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

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

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

SẢN PHẨM ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN:

GS TSKH HOÀNG VĂN KIẾM

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

2.1.32 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

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

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

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

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

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

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”

3-Vận chuyển vật liệu trong các đường ống

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

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

3- Đường lên núi làm theo kiểu xoáy trôn ốc để đường dốc thoai thoải, dễ leo

2.1.13 Nguyên tắc đảo ngược

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

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

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

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

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

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

3-Tàu chở dầu kết hợp lọc dầu trên đường vận chuyển

2.1.21 Nguyên tắc “vượt nhanh”

a) Sử dụng những tác nhân có hại để thu được hiệu ứng có lợi

b) Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác

c) Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa

Một số ví dụ:

1- Người ta biến sức tàn phá của lũ lụt thành điện năng bằng cách xây dựng các hồ chứa nước và nhà máy thủy điện

2- Nhiều loại thuốc độc với những liều lượng thích hợp lại có tác dụng điều trị bệnh tốt như thuốc phiện, nọc rắn, nọc ong,…

3- Tiêm vi trùng yếu (vacxin) vào cơ thể để tạo miễn dịch

2.1.23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi

Nội dung:

a) Thiết lập quan hệ phản hồi

b) Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó

3-Tên lửa tự tìm mục tiêu

4- Xe máy tay ga tự động điều chỉnh cấp số truyền động theo tải và tốc độ

2.1.24 Nguyên tắc sử dụng trung gian

Nội dung: Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp

Một số ví dụ:

1- Ổ cắm điện chuyển đổi từ dẹt sang tròn và ngược lại

2- Các loại biến thế điện

3- Tìm diệt những con vật trung gian truyền bệnh như chuột, muỗi

4- Khi trình bày một vấn đề chuyên môn phức tạp, dùng những kiến thức hàng ngày gần gũi để minh họa

2- Loại vòi tưới rau hoặc tưới hoa, vừa phun nước vừa tự quay vòng tròn nên diện tích được tưới rất rộng và không cần có người

3- Các cửa hàng tự giác, các nhà ăn tự phục vụ

3- Các cách mô hình hoá

2.1.27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”

Nội dung: Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có

chất lượng kém hơn (thí dụ như về tuổi thọ)

Một số ví dụ:

1- Khăn lau tay, lau mặt dùng một lần rồi bỏ

2- Ly chén dĩa,… bằng giấy hoặc nhựa rẻ tiền, dùng một lần, đảm bảo vệ sinh

3- Ống và kim tiêm bằng nhựa dùng một lần rồi bỏ, bảo đảm không lây truyền bệnh

4- Dùng cừ tràm thay cho đóng cọc bằng bê tông cốt thép

5- Các thí nghiệm dùng động vật thay cho người

2.1.28 Thay thế sơ đồ cơ học

Nội dung:

a) Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị b) Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng

c) Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định

d) Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ

Một số ví dụ:

1- Cần cẩu dùng móc và cần cẩu dùng nam châm điện

2- Bộ đề khởi động xe gắn máy hay ô tô bằng điện thay cho đạp chân

3- Đồng hồ lên giây cót cơ học chuyển sang đồng hồ điện tử

4- Nút bấm điện thoại di động dùng phím được thay bằng cảm ứng - chạm tay lên màn hình

2.1.29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng

Nội dung: Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các

chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực

Một số ví dụ:

1- Dây cung, dây nỏ chuyển sang sử dụng bơm nén, súng hơi

2- Các con thú đồ chơi, thay vì nhồi bông người ta làm loại thú đồ chơi chỉ cần thổi lên

3- Các loại ghế hơi, giường hơi, nệm hơi

4- Các hệ thống đóng mở dùng khí nén nói chung hay các loại thiết bị dùng khí nén trong kỹ thuật

2.1.30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng

Nội dung:

a) Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối b) Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng

Một số ví dụ:

1- Các loại bao bì, túi nylon, áo đi mưa, khăn trải bàn nylon

2- Ống nhựa dẻo các loại

3- Lớp nhôm, bạc,… phủ làm gương

4- Các đồ dùng gia đình bằng nhựa