产品开发设计思维基础课件

创造学概论产品开发设计创意的思维根底世界上资源是有限的，而思维是无限的。主宰21世纪商业命脉的将是创意，因为资本的时代已经过去，创意的时代已经来临。〔托夫勒1996〕

思想创造世界，思维改变世界“想象力比知识更为重要，因为知识是有限的，而想象却包括世界上的一切。〞爱因斯坦

思想创造世界，思维改变世界每个伟大的国家都是凭藉其思想的力量，并将之运用于实践而产生了灿烂的文明，前有中国、印度、波斯、埃及、希腊，后有英国、法国、美国等。由于梦想着月中的嫦娥，催化着火药的创造；牛顿的卓越发现以及17世纪英国科学带来的英格兰工业革命。亨利·福特的成批量生产原那么奠定了美国经济在20世纪的大突破。爱迪生拥有1093项专利创造并使电力普及世界。贝尔的电话使世界各居一端的人就象依窗与邻居谈话般亲切。莱特兄弟因为有着“象鸟一样自由飞翔〞的梦想，而使地球变得更小了。比尔·盖茨和他的伙伴保尔·阿伦也是因为有着把计算机放在每个桌上及每个家庭中去的梦想，而将世界变成了地球村。同样，沃尔特·迪斯尼及苹果电脑的斯蒂夫·乔布斯怀着同样的新思想，创造了各不相同的而改变了世人生活方式的“老鼠〞〔米老鼠和鼠标〕。所有伟大的思想，所有伟大的创造，都有一个共同点：都来源于人类的大脑。资源终究有一天将掘尽，而世界上最大的远未开垦尽的疆域，那么是我们两耳之间的空间——大脑。

汽车大王亨利·福特亨利·福特的成批量生产原那么奠定了美国经济在20世纪的大突破。1913年，福特创立了全世界第一条汽车流水装配线。这种流水作业法后来被称为“福特制〞，并在全世界广泛推广。这种制度是在实行标准化的根底上组织大批量生产，并使一切作业机械化和自动化，成为劳动生产率很高的一种生产组织形式。亨利-福特1863—1947创造家爱迪生愛迪生(ThomasAlvaEdison)1847年生於美国俄亥俄州。他一生中的發明超過二千多种。他不但成為近代物理史上一位相當杰出的科学家，更被誉為世界上最偉大的创造家。美国创造家爱迪生1847—1931愛迪生一生中最大的貢獻，就是创造了电燈。他做了1600屡次耐熱材料和600多种植物纤維的实验，才制造出第一個灯泡。他的创造大大改善了人类的生活。

愛迪生有一句為世人所熟知的名言：“天才是九十九分血汗加一分灵感〞，他一生中最大的乐趣就是工作。贝尔—电话之父1877年科学家、创造家贝尔在演示他所创造的世界上第一部电话。世界有了贝尔创造的电话，“天涯假设比邻〞已成为现实。亚历山大·格雷厄姆·贝尔(1847-1922〕飞机创造者莱特兄弟世界第一架飞机创造者莱特兄弟莱特兄弟的双翼机1903年莱特兄弟首次试飞成功，人类开始全面进入水、陆、空三栖时代。回首人类航空百年，飞机工业的开展紧紧伴随着人类科技的飞跃、社会的开展和文明的进步。飞机的出现让人类的生存空间成为真正意义上的“地球村〞。比尔·盖茨的微软个人电脑〔PC〕像其他现代科技产品，如电话、汽车和电视一样，正在改变千百万人的生活、工作与思维方式。然而，如果没有软件——使计算机硬件能完成几乎是无限多任务的指令，PC就毫无用处。比尔·盖茨的微软是致力于PC软件开发的迄今为止世界上最大和最富有的公司。设计大师雷蒙德·罗维他是现代设计大师。他认为优良设计就是一条上升的销售曲线。优良设计是指先进的，然而可接受的设计。“灰狗〞长途汽车1946西尔斯“冰点〞电冰箱1934Champion轿车1947他开创了流线型设计风格，他巧妙把握工程元素与美学要求之间平衡以到达最正确的解决方式。他设计的西尔斯“冰点〞电冰箱，是第一个以美学上的吸引力为卖点推出市场的家用设施，是家用产品设计领域的一个转析点，标志着欲望消费行为的开端。他对铁路、轮船、飞机等用符合空气动力学的流线型设计改变了美国的运输业。汽车业界的经典设计科学家与创造家清华大学2024年1月9日在新清华刊登文章：世界上不仅需要爱因斯坦，也需要爱迪生

创造学涵义与宗旨

一、创造学涵义创造学〔creativestudy〕是研究人们在科学、技术、管理、艺术和其他所有领城的创造活动并探索其中创造的过程、特点、规律和方法的一门科学。是研究人类创造开展过程及其开展规律的科学。二、创造学宗旨开发人创造力；培养人创造思维、推广各种创造创造技法。学习创造学就是开发和整理自己的创造思维，学习科学的创造方法。创造学对工业设计的重要性设计师的创意不能仅寄托于不可预期的偶发的灵感之中产生，而要产生于有明确时间速度要求的“追索〞之中。设计师的创意既要讲究质量，又既要讲究效率。

创造性对工业设计教育的重要性美国工业设计师协会1998年就工业设计人材规格向全美的设计公司、企业设计部等单位调查，以了解就业市场对工业设计教育的要求，调查列举了就工业设计毕业生应具有的专业资质和技能的26个相关工程，调查结果以能“创造性的解决问题〞列为首位。1999年4月日本工业设计促进組织对其国内的制造业〔汽車、资讯设备、电子装置、日常用品、住宅等〕作了一个对设计师期望的调查发现：企业设计部门在其雇用员工时，第一个着重的是“方案能力与创意〞，然后第二是“造型能力〞。到目前为止，美国几乎所有大学都开设了创造性训练课程。创造能力创造能力＝根底能力＋创造思维能力＋创造技法的探求和运用能力吸收能力＝学习能力＋信息收集能力根底能力记忆能力＝知识积累＋经验积累理解能力＝观察、分析、综合、判断、推理…等能力创造成果＝创造欲望＋创造思维＋创造技法创意——创造性思维

创造性思维——是开拓人类认识新领域的一种思维。它包括一切发现新事物、揭示新规律、创立新理论、创造新方法、创作新作品、创造新技术、研制新产品、解决新问题的思维过程。创造性思维的涵义与形式创造性思维的涵义：是指思维的结果具有明显的新颖性和独特性的思维〔从思维结果的角度进行分类，有别于常规思维或称再现思维，其思维的结果无新颖性〕。创造性思维的形式：实际上创造性思维主要有以下的思维形式：发散思维、集中思维、形象思维、逻辑思维、直观思维、联想思维、梦想思维、灵感思维…，及其它一切能提供新颖的有价值思维成果的思维。发散思维与集中思维发散思维：向各个不同方向思考探索寻求多种答案的思维。集中思维〔又称收敛思维、求同思维、辐合性思维〕：是一种寻求唯一正确答案的思维。是把众多的信息逐步引导到条理化的逻辑序列中去，以便最终得出一个符合逻辑标准的结论来。发散思维是“一种记忆的广泛搜寻〞，集中思维“那么是一种聚焦的搜寻〞。采用发散还是集中，取决问题性质与要求。在创新过程中，需要强调这两种思维的互补关系。问题解决的创造思维过程往往是先发散〔寻求多种可行性〕后集中〔评价、选择〕。形象思维与逻辑思维

形象思维：借助于事物具体形象和表象、联想所进行思维。

逻辑思维：借助概念、判断和推理进行的思维。创造思维需要形象思维和逻辑思维的结合；创造思维需要展开形象思维的翅膀，又需要严密的逻辑思维的调节和科学的定向。直觉思维与分析思维

直觉思维：不必经过逐步分析而迅速对问题作出合理的设想一种跃进式思维。特点是从一些偶然的事件中抓住问题的实质〔爱迪生计算灯泡的容积，阿基米德定律〕分析思维：也是逻辑思维其方式是概念、判断和推理证明、分类等。牛顿说：“没有大胆的猜测，就不能作出伟大的发现。〞但直觉思维需要分析思维的检验和论证。直觉思维与分析思维是互相补充、互相渗透的。创造技法

创造技法把创造的复合机制分解为更简单的机能，以探明创造的构成，或者按其中一部份程序化。创造技法的根本原理大致可归纳为六个方面创造技法的根本原理1、迁移原理：将已获得知识技能方法观点态度运用至新问题的解决。移植法、模拟仿生法、联想法均是迁移原理的运用。例如激光技术用于工业有激光定向仪、全息照相技术；用于医学有激光刀等。2、组合原理：将已有知识技术或已发现的事实，从一新的角度加以重新分析组合。运用于组合技法。3、反观原理：从相反角度看待原来的事物。运用于逆向技法。创造技法的根本原理4、代換原理：用某种事物代替另一种事物。运用于代換技法等。5、分解原理：把事物各组成局部别离或去掉，形成独立新事物。运用于分解技法等。6、发散原理：针对某一事物或问题，列出尽可能多的解决方案或特性，并从中作最正确选择。运用于智力鼓励法、检核表法、列举法等技法。

创造技法〔一〕智力鼓励法

这是世界上第一种创造技法，由美国人奥斯本所创，常称为BS法〔BrainStorming〕，即头脑风暴之意。它在技术革新、管理程序及社会问题的处理、预测、规划等领域中得到广泛应用。1、准备阶段——以召开小型会议〔一般5－15人〕的方式进行。在会前确定好将要攻克的目标，目标确立后，推选一人来主持，根据需要选人作记录，把提出的设想即时写在黑板上或纸上。2、召开讨论会——主持人宣布议题后，即可启发、鼓励大家提设想。会议一般要遵守如下原那么：A、自由奔放——不受任何固有观念约束，那怕是违背逻辑、准那么的思考。B、严禁批判——即使是错误的、荒唐离奇的设想，也不得驳斥，也不许自我批评。C、设想数量越多越好——会议以谋取设想数目多为目标。D、善用别人的创意开拓自己的思维——“鼓励〞的关键所在就是要从他人的设想中得到启发或补充他人的设想。实例：美国北方电讯公司大跨度的输电电缆常被严冬的积雪压断，造成事故。为解决这一问题，公司采用头脑风暴法开会讨论。会上有人提出：坐直升飞机，拿大扫帚扫雪。此言一出，被许多与会者窃笑。接下来专家谁的结果是，最好的创意点子可实行的还是“坐飞机扫雪〞。创造技法〔二〕5W2H法

何事物都要知道：1、what做什么2、why为什么3、how怎样做4、who为谁5、when何时6、where何处7、howmuch多少创造技法〔三〕缺点列举法1、缺点列举法概念

针对一件产品，进行目前使用过程中的缺点分析，是一种寻找产品缺陷的方法。

2、怎样使用缺点列举法：

①

针对存在的问题提出缺点②

分析产生缺点的各种原因③

根据产生缺点的原因，选择解决方法④

综合各种解决方法，写出解决主要缺点的方案；形式可采用智力鼓励会的形式或其他方式。缺点列举法流程图

肥皂盒缺点列举：◎残留水渍不易去除◎残留水渍污染抬面◎肥皂体与支承面间残留粘液◎肥皂从盒中取出不方便◎开盖使用时，盒盖占用地方…

设计出解决方案

〔例：日本获“G〞标志奖产品〕

创造技法〔四〕移植技法贝弗里奇称移植“是科学研究中最有效、最简便的方法，也是应用研究中运用最多的方法。〞“重大的科学成果有时来自移植〞。移植实质上是各种事物的技术和功能相互之间的转移。技术和功能的转移是通过事物的原理、结构、材料和方法的移植而实现的。因此移植创造也就分成移植原理、移植结构、移植材料和移植方法。1、移植原理利用已有的〔或新创造的〕原理功能，开发其新领域或新用途，是技术创造活动的不尽源头。既有事物的原理功能在新领域的新用途一经发现或开辟，只要赋予新的结构或新的材料，或新的制造工艺，就会创造创造出新的产物。自科学发现激光后现已广泛应用

：工业上用來進行钻孔、切割、焊接等；医疗上代替传统手術刀进行开刀、止血；皮肤上除斑、美容；眼科方面也可用來治疗視网膜剝离、近視；生活娛乐上应用有

CD音响、光碟机、DVD等。激光手术刀2、移植结构对某种产品的结构，不经实质性的改进，即用在其它产品上，就是移植结构。这款改造后的油漆桶设计，借用常见的出水口结构，易于倾倒，以后不会再滴漏油漆而获设计金奬。

3、移植材料

变革原有产品的材料，到达新的使用功能及使用价值。苹果在1998年推出全新的imac电脑，采用半透明材料，整机好似半透明的玻璃鱼，深受欢送。4、移植方法对原产品引进新的加工或制造方法〔广义上引伸至引进思维方法，观察问题方法、计算方法……〕。

思路：1.移植方法解决问题

由某事物究其方法解决问题植往对象

2.解决问题移植方法

待解问题寻同类已解问题究其方法可否移植

早期福特汽车生产流水线创造技法〔五〕检核表技法奥斯本检核表〔创造技法之母〕该表共分九项：1、是否有其他用途，是否可直接用于新的用途或改造后用于其他用途；2、是否能够应用其他的设想，是否与其他设想类似，是否暗示了其它某些设想，是否与过去的设想相类似，是否能够加以模仿，是否可以向谁学习；3、是否可以修正，是否有新的想法，是否能改变意义、颜色、运动、声音、香味、样式和类型等，是否可以有其他变化。4、是否可以扩大一下，是否可以增加什么，是否要延长时间，是否可提高频率或增大强度，是否可以更高些、更长些、更厚些，是否可以附加价值，是否可以增加材料，是否可以复制加倍乃至夸张等等。5、是否可以缩小、是否可以减少些什么，是否可以更小些、是否可以微型化、是否可以做到浓缩，更低、更短、更轻或是加以省略等等，是否可以做到流线型或是进行分割。创造技法〔五〕检核表技法6、是否可以代用，谁能代替，可用什么代用，是否可以采用其他材料，其他素材、其他制造工序或其他动力，是否可以选择其他场所、其他方法或是其他颜色。7、是否可以重新排列，是否可以替换要素，是否可以采用其他图案、其他顺序或是其他布局，是否可以置换原因和结果，是否可以改变步调或改变日程表。8、是否可以颠倒，是否可以对正和负进行替换，是否可以方向朝后或上下颠倒，分析一下相反的作用如何？是否可以朝向另一方向。9、是否可以组合，是否可以采用混合品、合金，是否可以统一，是否可以使单元组合起来，是否可以分别使目的、观点、设想等组合起来。

创造技法〔六〕常用创意思路启示法

1、加法：在原理、方法、结构、工艺、材料等方面都可行的条件下，通过增加同类装置，改善原有的工作缺陷，提高生产效率和工作效率。例：药物牙膏、钢化玻璃婴儿指甲钳2、减法：

通过减轻重量、简化操作、减少工序、节约能源、减少体积和精简机构的方法，实现扩大功能、提高效率、完善技术性能和降低本钱的目的。例：书籍缩节本、节能灯等3、分解：

把事物、系统、问题进行分解，目的在于将大化小，复杂化简单以便容易求解。分解可按材料、功能、制造工艺、本钱组成按创新问题的各种矛盾进行分解，即按设计要素分解。朝需要解决问题的方向进行分解。例：现代生产流水线、外衣背心等4、组合

是通过增加结构或技术等使功能延伸，组合可以改变过去的工作状态、加工方式等等，越是属性、性质相隔远的技术，一旦组合起来，会带来较为重大的创造创造。例：海曼把铅笔和橡皮头组合在一起、收音机加上录音机等5、扩大与缩小

指形态上增大，是解决特殊性问题所采用的一种方法。或保持原有功能从形态上去缩小。例：手提电脑、阅读灯等6、模仿：

从与本产品类似的结构中得到启发，把它们的原理、外观、结构、方式等局部地吸收，加上自己的设想，完善成为新构思。例：从电吹风到被褥烘干机，模仿树草土的迷彩军服。7、替换

用其他的结构、材料、功能、方法取代本产品系统中存在缺陷的局部；这是一种靠局部或整体的换取而改变功能、特性，提高工效的方法。例：曹冲称象8、逆反

改变原有事物的属性，采用相反的原理，适应相反的环境、颠倒结构、改变次序等属于逆向改进。例：司马光砸缸救人

创造技法〔七〕形态分析法

本世纪四十年代美国开韦教授创造

1、内容：把要解决的问题〔即创造对象〕分解为各个独立的要素〔又称变数〕，然后采用图解方法，将这些要素进行排列组合，以产生解决问题的方案或创造的设想。2、方法步骤形态分析法通常四个步骤：第一步：明确需要解决的问题第二步：根据需要解决的问题，列出独立因素第三步：详细列出各个独立因素所包含的几个要素第四步：将各个要素组合成多种创造性设想优点：1、采用图解方式，使各种组合方案全部显示，对于解决变化问题，比其他创造技法更有用。2、可防止先入为主影响，防止遗漏。3、可运用计算机分析。例如：一个包装的可行性组合方案

要解决的问题：包装设计独立因素：包装材料、包装形状、包装色彩独立因素所含要素：材料纸、木、铁、水泥材料纸、木、铁、水泥色彩白、蓝、红、灰

可得64个不同的组合方案供选择。

创造技法〔八〕产品设计要素矩阵法一、产品设计要素组成：〔发散点〕1、产品自身要素：功能、造型、结构、材料、加工工艺…2、产品外部要素：使用环境、使用过程、目标消费群、竞争对手、社会环境…

二、产品设计要素细分〔发散点展开〕

1、产品设计自身要素细分与展开：⑴功能：产品功能是什么？能否增加、减少、或改变？⑵造型：形状、色彩、外表装饰；列举原产品每一

种可能的形状，能否增加(高、厚、大、重)、减少(短、薄、小、轻)、或改变？⑶结构：列举原产品每一结构环节，考虑能否简化或改变？⑷材料：：列举原产品每一部份的材料组成，考虑能否节省、代用或改变？⑸加工工艺：列举原产品每一部份的加工工艺，考虑能否实施或改变？

2、产品设计外部要素细分与展开：

⑴环境：列举产品可能使用的不同环境。分析原产品在可能使用的不同环境中存在的缺陷，形成新产品的设计目标。⑵使用过程：列举产品使用整个流程每个环节，分析原产品在整个使用流程中存在的缺陷，形成新产品的设计目标。⑶目标消费群：性别分；年令分；收入分；文化分；性格爱好…⑷竞争对手：竞争对手情况；可比或竞争产品的产品要素情况、价格等。⑸社会环境：政府政策法令，公众与论、环保要求等。

三、组成产品设计要素矩阵：

将列出的各项产品设计要素筛选出有开展前景的要素〔潜力要素〕，列成二元或多元矩阵并进行组合，选出有效组合，删去无效组合，从有效组合中筛选出最有开展前景的组合，形成新的产品概念根底。例：

筛选出有开展前景的设计要素：A1、A2、A3、A4、A5、组成产品设计要素矩阵：

AA1A2A3A4A5A1A12A13A14A15A2A23A24A25A3A34A35A4A45A5再筛选出有开展前景的有效组合：A12、A23、A35、A45组成产品设计要素矩阵：A12A23A35A45A12A1223A1235A1245A23A2335A2345A35A3545A45筛选、评价再筛选出有开展前景的有效组合：A1223、A2345组成产品设计要素矩阵筛选…如此重复屡次最后筛选出最有开展前景的有效组合Ai…，整理后形成产品概念。

创造活动的过程及其模式

㈠发现问题是创造的根底起点

⒈社会需要、人类希望、事物缺陷是发现问题的基点。“一项构思的产生，是发现某种客观需要和得到技术解决方法两者的结合。〞——美国麻省理工学院李跃滋教授2、问题意识是发现问题的原动力⑴需要意识：“认识到某种社会需要〞是创新过程的第一阶段。“需要乃是创造之母。〞⑵优化意识：对现状破坏后，需改造、优化方案。⑶过程意识：即必须实现过程，对创造性设想方案组织实施。创造活动的过程及其模式

㈡提出问题是创造活动的首要环节

创造活动的首要环节是如何正确地提出问题，即选择课题。选择课题的四条原那么：1