Đề tài Phân tích sự vận dụng các phương pháp, nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ------------------ TIỂU LUẬN Môn học: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: PHÂN TÍCH SỰ VẬN DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP, NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG SẢN PHẨM ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: GS. TSKH. HOÀNG VĂN KIẾM HỌC VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN TRẦN THI VĂN MSHV: CH1101057 TP. HỒ CHÍ MINH – 2012 MỤC LỤC 1. GIỚI THIỆU ........................................................................................................ 1 2. NỘI DUNG ........................................................................................................... 2 2.1. CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN ................................................... 2 2.1.1. Nguyên tắc phân nhỏ ................................................................................. 2 2.1.2. Nguyên tắc tách khỏi đối tượng................................................................. 2 2.1.3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ .................................................................... 3 2.1.4. Nguyên tắc phản đối xứng ......................................................................... 3 2.1.5. Nguyên tắc kết hợp .................................................................................... 3 2.1.6. Nguyên tắc vạn năng.................................................................................. 4 2.1.7. Nguyên tắc “chứa trong” ........................................................................... 4 2.1.8. Nguyên tắc phản trọng lượng .................................................................... 5 2.1.9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ .................................................................. 5 2.1.10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ ........................................................................ 5 2.1.11. Nguyên tắc dự phòng ................................................................................. 6 2.1.12. Nguyên tắc đẳng thế .................................................................................. 6 2.1.13. Nguyên tắc đảo ngược ............................................................................... 7 2.1.14. Nguyên tắc cầu (tròn) hoá ......................................................................... 7 2.1.15. Nguyên tắc linh động ................................................................................. 8 2.1.16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” ........................................................ 8 2.1.17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác .......................................................... 9 2.1.18. Sử dụng các dao động cơ học .................................................................... 9 2.1.19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ ............................................................. 10 2.1.20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích ......................................................... 10 2.1.21. Nguyên tắc “vượt nhanh” ........................................................................ 11 2.1.22. Nguyên tắc biến hại thành lợi .................................................................. 11 2.1.23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi .................................................................. 12 2.1.24. Nguyên tắc sử dụng trung gian ............................................................... 12 2.1.25. Nguyên tắc tự phục vụ ............................................................................. 13 2.1.26. Nguyên tắc sao chép (copy) ..................................................................... 13 2.1.27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” .............................................................. 14 2.1.28. Thay thế sơ đồ cơ học .............................................................................. 14 2.1.29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng .............................................................. 15 2.1.30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng ................................................................ 15 2.1.31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ ................................................................... 16 2.1.32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc ................................................................... 16 2.1.33. Nguyên tắc đồng nhất .............................................................................. 17 2.1.34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần .......................................... 17 2.1.35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng ............................................ 17 2.1.36. Sử dụng chuyển pha ................................................................................ 18 2.1.37. Sử dụng sự nở nhiệt ................................................................................. 18 2.1.38. Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh .............................................................. 19 2.1.39. Thay đổi độ trơ ........................................................................................ 19 2.1.40. Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite) ........................................... 20 2.1. Sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động ... 20 2.1.1. Nguyên tắc phân nhỏ ............................................................................... 20 2.1.2. Nguyên tắc vạn năng................................................................................ 22 2.1.3. Nguyên tắc phản trọng lượng .................................................................. 24 2.1.4. Nguyên tắc dự phòng ............................................................................... 25 2.1.5. Nguyên tắc linh động ............................................................................... 26 2.1.6. Nguyên tắc tự phục vụ ............................................................................. 27 2.1.7. Nguyên tắc sao chép ................................................................................. 27 2.1.8. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học ............................................................ 28 2.1.9. Nguyên tắc sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng ............................................. 29 2.1.10. Nguyên tắc thay đổi màu sắc .................................................................. 30 2.1.11. Nguyên tắc đồng nhất .............................................................................. 31 3. KẾT LUẬN ......................................................................................................... 31 Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 1 1. GIỚI THIỆU Ngày nay, khi khoa học và công nghệ ngày càng phát triển, lĩnh vực viễn thông và thông tin liên lạc cũng không ngừng có những bước tiến vượt bậc. Nhu cầu về giao tiếp, liên lạc và kết nối của con người cũng không ngừng tăng lên và có thể nói chiếc điện thoại di động gần như là một công cụ, một thiết bị không thể thiếu đối với mỗi người. Tùy theo nhu cầu, tính chất công việc, khả năng tài chính, sở thích, v.v… mà mỗi người có thể lựa chọn cho mình một chiếc điện thoại di động phù hợp, với thiết kế, kiểu dáng và các tính năng tương ứng. Thế nhưng có lẽ ít ai trong số chúng ta khi cầm một chiếc điện thoại di động trên tay lại tự hỏi những câu hỏi đại loại như: “tại sao người ta lại thiết kế bộ phận này như thế này?”, “từ đâu mà người ta nghĩ ra tính năng kia?”, v.v… Sau khi tham gia chuyên đề “Phương pháp nghiên cứu khoa học và sáng tạo”, đồng thời được giới thiệu về quyển sách trình bày các thủ thuật, nguyên tắc sáng tạo cơ bản của GS. Phan Dũng, dịch từ sách nguyên bản của giáo sư người Nga Altshuller, người viết bài mạnh dạn chọn đề tài “Phân tích sự vận dụng của các nguyên tắc sáng tạo cơ bản vào sản phẩm điện thoại di động” cho bài thu hoạch của mình. Nội dung bài thu hoạch này trình bày hai mảng nội dung chính như sau:  Trình bày một cách sơ lược, khái quát về 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản, đồng thời nêu một vài ví dụ cho mỗi nguyên tắc.  Đi sâu vào phân tích sự vận dụng, áp dụng của các nguyên tắc này vào quá trình thiết kế và sản xuất các sản phẩm điện thoại di động. Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 2 2. NỘI DUNG 2.1. CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN [1], [2] 2.1.1. Nguyên tắc phân nhỏ Nội dung: a) Chia đối tượng thành các phần độc lập. b) Làm đối tượng trở nên tháo lắp được. c) Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng Một số ví dụ: 1- Dây kim loại 1 sợi to, cứng, khó cuộn tròn... nếu phân nhỏ thành dây kim loại nhiều sợi thì khắc phục được nhược điểm của dây một sợi to cứng. 2- Ngũ cốc nghiền thành bột, từ đó làm bún, miến, mì, bánh các loại... 3- Xe chở vật siêu trường siêu trọng, thay vì làm bánh xe ô tô cho thật lớn, người ta làm xe có rất nhiều dãy bánh kích thước bình thường. 4- Tàu thuỷ lớn chia hầm tàu thành các ngăn độc lập, nếu lỡ bị thủng thì dễ cô lập ngăn bị thủng, không làm chìm tàu. 2.1.2. Nguyên tắc tách khỏi đối tượng Nội dung: Tách phần gây "phiền phức" (tính chất "phiền phức") hay ngược lại, tách phần duy nhất "cần thiết" (tính chất "cần thiết") ra khỏi đối tượng. Một số ví dụ: 1- Trước đây, tiếng hát là một phần của ca sỹ. Muốn nghe hát, người ta phải mời ca sỹ đến, trong đó cái thực sự "cần thiết" cho nhiều trường hợp chỉ là tiếng hát. Sau này, tiếng hát được tách ra thành đĩa hát, băng ghi âm. 2- Cà phê hòa tan, bột ngọt, đường. Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 3 3- Áo gối, vỏ chăn bông…tách khỏi gối và chăn, nên khi bị bẩn không cần thiết phải giặt nguyên cả chăn hay gối. 2.1.3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ a) Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất. b) Các phần khác nhau của đối tượng có các chức năng khác nhau. c) Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất của công việc. Một số ví dụ: 1- Trên quyển lịch, các ngày nghỉ được in mực đỏ. 2- Để bảo vệ sách tốt, bìa thường được làm dày hơn nhiều so với trang sách. Tiểu luận, báo cáo, … được đóng bìa kiếng bên ngoài. 3- Mái nhà thường lợp bằng tôn tráng kẽm nhưng tại những chỗ cần lấy ánh sáng, người ta dùng tôn nhựa trong suốt. 2.1.4. Nguyên tắc phản đối xứng Nội dung: Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung làm giảm bậc đối xứng) Một số ví dụ: 1- Các xe ô tô du lịch loại nhỏ có cửa mở ở cả hai phía nhưng các xe lớn như xe buýt chỉ mở phía tay phải sát với lề đường. 2- Chân nghiêng của xe máy. 3- Ở xe gắn máy, vỏ xe bánh trước và bánh sau có các vết khía khác nhau, không như xe đạp. 2.1.5. Nguyên tắc kết hợp Nội dung: a) Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận. Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 4 b) Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận. Một số ví dụ: 1- Súng nhiều nòng. 2- Bàn ủi có bộ phận phun nước. 3- Búa có đầu đóng đinh, đầu nhổ đinh. 2.1.6. Nguyên tắc vạn năng Nội dung: Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác. Một số ví dụ: 1- Thuỷ phi cơ. 2- Loại ổ cắm cho phép sử dụng được với cả hai loại phích cắm dẹt và phích cắm tròn. 3- Bút thử điện đồng thời là tuốc-nơ-vít. 2.1.7. Nguyên tắc “chứa trong” Nội dung: a) Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba ... b) Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác. Một số ví dụ: 1- Loại ăngten dùng cho máy thu thanh, thu hình, khi cần có thể kéo dài hoặc thu ngắn lại nhờ những ống kim loại đặt bên trong nhau. 2- Tủ đặt trong tường nhà. 3-Vận chuyển vật liệu trong các đường ống. Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 5 2.1.8. Nguyên tắc phản trọng lượng Nội dung: a) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có lực nâng. b) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động... Một số ví dụ: 1- Nhảy dù, hãm máy bay bằng dù. 2- Mỏ neo giữ tàu khỏi trôi. 3- Hàng hoá bao bì hình thức đẹp bù trừ cho chất lượng không cao. 2.1.9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ Nội dung: Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại). Một số ví dụ: 1- Loại đồ chơi phải lên dây cót trước. 2- Trước khi phẫu thuật phải gây tê, gây mê nạn nhân, gây tê cục bộ. 3- Để uốn một số loại cây như tre, trúc, … cho đẹp, đều mà không nứt, gãy, người ta nung nóng chỗ cần uốn đến nhiệt độ thích hợp trước khi thực hiện uốn. 2.1.10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ Nội dung: a) Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng. Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 6 b) Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển. Một số ví dụ: 1- Các loại giấy tờ in sẵn trước những phần chung cho tất cả mọi người để tiết kiệm thời gian, chỉ cần điền vào chỗ trống. 2-Tem, nhãn bôi keo trước, khi dùng chỉ việc dán. 3- Tem, biên lai đã tạo lỗ trước, ki cần xé ra dễ dàng, nhanh chóng. 4-Thực phẩm làm sẵn, mua về là có thể nấu ngay được. 5- Hầm Thủ Thiêm vượt sông Sài Gòn được làm trước trên cạn gồm bốn đốt hầm, sau đó dìm xuống nước, ghép nối thành đường hầm. 2.1.11. Nguyên tắc dự phòng Nội dung: Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn. Một số ví dụ: 1-Các phương tiện báo cháy, phòng cháy, chữa cháy. 2- Các phao, xuồng cấp cứu trên các tàu thủy. 3- Các loại cầu chì, van chốt an toàn. 4- Các biện pháp phòng tránh bệnh. 2.1.12. Nguyên tắc đẳng thế Nội dung: Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. Một số ví dụ: 1- Các loại đồ dùng, vật dụng có gắn bánh xe như: túi vali, ghế, tủ,… 2- Dùng băng tải thay cho cần cẩu và ôtô. Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 7 3- Đường lên núi làm theo kiểu xoáy trôn ốc để đường dốc thoai thoải, dễ leo. 2.1.13. Nguyên tắc đảo ngược Nội dung: a) Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy hành động ngược lại (ví dụ: không làm nóng mà làm lạnh đối tượng). b) Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động. c) Lật ngược đối tượng. Một số ví dụ: 1- Máy tập thể dục trong nhà, có băng chuyền dùng để đi bộ tại chỗ. 2- Đối với cưa máy, cưa đứng yên còn gỗ chuyển động. 3- Ấm điện được cung cấp nhiệt từ bên trong thông qua các sục, que đun nước,… 2.1.14. Nguyên tắc cầu (tròn) hoá Nội dung: a) Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu. b) Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn. c) Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm. Các ví dụ: 1- Thước dây chuyển thành thước cuộn. 2- Gương lõm, gương lồi, gương cầu, các loại thấu kính. Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 8 3- Nhà hàng có bàn tròn quay quanh một trục, để khách không phải với tay gắp thức ăn. 4- Các điểm nút giao thông giao nhau dùng vòng xoay. 2.1.15. Nguyên tắc linh động Nội dung: a) Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc. b) Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau. Một số ví dụ: 1- Các lại bìa kẹp, cho phép lấy bớt hoặc thêm các tờ giấy rời. 2- Các loại bàn, ghế, giường, … xếp hoặc thay đổi được độ cao, độ nghiêng. 3- Líp xe đạp có thể quay ngược mà không ảnh hưởng đến chuyển động của xe, líp xe nhiều tầng, xe có nhiều số tốc độ. 2.1.16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” Nội dung: Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút”. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn. Các ví dụ: 1- Thắt lưng, dây đồng hồ đục thừa nhiều lỗ để những người sử dụng khác nhau đều dùng được. 2- Để nâng cấp, trải lại nhựa đường, người ta thường xới mặt đường cũ lên để lớp nhựa mới bám tốt hơn vào mặt đường. 3- Để có được trái cây lớn, người ta phải tỉa cành, bỏ bớt quả non. Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 9 2.1.17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác Nội dung: a) Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều). Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều). b) Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng. c) Đặt đối tượng nằm nghiêng. d) Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước. e) Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước. Một số ví dụ: 1- Chìa khoá có răng ở hai cạnh nên lúc cho chià vào ổ không mất thời gian để lựa chiều. 2- Tranh thêu hai mặt, nhìn được từ cả hai phía. 3- Các đường giao thông nhiều tầng trên mặt đất và dưới mặt đất. 4- Các công trình dưới biển, dưới đáy sông, trong lòng đất. 2.1.18. Sử dụng các dao động cơ học Nội dung: a) Làm đối tượng dao động. Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động (đến tầng số siêu âm). b) Sử dụng tầng số cộng hưởng. c) Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện. d) Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ. Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 10 Một số ví dụ: 1- Quả chuông, ghế xích đu, võng, cầu bập bênh...... cho trẻ em chơi. 2- Trong kỹ thuật dùng nhiều bộ rung tạo các dao động cơ học. 3- Các loại đồ dùng massage trong gia đình như gối massage, ghế massage, giường massage... 2.1.19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ Nội dung: a) Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung). b) Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ. c) Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác. Một số ví dụ: 1- Các loại đèn chớp nháy dùng cho quảng cáo, khiêu vũ, tín hiệu báo động, giao thông... 2- Các loại âm thanh báo hiệu như còi xe cấp cứu, cứu hoả, báo hiệu xe lùi, báo đổ chuông, máy bận của điện thoại... 3- Các công việc, yêu cầu có tính định kỳ như quảng cáo, lên lịch thực hiện định kỳ, ôn tập định kỳ trong học tập, giữ mối liên lạc với mọi người bằng email, điện thoại,… theo định kỳ. 2.1.20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích Nội dung: a) Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải). b) Khắc phục vận hành không tải và trung gian. c) Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay. Phân tích sự vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong sản phẩm điện thoại di động Trang 11 Một số ví dụ: 1- Ô tô vận tải, chuyến đi, chuyến về phải chở hàng, tránh chạy không. 2-Ắc-quy phát điện lúc xe, tàu không hoạt động để thắp sáng hay dùng khởi động xe và tích điện bù lại khi động cơ làm việc. 3-Tàu chở dầu kết hợp lọc dầu trên đường vận chuyển. 2.1.21. Nguyên tắc “vượt nhanh” Nội dung: a) Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. b) Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết. Một số ví dụ: 1- Để tránh đau đớn cho bệnh nhân, những thao tác như tiêm chủng, nhổ răng, nắn khớp xương...thường làm rất