量的专利文件,我总结了发明创造的三种方法:从问题出发进行发明创造;从新产品出发进行发明创造;从旧产品出发进行发明创造。


第一种方法:

从问题出发进行发明创造

第一步  发现并提出问题  

第二步  提出一种理论方案(提出一种理论方案即可申请专利)


我们可以从生活中发现问题,也可以从客户需求中发明问题,发现问题以后,沿着问题思考,提出一种理论方案。


什么是理论方案?

理论方案

- 理论方案:理论上能够解决问题的技术方案。


- 为问题提出一种理论方案即可申请专利。


- 在我国,5%的专利被应用到产品中,95%的专利是为问题提出一种理论方案。


- 想实际解决问题很难;为问题提出一种理论方案却很简单。


- 理论方案可以为研发提供方向。


我们从案例中学习怎么从问题出发进行发明创造。


案例 汽车被暴雨淹没

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夏天遇到暴雨,城市排水不及时,在低洼处的汽车,很容易被暴雨淹没,怎么解决这个问题呢?

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针对这个问题,有一家公司,提出了一个理论方案:在汽车的底盘上,安装很多个气囊,平时这些气囊是隐藏起来的,如果遇到暴雨,用汽车的电瓶提供动力,通过充气泵给气囊充气,这样汽车就会浮在水中而不会被暴雨淹没。


这个方案,可能成本太高,距离被应用到产品中,还有一段距离,但是只要理论上能够解决问题的方案,就可以申请专利。


案例  地面不平,桌子会摇晃

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地面不平,桌子很容易出现摇晃,有什么方法,可以防止桌子摇晃呢?

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有位英国人,想出了一个办法:他把8片塑料片固定在一起,这些塑料片可以围绕中心进行旋转,然后根据桌子不平的高度,选择用几片塑料片来垫桌子。这个专利产品在英国非常畅销,发明人获得了超过500万英镑的收益。


如果你的理论方案能够被应用到产品中,并且产品被市场接受,因为垄断性,你可能获得很大的经济利益。


案例  怎么准确加盐?

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可能你会做饭,但是你知道怎么准确加盐吗?

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有个专利权人,提出了一个理论方案:上面部分是盛盐装置,下面部分是测量装置,测量装置类似量筒的结构,上面有刻度,可以测出里面装了多少克盐,它还包括两个阀门,当打开上面的阀门,盐从盛盐装置流入测量装置,当盐流入的量达到我们的需求时,关闭上面的阀门,打开下面的阀门,就可以知道加了几克盐。假如有次做饭,咱们加了三碗水,加了三克盐,做的饭不咸也不淡,下次做饭,如果咱们加了六碗水,这时咱们只要加六克盐,做的饭应该是不咸也不淡。


延伸一下,能不能发明一种电动加盐神器,如果想申请专利,提出一种理论方案即可,如果你的理论方案能够被应用到产品中,因为垄断性,你可能会获得很大的经济利益。


案例  配电箱

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晚上如果家里突然停电,你可能第一想到的是保护器有没有跳闸,但是晚上光线不好,看不清楚保护器的状态,也不方便检修,有什么方法能解决这个问题呢?

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针对这个问题,施耐德公司提出了一个理论方案:它在配电箱的面板上加了一个临时照明装置,临时照明装置由两节干电池提供能量,它还包括几个小灯泡和开关装置,当打开配电箱的面板,触发开关装置,小灯泡亮起,这时可以看清楚保护器的状态,也方便进行检修。


这个问题,很多人都遇到过,但是只有极少数人能够发现并提出问题,发现并提出问题,有时候比解决问题更重要。


案例  跑步机

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人在跑步机上跑步,会对跑步机施加一个力,根据牛顿定律,跑步机对人也会有一个反作用力。如果跑步机的面版是刚性的,这时跑步机对人体的反作用力很大,时间长了可能会对关节造成损伤,怎么减小跑步机对关节的冲击力呢?

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在2000---2003年,美国的一家公司,提出了两个理论方案,左图是悬臂式结构,把跑步机的面板用两个悬臂悬起来,这两个悬臂有一定的弹性,从而起到缓冲的作用;右图是无框架踏板基座结构,这个踏板基座可以发生形变,从而起到缓冲的作用。最近几年,好多跑步机厂商都无法避开它的专利。


理论方案申请专利,可以提前抢占技术路线,为以后产品的研发、销售保驾护航。


案例 隐藏手机APP

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华为公司挖掘了用户的一个需求:某些时候,想把某些App隐藏起来,等需要用时,再把它移出来。怎么隐藏手机App呢?


针对这个问题,华为公司提出了一个理论方案,申请了专利。这个方案包括隐藏App和移出App.


怎么隐藏APP呢?第一步,长按功能键(或者长按某个App),这时屏幕会缩小,屏幕会分成两个区域,中间是显示区域,周围是隐藏区域。第二步,把需要隐藏的APP从显示区域移入隐藏区域。第三步,按返回键,这时屏幕会恢复正常大小,这个APP就会被隐藏起来。等需要用时,再把它从隐藏区域移到显示区域。这个专利只描绘了手机的一种功能,具体怎么编程,用哪种算法,在专利中并没有描写,这是一个很简单的专利。2016年下半年,华为公司诉讼三星侵犯了这个专利权,2017年,法院判决三星侵权,赔偿华为公司8000万元。


这个专利是2010年申请的,所以挖掘未来人们的需求,想想未来产品的结构,功能。用未来产品可能的结构,功能来申请专利,你的专利可能会很值钱。


案例  汽车经过十字路口,不用停车的方案

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汽车行驶到十字路口,遇红灯需要停车,我们可以大胆的想一下,有没有汽车经过十字路口,而不用停车的方案呢?

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- 上下表示南北方向,左右表示东西方向。

- 红色区域和绿色区域,每段代表200米(红色区域和绿色区域,都以60千米每小时的速度向前行驶)。

- 红色区域内禁止汽车行驶,绿色区域内允许汽车行驶(汽车的行驶速 度可以高于60千米每小时,也可以低于60千米每小时,但是汽车的行驶不能超过绿色区域)。

- 图中状态,南北方向的绿色区域内的汽车正在通过十字路口

- 下一个时刻,东西方向的绿色区域与南北方向的红色区域相遇,这时 东西方向的绿色区域内的汽车通过了十字路口。

- 这样南北方向的汽车和东西方向的汽车交替通过了十字路口。


我们不要让思维受束缚,大胆的想解决问题的理论方案。 


最后说一个误区

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说到申请专利,好多人认为,只有研发部的研发成果才能申请专利,这是一个误区,公司的所有人,能够发现并提出一个问题,为问题提出一个理论方案即可申请专利。理论方案申请专利,可以提前抢占技术路线,为以后产品研发、销售保驾护航。


从问题出发进行发明创造,沿着问题进行思考,很容易提出理论方案。


第二种方法:

从新产品出发进行发明创造

第一步,对产品进行 加、减、乘、除 等变形,可以得到很多的新产品

第二步,寻找新产品有哪些好处

我们从案例中学习怎么运用 加 减 乘 除 策略对产品变形。


加法策略

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两个或者多个产品组合成一个新产品,如果新产品产生了新的功能,或者新产品结构上有了关联,一般可以申请专利。


案例  萌芽铅笔

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把铅笔和植物的种子组合成萌芽铅笔。普通的铅笔,快要用完时,会把铅笔头扔掉,而这种萌芽铅笔,铅笔快用完时,把铅笔头种在花盆里,种在院子里,是不是很有创意呢?这种萌芽铅笔,在美国售价每支19.95美元,发明人每年获得超过2000万美元的收益。这种发明创造,产生了新的功能:它把废旧的铅笔头重新利用。


利用加法策略得到的新产品,如果新产品产生了新的功能,一般可以申请专利。


案例  带电子表和指南针的旅行杯

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把电子表,指南针,旅行杯组合成新产品——带电子表和指南针的旅行杯,这种组合创造性太低,得到的新产品也没有产生新的功能,一般不能授予专利权。


我们可以延伸思考一下,它们之间结构上能否发生关联?指南针不停的转动,产生的能量,如果产生的能量给电子表充电,这样它们之间结构上就有了关联,一般可以授予专利权。


试着运用加法策略得到新产品,想想得到的新产品有哪些优点?


减法策略

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减去产品的一部分,用其它的东西代替减去的部分,这样就得到了新产品。


案例  雨伞

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首先,减去雨伞的一部分,减去雨伞的伞杆,想想雨伞没有了伞杆,怎么继续使用这个雨伞呢?用什么代替减去的伞杆呢?可以用悬浮装置和感应装置来代替伞杆,这样就得到了新产品——悬浮伞。这种悬浮伞,人往哪里去,伞就飘到哪里,使用更加方便。


案例  无叶风扇

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首先,减去风扇的一部分,减去风扇的叶片,想想风扇没有了叶片,怎么产生风力?用什么代替减去的风扇叶片?可以用涡轮增压装置代替风扇的叶片,把空气从底部吸进来,通过涡轮增压把空气压入环形内,空气从环形内的切口喷出,这样就得到了新产品,无叶风扇,这种风扇更美观,更安全,风力也更均匀。


减法策略是最容易得到新产品的策略。咱们可以练习一下,减去汽车的后视镜,想想用什么代替减去的汽车后视镜?得到的新产品有没有优点?


乘法策略

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首先把产品的某一个部分进行复制,复制成两个或多个,然后对复制的部分进行改进,使它们在结构或者功能上有差异,这样就得到了新的产品。


案例  手机的摄像头

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首先复制手机的某一个部分,把手机的摄像头由一个复制成两个,如果这两个摄像头结构和功能完全一样,不能产生额外的好处;然后对复制的这两个摄像头进行改进,使它们在结构或者功能上有差异,怎么改进呢?一个摄像头做成彩色摄像头,用于色彩的还原,一个摄像头做成黑白摄像头,用于提升画面亮度和细节,这样就得到了新的产品,双摄像头手机,拍出来的照片更加清晰。


案例  剃须刀

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首先复制剃须刀的某一个部分,把剃须刀的刀头由一个复制成三个,如果这三个剃须刀刀头的结构和功能完全一样,不能产生额外的好处,然后对这三个刀头进行改进,使它们在结构或者功能上有差异,怎么改进呢?使这三个刀头,里面刀片的角度不同,这三个剃须刀刀头组成一个凹弧形的结构,这样就得到了新产品,这种剃须刀使用更加的方便。


试着运用乘法策略得到新产品,想想得到的新产品有哪些优点?


除法策略

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改变产品的连接关系,或者把产品的某个部分分离出去,这样就得到了新产品。


案例   暗装配电箱

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普通的暗装配电箱,导轨和配电箱底盒固定在一起,现在改变产品的连接关系,由原来的导轨与配电箱底盒固定,改成导轨与配电箱面板固定,这样就得到了新产品。因为配电箱面板与墙面是平行的,导轨和配电箱面板固定在一起,导轨的深度就是固定的,所以断路器永远不会出现凹陷的情况。


案例  水果味牛奶

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普通的水果味牛奶,在出厂之前,人们把水果香料加入牛奶中,这样会影响牛奶的保质时间和口味。现在运用除法策略,水果香料从产品中分离出来,把水果香料放入吸管中,人们喝牛奶时,通过吸管把水果香料加入到牛奶中,这样就得到了新产品。取得了很好的效果。


试着运用除法策略得到新产品,想想得到的新产品有哪些优点?


对产品进行 加 减  乘 除 变形,非常容易得到新产品,仔细研究这些新产品,有时你会突然发现,某些新产品有意想不到的优点。


第三种方法,从旧产品出发进行发明创造。旧产品,是指已经公开的专利或者已有的产品。

从旧产品出发进行发明创造

第一步,从旧产品中提炼出发明构思,积累发明构思。

第二步,想想这个发明构思能否被用在新的发明中。

我们从案例中学习怎么用旧产品出发进行发明创造


案例  自动铅笔

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发明构思:这种自动铅笔,把易损耗的铅笔的笔芯分离出来,做成可以替换的结构,从而降低了铅笔的成本。


把易损耗的部分分离出来,这种发明构思能不能用在其它发明中呢?


案例  美工刀

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发明构思:把美工刀的刀片做成可以折断的结构,有什么好处呢?假如美工刀的刀尖磨损了,不能用了,把美工刀最前面的部分掰断,扔掉,这时就会出现一个新的刀尖。


想想这种可以折断的结构,能不能用在其它发明中呢?


案例  茶杯

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发明构思:把茶杯的底部做成两个底面,左图,使用第一个底面时,茶叶浸在水中,可以实现泡茶的功能,右图,使用第二个底面时,茶叶与水分离,这种结构可以更好的控制茶水的浓淡。


想想这种双底面的结构,能不能用在其它的发明中?


假如我们每天积累一个发明构思,坚持一年,当积累的量达到一定程度时,可以提升我们的创造力,使我们的发明思路更开阔。


从哪里得到发明构思呢?我专门制作了一个微信公众号——新发明解读,每天都会解读一个发明构思,喜欢发明创造的朋友可以关注一下。


以上三种方法,提供了三种发明创造的思路,大家可以练习一下。



编辑校对:木三
感谢原创作者分享,如有其他作者投稿请投递至邮箱mysipo@zbj.com或联系@木三。


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最新评论

引用 小张618 2019-7-4 16:14
非常实用的发明方法,我也可以做发明人了,呵呵
引用 李工仲明 2019-7-4 16:56
这两天,有人发过吧?
引用 财富 2019-7-4 17:47
回帖+果子奖励=热度。
引用 王琦专代 2019-7-5 10:10
好像有这么一本书叫《TRIZ理论与创新设计方法》,清华大学出版,讲的好像就是这些东西。
引用 小陈137 2019-7-5 11:26
王琦专代 发表于 2019-7-5 10:10
好像有这么一本书叫《TRIZ理论与创新设计方法》,清华大学出版,讲的好像就是这些东西。 ...

和triz理论有区别,triz理论难懂,不好用,这个理论比较实用一点
引用 lylayon 2019-7-5 11:44
写的不错,图文并茂
引用 木三 2019-7-5 11:57
小陈137 发表于 2019-7-5 11:26
和triz理论有区别,triz理论难懂,不好用,这个理论比较实用一点

抓住作者!
引用 ip3968 2019-7-5 12:33
写的不错哦!
引用 那年春暖花开 2019-7-5 13:20
666
引用 胡 歌 2019-7-5 14:44
图文并茂,所选案例很有代表性。多思考,多注意生活中的小问题,小细节,人人都可以是发明创造者。
引用 派智知产管家 2019-7-5 14:55
厉害~
引用 luonbb 2019-7-5 15:38
上面这套方法用在生化领域就没什么作用了
引用 siceng 2019-7-5 15:52
补充: 可拓学(英文名为 extenics)是以广东工业大学的蔡文、杨春燕研究员等为首的中国学者创立的新学科
引用 我爱搞发明 2019-7-5 20:33
思维方法很重要。这里给出可行的方向,图文并茂,很赞。前几天有人发过不带图的。
引用 大城小爱 2019-7-5 20:44
那个无叶风扇不错,以前见过,感觉很神奇,这回弄清楚原理了!
引用 Augustus_Z 2019-7-8 08:48
感觉很实用啊,开阔思路真的很重要。
引用 张紫微 2019-7-8 09:22
开拓下思路
引用 蓝o白 2019-7-8 09:57
学习
引用 专利苦手 2019-7-8 16:21
话说,我也当了不少回民间科学家,有些自己编写的专利自己也认为是有市场价值的,但可惜申请人不是我

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