模块化设计系列培训资料-(七)模块设计的创新-31p.ppt

1、9.1 模块化的创新机制模块化的创新机制 9.2 产品创新的方法和技巧产品创新的方法和技巧 9.3 创造性思维技法创造性思维技法 9.4 创新心理创新心理(七七)面向可持续发展的设计策略面向可持续发展的设计策略()模块设计的创新模块设计的创新模块化的创新机制模块化的创新机制 创新是民族之魂，是企业生存之本。创新是民族之魂，是企业生存之本。由组合式结构提供的创新机制由组合式结构提供的创新机制 模块的不同组合形成所需新产品，例如，一种个性化产品，一首乐曲，一篇文章。新产品新产品模块。模块。某些模块改型实现创新。新产品通用模块改型模块新产品通用模块改型模块。由个别模块创新实现产品创新：在现代，产品的

2、创新大多是局部功能的创新。对具有组合化特点的模块化，通过个别模块的创新就可以产生具有新特色的新产品（甚至是换代产品）。新产品通用模块改型模块新产品通用模块改型模块+新模块新模块。由由“设计规则设计规则”提供的创新机制提供的创新机制 模块具有功能独立性，一个模块的创新不影响其它模块的功能。在遵守统一的设计规则的前提下，模块可以“背靠背”地自由创新。产品设计者甚至用户，可以自由选择模块来组成所需的、个性化的新产品。“由上而下”制定的设计规则，虽是一种约束要素，但却为模块发展创新提供了充分的自由度；“自下而上”推动产品的创新。形成拦腰控制、两头开放的系统构成模式（见图71）。模块化的创新机制模块化的

3、创新机制在公开的在公开的“设计规则设计规则”制约下的创新（应对）策制约下的创新（应对）策略略 设计规则的改造、创新：由于人们的知识和经验的局限性和技术的的不断发展进步，设计规则不可能十全十美、一 成不变，在实践和竞 争的过程中，对设计 规则作出进化、发展、改进、创新，在高层 取得主导权。图图71设计规则的创新机制设计规则的创新机制 模块化的创新机制模块化的创新机制产品产品设计规则设计规则模块模块 模块创新：在符合“接口规则”的前提下，模块可有最大的创新自由度，创造具有新特色的模块的“隐形设计规则”，替代同类功能模块，取得模块竞争的优势。将具有优势的“隐形模块”“公开化”，作为“结构化模块”推向

4、市场，并取得知识产权（专利）。产品创新：在“接口模块”指导下，可以选择所需模块来组成别 具特色的新产品。产品设计者不必确切地知道模块内部的细节，只要大致地知道模块会做什么，它是如何装配的，以及什么样的模块有好的性能，产品设计者可以充分运用“选择权”，自由地、随心所欲地创造新产品。模块化的创新机制模块化的创新机制 扩大“接口规则”的兼容性：“接口规则”既保证了系统的稳定，又为系统的拓展留下了广阔空间，使功能模块可以在系统上“即插即用”。次级“设计规则”创新：设计规则是有层次性的，企业通过对系统的总体规划，制定次级设 计规则，为模块和整机实现有序、高效的创新创造条件。模块化创新的优点模块化创新的优

5、点 速度快：个别模块创新就可以形成产品的升级创新。例如，计算机新芯片的问世，常意味着计算机的升级。成本低：模块化产品中除新模块外，其它大多是技术成熟、批量生产的通用模块，成本低。模块化的创新机制模块化的创新机制 质量好：产品技术继承性强，只需严格控制新模块的质量，就能保证新产品的质量。市场前景好：模块化新产品继承性强，用户易于掌握使用，往往也易于实现更新换代，更受用户欢迎。例如，施乐复印机。模块和模块化产品创新的基本思路和方法模块和模块化产品创新的基本思路和方法 产品的基本属性产品的基本属性：工业产品是具有一定物质功能、并赋予一定形态的制成品。材料、结构、形态和功能是产品的基本属性。材料：是产

6、品结构的物质载体，并以其表面特征（色彩、肌理）作用于人的感官，改变材料可以改变产品的功能和形象。模块化的创新机制模块化的创新机制 结构：是各组成要素的组合(布局)方式和存在方式。改变结构可以影响到产品的功能和形态。形态：是材料和结构的外在表现。由线条、形体、色彩构成，可以为人感知的外观整体。改变形态可产生新的审美功能。使用(物质)功能：满足人的物质需要(“功能第一性”)。人们对产品功能的需要可分为生活性需要和工作性需要。反映其功能属性主要有三个方面：1)功能先进：解决人生活、工作的难题或提高质量、效率或满足人们求新、求奇心态。模块化的创新机制模块化的创新机制 2）功能范围：指产品的应用范围，一

7、物多用的多功能是趋势，但从经济性出发，功能范围要适度，常设计成可供选择的系列产品。3）工作性能：能显示产品的内在质量水平的、高层次的、性能优良的产品，具有高附加值。创新思路的基本出发点创新思路的基本出发点：改变产品的某一基本属性，就会形成与原产品的差异，而构成具有新意（功能的或外观的）的产品。模块化的创新机制模块化的创新机制 被动创新和主动创新被动创新和主动创新 被动创新：按订单进行的创新。为满足订单，必须在规定的倒计时周期内，仓促应对。不可能深思熟虑，难于设计出有生命力的模块。主动创新：以我们对产品和市场趋势（潜在的需求）的理解，进行创新，并引导消费（用户）。为此，需借助于换位思考（把自己作

8、为消费者）和“头脑风暴法”。它在功能需求上超前，在时间上也比较从容，可预研出生命力较强的新型模块。模块化的创新机制模块化的创新机制 模块化设计与创新：模块化设计与创新：模块化设计是一种有效的创新方法，它与创造发明的对应关系如下：模块化的创新机制模块化的创新机制创新类型创造发明的两个途径模块化设计方法突破全新的发明新技术功能模块设计综合已有技术组合成新事物已有或派生的模块组合成新产品实现功能多样化的方法和技巧实现功能多样化的方法和技巧 功能附加：在主体产品上附加新的功能，或将主体产品作为其它产品的附加功能。例如，增加电子表的功能，或将电子表附加 于其它产品上。功能压缩：借助于浓缩、减少、省略等手

9、段，将大型产品小型化。例如，将大型计算机浓缩为个人计算机等。功能替代：用新技术替代旧技术，实现同一功能。例如，以数字式代替模拟式，以开关电源代替整流电源等。产品创新的方法和技巧产品创新的方法和技巧功能集成：将相关功能要素集成于一体，据需要可设计成系列产品。功能兼容：在产品上增加与相关技术或相关产品的接口，以扩大产品的应用面：例如，为解决多种制式不同设备间的兼容问题 而开发的接口装置、接口板等。功能移植：将某一领域中或其它产品中的技术原理、方法，移 植应用于本领域，常可导致突破性的技术创新。例如，利用航天、核能、军工技术优势，开发民品。产品创新的方法和技巧产品创新的方法和技巧结构多样化结构多样化

10、结构三要素：形态，色彩，肌理。是实现结构多样化的基本思路，另外装饰也是实现结构多样化的重要手段之一。改变形态思维法：产品基本功能不变，通过改变形态各要素形成新形象。尺寸缩放：改变产品大小，以得不同的应用。改变几何形体：改变整个产品的几何形状或布局。产品创新的方法和技巧产品创新的方法和技巧局部改型：改变局部几何形状。重组：对原产品的结构在不同层次上进行分解，并重组。线型风格：改变线型形成新的产品风格。表面肌理：对同一功能同一形态产品，通过改变肌理，可产生不同的艺术效果。可通过改变材料、改变表面加工工艺，喷涂不同表面肌理效果的涂料实现。装饰：为使物体美观，而对其外表进行附加处理可运用配色、图案、商

11、标、装饰件等美化产品外观。产品创新的方法和技巧产品创新的方法和技巧再造性思维（改良性设计）技法：对已知的或现成的原理和产品，运用创新思维，进行改造和/或重组，获得新方案。参照创新法：模仿创造法：在模仿基础上的创造，包括原理模仿、结构模仿、功能模仿。摄视设计法：对图片、样本等反复观察、分析，摄取其原理、结构作为设计依据。反求工程法：以某先进产品为研究起点，反向探求该产品技术的一种综合性工程。品种延伸法：延伸产品品种规格，形成系列化新产品系统。创新思维技法创新思维技法 组合创新法组合法：将两个或两个以上的技术要素进行结构性的排列重组，形成新产品方案。包括：主体附加、重组组合、同物组合、异类组合。综

12、合法：把各种分散的事物综合在一起，把多学科技术知识连贯起来、交叉渗透，实现创新。模块法：通过对产品族分析获得共性模块，再由模块的不同组合获得新产品的过程。创新思维技法创新思维技法问题清单创新法：针对创新对象特点，开列一系列指导性问题清单，帮助设计师较有系统地搜寻有创意的发明思想。检核目录（检核表）法：针对某一领域工业技术特点，把对它的创新思路归纳成一系列条目（问题），据此逐条检核（设问）思考。例如，著名的奥斯本 法。奥斯本的检核问题表包括75个激励思维活动的问题，它启示人们考虑问题要从多角度出发，要从 问题的多方面考察、分析。5W1H（5W2H）法：通过Why、What、Hho、When、Wh

13、ere和How（或How to；How much）几个方面的提问，形成创造方案。分解列举法：是分解思考法（大问题分解为小）与列举思维法（展开问题）相结合，寻找创造发明思路。创新思维技法创新思维技法 创造性思维（开发性设计）技法：突破原有“心理定势“和传统（产品）的框框，采用一些创新的观念和思路，对产品进行超常的巧妙构思。集思广议思维法：运用集体讨论的方式，激发集体成员的智慧，启发彼此联想，使想法更丰富、更大胆、更出乎意料，以期有效地形成新方案。智力激励法：用集体（小组）讨论形式，采用思维激励、发散思维，在短时间内形成大量创意的方法。其特点是平等地、自由地任意发表自己意见，不质问、争论和批评。其

14、中 典型的有奥斯本的“头脑风暴”法。综摄法：又称提喻法、群辨法。是一种以小组会形式，利用类比和提喻，启发（综合）群体思维，进行创新。特点是互相启发、互相补充的讨论，产生奇妙的创造性设想。创新思维技法创新思维技法K.J.法：运用人的高度直感能力和逻辑判断能力，发挥本团队成员的积极性和创造性，以小组形式，提出各人对系统分解的建议：问题明确化；将所有因素压缩为几句话写在卡片上（每张卡片一句话）；将这些卡片摆在平面上观察，把看起来相近度高的归为一组；把相似各组集中，成为较大的组；分别把这些组视为模块，从卡片中得出模块的特征，并冠以名称;考虑各组的相互关系，适当布置，画成方框图。发散思维法：在思考问题时

15、，从不同的方向、不同的方面进行思考，从而寻找解决问题的正确答案。联想法：通过不同事物之间关联、比较，扩展人脑的思维活动以获得更多创造设想。可分为：接近联想，相似联想，对比联想，因果联想。仿生法：研究和模仿生物的某些功能原理、结构原理和作用机理，以此为原型进行技术创新思考。创新思维技法创新思维技法黑箱法（输入输出法）：将设计对象作为一个黑箱、将其内部结构与功能看成一个未知的技术系统，以给定的输入为前提，寻找能实现输出目标、并满足制约条件的办法。多维思维法：其特点是思路的多角度性和多层次性。常说的所谓纵向思维、横向思维、辐射思维、立体交叉思维、求奇思维、扩展思维、开放式思维等都属多维思维法。创新之

16、道创新之道思想要奔放，工作要严密思想要奔放，工作要严密 思想奔放触发创新的火花 “奔放”要以最新的知识和信息为起点。不迷信权威，敢于突破框框。开阔视野博采众长。工作严密促成创新的实现 创新思维技法创新思维技法 天才是用劳动换来的。实践出真知。工作要精确、踏实。“奔放”和“严密”间的辨证关系 在创新过程中，不应把“奔放”和“严密”割裂开来，而应奔放中寓严密，严密中寓奔放。“奔放”和“严密”是一个反复迭代的循环过程，直至创新目标的实现。通过“严密”的工作，发现问题；运用“奔放”的思维提出创新思路；又通过“严密”的工作证实。是把比较抽象的“逻辑思维发散思维逻辑思维”的思维过程，具象为“严密奔放严密”的创新之道。创新思维技法创新思维技法创新心理创新心理产品创新的基本出发点产品创新的基本出发点：运用创新思维指导产品开发。产品设计（创新）的两大要素：根据科学技术原理进行产品的技术设计。根据人的种种心理活动进行工业设计。被动创新与主动创新被动创新与主动创新：创新应是对约定俗成的突破。被动创新：运用现有技术去适应人们现有需要心理。主动创新：通过新的生活设施去改变人们的生活方式；通过新的劳动工具改变人的