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要素变更发明法是什么?

要素变更的发明, 包括要素关系改变的发明、 要素替代的发明和要素省略的发明。

要素变更的发明是指发明与现有技术相比, 其形状、 尺寸、 比例、 位置及作用关系等发生了变化。 并且这种要素关系的变动带来了新的发明效果、新的用途的变化, 带来了新的技术效果。 在进行要素变更发明的创造性判断时通常需要考虑: 要素关系的改变、 要素替代和省略是否存在技术启示、 其技术效果是否可以预料等。

这里介绍两种比较简单却很重要的方法: 增加中间环节法和减少中间环节法。 这两种相反相成的方法, 特别适合于改进事物的功能性缺点、 结构性缺点和制造工艺性缺点。

一、 增加中间环节法

顾名思义, 即由于事物的缺点是由于缺少某个环节造成的, 创造一个环节增加上去, 就可以消除事物的缺点。

其步骤是:

  • (1) 按事物缺点的特性, 排列列举出来的缺点;
  • (2) 看看哪些缺点是因为缺少中间环节造成的;
  • (3) 仔细分析一下缺少的是什么环节;
  • (4) 怎样创造设计个环节补上去。

在两块玻璃之间加入某些材料可以制成一种防震、 防碎、 防弹、 加热的新型玻璃; 在牙膏中加入某些颗粒, 可以使牙膏具有更好的清洁效果。

二、 减少中间环节法

创新事物的思路同增加中间环节法恰恰相反, 即事物的缺点是由于事物的某环节无效、 微效, 或者已经失去原来的有效作用和积极意义, 变为可有可无甚至是不利的多余因素而造成的。 只要减少这类环节, 或者在减少环节后重新调整和组合事物的其他因素, 就可以消除事物的缺点。

其具体步骤是:

  • (1) 按事物缺点的特性, 排列列举出来的缺点;
  • (2) 看看哪些缺点是因为多余环节造成的;
  • (3) 仔细分析一下多余的是个什么环节;
  • (4) 怎样去掉此环节–减少此环节会不会影响其他因素, 如何处理。

在机械零件的加工过程中, 有一些环节是可以减少或者合并的, 很多技术创新就是由于简化了产品的制造工序, 从而提髙加工效率的。

这里介绍一个减少中间环节, 获得重大发明的典型。 英国的特里维雪克和司蒂文森都是蒸汽机车的创始人, 特里维雪克制造的蒸汽机车的车轮实际上是齿轮, 齿轮啮合着铁轨上的齿条行进, 不断发出 “嘎吱、 嘎吱冶 的响声,其间经常夹入东西, 因此速度很慢。

司蒂文森当时是一名机车司炉工, 他总想改变这种状况, 然而却无从做起。 根据当时专家们的解释: 车轮必须有齿, 没有齿, 机车就会打滑或脱轨。

司蒂文森相信专家们的意见, 试来试去仍然不能提高车速。 去掉齿圈真的不行吗? 一天, 他横下心来大胆一试, 奇迹出现了, 机车不仅没有打滑, 而且疾速驶去, 车速一下提高 5 倍以上, 行驶中也没脱轨。 他喜出望外, 把这申请为专利

有齿轮就是在错误思想的指导下, 造成的一个多余环节。 寻找事物的多余环节, 要像司蒂文森那样, 敢于质疑, 善于质疑, 一旦认准多余环节, 去掉之后大胆试验。 正如巴甫洛夫所说: ”怀疑是发现问题的钥匙, 是探索的动力, 是创新的前提“。

随着人类科学技术的进步, 事物的许多中间环节将趋于局部落后状况,而最终将转化为多余环节。 现在看来没有多余环节的事物, 以后也许会出现“局部不适”。

减少中间环节法

减少中间环节法

立体电影问世初期, 人们戴着偏光眼镜看电影, 并不觉得戴这个眼镜是多余的, 后来发明了一种特制的光栅银幕, 可以直接产生立体效果, 不用观众再戴专用眼镜了。 相比之下, 当人们再看普通立体电影时; 就会感到戴偏光眼镜是个累赘, 应该去掉这个中间环节。 由于光栅银幕制造困难, 价格昂贵, 未能得到推广。 但是, 随着全息摄影技术和激光技术的发展, 裸眼观看立体电影可能已为期不远了。

目前人们要看高清电视, 买了电视机之后, 还要到广电管理部门再买一个机顶盒, 又占地方, 又不美观, 就像聋子的耳朵, 又如画蛇添足。

现在, 市场上推出了 ”一体机冶, 就是把机顶盒从外接变成了内置。 内置机顶盒在获得授权后, 在电视机上插入一张数字电视卡就可以收看节目了。

事物的多余环节随着人们对客观事物认识的深入而发觉, 随着科学技术的发展而揭示。 因此, 我们应该不断地用新观念、 新知识、 新技术分析事物的各个环节, 科学预测哪些环节在近期、 中期、 远期将失去作用而成为多余环节, 以便我们及早研究由此而来的种种问题。

总之, 人类的希望、 社会的需要、 事物的特性和缺陷都在不停地变化,构成了发明创造、 技术创新的不尽源泉, 创造者只有在这种变化里才能发现自己应该做什么。

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