《創(chuàng)新設(shè)計(jì)-TRIZ系統(tǒng)化創(chuàng)新教程》 課件 張換高 第1章 緒論、第2章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)概述

第1章緒論創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究所主要內(nèi)容創(chuàng)新概述問(wèn)題及其解決原理設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)本課程的性質(zhì)、任務(wù)和研究?jī)?nèi)容創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究展望1-1創(chuàng)新概述1.創(chuàng)新（Innovation）的涵義“anovelchange;

experimentalvariation;new

thingintroducedinanestablishedarrangement”（全新的變化；實(shí)驗(yàn)變異；在業(yè)已建立的秩序中引入新事物）《魏書(shū)》有“革弊創(chuàng)新”，《周書(shū)》中有“創(chuàng)新改舊”，其中創(chuàng)新都有創(chuàng)造或開(kāi)始新事物的意思。在商品經(jīng)濟(jì)社會(huì)，創(chuàng)新既是一種目的，又是一種結(jié)果，還是一種過(guò)程?！靶隆奔仁悄康?，也是結(jié)果，此時(shí)“新”的含義是指知識(shí)產(chǎn)權(quán)意義上的新，即在結(jié)構(gòu)、功能、原理、性質(zhì)、方法、過(guò)程等方面的、第一次的、顯著的變化；“創(chuàng)”表明了“新”的實(shí)現(xiàn)的困難，即需要經(jīng)過(guò)一個(gè)開(kāi)拓性的過(guò)程。1-1創(chuàng)新概述1.創(chuàng)新（Innovation）的涵義以現(xiàn)有的知識(shí)和物質(zhì)，在特定的環(huán)境中，改進(jìn)或創(chuàng)造新的事物（包括但不限于各種方法、元素、路徑、環(huán)境等等），并能獲得一定有益效果的行為。（百度百科）創(chuàng)新就是建立一種新的生產(chǎn)函數(shù)，即把一種新的生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的“新結(jié)合”引入生產(chǎn)體系。創(chuàng)新有五種表現(xiàn)形式：引入一種新產(chǎn)品；引入一種新的生產(chǎn)方法；開(kāi)辟一個(gè)新的市場(chǎng)；獲得原材料或半成品的一種新的供應(yīng)來(lái)源；新的組織形式。（約瑟夫·熊彼特）1-1創(chuàng)新概述2.創(chuàng)新的內(nèi)涵創(chuàng)新=設(shè)想(理論概念)+發(fā)明(技術(shù)發(fā)明)+商業(yè)開(kāi)發(fā)創(chuàng)造是原始設(shè)想的一種表達(dá)，如頭腦中的影像、材料、模型、草圖等。發(fā)明是原始設(shè)想得到某種技術(shù)可行性證明的結(jié)果，證明的方法如計(jì)算、仿真、建立物理模型進(jìn)行試驗(yàn)等。創(chuàng)新是發(fā)明在某企業(yè)商品化開(kāi)發(fā)，企業(yè)通過(guò)產(chǎn)品從市場(chǎng)獲得了收益。Creation創(chuàng)造產(chǎn)生原始設(shè)想Invention發(fā)明技術(shù)可行性論證Innovation創(chuàng)新開(kāi)發(fā)效益1-1創(chuàng)新概述3.產(chǎn)品創(chuàng)新過(guò)程模型1-2問(wèn)題及其解決原理問(wèn)題就是“期望狀態(tài)”與“當(dāng)前狀態(tài)”之間存在的距離。1.問(wèn)題的定義1-2

問(wèn)題及其解決原理（1）依據(jù)問(wèn)題產(chǎn)生的來(lái)源將問(wèn)題分為：發(fā)生型問(wèn)題探索性問(wèn)題假設(shè)型問(wèn)題2.問(wèn)題的分類（2）按照問(wèn)題解決的關(guān)鍵點(diǎn)可以分為：原因?qū)蛐蛦?wèn)題目標(biāo)導(dǎo)向型問(wèn)題1-2問(wèn)題及其解決原理（3）按照問(wèn)題的難易分為：通常問(wèn)題是指所有解決問(wèn)題的關(guān)鍵步驟及用到的知識(shí)均為已知的，解決該類問(wèn)題只需要按照傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)和做法，按部就班地完成即可。發(fā)明問(wèn)題發(fā)明問(wèn)題是指對(duì)于問(wèn)題的解至少有一關(guān)鍵步驟是未知、解的目標(biāo)不清楚或含有相互矛盾的需求。1-2問(wèn)題及其解決原理3.問(wèn)題解決的一般原理1-2問(wèn)題及其解決原理4.問(wèn)題解決的一般過(guò)程1-2問(wèn)題及其解決原理（1）問(wèn)題發(fā)現(xiàn)階段發(fā)生型問(wèn)題中的偏離型問(wèn)題需預(yù)測(cè)；探索型問(wèn)題中發(fā)現(xiàn)需加強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)和需彌補(bǔ)的缺陷；假設(shè)型問(wèn)題需要預(yù)測(cè)的難度較大。（2）初始問(wèn)題定義階段該階段存在的困難是有時(shí)問(wèn)題的目標(biāo)是不明確的，對(duì)不同利益相關(guān)者，確定的目標(biāo)有可能是相互沖突的。4.問(wèn)題求解過(guò)程中存在的障礙1-2問(wèn)題及其解決原理（3）問(wèn)題分析階段如何確定問(wèn)題的根原因是關(guān)鍵。（4）問(wèn)題解決階段有限的知識(shí)思維慣性4.問(wèn)題求解過(guò)程中存在的障礙1-3設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)1.定義設(shè)計(jì)（Design）是為構(gòu)建有意義的秩序而付出的有意識(shí)的直覺(jué)上的努力。更詳細(xì)的定義如下：第一步：理解用戶的期望、需要、動(dòng)機(jī)，并理解業(yè)務(wù)、技術(shù)和行業(yè)上的需求和限制。第二步：將第一步的結(jié)果轉(zhuǎn)化為對(duì)產(chǎn)品的規(guī)劃（或者產(chǎn)品本身），使得產(chǎn)品的形式、內(nèi)容和行為變得有用、能用，令人向往，并且在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行。創(chuàng)新設(shè)計(jì)是解決發(fā)明問(wèn)題的創(chuàng)新方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新為要求的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)過(guò)程。創(chuàng)新設(shè)計(jì)區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)中有創(chuàng)新性的約束，即把已有設(shè)計(jì)作為需要規(guī)避的對(duì)象；產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案在保證產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行性的同時(shí)，要保證產(chǎn)品的新穎性和創(chuàng)造性。1-3設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)的類型及其創(chuàng)新性1-4本課程的性質(zhì)、任務(wù)和主要內(nèi)容1.本課程的性質(zhì)和任務(wù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中發(fā)明問(wèn)題解決的基本理論和方法的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課。以國(guó)際上著名的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論－TRIZ為基礎(chǔ)，系統(tǒng)講授產(chǎn)品設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和創(chuàng)造性解決發(fā)明問(wèn)題的系統(tǒng)化方法。課程任務(wù)：使學(xué)生了解產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的一般過(guò)程掌握經(jīng)典TRIZ的基本概念、原理、方法和工具，初步具有應(yīng)用TRIZ發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作的適應(yīng)性。2.產(chǎn)品創(chuàng)新來(lái)源1-4本課程的性質(zhì)、任務(wù)和主要內(nèi)容3.創(chuàng)新能力培養(yǎng)

創(chuàng)新能力是個(gè)體的一種創(chuàng)造力，它包括創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能等三部分。1-4本課程的性質(zhì)、任務(wù)和主要內(nèi)容創(chuàng)新者基因聯(lián)系發(fā)問(wèn)觀察交際實(shí)驗(yàn)3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展方向1-4本課程的性質(zhì)、任務(wù)和主要內(nèi)容多方法集成專題研究TRIZ自身的完善和發(fā)展知識(shí)背景下的設(shè)計(jì)3.0課程內(nèi)容概覽本章小結(jié)創(chuàng)新的內(nèi)涵及過(guò)程問(wèn)題及其分類（重點(diǎn)）問(wèn)題求解的過(guò)程及存在的障礙設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的分類本課程的性質(zhì)、任務(wù)及主要內(nèi)容謝謝！第2章

產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)概述創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究所主要內(nèi)容產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程及理論簡(jiǎn)介典型創(chuàng)新思維簡(jiǎn)介常見(jiàn)的創(chuàng)新技法簡(jiǎn)介1.設(shè)計(jì)方法學(xué)的研究對(duì)象2-1概述設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)工具2.設(shè)計(jì)方法學(xué)主要研究成果產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)理論研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的系統(tǒng)行為和基本規(guī)律，是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理和機(jī)理的科學(xué)總結(jié)。創(chuàng)新思維創(chuàng)新思維是以感知、記憶、思考、聯(lián)想、理解等能力為基礎(chǔ)，以綜合性、探索性和求新性特征的的高級(jí)心理活動(dòng)。創(chuàng)新技法創(chuàng)新技法是建立在認(rèn)識(shí)規(guī)律基礎(chǔ)上的創(chuàng)新心理、創(chuàng)新思維方法的技巧和手段。2-1概述1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程模型2-2.產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程及理論簡(jiǎn)介2-2產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程及理論簡(jiǎn)介1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程模型2-2產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程及理論簡(jiǎn)介2.著名設(shè)計(jì)理論（1）Pahl及Beitz的設(shè)計(jì)理論建立了設(shè)計(jì)人員在每一設(shè)計(jì)階段的工作步驟計(jì)劃，這些計(jì)劃包括策略、規(guī)則、原理，從而形成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)過(guò)程模型。（2）公理設(shè)計(jì){CAs}{FRs}{DPs}{PVs}映射映射映射用戶域功能域結(jié)構(gòu)域工藝域｛FRs｝＝［A］｛DPs｝（以功能域和物理域?yàn)槔?-2產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程及理論簡(jiǎn)介（3）質(zhì)量功能配置QFD用戶需求用戶需求設(shè)計(jì)需求1概念設(shè)計(jì)2詳細(xì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)需求產(chǎn)品/零件需求產(chǎn)品/零件需求工藝需求3工藝設(shè)計(jì)工藝需求生產(chǎn)需求4制造用戶滿意產(chǎn)品規(guī)劃矩陣零件規(guī)劃矩陣工藝規(guī)劃矩陣工藝/質(zhì)量控制矩陣2-3典型的創(chuàng)新思維簡(jiǎn)介

創(chuàng)新思維也稱為創(chuàng)造性思維，是指以新穎獨(dú)創(chuàng)的方法解決問(wèn)題的思維過(guò)程，通過(guò)這種思維能突破常規(guī)思維的界限，以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問(wèn)題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)生新穎的、獨(dú)到的、有社會(huì)意義的思維成果。抽象思維形象思維直覺(jué)思維靈感思維發(fā)散思維收斂思維分合思維逆向思維聯(lián)想思維2-3典型的創(chuàng)新思維簡(jiǎn)介發(fā)散思維大腦在思維時(shí)呈現(xiàn)的一種擴(kuò)散狀態(tài)的思維模式，它表現(xiàn)為思維視野廣闊，思維呈現(xiàn)出多維發(fā)散狀。具有流暢性、變通性和獨(dú)創(chuàng)性的特點(diǎn)。發(fā)散方法：發(fā)散方法材料發(fā)散法功能發(fā)散法組合發(fā)散法因果發(fā)散法方法發(fā)散法形態(tài)發(fā)散法結(jié)構(gòu)發(fā)散法2-3典型的創(chuàng)新思維簡(jiǎn)介發(fā)散思維類型發(fā)散思維換位思考質(zhì)疑思維立體思維平面思維側(cè)向思維逆向思維平行思維組合思維2-3典型的創(chuàng)新思維簡(jiǎn)介收斂思維以某個(gè)思考對(duì)象為中心，盡可能運(yùn)用已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，將各種信息重新進(jìn)行組織，從不同的方面和角度，將思維集中指向這個(gè)中心點(diǎn)，從而達(dá)到解決問(wèn)題的目的。收斂思維的特點(diǎn)目的性、聚合性、客觀性、選擇性。收斂思維的形式：目標(biāo)確定法、求同思維法起點(diǎn)目標(biāo)發(fā)散收斂2-4常見(jiàn)的創(chuàng)新技法簡(jiǎn)介創(chuàng)新技法分類

2-4常見(jiàn)的創(chuàng)新技法簡(jiǎn)介1.頭腦風(fēng)暴法

奧斯本頭腦風(fēng)暴法的理論基礎(chǔ)是創(chuàng)造工程的群體原理，用群體的智慧克服個(gè)人的知識(shí)有限性和思維定勢(shì)，是一種引導(dǎo)群體思維發(fā)散的方法。操作步驟會(huì)議準(zhǔn)備選定主持人擬定會(huì)議主題確定參加會(huì)議人選會(huì)議步驟熱身階段明確問(wèn)題重新表述問(wèn)題自由暢談會(huì)后整理增加與補(bǔ)充評(píng)價(jià)與優(yōu)選亞歷克斯·奧斯本

2-4常見(jiàn)的創(chuàng)新技法簡(jiǎn)介2.檢核表法（1）選定一個(gè)要改進(jìn)的產(chǎn)品或方案；（2）面對(duì)一個(gè)需要改進(jìn)的產(chǎn)品或方案，或者面對(duì)一個(gè)問(wèn)題，從如下表所示的九個(gè)角度提出一系列的問(wèn)題，并由此產(chǎn)生大量的思路（3）根據(jù)第二步提出的思路，進(jìn)行篩選和進(jìn)一步思考、完善。序號(hào)檢核項(xiàng)目引出的發(fā)明1能否他用其他用途：信號(hào)燈、裝飾燈；2能否借用增加功能：加大反光罩，增加燈泡亮度；3能否改變改一改：改燈罩、改小電珠和用彩色電珠等；4能否擴(kuò)大延長(zhǎng)使用壽命使用節(jié)電、降壓開(kāi)關(guān)；5能否縮小縮小體積：1號(hào)電池→2號(hào)電池→5號(hào)電池→7號(hào)電池→8號(hào)電池→鈕扣電池；6能否替代代用：用發(fā)光兩極管代小電珠；7能否調(diào)整換型號(hào)：兩節(jié)電池直排、橫排、改變式樣；8能否顛倒反過(guò)來(lái)想：不用干電池的手電筒，用磁電機(jī)發(fā)電；9能否組合與其他組合：帶手電收音機(jī)、帶手電的鐘等。2-4常見(jiàn)的創(chuàng)新技法簡(jiǎn)介3.六頂帽子法

愛(ài)德華·德·博諾博士開(kāi)發(fā)的“平行思維”工具，強(qiáng)調(diào)的是“能夠成