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二、突破構想的來源

在文檔中 一、踏入發明界的動機 (頁 36-46)

(一) 主動變通

溫故知新、善用知識技術的轉換。滾珠軸承可用於航太的定位系 統,又用於汽車,因此思考由自己的專長來尋求技術突破的試驗。例 如,高創造力者依自己的專業(基礎物理、潤滑、磨耗)→軸承、高速 軸承→CNC 工具機的主軸→由「轉動」轉變為「不完全轉動」→半 導體的製程→晶圓的研磨。

「發明品-滾動軸承潤滑性能測試裝置:高速主軸可以應用在工具

機上,或甚至我們在做了這個之後,也有人來找我,我發現說,台 灣製的這種模型飛機裡面也是有高速主軸,只是比較小,遠端操控 的搖控飛機,台中好像有一家叫做…(名稱)公司,在國際上小有名 聲。…我後來甚至都跳出來這個領域,這些基礎概念,不完全是轉 動,就是我剛剛講的這些潤滑、磨耗的基礎概念,我這幾年其實都 把它用在半導體的製程上,那也有專利,半導體的封裝,後來我甚 至把它用在晶圓的研磨上面。所以,我就覺得這些基礎的物理法則 跟概念,已經存在那裡,就看你怎麼用?怎麼把它用在不同的產業 上?這都是可以的,不需要受到它的限制。其實我比較熟悉的,我 的專業學術背景是同樣的那一區塊啦!就是潤滑、磨耗啦!但是我 發現它的運用其實可以是無限的,就看你怎麼去想,怎麼去製造這 個創意。」(C6)

(二) 善用假設

高創造力者常運用“假若…"的思考方式來尋找可能的解決方 式,例如:車子壞了,用走路回家,一邊走一邊在心裡做一些假設的 想法“假如運動鞋能變成溜冰鞋那該有多好?",終於發明了既有休 閒鞋特性,又有溜冰鞋功能的可用來走路或溜冰之鞋具(飛行鞋)。

「發明品-可用來走路或溜冰之鞋具:有一天我的車子壞掉了,就 在學校這邊壞掉了,家裡離這裡又不遠,平常開車五分鐘就到了,

結果那一天車子壞掉了,叫人家拖去修我就走路回家,走了約十五 分鐘,我就想,筆直的一條路,如果從這邊開車過去一分就會到,

用走的可能要走二十分鐘,路又很平又沒車,假如我這雙運動鞋能 變成溜冰鞋那該有多好」(B9)

(三) 應用跳躍式思考

高創造力者常常將不能解決的問題形成概念,暫存在腦中,並且 持續關注相同的問題,經常會有心不在焉的感覺,並且會試著跳脫原

來的想法,未解決的概念又會與日常生活中的視覺影像產生交集,因 而常常得到意想不到的結果。

「發明品-組合扳手:有一天晚上,大概三點多醒著,不是醒著是 睡夢中想到,馬上跳下來趕快把它(靈感)寫下來。…直到有一天 看到兒子拿筷子串了一堆螺絲在玩,才激起組合扳手結構的想法。」

(B22)

「發明品-組合扳手:我是先把概念醞釀在腦筋裡面,有個方向我 想解決它,看到某個畫面、動作或某個電視的鏡頭…,就把我原來 放在腦筋裡面的那個問題抓出來,然後擺在一起,我是這樣子解決 問題的。譬如說,(公司名稱)要求要打鋼珠,怎麼辦?我十秒鐘給 它答案(用手示範);譬如說,雨傘的結合方式,有多少人會去研 究它的結構,那我平常就有去注意啦!因為那樣已經商品化的,應 該有很多現成的機構可以參考,因為用得很多代表它這個東西的零 件應該容易得到,它的結構設計方法應該是,因為市面上已經用得 很多,它的安全性各方面應該都沒有問題。所以我平常有去注意生 活上已經用得很多的東西它的結構怎麼樣,然後把它擺在腦筋裡 面,再把有的問題把它兜在一起這樣子。」(B29~30)

(四) 實際觀察

因為不了瞭解馬的步態,所以實際到馬場去看馬怎麼走,這對於 步行機器馬的連桿設計有助益。

「發明品-步行機器馬:從生物學的觀點,我們實際上就到馬場去 看馬怎麼走?它的步態,快走、慢走,四條腿的前後順序是怎麼樣?

好,四條腿的秩序是這樣,要每一條腿可以走動,最簡單的方式是 每一條腿要讓它走出四連桿機構。」(A3)

(五) 截長補短

將兩者的功能結合,取優點,汰缺失就是截長補短,達到這兩個

傳動方式的優點,例如:「混合型機車自動變速裝置」就是經由分析 無段變速、有段變速的優缺點,然後採用無段變速「起動快」的優點 剔除其「效率低」的缺點,再採用有段變速「效率高」的優點,汰換 其「起動慢」的缺點。「可用來走路或溜冰之鞋具」是具有溜冰鞋與 球鞋的特性;「滑板車」是滑板車與背包的結合。

「發明品-混合型機車自動變速裝置:摩托車的傳動系統基本上有 兩類,一類就是滿街跑的這種速克達型,那它是無段變速的,那無 段變速它有個缺點,其實它的效率比較低,大概只有五、六十,三、

四十,耗油量比較大,那如果是用游星齒輪系的,它的效率可以到 達 90%以上,事實上可以到 98%、99%,但是這個用游星齒輪,它 都是有段變速,但是無段變速它有個優點,這個是社會面,從社會 觀點,因為起動加速很快,我們年輕人在紅綠燈前面停,只要紅綠 燈一變,他呼…就衝上去了,那用游星齒輪的起動加速沒有那麼 快,那我就在想說是不是可以截長補短,讓這個摩托車傳動系統 呢,它可以起步加速快又可以有效率,所以我就想到用皮帶傳動來 起動,然後呼…一下它就出去了,然後只要速度一上去,它就自動…

到這種游星齒輪系,其實游星齒輪系也可以不見得一定有段啦,那 這樣就是兩個的優點都有,所以我們才根據這樣的思路,來想說有 什麼可能的方式可以達到這兩個的優點,然後再開始來做這樣的研 究。」(A9)

(六) 逐步改良

有專業的背景知識、很廣很深的專業知識,事先已經知道肘節機 構的特性是省力、以小力發大力、便宜,瞭解問題之後再擬出構想,

實際製造出來加以驗證;又持續面對同一問題,再逐步改良各種的肘 節機構,達到完美的設計。

「發明品-加工機自動換刀機構:因為整個機構裡面就是怎麼樣去

打刀、拉刀,原來用油壓的,油壓的維護比較麻煩,總是會漏油。

我們想,怎麼樣讓一剎那能夠有暴發無窮的力量來打刀,那就是機 構裡面有肘節機構,它的機械效益就很高了,所以我們就把那個觀 念配合這個滾齒凸輪,整個變成一個自動換刀的系統。…我們實驗 室作過二、三個碩士論文是在做肘節機構,將肘節機構運用到夾 具,有一個還用到飛機的 canopy,飛機的起落座艙罩的開關機構,

我們實驗室就對肘節機構就很熟,我們又覺得它很便宜。…後來肘 節機構又改良,這個肘節本來是兩個的,後來改成一個變成橢圓機 構。…因為你一路走下去,你就會一直改良,自然會知道慢慢去改 良…從那個構想到這個構想,這個是在很合理的構想。」(A12~14) (七) 系統化設計

強調「系統化設計」,很有系統的去面對問題、瞭解問題、解決 問題,把這個問題找到一個答案,印證答案,沒有答案也是答案。

「發明品-加工機自動換刀機構:我們這個實驗室最大的特點就是 說我們不須強調 ”創意或發明”,我們是做 “系統設計”,…可是我 們是很有系統的去面對問題、瞭解問題、解決問題,我們就在訓練 學生有這樣的能力,不管他的碩博士論文是做什麼主題,因為將來 他要面對是問題是從來沒有發生過的,所以他為了解決「加工機自 動換刀機構」,將來面對各式各樣突發性的問題,他都有辦法很有 系統、能夠很勇敢的面對問題,不會逃避問題,很清晰的去瞭解問 題,再來他會很有系統化的來把這個問題找到一個答案,印證答 案,沒有答案也是答案。」(A32)

(八) 應用現代科技

高創造力者常配合產業的發展,應用新技術去解決問題。例如:

「多功能變轉速伺服控制式曲柄滑件沖床系統」是先瞭解一般馬達、

伺服馬達的特性,再寫程式控制伺服馬達,使它能夠等速度沖壓,改

進傳統沖壓機構的缺點,也就是:一般馬達→伺服馬達→plc 馬達控 制→電路板控制,所以要認清未來科技的發展方向,應用現代科技來 解決問題。

「發明品-多功能變轉速伺服控制式曲柄滑件沖床系統:這個是與 產業的發展有關係啦,從傳統產業的發展來講,所有的產業都有個 馬達,早期的馬達就是開跟關嘛!你一開它就到 300rpm 或是 500rpm,一關就關掉了,然後就配合連桿機構來做沖床的動作,

慢慢的從 70 年代 nc control、伺服馬達慢慢出來,接下來,變成 80 年代的 pc 就出來,後來 pc base control 又出來,那我們就想,傳 統機械如果用個馬達在那邊,那設計出來可以就可以,不可以就不 可以,特性就死掉了嘛!現在伺服馬達已經量產,又改進這麼多,

我們又有 pc base 來 control(控制),那我們想說,是不是要改進這 個整個機器的特性,因為你若要去改機構,就整個都要換掉,機構 一出來就死在那邊了,它的尺寸都定了,或者那裡又磨損了,那我 們就想說,也許我們可以用伺服馬達,我們就根據我們的需要來設 計它的轉速函數,讓它走走停停、快快慢慢,照我們的需求,然後 讓它的功能可以得到改善,這樣就不需要改它的硬體,只要改它的 軟體,我的思考邏輯就是這樣產生的,原因也是需要個馬達,而且 要買得起的伺服馬達,控制的技術也要發展到某個程度,剛好就可 以配合。」(A20)

(九) 參加專業會議

高創造力者因為本身專業的原因,經常參加各種專業的研討會,

在會議之後,在心中做個結論,這樣通常會獲得不一樣的概念,有些 問題因而得以解決。

「發明品-工具機高速主軸之裝置:我這兩三年是在做從工具機、

「發明品-工具機高速主軸之裝置:我這兩三年是在做從工具機、

在文檔中 一、踏入發明界的動機 (頁 36-46)

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