《创新设计-TRIZ系统化创新教程》 课件 张换高 第1章 绪论、第2章 产品设计方法学概述

第1章绪论创新设计研究所主要内容创新概述问题及其解决原理设计与创新设计本课程的性质、任务和研究内容创新设计研究展望1-1创新概述1.创新（Innovation）的涵义“anovelchange;

experimentalvariation;new

thingintroducedinanestablishedarrangement”（全新的变化；实验变异；在业已建立的秩序中引入新事物）《魏书》有“革弊创新”，《周书》中有“创新改旧”，其中创新都有创造或开始新事物的意思。在商品经济社会，创新既是一种目的，又是一种结果，还是一种过程。“新”既是目的，也是结果，此时“新”的含义是指知识产权意义上的新，即在结构、功能、原理、性质、方法、过程等方面的、第一次的、显著的变化；“创”表明了“新”的实现的困难，即需要经过一个开拓性的过程。1-1创新概述1.创新（Innovation）的涵义以现有的知识和物质，在特定的环境中，改进或创造新的事物（包括但不限于各种方法、元素、路径、环境等等），并能获得一定有益效果的行为。（百度百科）创新就是建立一种新的生产函数，即把一种新的生产要素和生产条件的“新结合”引入生产体系。创新有五种表现形式：引入一种新产品；引入一种新的生产方法；开辟一个新的市场；获得原材料或半成品的一种新的供应来源；新的组织形式。（约瑟夫·熊彼特）1-1创新概述2.创新的内涵创新=设想(理论概念)+发明(技术发明)+商业开发创造是原始设想的一种表达，如头脑中的影像、材料、模型、草图等。发明是原始设想得到某种技术可行性证明的结果，证明的方法如计算、仿真、建立物理模型进行试验等。创新是发明在某企业商品化开发，企业通过产品从市场获得了收益。Creation创造产生原始设想Invention发明技术可行性论证Innovation创新开发效益1-1创新概述3.产品创新过程模型1-2问题及其解决原理问题就是“期望状态”与“当前状态”之间存在的距离。1.问题的定义1-2

问题及其解决原理（1）依据问题产生的来源将问题分为：发生型问题探索性问题假设型问题2.问题的分类（2）按照问题解决的关键点可以分为：原因导向型问题目标导向型问题1-2问题及其解决原理（3）按照问题的难易分为：通常问题是指所有解决问题的关键步骤及用到的知识均为已知的，解决该类问题只需要按照传统经验和做法，按部就班地完成即可。发明问题发明问题是指对于问题的解至少有一关键步骤是未知、解的目标不清楚或含有相互矛盾的需求。1-2问题及其解决原理3.问题解决的一般原理1-2问题及其解决原理4.问题解决的一般过程1-2问题及其解决原理（1）问题发现阶段发生型问题中的偏离型问题需预测；探索型问题中发现需加强的优点和需弥补的缺陷；假设型问题需要预测的难度较大。（2）初始问题定义阶段该阶段存在的困难是有时问题的目标是不明确的，对不同利益相关者，确定的目标有可能是相互冲突的。4.问题求解过程中存在的障碍1-2问题及其解决原理（3）问题分析阶段如何确定问题的根原因是关键。（4）问题解决阶段有限的知识思维惯性4.问题求解过程中存在的障碍1-3设计与创新设计1.定义设计（Design）是为构建有意义的秩序而付出的有意识的直觉上的努力。更详细的定义如下：第一步：理解用户的期望、需要、动机，并理解业务、技术和行业上的需求和限制。第二步：将第一步的结果转化为对产品的规划（或者产品本身），使得产品的形式、内容和行为变得有用、能用，令人向往，并且在经济和技术上可行。创新设计是解决发明问题的创新方法与传统设计过程相结合，以实现产品创新为要求的系统化设计过程。创新设计区别于传统设计，是设计中有创新性的约束，即把已有设计作为需要规避的对象；产品设计方案在保证产品经济和技术可行性的同时，要保证产品的新颖性和创造性。1-3设计与创新设计2.设计的类型及其创新性1-4本课程的性质、任务和主要内容1.本课程的性质和任务创新设计是研究产品设计与制造过程中发明问题解决的基本理论和方法的一门技术基础课。以国际上著名的创新设计理论－TRIZ为基础，系统讲授产品设计中发现问题、分析问题和创造性解决发明问题的系统化方法。课程任务：使学生了解产品概念设计的一般过程掌握经典TRIZ的基本概念、原理、方法和工具，初步具有应用TRIZ发现问题、分析问题和解决问题的能力培养学生独立分析、解决问题的能力，提高学生创新意识和能力，增强学生对产品设计和开发工作的适应性。2.产品创新来源1-4本课程的性质、任务和主要内容3.创新能力培养

创新能力是个体的一种创造力，它包括创新意识、创新思维和创新技能等三部分。1-4本课程的性质、任务和主要内容创新者基因联系发问观察交际实验3.创新设计发展方向1-4本课程的性质、任务和主要内容多方法集成专题研究TRIZ自身的完善和发展知识背景下的设计3.0课程内容概览本章小结创新的内涵及过程问题及其分类（重点）问题求解的过程及存在的障碍设计与创新设计设计的分类本课程的性质、任务及主要内容谢谢！第2章

产品设计方法学概述创新设计研究所主要内容产品设计过程及理论简介典型创新思维简介常见的创新技法简介1.设计方法学的研究对象2-1概述设计过程设计评价设计工具2.设计方法学主要研究成果产品设计理论设计理论研究产品设计过程的系统行为和基本规律，是对产品设计原理和机理的科学总结。创新思维创新思维是以感知、记忆、思考、联想、理解等能力为基础，以综合性、探索性和求新性特征的的高级心理活动。创新技法创新技法是建立在认识规律基础上的创新心理、创新思维方法的技巧和手段。2-1概述1.产品设计过程模型2-2.产品设计过程及理论简介2-2产品设计过程及理论简介1.产品设计过程模型2-2产品设计过程及理论简介2.著名设计理论（1）Pahl及Beitz的设计理论建立了设计人员在每一设计阶段的工作步骤计划，这些计划包括策略、规则、原理，从而形成一个完整的设计过程模型。（2）公理设计{CAs}{FRs}{DPs}{PVs}映射映射映射用户域功能域结构域工艺域｛FRs｝＝［A］｛DPs｝（以功能域和物理域为例）2-2产品设计过程及理论简介（3）质量功能配置QFD用户需求用户需求设计需求1概念设计2详细设计设计需求产品/零件需求产品/零件需求工艺需求3工艺设计工艺需求生产需求4制造用户满意产品规划矩阵零件规划矩阵工艺规划矩阵工艺/质量控制矩阵2-3典型的创新思维简介

创新思维也称为创造性思维，是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程，通过这种思维能突破常规思维的界限，以超常规甚至反常规的方法、视角去思考问题，提出与众不同的解决方案，从而产生新颖的、独到的、有社会意义的思维成果。抽象思维形象思维直觉思维灵感思维发散思维收敛思维分合思维逆向思维联想思维2-3典型的创新思维简介发散思维大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式，它表现为思维视野广阔，思维呈现出多维发散状。具有流畅性、变通性和独创性的特点。发散方法：发散方法材料发散法功能发散法组合发散法因果发散法方法发散法形态发散法结构发散法2-3典型的创新思维简介发散思维类型发散思维换位思考质疑思维立体思维平面思维侧向思维逆向思维平行思维组合思维2-3典型的创新思维简介收敛思维以某个思考对象为中心，尽可能运用已有的经验和知识，将各种信息重新进行组织，从不同的方面和角度，将思维集中指向这个中心点，从而达到解决问题的目的。收敛思维的特点目的性、聚合性、客观性、选择性。收敛思维的形式：目标确定法、求同思维法起点目标发散收敛2-4常见的创新技法简介创新技法分类

2-4常见的创新技法简介1.头脑风暴法

奥斯本头脑风暴法的理论基础是创造工程的群体原理，用群体的智慧克服个人的知识有限性和思维定势，是一种引导群体思维发散的方法。操作步骤会议准备选定主持人拟定会议主题确定参加会议人选会议步骤热身阶段明确问题重新表述问题自由畅谈会后整理增加与补充评价与优选亚历克斯·奥斯本

2-4常见的创新技法简介2.检核表法（1）选定一个要改进的产品或方案；（2）面对一个需要改进的产品或方案，或者面对一个问题，从如下表所示的九个角度提出一系列的问题，并由此产生大量的思路（3）根据第二步提出的思路，进行筛选和进一步思考、完善。序号检核项目引出的发明1能否他用其他用途：信号灯、装饰灯；2能否借用增加功能：加大反光罩，增加灯泡亮度；3能否改变改一改：改灯罩、改小电珠和用彩色电珠等；4能否扩大延长使用寿命使用节电、降压开关；5能否缩小缩小体积：1号电池→2号电池→5号电池→7号电池→8号电池→钮扣电池；6能否替代代用：用发光两极管代小电珠；7能否调整换型号：两节电池直排、横排、改变式样；8能否颠倒反过来想：不用干电池的手电筒，用磁电机发电；9能否组合与其他组合：带手电收音机、带手电的钟等。2-4常见的创新技法简介3.六顶帽子法

爱德华·德·博诺博士开发的“平行思维”工具，强调的是“能够成