《創(chuàng)新設(shè)計-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)計方法學(xué)概述

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

experimentalvariation;new

thingintroducedinanestablishedarrangement”（全新的變化；實驗變異；在業(yè)已建立的秩序中引入新事物）《魏書》有“革弊創(chuàng)新”，《周書》中有“創(chuàng)新改舊”，其中創(chuàng)新都有創(chuàng)造或開始新事物的意思。在商品經(jīng)濟社會，創(chuàng)新既是一種目的，又是一種結(jié)果，還是一種過程?！靶隆奔仁悄康?，也是結(jié)果，此時“新”的含義是指知識產(chǎn)權(quán)意義上的新，即在結(jié)構(gòu)、功能、原理、性質(zhì)、方法、過程等方面的、第一次的、顯著的變化；“創(chuàng)”表明了“新”的實現(xiàn)的困難，即需要經(jīng)過一個開拓性的過程。1-1創(chuàng)新概述1.創(chuàng)新（Innovation）的涵義以現(xiàn)有的知識和物質(zhì)，在特定的環(huán)境中，改進或創(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；開辟一個新的市場；獲得原材料或半成品的一種新的供應(yīng)來源；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，證明的方法如計算、仿真、建立物理模型進行試驗等。創(chuàng)新是發(fā)明在某企業(yè)商品化開發(fā)，企業(yè)通過產(chǎn)品從市場獲得了收益。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)新開發(fā)效益1-1創(chuàng)新概述3.產(chǎn)品創(chuàng)新過程模型1-2問題及其解決原理問題就是“期望狀態(tài)”與“當(dāng)前狀態(tài)”之間存在的距離。1.問題的定義1-2

問題及其解決原理（1）依據(jù)問題產(chǎn)生的來源將問題分為：發(fā)生型問題探索性問題假設(shè)型問題2.問題的分類（2）按照問題解決的關(guān)鍵點可以分為：原因?qū)蛐蛦栴}目標(biāo)導(dǎo)向型問題1-2問題及其解決原理（3）按照問題的難易分為：通常問題是指所有解決問題的關(guān)鍵步驟及用到的知識均為已知的，解決該類問題只需要按照傳統(tǒng)經(jīng)驗和做法，按部就班地完成即可。發(fā)明問題發(fā)明問題是指對于問題的解至少有一關(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問題及其解決原理3.問題解決的一般原理1-2問題及其解決原理4.問題解決的一般過程1-2問題及其解決原理（1）問題發(fā)現(xiàn)階段發(fā)生型問題中的偏離型問題需預(yù)測；探索型問題中發(fā)現(xiàn)需加強的優(yōu)點和需彌補的缺陷；假設(shè)型問題需要預(yù)測的難度較大。（2）初始問題定義階段該階段存在的困難是有時問題的目標(biāo)是不明確的，對不同利益相關(guān)者，確定的目標(biāo)有可能是相互沖突的。4.問題求解過程中存在的障礙1-2問題及其解決原理（3）問題分析階段如何確定問題的根原因是關(guān)鍵。（4）問題解決階段有限的知識思維慣性4.問題求解過程中存在的障礙1-3設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計1.定義設(shè)計（Design）是為構(gòu)建有意義的秩序而付出的有意識的直覺上的努力。更詳細(xì)的定義如下：第一步：理解用戶的期望、需要、動機，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)濟和技術(shù)上可行。創(chuàng)新設(shè)計是解決發(fā)明問題的創(chuàng)新方法與傳統(tǒng)設(shè)計過程相結(jié)合，以實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新為要求的系統(tǒng)化設(shè)計過程。創(chuàng)新設(shè)計區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計，是設(shè)計中有創(chuàng)新性的約束，即把已有設(shè)計作為需要規(guī)避的對象；產(chǎn)品設(shè)計方案在保證產(chǎn)品經(jīng)濟和技術(shù)可行性的同時，要保證產(chǎn)品的新穎性和創(chuàng)造性。1-3設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計2.設(shè)計的類型及其創(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)計是研究產(chǎn)品設(shè)計與制造過程中發(fā)明問題解決的基本理論和方法的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。以國際上著名的創(chuàng)新設(shè)計理論－TRIZ為基礎(chǔ)，系統(tǒng)講授產(chǎn)品設(shè)計中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和創(chuàng)造性解決發(fā)明問題的系統(tǒng)化方法。課程任務(wù)：使學(xué)生了解產(chǎn)品概念設(shè)計的一般過程掌握經(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)問題、分析問題和解決問題的能力培養(yǎng)學(xué)生獨立分析、解決問題的能力，提高學(xué)生創(chuàng)新意識和能力，增強學(xué)生對產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)工作的適應(yīng)性。2.產(chǎn)品創(chuàng)新來源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)新能力是個體的一種創(chuàng)造力，它包括創(chuàng)新意識、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)問觀察交際實驗3.創(chuàng)新設(shè)計發(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)展知識背景下的設(shè)計3.0課程內(nèi)容概覽本章小結(jié)創(chuàng)新的內(nèi)涵及過程問題及其分類（重點）問題求解的過程及存在的障礙設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計設(shè)計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)計方法學(xué)概述創(chuàng)新設(shè)計研究所主要內(nèi)容產(chǎn)品設(shè)計過程及理論簡介典型創(chuàng)新思維簡介常見的創(chuàng)新技法簡介1.設(shè)計方法學(xué)的研究對象2-1概述設(shè)計過程設(shè)計評價設(shè)計工具2.設(shè)計方法學(xué)主要研究成果產(chǎn)品設(shè)計理論設(shè)計理論研究產(chǎn)品設(shè)計過程的系統(tǒng)行為和基本規(guī)律，是對產(chǎn)品設(shè)計原理和機理的科學(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心理活動。創(chuàng)新技法創(chuàng)新技法是建立在認(rèn)識規(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)計過程模型2-2.產(chǎn)品設(shè)計過程及理論簡介2-2產(chǎn)品設(shè)計過程及理論簡介1.產(chǎn)品設(shè)計過程模型2-2產(chǎn)品設(shè)計過程及理論簡介2.著名設(shè)計理論（1）Pahl及Beitz的設(shè)計理論建立了設(shè)計人員在每一設(shè)計階段的工作步驟計劃，這些計劃包括策略、規(guī)則、原理，從而形成一個完整的設(shè)計過程模型。（2）公理設(shè)計{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｝（以功能域和物理域為例）2-2產(chǎn)品設(shè)計過程及理論簡介（3）質(zhì)量功能配置QFD用戶需求用戶需求設(shè)計需求1概念設(shè)計2詳細(xì)設(shè)計設(shè)計需求產(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)新思維簡介

創(chuàng)新思維也稱為創(chuàng)造性思維，是指以新穎獨創(chuàng)的方法解決問題的思維過程，通過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、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)生新穎的、獨到的、有社會意義的思維成果。抽象思維形象思維直覺思維靈感思維發(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)新思維簡介發(fā)散思維大腦在思維時呈現(xiàn)的一種擴散狀態(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、變通性和獨創(chuàng)性的特點。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)新思維簡介收斂思維以某個思考對象為中心，盡可能運用已有的經(jīng)驗和知識，將各種信息重新進行組織，從不同的方面和角度，將思維集中指向這個中心點，從而達(dá)到解決問題的目的。收斂思維的特點目的性、聚合性、客觀性、選擇性。收斂思維的形式：目標(biāo)確定法、求同思維法起點目標(biāo)發(fā)散收斂2-4常見的創(chuàng)新技法簡介創(chuàng)新技法分類

2-4常見的創(chuàng)新技法簡介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人的知識有限性和思維定勢，是一種引導(dǎo)群體思維發(fā)散的方法。操作步驟會議準(zhǔn)備選定主持人擬定會議主題確定參加會議人選會議步驟熱身階段明確問題重新表述問題自由暢談會后整理增加與補充評價與優(yōu)選亞歷克斯·奧斯本

2-4常見的創(chuàng)新技法簡介2.檢核表法（1）選定一個要改進的產(chǎn)品或方案；（2）面對一個需要改進的產(chǎn)品或方案，或者面對一個問題，從如下表所示的九個角度提出一系列的問題，并由此產(chǎn)生大量的思路（3）根據(jù)第二步提出的思路，進行篩選和進一步思考、完善。序號檢核項目引出的發(fā)明1能否他用其他用途：信號燈、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能否擴大延長使用壽命使用節(jié)電、降壓開關(guān)；5能否縮小縮小體積：1號電池→2號電池→5號電池→7號電池→8號電池→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：兩節(jié)電池直排、橫排、改變式樣；8能否顛倒反過來想：不用干電池的手電筒，用磁電機發(fā)電；9能否組合與其他組合：帶手電收音機、帶手電的鐘等。2-4常見的創(chuàng)新技法簡介3.六頂帽子法

愛德華·德·博諾博士開發(fā)的“平行思維”工具，強調(diào)的是“能夠成