創(chuàng)造突破性產(chǎn)品設計-北郵工業(yè)設計

創(chuàng)造突破性產(chǎn)品——從產(chǎn)品策略到項目定案的創(chuàng)新設計方法與分析CREATINGBREAKTHROUGHPRODUCTS教師：孫煒自動化學院工業(yè)設計創(chuàng)造突破性產(chǎn)品“系統(tǒng)論”的設計觀念系統(tǒng)觀念系統(tǒng)論與現(xiàn)代設計系統(tǒng)觀念系統(tǒng)論與現(xiàn)代設計系統(tǒng)思想源遠流長，但作為一門科學的理論學說——系統(tǒng)論，則是由“貝塔朗菲”創(chuàng)立的。本世紀40年代以后，系統(tǒng)論、信息論、控制論等系統(tǒng)理論逐步形成和完善。隨后，耗散結構理論、協(xié)同學、突變論、超循環(huán)理論、生命系統(tǒng)論等非平衡自組織理論，也逐漸產(chǎn)生和發(fā)展起來。這些理論，為科學技術的發(fā)展提供了新的思想、新的觀點和新的方法，同時也給科學技術方法論的研究帶來革命性的變化。系統(tǒng)觀念系統(tǒng)論與現(xiàn)代設計設計的實質是創(chuàng)造，而創(chuàng)造的前提是對目標的把握和對相關要素的認識，否則便會是盲目的。系統(tǒng)論的思想及方法，一方面對我們分析認識與設計有關的各種因素有很好的指導意義，另一方也強調綜合與創(chuàng)新是其根本目標。創(chuàng)新與知識水平、認識水平成正比的。設計必須要把理性、系統(tǒng)的方法與感性、直覺的思維有機結合起來，才能相得益彰、互為促進。系統(tǒng)觀念2.系統(tǒng)的基本概念系統(tǒng)觀念2.系統(tǒng)的基本概念系統(tǒng)是指：由若干要素以一定結構、形式聯(lián)結構成的具有某種功能的有機整體。在這個定義中包括了系統(tǒng)、要素、結構、功能四個概念。系統(tǒng)方法要求人們，把研究對象看作一個整體，把事物的普遍聯(lián)系和永恒運動看成一個總體過程，全面的把握和控制對象，綜合地探索要素與要素、要素與系統(tǒng)、系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)與系統(tǒng)的相互作用和變化規(guī)律，把握住對象的內環(huán)境和外環(huán)境的關系，以便有效的認識和改造對象。系統(tǒng)觀念3.產(chǎn)品系統(tǒng)的三要素系統(tǒng)觀念3.產(chǎn)品系統(tǒng)的三要素所謂系統(tǒng)，是一個抽象的概念，所指往往并非特定的事物。產(chǎn)品系統(tǒng)與任何系統(tǒng)一樣，宏觀上是由物質、能量和信息構成，而在存在方式和屬性上卻表現(xiàn)為要素、結構和功能因素，這也是產(chǎn)品系統(tǒng)的核心。結構與功能所說明的是系統(tǒng)的內部作用與外部作用的關系。功能是一個過程，體現(xiàn)了系統(tǒng)外部作用的能力，因而是由系統(tǒng)整體的運動表現(xiàn)出來的，是系統(tǒng)內部固有能力的外部體現(xiàn)，它歸根到底是由結構決定的。系統(tǒng)觀念4.系統(tǒng)的特點系統(tǒng)觀念4.系統(tǒng)的特點系統(tǒng)論的設計思想，其核心是把工業(yè)設計對象以及有關的設計問題，如設計程序和管理、設計信息資料的分類整理、設計目標的擬定、人——機——環(huán)境系統(tǒng)的功能分配與動作協(xié)調規(guī)劃等等，視為系統(tǒng)，然后用系統(tǒng)論和系統(tǒng)分析概念和方法加以處理和解決。系統(tǒng)觀念4.系統(tǒng)的特點所謂系統(tǒng)的方法，即從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，始終著重于從整體與部分之間；整體對象與外部環(huán)境之間的相互聯(lián)系、相互作用、相互制約的關系中綜合地、精確地考查對象，以達到最佳處理問題的一種方法。其顯著特點是整體性、動態(tài)性、最優(yōu)化。系統(tǒng)觀念4.系統(tǒng)的特點（1）整體性整體性是系統(tǒng)論思想的基本出發(fā)點，即把事物整體作為研究對象。各種對象、事件、過程等都不是雜亂無章的偶然堆積，而是一個合乎規(guī)律的，由各種要素組成的有機整體。構成系統(tǒng)的各層子系統(tǒng)都各具特定的功能和目標，它們彼此分工協(xié)作，才能實現(xiàn)系統(tǒng)整體功能和目標。構成整體的所有要素都是有機整體的一部分，它們不能脫離整體而獨立存在；系統(tǒng)整體的功能和性質又是其各個組成部分或要素所不具備的。因此，如果只研究改善某些局部問題，而其它子系統(tǒng)被忽略或不健全，則系統(tǒng)整體的效益將受到不利的影響。整體性就是從事物（系統(tǒng)）的整體出發(fā)，著眼于系統(tǒng)總體的最高效益，而不只局限于個別子系統(tǒng)，以免顧此失彼，因小失大。系統(tǒng)觀念4.系統(tǒng)的特點（2）動態(tài)性這是指系統(tǒng)的歷時性原則。任何系統(tǒng)不能看作是靜態(tài)的“死系統(tǒng)”或“死結構”，而應看成是動態(tài)的“活系統(tǒng)”。事實上無論是在系統(tǒng)的內部還是外部都存在著物質、能量、信息的流動和交換，這必然使系統(tǒng)處于“動態(tài)”。因此，在研究系統(tǒng)時，應把系統(tǒng)的各個發(fā)展階段加以研究，以把握其過程與未來趨勢。（3）最優(yōu)化所謂最優(yōu)化就是取得最好的功能效果，即選擇出解決問題的最好方案。最優(yōu)化是系統(tǒng)論思想和方法的最終目標。系統(tǒng)觀念5.系統(tǒng)的理解系統(tǒng)觀念5.系統(tǒng)的理解綜上所述，系統(tǒng)論的設計觀念主要表現(xiàn)在解決設計問題時要從整體上、全局上、相互聯(lián)系上來研究設計對象及有關問題，從而達到設計總體目標的最優(yōu)。系統(tǒng)論的次優(yōu)化原理告訴我們：整體大于部分之和，一個產(chǎn)品及其有關問題并不是相關要素的簡單相加，只有協(xié)調好各元素的關系才能充分發(fā)揮其作用系統(tǒng)觀念5.系統(tǒng)的理解在學習和應用系統(tǒng)論時，應克服一種錯誤的思想，即認為系統(tǒng)論的理論和方法是一種科學的手段，因而會排除知覺和直覺。其實，系統(tǒng)論所強調的觀念并不排斥創(chuàng)造性的思考和直覺的判斷，而是十分需要發(fā)揮直覺和感性的思維方式的優(yōu)點以豐富和完善系統(tǒng)論的實用價值，使理性與直覺判斷相結合，相促進，由此推動設計的進步。科學的、系統(tǒng)的設計方法與直覺的、感性的構思方法在產(chǎn)品設計中可以而且應該是共存互促、融合匯流的。在一定的情況下，一個優(yōu)秀的設計師的直覺往往比理性的分析更準確和快捷，更能產(chǎn)生充滿創(chuàng)造性的設計?？恐庇X思維達到設計的成功的例子是很多的。但這正是設計師個人依靠他的知識和經(jīng)驗，從整體上把握設計對象的綜合呈現(xiàn)，當然，這需要一定的條件。系統(tǒng)觀念5.系統(tǒng)的理解直覺與感性思維既有理性的成分，又有非理性的成分，如果設計的要求及有關設計問題的構成簡單，設計師憑感性、直覺和經(jīng)驗就能把握有關因素，設計出優(yōu)秀的產(chǎn)品。但僅以個人的經(jīng)驗與感性判斷來解決問題的方法在復雜情況下常會失之偏頗。例如，雖然在產(chǎn)品的造型形態(tài)及色彩等的設計構思上，形象思維與直覺感悟起著決定性的作用，但其構思的基礎與限定條件仍然需靠系統(tǒng)方法與其它理性方法所得到的結論。因此，系統(tǒng)化設計思想與方法和感性、直覺的思維方法是相輔相成的。對于一些涉及面廣，情況復雜的問題，可用系統(tǒng)化的方法或其它理性的方法加以分析、歸納，不能僅憑感覺來解決表層上的問題。系統(tǒng)觀念5.系統(tǒng)的理解從根本上說，系統(tǒng)論主要是一種觀念，一種看問題的立場和觀點，它并不著重于說明事物本身是什么，而是強調我們應該如何認識和創(chuàng)造事物。因此，系統(tǒng)論具有方法論的意義，是一種設計哲學觀。對于這一點，應引起足夠的注意，不能把系統(tǒng)論的設計思想和方法理解為設計的技術。要素、結構和功能整體性、動態(tài)性、最優(yōu)化系統(tǒng)觀念嘗試在系統(tǒng)觀念的指導下，運用頭腦風暴和KJ法分析公交車站的要素、結構和功能。系統(tǒng)觀念6、常用的系統(tǒng)方法（1）投入產(chǎn)出法投人產(chǎn)出法（Input－OutputTechnique），又稱“入出法”、“輸入輸出法”等，是美國通用電器（GE）公司發(fā)明的用于探求設想而發(fā)明的一種分析方法。本方法先確定所期望的產(chǎn)出（結果和目標），然后決定投人，利用智力激勵的方法尋求投入產(chǎn)出關系的設想。如以天黑燈自亮問題為例：入：天黑下來——最初狀態(tài)出：燈自亮——最后狀態(tài)系統(tǒng)觀念6、常用的系統(tǒng)方法（1）投入產(chǎn)出法系統(tǒng)觀念系統(tǒng)觀念6、常用的系統(tǒng)方法（2）相關表法相關表是以探討設計問題中相關要素間的關系為目的，而展開構想的分析方法。其方法是對設計問題進行分解。然后進行分析比較用排出主次要問題，按關系最重要的、希望產(chǎn)生關系和無關系三類分類。系統(tǒng)觀念系統(tǒng)觀念6、常用的系統(tǒng)方法（2）相關表法系統(tǒng)觀念街道清掃系統(tǒng)的相關元素系統(tǒng)觀念6、常用的系統(tǒng)方法（3）黑箱法黑箱是指