产品创新设计概念模板(10篇)

时间:2024-01-01 15:29:23

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇产品创新设计概念,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

产品创新设计概念

篇1

机电一体化产品的概念设计有着极其丰富的内容,同时也是产品在整个生产过程内最具创造性的阶段。其中,包含的原理与方法论对相关产品研发者起到关键的引导效用。因此,对机电一体化产品创新性概念设计进行探索,具有十分重要的现实意义。

1机电一体化产品概念设计的概述

1.1机电一体化产品概念设计的内容

机电一体化产品是在机电一体化基础上建立起的包含系统与构件、基本元内容的集合,而机电一体化产品概念设计的含义则是依据产品使用周期中各个环节所需要求对产品实施功能改造、分析和子功能开发,进而实现其满足功能结构要求的系统化设计活动。这种设计工作的过程包括前期规划、设计概念以及对计划进行详细化和丰富化,并加以改进补充。机电一体化产品概念设计过程中的程式化内容可以通过计算机技术代为实现,但除此之外难以被程式化的方面还需产品设计人员通过人工设计逐步完成。通过构建人机协同的概念设计理念,对其功能与组织开发的过程按照模块化思想进行划分,以此实现这一设计工作的层次性、协调性。目前,发达国家对机电一体化概念设计的深入研究大体集中于其调控系统的设计。机电一体化的理念自1971年被提出以来,经过几十年的发展,内容也在逐步丰富,尤其在科技快速发展的今天,广阔的市场空间与消费需求的升级,更加迫使机电一体化产品对自身性能、可靠程度提出更高要求。而计算机技术、互联网信息技术、传感技术、AI技术、微电子技术、新材料技术、集成技术以及其他相关技术的进步,都为机电一体化产品的革新打下了技术根基,使得机电一体化产品朝着更优质、更高效的方向迈进。

1.2机电一体化产品创新概念设计的意义

机电一体化产品的创新型概念设计本身有着重要作用,其既是产品品质的深层内容,又是其功能属性得以发挥的保障,对其本身质量的影响也约占60%~70%。因此,建成机电一体化产品创新的概念设计具有极其显著的意义。简要概括,主要包括以下三方面内容。第一,创新机电一体化产品的概念设计是保障机电一体化产品品质的必要性要求。机电一体化体系具有多种学科互相交叉、集成融合的特点,本身具有着复杂内涵。因此,现今许多的机械产品的设计并不适应机电一体化技术本身的特色,难以做到根据机电一体化技术特征随之作出应对。第二,机电一体化产品概念设计的创新促使其理论体系得到发展。要创新这一概念设计,必将建立新的方式、理论基础。只有在合理、可靠的概念设计基础上,才能使之收获具有优异性能的机电一化体产品。再加之如今概念设计的思想理念获得了社会中乃至整个世界越来越多的关注与认同,如QFD理论、公理化理论、TRIZ理论等设计理论的建立,对于推动创新机电一体化产的概念设计发展起到了不可忽略的效用,进一步促进了机电一体化技术体系的建立和机电一体化技术的完善。第三,机电一体化产品创新概念设计对于生产能力与工作质量的提高起到切实的帮助作用。许多机电一体化产品都带有自动处理、调节的功效,通过这些能力的实现,能够保证工作质量与效率的稳步提升。例如,在数控机床的使用过程中,其生产效率要高出普通基础5~6倍,并能够实现机床数量减少50%,节省50%操作人员的效能,生产周期也能缩短40%,进而使得生产成本降低50%左右。

2机电一体化产品创新概念设计理论

2.1机电一体化产品应用到的系统原理

机电一体化系统是该类产品中最为重要的基础。就其本质来说。它算是一种复杂机械,但与普通的机械相比还有着显著区分。机电一体化体系是通过在机构的动力功效、信息功效、控制功效以及主功能方面引入先进的电子技术,并使之与软件相互联合形成的一类新型机械系统。就其功能来说,机电一体化系统包含机械力、能量流、运动力等多种动力学有关的特殊机械,以及一些机电部件互相关联的系统。其中,机电一体化系统的核心又在于集成协调各种技术,通过对机械工程、控制系统、计算机技术、电子技术、电工技术等多项技术的联合利用,实现其运动行为可控的目标,而不仅简单对各项技术进行拼凑堆积。这也是利用计算机的调节和处理能力,实现驱动元件可控特征的现代化机械系统。有关机电系统化原理的研究主要包含三方面内容。第一,三环论。研究者认为,机电一体化产品可以划分为电子、机械、软件三项功能模块。第二,五块论。通常视机电一体化产品是由动力功能、控制功能、构造功能、操作功能和传感检测五个功能模块组成的。第三,两个子系统理论。研究人员认为,机电一体化系统是由控制系统和物理系统两项分支系统共同组成的。以上三种理论的提出具有重要意义,但同时也有着较大的局限性。三者立足于控制和电力两部分,但没有对机械主体加以强调,也并未对处理好机电一体化系统的概念设计中出现的复杂性、多面性和模糊性等问题提出方法。因此,这些理论对该类产品的概念设计不能起到重要作用。在概念设计实际工作中,机电一体化系统往往会被划分为传感检测、执行机构、信息控制处理三个子系统。通过这三个子系统的系统分工,各自完成信息检测、机械运动与信息控制的工作,这种分工方式才能真正实现该系统中各项功能的优化和最佳效果的发挥,并以此获得机电一体化系统的概念设计合理的相关方案。

2.2机电一体化产品创新的概念设计方法

对机电一体化产品而言,其概念设计是许多领域内知识、技术之间的交织融合,具有新颖复杂、反复迭代、目标多解、结构不良等特点。满足机电一体化产品概念设计的创新,关键在于发挥设计者的主观能动性,通过展现设计智慧,满足创新性的要求。要实现这一目标,主要在于实现人机协调配合。计算机技术的飞速进步,促使人们对人工智能提出新的期待。但创新产品设计这类任务,主要还得依靠人类的智能实现。机电一体系统也是人机协同系统,通过对设计者与计算机的分工,来达到创新概念设计的目的。机电一体化产品概念设计创新主要方法包括三方面内容。第一,落实人才战略,培养专业性人才。科技竞争最终都会落实在人才竞争上。要实现机电一体化产品概念设计的创新,人才供应是重要保障。机电一体化技术专业人才在制造行业占据就业满意度第三位的好名次,就业率更是高达100%。因此,加强专业人才培养更有着多方面的积极意义,国家以及机电行业要在培养、优化道路中贡献出更多力量,从多方面对学生展开培训工作,以此实现增强研究者、开发者、设计者以及其他相关从业人员素质的目的。第二,努力拓宽供应市场,严守质量关。市场是检验产品的试金石,将机电一体化产品投放到市场中,一方面保障其生命周期能够实现,另一方面通过买方对产品性能体验所作反馈也对产品研发起到反作用力的效果,使其优点得以保存、延续,缺点得到改良、进化,从而不断促进机电一体化产品性能的整体提升。第三,将环保技术纳入机电一体化的发展策略中。机械技术、计算机技术、电子技术、电力技术等多种技术的应用,往往会伴随着电子、机械污染的问题。在机电一体化产品的生产过程中,无可避免也会产生一些污染物。因此,设计者在设计研发过程中要考虑到环保问题,让机电一体化产品朝着节能环保的方向发展,以施行环保、可持续的发展策略为其提供方法指引。通过一些环保设施和环保科技的实行,有效遏制资源浪费、污染物增多的问题。当实际运行过程中出现技术故障时,也可以反复利用一些资源,以减少资源、材料的消耗。相关生产负责人还应主动淘汰一些产能落后的设备、产品,以此改变过去投入高、输出高的模式,最终实现发展的可持续,使人们拥有健康的生存环境。

2.3机电一体化产品创新的概念设计的发展展望

机电一体化产品创新的概念设计主要发展在于理论的进步。虽然机电一体化体系中依旧存在许多问题需要加强分析、研究,但其发展总趋势还是积极向上的。概括有五方面内容:第一,根据被测物理量,建立传感器特点和类型的知识库;第二,构建与机电一体化产品的概念设计相关的推理方法库;第三,将执行机构的实现运动与动作进行分类,构建执行机构库和驱动元件库,以促进驱动元件、执行、传动机构和两者的集成选择实行;第四,实现对该类产品概念设计在各个环节评价体系的建立,尤其在概念设计初期中构建对功能原理设计环节的评价体系;第五,构建调节和控制信息的资料库,以促进挑选硬件和编制软件中对机构子系统高效管控的实现。随着机电技术与各项科技的快速进步以及机电一体化研究的逐步深入,促使机电一体化产品概念设计的理论体系更加丰富,并具有更为强大的实用功能和操作功能,从而顺利实现对机电一体化产品的创新与研发。

3结束语

机电一体化产品的研究虽然已经取得了较为瞩目的成绩,但关于机电一体化产品设计的研究成果目前依然处于初级阶段,仍需要相关从业者不断加强探索、创新,通过大量细致的实践研究工作,促进机电一体化产品创新概念设计的完善和成熟,并最终实现其优异的实用价值。

作者:王中元 单位:内蒙古机电职业技术学院

篇2

关键词:创新设计;设计方法;产品设计

创新设计是现代产品设计理论的重要内容之一。随着知识经济时代的到来,社会的进步与经济的发展更加依赖于人类的创新实践活动。开展创新设计的研究对于建设创新型国家有重要意义。

1创新的内涵

20世纪初,全球社会生产力的发展中只有5%是依靠技术创新取得的,而现在发达国家中的40%是依靠技术创新取得的。

美籍奥裔经济学家熊彼特(JosephA.Schumpeter)于1912年在其著作《经济发展理论》中将“创新”作为一个经济学概念首次提出。

熊彼特认为创新是发明的第一次商品化,也就是说,把发明引入生产体系并为商业化生产服务的过程就是创新,它意味着建立新的生产函数或供应函数,是在生产体系中引进一种生产要素和生产条件的新的组合。

而发明实际上就是一个产品创新的过程,其关键是设计的创新,设计创新是实现产品创新的根本基础。因此,创新设计的重要性就显而易见了。

创新设计是一种创造性的智力活动,是设计者充分发挥自己的创造力,利用人类已有的科学技术成果,进行创新构思,应用新技术、新原理、新方法进行产品分析和设计的过程。

2创新方法的发展

创新是一个及其复杂的过程,人类对创新本质的认识与研究还远远达不到科学的层次。但是众多创新学者,经数十年的研究发现,科学技术的发明创造有一定的规律可循,他们大多是以原则、诀窍、思路形式指导人们克服心理和思维的障碍,改善思维的灵活性的过程。

自20世纪30年代至80年代,世界上出现了300多种创新技法,10多种创造原理。这些创新技法,各自从不同的角度、在一定程度上突破了制约创新的相关因素的限制。

所谓创新技法就是在创造心理、创造性思维方法和认识规律基础上的技巧。这些创新技法不存在科学的逻辑关系,大多数目前在理论上处于“初生期”,还远远未达到纯粹的科学水平。

从思维的角度,创新是人类驾驭形象思维与逻辑思维、发散思维与收敛思维的过程。

经过数十年的发展,在掌握已有创新技法的基础上,结合认知科学、人工智能、设计方法学、科学技术哲学等前沿学科,创新设计方法已成为一门独立且有待于开发的新的设计技术和方法。

创新设计方法的发展历程如图1所示。

最初的创新研究侧重于人的创造性思维,总结出一些具有指导意义的规律,形成各种创新技法,如:头脑风暴法、联想法、类比法、侧向思考、仿生法等。

后来,创新方法的研究开始注重以知识(专利)为基础,通过对专利的分析与研究,总结创造活动所遵循的创新原理,该阶段的典型创新方法是TRIZ理论。

随着计算机技术的发展,创新方法的研究也出现新的趋势,在现阶段,各种成熟的创新设计方法开始集成化研究与应用,并与计算机(包括网络)技术相结合,形成计算机辅助创新(CAI:ComputerAidedInnovation)技术,如:QFD、可靠性设计、网络协同创新技术、有限元分析等各种成熟的技术和方法开始融入到创新设计过程中。

3机械产品创新设计的研究

机械产品创新设计的研究对于提高机械产品的设计水平、提高产品的竞争力有着重大的意义,受到世界各个国家的普遍重视。

机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类己有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术原理等),进行创新构思,应用新技术、新原理、新方法进行产品的分析和设计,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。

一般来说,创新设计包括全新设计和适应型创新设计两类。

需要指出的是,创新设计和概念设计并不是同一个概念,概念设计的核心是进行设计创新,而创新设计并不尽限于概念设计阶段。在产品设计的各个阶段均有创新设计的问题,但是最主要的是在概念设计阶段进行创新。

国内外学者针对机械产品创新设计,分别从设计的本质、设计的过程以及设计的方法等不同方面,做了大量的研究工作。

创新设计理论和方法的研究现状见表1。

4机械产品创新设计存在的问题及展望

通过上述文献的研究可以看出,尽管人们从不同角度对创新设计进行了数十年的研究,取得了一些成果,但是产品创新设计过程中还有一些问题仍没有解决,成为今后研究的重点。

(1)创新设计本质过程的研究这实际上也是对设计的创新本质的认识。尽管人们从思维方法、设计手段等多方面对创新问题进行探索,现在对创新的实质过程仍没有一个统一的、深层次的认识,无法形成一个完整的理论去指导创新实践。在这方面我们仍需要做大量的工作。

(2)创新设计中知识的表达与应用首先,产品创新过程涉及多学科、多种技术,如何将设计知识组织管理,满足设计主体对知识的需求是今后的研究重点。其次,为创新设计过程建立科学的产品模型,结合现代CAD技术,支持创新方案的快速表达,对于提高设计效率有重要意义。

(3)设计理论研究与设计工具开发存在严重脱节人们对于设计理论及创新问题进行了大量研究,但是理论研究与设计工具,特别是产品的结构设计工具存在严重的脱节。一方面某些机械结构设计理论和方法的研究较少考虑计算机实现的问题;另一方面设计工具开发时,又没有适合计算机进行的结构设计自动化和智能化理论。需要深入研究机械产品设计中功——构映射的本质规律。

(4)创新设计过程的集成化技术研究创新设计过程的集成化技术的重点在于概念设计的集成化实现,主要是指产品的原理方案创新与结构方案创新的集成。现有的设计理论或设计工具多是从不同的角度,考虑某阶段的创新实现问题,如:TechOptimizer可以辅助实现产品原理方案的创新,但需要其他CAD系统完成结构的设计工作;一些大型的CAD/CAE/CAM商品化软件,如:UG、Pro/E等均开发出了支持概念设计的工业设计模块或草图设计模块,但是这些模块基本上仍是计算机辅助绘图的工具,几乎不支持原理方案的创新。缺乏统一的创新设计理论指导创新设计过程,是造成原理方案创新与结构方案创新的集成度低的主要原因。

参考文献

[1]孙林夫.现代产品设计技术及其发展[J].中国制造业信息化,2003,32(1):37~40.

[2]约瑟夫.熊彼特.经济发展理论[M].北京:商务印书馆.1990.

[3]沈惠平.机械创新设计及其研究[J].机械科学与技术,1997,16(5):791~795.

[4]张武城.创造创新方略[M].北京:机械工业出版社,2005.

[5]刘莹,艾红.创新设计思维与技法[M].北京:机械工业出版社,2004.

[6]高常青,黄克正,王国峰.由TRIZ理论的通用解求问题的特殊解[J].中国机械工程,2006,17(1):84~88.

[7]邹慧君,张青,郭为忠.广义概念设计的普遍性、内涵及理论基础的探索[J].机械设计与研究,2004,20(3):10~14.

[8]约翰逊PC(陆国贤等译).机械设计综合一创造性设计与最优化[M].北京:机械工业出版社,1987.

[9]檀润华.创新设计-TRIZ:发明问题解决理论[M].北京:机械工业出版社.2002年2月第1版.

[10]I.Rivin.UseoftheTheoryofInventiveProblemSolving(TRIZ)inDesignCurriculum[J].TRIZJournal,triz-,February,1998.

[11]G.S.Altshuller.Andsuddenlytheinventorappeared[M].TechnicalInnovationCenter,INC,Worcester,1996.

篇3

创新设计是现代产品设计理论的重要内容之一。随着知识经济时代的到来,社会的进步与经济的发展更加依赖于人类的创新实践活动。开展创新设计的研究对于建设创新型国家有重要意义。

1 创新的内涵

20世纪初,全球社会生产力的发展中只有5%是依靠技术创新取得的,而现在发达国家中的40%是依靠技术创新取得的。

美籍奥裔经济学家熊彼特(Joseph A. Schumpeter)于1912年在其著作《经济发展理论》中将“创新”作为一个经济学概念首次提出。

熊彼特认为创新是发明的第一次商品化,也就是说,把发明引入生产体系并为商业化生产服务的过程就是创新,它意味着建立新的生产函数或供应函数,是在生产体系中引进一种生产要素和生产条件的新的组合。

而发明实际上就是一个产品创新的过程,其关键是设计的创新,设计创新是实现产品创新的根本基础。因此,创新设计的重要性就显而易见了。

创新设计是一种创造性的智力活动,是设计者充分发挥自己的创造力,利用人类已有的科学技术成果,进行创新构思,应用新技术、新原理、新方法进行产品分析和设计的过程。

2 创新方法的发展

创新是一个及其复杂的过程,人类对创新本质的认识与研究还远远达不到科学的层次。但是众多创新学者,经数十年的研究发现,科学技术的发明创造有一定的规律可循,他们大多是以原则、诀窍、思路形式指导人们克服心理和思维的障碍,改善思维的灵活性的过程。

自20世纪30年代至80年代,世界上出现了300多种创新技法,10多种创造原理。这些创新技法,各自从不同的角度、在一定程度上突破了制约创新的相关因素的限制。

所谓创新技法就是在创造心理、创造性思维方法和认识规律基础上的技巧。这些创新技法不存在科学的逻辑关系,大多数目前在理论上处于“初生期”,还远远未达到纯粹的科学水平。

从思维的角度,创新是人类驾驭形象思维与逻辑思维、发散思维与收敛思维的过程。

经过数十年的发展,在掌握已有创新技法的基础上,结合认知科学、人工智能、设计方法学、科学技术哲学等前沿学科,创新设计方法已成为一门独立且有待于开发的新的设计技术和方法。

创新设计方法的发展历程如图1所示。

最初的创新研究侧重于人的创造性思维,总结出一些具有指导意义的规律,形成各种创新技法,如:头脑风暴法、联想法、类比法、侧向思考、仿生法等。

后来,创新方法的研究开始注重以知识(专利)为基础,通过对专利的分析与研究,总结创造活动所遵循的创新原理,该阶段的典型创新方法是TRIZ理论。

随着计算机技术的发展,创新方法的研究也出现新的趋势,在现阶段,各种成熟的创新设计方法开始集成化研究与应用,并与计算机(包括网络)技术相结合,形成计算机辅助创新(CAI: Computer Aided Innovation)技术,如:QFD、可靠性设计、网络协同创新技术、有限元分析等各种成熟的技术和方法开始融入到创新设计过程中。

3 机械产品创新设计的研究

机械产品创新设计的研究对于提高机械产品的设计水平、提高产品的竞争力有着重大的意义,受到世界各个国家的普遍重视。

机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类己有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术原理等),进行创新构思,应用新技术、新原理、新方法进行产品的分析和设计,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。

一般来说,创新设计包括全新设计和适应型创新设计两类。

需要指出的是,创新设计和概念设计并不是同一个概念,概念设计的核心是进行设计创新,而创新设计并不尽限于概念设计阶段。在产品设计的各个阶段均有创新设计的问题,但是最主要的是在概念设计阶段进行创新。

国内外学者针对机械产品创新设计,分别从设计的本质、设计的过程以及设计的方法等不同方面,做了大量的研究工作。

创新设计理论和方法的研究现状见表1。

4 机械产品创新设计存在的问题及展望

通过上述文献的研究可以看出,尽管人们从不同角度对创新设计进行了数十年的研究,取得了一些成果,但是产品创新设计过程中还有一些问题仍没有解决,成为今后研究的重点。

(1)创新设计本质过程的研究这实际上也是对设计的创新本质的认识。尽管人们从思维方法、设计手段等多方面对创新问题进行探索,现在对创新的实质过程仍没有一个统一的、深层次的认识,无法形成一个完整的理论去指导创新实践。在这方面我们仍需要做大量的工作。

(2)创新设计中知识的表达与应用首先,产品创新过程涉及多学科、多种技术,如何将设计知识组织管理,满足设计主体对知识的需求是今后的研究重点。其次,为创新设计过程建立科学的产品模型,结合现代CAD技术,支持创新方案的快速表达,对于提高设计效率有重要意义。

(3)设计理论研究与设计工具开发存在严重脱节人们对于设计理论及创新问题进行了大量研究,但是理论研究与设计工具,特别是产品的结构设计工具存在严重的脱节。一方面某些机械结构设计理论和方法的研究较少考虑计算机实现的问题;另一方面设计工具开发时,又没有适合计算机进行的结构设计自动化和智能化理论。需要深入研究机械产品设计中功――构映射的本质规律。

(4)创新设计过程的集成化技术研究创新设计过程的集成化技术的重点在于概念设计的集成化实现,主要是指产品的原理方案创新与结构方案创新的集成。现有的设计理论或设计工具多是从不同的角度,考虑某阶段的创新实现问题,如:TechOptimizer可以辅助实现产品原理方案的创新,但需要其他CAD系统完成结构的设计工作;一些大型的CAD/CAE/CAM商品化软件,如:UG、Pro/E等均开发出了支持概念设计的工业设计模块或草图设计模块,但是这些模块基本上仍是计算机辅助绘图的工具,几乎不支持原理方案的创新。缺乏统一的创新设计理论指导创新设计过程,是造成原理方案创新与结构方案创新的集成度低的主要原因。

参考文献

[1]孙林夫. 现代产品设计技术及其发展[J]. 中国制造业信息化, 2003, 32(1): 37~40.

[2]约瑟夫.熊彼特. 经济发展理论[M]. 北京: 商务印书馆. 1990.

[3]沈惠平. 机械创新设计及其研究[J]. 机械科学与技术, 1997, 16(5): 791~795.

[4]张武城. 创造创新方略[M]. 北京: 机械工业出版社, 2005.

[5]刘莹, 艾红. 创新设计思维与技法[M]. 北京: 机械工业出版社, 2004.

[6]高常青, 黄克正, 王国峰. 由TRIZ理论的通用解求问题的特殊解[J].中国机械工程, 2006, 17(1): 84~88.

[7]邹慧君, 张青, 郭为忠. 广义概念设计的普遍性、内涵及理论基础的探索[J]. 机械设计与研究, 2004, 20(3): 10~14.

[8]约翰逊PC(陆国贤等译). 机械设计综合一创造性设计与最优化[M]. 北京: 机械工业出版社, 1987.

[9]檀润华. 创新设计-TRIZ:发明问题 解决理论[M]. 北京: 机械工业出版社. 2002年2月第1版.

[10]I. Rivin. Use of the Theory of Inventive Problem Solving (TRIZ) in Design Curriculum [J]. TRIZ Journal, 省略, February, 1998.

[11]G.S.Altshuller. And suddenly the inventor appeared [M]. Technical Innovation Center, INC, Worcester, 1996.

篇4

旅游产品是对某一特定旅游景区有纪念意义的产品。旅游产品是一种特殊的商品,它是旅游景区历史和文化的承载,具有地域性,文化性、纪念性、艺术性、收藏性、实用性等特点。近年来,随着物质水平和审美水平的提升,游客对旅游产品提出了更多元化的综合需求,旅游产品的创新设计因此成为旅游业发展的紧迫任务。而旅游产品的创新设计主要体现在概念设计阶段,其主要任务就是完成对产品概念的创新设想和构建,并通过有效的概念设计方法协助设计师表达和完善设计构想,改良旅游产品原型,创造新的外观设计形式,增加旅游产品的实用功能,具有更好的艺术性和工艺结构,吸引游客购买。

2旅游产品概念设计中的头脑风暴法

2.1头脑风暴法概述

1939年,美国创造学家A.F.奥斯本提出了头脑风暴法(Brainstorming),又称脑力激励法,是一种激励群体智慧的创造技法,它利用群体的力量生成大量创造思维和创新想法,其核心在于激发全体成员的智慧。在旅游产品的概念设计中使用头脑风暴法时,通常是专门举办一场小型会议,使参会的设计人员围绕产品的造型设计、色彩设计、功能设计等问题展开讨论。与会人员互相启迪、激励、完善、取长补短,激荡思维,产生关于旅游产品的创造性构想方面的连锁反应,从而生成大量设计想法和创意。在头脑风暴的讨论过程中,不必过分强调加工技术和工艺标准等问题,关注点主要凝集于旅游产品的外观设计创意,利用头脑风暴法可以获取数量众多的产品创意想法,进而得到理想的设计方案。头脑风暴法充分地调动了群体的思维力量,其结果与个人思维相比,更加丰富和深入。

2.2旅游产品概念设计中的头脑风暴法

在旅游产品的概念设计中,头脑风暴法的常用方法分两种:(1)递进法,先提出一个大致概略的想法,小组成员在这个想法的基础上延伸、换位、调整、反向、同类等思考,并逐渐深入;(2)跳跃法,不受约束和限制,天马行空思考和构想,展开新想法和新思维,创意跨度大。在设计创意和方案产生过程中,研发组的每个组员都要积极调动思维,充分表达出设计专业知识和个性化的独立思维能力,继而在较短的时间内制造大量的、广泛的、创新的设计创意。

3头脑风暴法在旅游产品概念设计中的应用

3.1头脑风暴法在旅游产品概念设计中的应用原则

(1)延迟方案评判原则。对旅游产品的各种创意概念和方案评判要放到最后阶段,在这之前不能展开批评和评价,不管某种想法是否能执行,都要认真看待。(2)自由畅想产品构想原则。这是头脑风暴法成功的关键,所有组员一律平等,每位组员都各抒己见,在自由、宽松、活跃的氛围中展开头脑激荡,激励组员提出各种各样的设计概念,使与会者自由放松地提出自己的构想。(3)以创意数量追求质量原则。头脑风暴法产生的创意和想法数量越多,好的创意产生的可能性越大,而优质的创意和设想就会从中产生。(4)综合改良设计创意原则。这是头脑风暴法是否成功的标准,对成员提出的概念创意和想法进行自由讨论,在友好融洽的氛围中鼓励组员对别人提出的创意和设想进行补充、优化和综合,互相启发和完善。(5)突出概念设计的求异创新。头脑风暴法的宗旨就是鼓励成员自由思考和创造。(6)概念创意限人限时原则。限定参与会议的人数,并规定讨论时间,让围绕产品创意的脑力激荡有序进行。

3.2头脑风暴法在旅游产品概念设计中的应用流程

(1)明确头脑风暴会议的讨论主题,开展分工协作。整个会议有一位主持和一位记录员。主持人要求对旅游产品的情况充分了解,明确会议的主要议题,使小组成员清楚这次头脑风暴会议要解决的目标和核心问题。旅游产品概念设计的头脑风暴主题是围绕旅游产品的外观设计开展的。主持人的主要任务是掌握整个会议的节奏和进程,及时汇报会议的开展情况,整理各种观点的核心内容,并善于启发和引导,激发组员的灵感,制造自由活跃的讨论氛围;有时也可让大家冷静沉思,回归理性,然后继续开展讨论,激发新的发言等。记录员的主要任务是记录全体成员的创意和想法,保留最大的创意信息量,同时也要亲身积极参与讨论,并提出自己的创意设想。(2)旅游产品概念设计的头脑风暴会前准备。为了使头脑风暴会议达到理想的效果,会前的准备非常重要。第一,要提前确定好参会人员名单、会议时间地点和需要解决的问题,并提前通知参会人员。由于旅游产品的复杂性,会议人数可设定在15人以内,采用自由发言方式,会议时间可安排45分钟左右,具体操作由主持人掌握。第二,与会者要事先对旅游产品进行一定的研究,找出现存问题和研发前景。第三,收集整理旅游产品相关的资料、图片供大家参考。(3)旅游产品概念创意的热身放松阶段。这个阶段旨在营造一种宽松自由的氛围,让参会人员进入放松自如的状态,宣布开会以后,主持人先说明会议规则,再用愉快活泼的话题令与会者的思维活跃起来,然后自然导入会议主题。(4)旅游产品概念创意的议题宣布阶段。由主持人宣布头脑风暴会议主题-旅游产品外观设计,并利用投影仪介绍旅游产品的特点、发展现状和存在的问题,介绍时语言简洁准确,信息量切忌过多,以避免干预组员的创造力和想象力发挥。(5)旅游产品概念创意的自由畅谈阶段。本阶段是头脑风暴法的创意产生阶段,为了使组员能畅所欲言,需要制订规则:不私下讨论,不评论他人发言,发表自己的想法简洁明白,一次只表明一种想法。主持人公布规则以后,引导大家针对旅游产品外观设计自由想象,自由发表见解和想法,让每位组员知无不言,言无不尽。(6)旅游产品概念创意筛选阶段。会后一至两天内,主持人要持续向参会者询问了解大家会后的新想法和新创意,完善补充会议记录,并将大家的创意和构想汇总整理成方案,由专家评审小组根据旅游产品设计的一般标准,诸如地域性、艺术性、纪念性、实用性等标准进行筛选,反复比较、评价和选择,投票选出6~10个最佳方案。这些方案是群体创意的优势组合和结晶成果。

篇5

二、设计管理之于创新设计

创新设计的最终目的就是使企业获得可观的利润,也就是说,产品要卖的出去,这些都必须建立在对消费者和目标客户有明确的调研分析、定位的基础之上,轻视消费者研究所获得的产品将是没有竞争力的。因此,对人类行为的研究,是创新设计的根本出发点;同时,这种以人为本的设计思想,也是设计管理的新理念。管理人的设计管理与研究人的创新设计就具备的共通点,设计管理可以应用于创新设计活动中。简单地说就是产品创新过程本身具有很多的感性因素在里面,会有很多不确定和不成熟的部分,这些都需要设计管理来加以疏导。

创新设计中的创造性思维与活动往往是多样化的,像那些艺术家、狂热的科学家那样,有时甚至难以理解。然而,经过初期的灵感创作之后,在实际的开发流程中会遇到数以百计的问题,这些就需要规范化的组织、协调与控制。在创新设计过程中,设计者可以创造出创新性的产品或者服务,同时把创新思想转移到市场中去,通过把设计者的作用从产品设计过程拓展到其他方面,设计的敏感性能够与其他功能相结合,从而扩大影响。设计管理的技巧和知识能够在经营的很多方面发挥作用,包括研究、营销、促销、创建品牌、发现新机会、趋势预测以及产品改进等。其中,最重要的就是设计管理之于创新设计,设计管理能够使创新设计最大限度地适应企业理念、响应市场变化,根据新的挑战及时产生新的应对策略。在企业设计和经营活动的竞争中引入设计管理的系统理念,无疑可以起到更好的效果,创新设计也会更有优势。

新经济时代的来临,我们迫切地需要创立一个“新的创新模式”来面对急速变化的市场。创新设计正是企业应对新经济时代的重要策略,企业设计策略顺利的展开则需要对创新设计实施有效的策略管理,通过管理,提出一个适当的设计策略程序。这种方式,有助于理解企业设计策略管理的全面性和指导性特征,并有益于策略的制定和实施。具体来说有以下三个方面:(1)创新设计策略分析;(2)创新产品设计策略的制定和选择;(3)创新设计策略的实施。制定完善的创新设计策略框架,面向以“消费者”的创新设计策略,才是一套行之有效的管理方法,这样做会给企业带来很多好处和效益,避免不必要的损失和失误,对创新设计实施管理还可以大大减少不符合期望的设计策略,同时还能有效控制成本。

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中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:

机械自动化技术在机械制造业快速发展的今天也有了长足的发展。机械自动化主要指的就是在机械的设计、制造中使用自动化技术,实现机械生产、加工的全自动化,加快加工形成速度和生产材料的流动速度,使得生产过程实现全自动化。机械制造水平的高低,不仅关系到机械制造业自身的发展,同时还对我国的国民经济有着相当重要的影响。作为机械制造重中之重的机械设计就更加重要了。

从创新角度研究自动化技术与机械设计

创新是当今时代的主流,不断提高产品的创新设计能力,不仅关系到企业在经济竞争大环境下的生存发展,还关系到国家的生存与发展。美国工程设计委员会就将创新设计作为优先资助领域,认为创新是企业乃至国家发展进步的关键因素。创新设计是增加就业机会、关系到我国未来企业发展的核心竞争力。快速多变的经济竞争市场和个性化发展趋势也对当今企业的发展提出了挑战。企业必须在经济市场激烈竞争中准确掌握市场动态,具备良好的市场嗅觉能力,以市场需求为导向,能够在第一时间开发出满足市场需求的产品,赢得市场的青睐,进而获得丰厚的利润回报。而在产品开发的过程中,快速创新能力则非常重要,是决定企业生存发展的关键因素,同时快速性和创新性也是二十一世纪工程设计学科的主要发展方向。将创新理念引入机械产品的设计阶段,首先从产品的概念设计阶段着手。产品的概念设计阶段,也被叫做产品的原理方案设计阶段,是运用创新手段的关键环节。从不同的思维角度看待同一问题,得到针对同一问题的不同解,并组成解空间,然后经过比较分析后,选择解空间中那些相对具有创新性和新颖力的产品设计方案,这就是一个较为完整的产品创新设计过程。也只有这样的设计,才是特定生产条件和特定市场需求环境下的最具有创新性和设计感的可行性产品设计方案,才更加适应市场的需求,在经济市场中更加具有竞争价值。因此,机械产品的设计不是仅仅局限于追寻问题的一个最佳解,而在于在特有的物质条件下获得最具有竞争力、创新价值的产品。

机械产品的概念设计是人脑抽象思维和形象思维的综合结果,与人脑的思维能力有关。由于人的创新思维和知识有一定的局限性,创新也不是随时随地都会有的,具有一定的随机性,不能做出非常肯定的保证,在任何给定的时间和给定的条件下都能创造出具有创新性的机械产品设计方案。这就与快速发展的经济市场相脱轨,使得机械产品往往跟不上市场发展、进步的节奏,容易引发企业危机。这使得如何快速地拿出满足市场需求的产品设计成为了现实性的问题,在研究解决这个问题的基础上,人们开始将目光集中于计算机信息技术,经过不断实践后发现,将计算机信息技术引入到机械产品创新设计中能够实现产品的快速创新设计,是唯一可行的一种方法。

二、自动化技术在机械设计中的应用

从机构学的广义角度来说,任何包含控制、机、电等的机电一体化系统都可以看成由控制、机、电组成的广义传动结构和广义传动结构载体。机电一体化系统的创新实质上指的是广义机构的创新。本文在此基础上提出了一种基于三维平台的较为复杂的机械系统创新设计和自动化设计方法。主要围绕机械概念设计方案以及机械概念设计方案的虚拟样机自动表达进行了详细地论述。

复杂机械系统的创新性设计和机械的相对应的自动化系统主要包括能够在产品设计方案中的三维虚拟样机的装配和仿真的自动化建模中加以直接支持,能对形成的较为复杂的机械系统符号进行自动化仿真、装配以及建模。并能够提供2种计算机化方法,且确保这2种计算机化方法能够适应复杂机械创新设计且具有较强的创新设计能力。在此设计中,创新和快速是最关键的因素。

在机械产品概念设计阶段,此基于三维平台的系统提供了2种由计算机进行辅助的产品创新设计方法,第一种就是在设计规则之下的机械产品创新设计;第二种就是在改良机械产品的基础上的功能重组与分解的机械创新设计方法。不管是在设计规则之下的机械产品创新设计,还是在设计规则之下的机械产品创新设计,最终都会采取符号方案的方式加以表示。针对机械产品设计概念阶段的这种采用符号进行表达的产品设计方案,最后都会被自动分解为基本机构以及与其连接关系。针对其中的已经被识别出来的基本机构,采取基本机构运动分析方法对基本机构的内部各个构件加以分析,最终得出基本机构各构件的平面运动数据的相关分析。在这个过程中,为了加快机械产品的研发速度,可以采取面向对象技术设计基本机构的机构设计。基本机构的快速虚拟的建模问题的解决可以通过对三维平台采取数据库驱动、特征控制参数等措施进行2次开发,能够实现选用少量特征来进行控制参数驱动整个基本机构的三维造型设计过程。

按照基本机构之间的相互连接关系以及基本机构的空间占据大小,采取最优布局算法,对每一个基本机构在空间的具置加以确定,尽量使得复杂机械系统实现占据空间位置最小,这不仅是工艺美学设计的要求,同时也提高了机械产品的运动刚度,可谓一举两得。运用“后台预置”的装配方式,按照基本机构的运动分析数据以及最终布局结果,在特定的布局空间放置基本机构的三维虚拟模型。与机械概念设计符号方案相对应的复杂机械系统的虚拟样机可以通过驱动构件位置的连续变换来获得。

在机械概念设计阶段获得的符号设计方案能够在一定条件下自动转化为和其相对应的二维虚拟样机,然后再接着进行虚拟仿真。这一过程的设计,就可以实现由机械产品的概念设计阶段的评价直接转化为对虚拟样机阶段的定量的行为评价,进而综合评价机械产品的设计方案,能够在三维虚拟样机的层面上,实现从众多机械产品设计方案中快速选出最具有创新性的性能优秀的产品设计方案。从以上论述中我们可以看到,自动化技术在复杂机械系统设计中的运用,不仅有利于机械产品的创新设计,同时还有效提高了机械产品的研发速度。

结语:

我国机械制造业的发展进程随着经济和科学技术的发展也得到了相应程度的发展,尤其是自动化技术在机械设计中的运用,以国际先进水平为基准,起点较高,包括了各种见效快、较为灵活且成本相对较低的自动化技术。本文从创新角度研究了自动化技术与机械设计,并在此基础上对基于三维平台的较为复杂的机械系统创新设计以及自动化方法进行了详细地论述,希望能给予相关人士一些建设性的意见以及建议。

参考文献:

[1]索春英,冯哲.浅析如何提高机械设计的自动化程度[J].价值工程,2011(06)

[2]林理强.浅析提高机械设计自动化水平的有效途径[J].机电信息,2012(27)

[3]张青,曾晓超,杨瑶.机械自动化技术的应用与发展前景[J].科技传播,2012(18)

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【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2013)04C-0078-03

随着人们的消费观念日趋成熟,旅游消费群体不断壮大,从而带动了我国旅游业的蓬勃发展与旅游市场规模的空前庞大。与此同时,旅游产业项目开发与衍生的旅游产品也随之火爆起来。人们常常因为喜欢一个旅游景点而乐此不疲,但往往因为难求一件特色工艺品而大失所望。近些年,我国的旅游商品收入所占比重在旅游总收入中徘徊在20%左右。经调查研究发现:我国旅游区工艺品的销售额低于整体旅游经济收入的5%,这个销售水平远远滞后着我国旅游经济的发展。

一、我国旅游工艺品的发展趋势

我国旅游工艺品的销售总额远落后于发达国家,在很大一部分程度上取决于产品本身的创新设计与品牌塑造。有学者认为,旅游工艺品可以成为传承和发扬地方文化的有力工具,它的开发应该把传统文化和现代技术紧密结合,走品牌化、特色化、多元化的设计之路。旅游工艺品是旅游市场(消费者)需要而在原生工艺品基础上进行加工处理形成的新型旅游商品,凝聚了地域文化特色、艺术性与工艺性一体的传统工艺品和民间工艺品。因此,旅游工艺品设计理念表达的是特色鲜明的地方性与民族性,产品本身具备的是纪念性与艺术性,整体景点景区的特色旅游工艺品应当是反映本土特色文化的独一无二的形象标识。为改变我国旅游工艺品的销售水平滞后旅游市场全面发展的局面,笔者认为,旅游工艺品走上品牌化、特色化和多元化的创新之路,与现代工业产品的开发与设计思潮不谋而合。

二、工业产品的概念设计有助于旅游工艺品的创新设计

(一)工业产品的概念设计

众所周知,工业产品的开发与使用标志着一个时代的经济、文化和科学技术的发展。工业产品的创新来自于设计师对人类某种需求大胆地进行概念设计(Conceptual Design),即工业设计师针对某种群体所反映出的某种需求先提出一种概念(假想、假设),在此基础上进行一系列材料、形态、功能等大胆地设计,而从展示在人们面前的是前所未有的新事物新创意。被公认为改变世界的天才美国苹果公司联合创办人、前行政总裁――史蒂夫・乔布斯,他凭借敏锐的触觉和过人的智慧,设想把电脑和电子产品不断变得简约化、平民化,成为人们生活的一部分。这一看似天方夜谭的想法最初通过概念设计最终变成了现实。他所领导和推出的iPhone等系列产品深刻改变了现代通信、娱乐乃至生活的方式。这样的概念设计往往可以引领一个时代的消费观念,工业发展走向,并且让人叹为观止。只有敢想,不断地激发设计思维的潜能,提出一个新颖的概念而现实暂时无法实现产品化、产业化的设计,才能推动工业社会不断发展与创新。

(二)工业产品与工艺品的关系

可以说,工业产品在没有呈现批量化、产业化之前,可以看做一件工艺品。工艺品是工艺美术的范畴,工业设计是从最早的工艺美术领域分离出来独立成体系。因此,从某种意义上来说,两者都是孕育在工艺美术这片肥沃的土壤中发展起来的,彼此有着密切的联系。

(三)概念设计有助于旅游工艺品的创新设计

产品设计的核心理念是“以人为本”,这同样适合于旅游工艺品设计领域。在旅游工艺品开发初期,对地方特色景点的文化内涵、风土人情、民族建筑进行畅想,提出设想形成一种概念,在此基础上做大胆地创新与研发设计,这不仅有利于塑造旅游工艺品的品牌意识,还有利于实现地方旅游经济发展和民族文化保护与传承的双赢效果。

当旅游工艺品已成为当代人们个性消费的新宠,消费者就要求从事旅游工艺品开发的设计师必须尽快实现产品的品牌化、特色化、多元化,以达到获得更好的经济效益和社会效应为目的。由于目前在中国旅游市场上所看到的旅游工艺品,一方面,同质化现象普遍存在,成为制约旅游业发展的瓶颈;另一方面,产品设计不走可持续发展策略,已经造成大量资源浪费现象,尤其是铜、锡等不可再生资源遭到严重破坏,影响着旅游产业发展的良好态势。因此,如何为企业输送适合市场需求的创新旅游工艺品设计人才是摆在装饰艺术设计专业(旅游工艺品设计方向)教学面前的首要课题。

三、引入快速概念设计,提高旅游工艺品课程的思维训练效果

以实现旅游工艺品创新设计为宗旨,在教学中应用工业产品的概念设计,尤其是引入产品设计中的快速概念设计(FCD)思维训练,不仅可以提高学生的创新能力、应变能力,而且还能为社会培养特色旅游工艺品设计群体。

(一)产品设计的教学模块

产品设计课程在国内艺术院校一般设置64学时,时间为4周。产品设计共有4个教学模块,分别是:设计选题、设计调研、设计方案和设计实践。“设计选题”模块,一般为自由命题和专题命题两种。这两种选题在设计之初,都需要学生进行创意畅想,也就是概念设计。现在的教学课程里教师往往是把实际项目引入课堂,让学生自己面对客户,真实体验设计的趣味。“设计调研”模块,包括调研的内容和范围、调研的计划安排、产品设计定位以及调研的总结报告等。第三模块――设计方案,即解决问题阶段。把前期的市场调研情况汇总,从而发现问题、提出问题,之后进入此模块。同时,与之紧密联系的环节就是提出创意,构思草图,进行初步创意设计的过程。此模块是整个教学课程中的重中之重,它是在前期理论依据基础上建立起来的初步构想,也是后期“设计实践”成败与否的命脉。因此,创意思维训练在这一环节显得更加重要。

(二)创意思维训练对旅游工艺品设计的重要性

设计领域中所指的创意思维并不是一般意义上的思维,而是极富创造性的思维形式。产品设计中的创意思维必须打破成规,是异思妙想极具创新的过程,常常表现出思维的活跃、周密、灵敏,思维常态呈现出立体、多元化趋势。创意思维能力是支撑整个思维能力的重要组成部分,也是构架良好思维品质的重要支柱。对于学习旅游工艺品设计的学生来说,更是不可或缺的教学内容。如果没有系统的设计训练意识,没有合理的设计方法,很难深入挖掘学生的创造潜质,更不用说突出他们的个性发展,从而也无法谈及培养创新型、应用型旅游工艺品设计人才。

(三)引入快速概念设计(FCD)提高创意思维训练

把工业产品设计中的快速概念设计引入旅游工艺品设计课堂,进一步提高学生创造性、爆炸性思维的培养。旅游工艺品设计课程,由最初的64学时改革为80学时,为期4周。应用产品设计的教学模块,在课程的第一周进行知识概述、创意思维训练,在此基础上学生们对课程有了初步印象后确定设计选题。

旅游工艺品设计课程改革前的创意训练是第二、第三周进行,以平面几何形、立体几何体、植物、建筑风景、动物和人物为主题元素,要求学生对每个主题完成草图和正稿共计480张。通常在此环节中,学生往往因耗费精力多、压力大、学时长,而对后续的设计实践产生学习逆反和信息存储衰退迹象。针对这些问题,笔者大胆地进行了教学模式的改革。改革一:首先把内容提至第一周与理论知识相结合。改革二:在学时紧、内容多的情况下,引入快速概念设计(Fast Conceptual Design,简称FCD)。改革三:思维训练以分钟为单位重新进行教学安排(见表1)。在长期的教学中发现,传统的设计流程已经无法适应现阶段课程教学。所以笔者对旅游工艺品设计流程进行了调整,实现产品设计的教学模块,尤其是将FCD方法提到用户研究之前。这种方法能高效地激发学生的创造力与设计能力,并在一定程度上辅助他们将市场调研等研究成果转化成为旅游工艺品概念设计。表1中所示,思维训练内容分为几何形状和立体形态两部分。通过限时即兴创意专题训练,由二维到三维的循序渐进,进行快速设计表现。学生训练与作业点评环环相扣,教师能通过学生的专题训练第一时间掌握其学习效果。同时,设计者自评、学生互评、教师点评与作业评定及时反馈给学生,让他们很快找到问题的所在,扬其长查其短。由此提高学生的观察力和创意思维的流畅性、系统性,以及创意表达的快速表现力。并且结合构成中的形式美法则,培养旅游工艺品设计专业学生的造型设计能力。

实践证明,在旅游工艺品设计领域实现旅游工艺品创新设计并非是一个简单的创作过程,而是一个循序渐进、全面规划的设计创造过程。在旅游工艺品开发设计之前,需要对学生的设计思维进行系统地训练,丰富其设计的造型语言,提高其设计的形式美感,积累其设计的实战经验,从而使学生创意思维能力实现质的飞跃。

综上所述,旅游工艺品设计可以也应当应用产品设计的教学模式。学生通过教师的引导,根据虚拟的客户群体需求,完成概念设计,不仅可以源源不断地激发学生的创造性设计思维,而且对他们培养创新设计,提倡个性发展具有非常好的积极效应。笔者认为,一款好的旅游工艺品具有跟产品一样的价值取向,即体验文化传播和情感交流的功能。精美的造型和精湛的工艺,以及丰富的地域文化往往树立了旅游胜地的坐标,也是宣扬当地特色的美好代言。旅游工艺品设计课程实现概念设计,尤其是植入快速概念设计(FCD)思维训练,有助于更好地培养旅游工艺品设计人才,造福于当地一方水土。

【参考文献】

[1]李炜.旅游工艺品的产品化研究[D].无锡:江南大学,2007

[2]张姝.国内游客旅游商品购买行为影响因素探析[J].旅游论坛,2010(6)

[3]宋河有.文化保护视角下的旅游工艺品开发探究[J].旅游论坛,2011(6)

[4]徐西娟.视觉设计的创意思维训练[J].装饰,2005(6)

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1 创新与创新设计

1.创新不同于创造和发明。创新主要侧重经济领域的技术改进和制度更新,如使用起来更方便、性能更多、功能更强、应用范围更广泛等;创造是指从无到有的过程,而发明则侧重于技术的应用。创新的起源可追溯到1912年美籍经济学家熊彼特的《经济发展概论》:创新是指把一种新的生产要素和生产条件的“新结合”引入生产体系。目前,对于“创新”比较权威的定义主要有两个。一是2000年联合国经济合作与发展组织(OECD)提出的,“创新的含义比发明、创造更为深刻,它必须考虑在经济上的运用,实现其潜在的经济价值。只有当发明创造引入经济领域,他才成为创新”。二是204年美国国家竞争力委员会在《创新美国》计划中提出的,“创新是把技术和感悟转化为能够创造新的市值、驱动经济增长和提高生活标准的新的产品新的过程与方法和新的服务”。

2.传新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果、理论、方法和技术原理等,构造创新产品概念,并进一步应用新技术、新源里和新方法进行产品的设计和分析,开发具有新颖性和实用性产品的实践活动。

产品创新设计是以用户需求为目标的整体工程,在需求获取和创新机会识别的基础上,对已有知识或资源的组合、叠加、综合、迁移、推理、联想,从而产生新的产品、服务、工艺、市场、组织等。创新的过程是创新主体、创新机会和知识资源三者之间有机协调的动态过程,其本质是设计。

2 产品创新设计模式

产品创新设计模式大致可分为三类:技术推动模式、市场推动模式和复合推动模式。

1.技术推动模式

在创新的技术推动模式中,科学技术的发展并将其应用到工业中,必定推动产品的创新。科学技术上的重大突破是创新的原动力,它是驱使技术创新活动得以产生和发展的根本原因。

2.市场推动模式

市场推动模式认为,技术创新源于市场需求,源于市场对企业的技术需要。也就是说,技术创新以市场需求为出发点,明确产品技术的研究方向,通过技术创新活动,创造出适合这一需求的产品,使市场需求得以满足。美国麻省理工学院的马奎斯等曾研究了当时最新的567项不同的技术创新项目,其中只有1/5的情况是由技术本身的发展引起,而创新活动中3/4的情r都以市场需求作为出发点。由此可见,与技术推进相比,市场需求是当今激励企业技术创新活动更为重要的动力源泉。

3.复合推动模式

虽然市场推动模式下的产品创新目前暂居于创新的主导地位,但长期以来许多关键、重大的进步都来自于技术推动。在现代企业中,产品创新是一个复杂的过程,不能明确某一个因素是创新活动唯一的或最基本的决定因素。产品创新以潜在的市场需求为出发点,以技术应用为支撑,其创新成果往往是开发全新的产品,从而将潜在的市场激活为一个现实的市场。

3 产品创新设计类型

创新设计问题是多种多样的,总的来说,可分为四类:面向问题的创新、面向目的的创新、面向产品的创新和面向载体的创新。根据类型的不同,可以采用TRIZ、FBS、创造性模板和非逻辑思维等不同的方法实现创新。

1.面向问题的创新:目标是提高现有产品或系统的性能,解决现有产品或系统中影响主要功能的问题,朝着理想化的目标前进。这类创新设计中,所要设计的产品是已经存在的,但由于产品存在问题缺陷或者存在改进的空间,需要将产品的性能进一步提升或将成本进一步降低。由于这类设计问题往往针对的是某种具体的技术问题,所以采用的策略是解决最小化问题,解决系统中的冲突,对系统仅做渐进式改进。TRIZ方法是实施策略比较好的方法。例如,采用矩阵冲突、发明原理,解决系统中的技术冲突,提高现有产品或系统的性能。

2.面向目的的创新:目标是设计一个全新产品或系统,可能待设计的产品或系统在市场上并不存在;或者虽然存在,但是现有产品或系统的主要功能改进已达到极限,需要利用新技术、新方法设计出新一代的产品来代替现有产品。因此,设计时不能局限于现有产品或系统中的某一具体问题,而是应当跳出现有系统,思考设计的最终目的是什么,是否有其他方法和技术可以更好地达到此目的。采用的策略是解决最大化问题和改变系统的工作原理,解决此类问题时,利用FBS映射法结合科学效应、类比等方法,可以有效辅助设计人员对科学原理和效应进行快速搜索,迅速产生多种解决方案,并从这些方案中选出针对该问题的最优解。

3.面向产品的创新:目标实现有产品的主要功能不做改变,着重于产品次要功能的开发和改进。这种类型的创新设计往往应用于现有产品在市场有很好的信誉,而不需要将产品更新换代,但希望通过对产品次要功能的改进继续保持产品在市场上的竞争优势的情况。采用的策略是着眼产品本身和功能跟随形式的方法。创造性模板是实施此策略比较好的方法。

4.面向载体的创新:产品的主要功能和实现功能的原理是确定的,通过改变产品的外观形式,创造新的产品,主要用于满足用户文化和精神上的需求。采用的策略是非逻辑思维法,通过联想法、随机对象激励法产生新颖的设计概念。

4 产品创新设计过程

1.基于认知创新思维展开过程

由于产品创新设计是一个创造性问题求解过程,其主要特征是初始状态定义不良,即在设计初期,设计者对即将进行的设计仅有一个不完整的、较为模糊的心理表征。因此,必须弄清在产品创新设计过程中涉及这到底是如何进行任职操作的。

2.创新思维展开过程中的思维回路

在创新设计过程中存在许多循环回路,许多学者对此做了大量研究,如问题空间和方案空间的迭代循环、问题定义的循环、评价和生成阶段的循环等。基于上述种种研究,总结出三个回路,即问题重定义回路、概念激励回路、方案重用回路。

总之,创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。产品创新是推动产业发展和社会进步的强大动力,是提升企业综合机柜整理的关键,企业产品创新是企业得以生存和发展的内在动力。

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不断的将机械产品的创新能力优化与提高,与国家、机械领域的企业单位发展与生存有着密切的联系。在美国,相关的机械工程的设计委员会制定了2005年到2030年的有限资助计划领域中,将机械创新设计作为重要的资助之一;另外,机械个性化的发展趋势以及机械市场的复杂多变也要求了企业需要在机械设计当中不断的更新、设计,迎合市场的需要,而自动化技术创新的运用是确保企业能够在第一时间内研发出迎合市场需求的产品的有利武器。因此,对于21世纪的机械工程设计学科来说,创新性与快速性就成为企业是否能够适应市场需要、社会发展的关键所在。在机械产品概念设计的初期阶段,也就是原理方案的设计当中决定了产品是否具备创新性。

对于机械产品的设计概念来说,主要是设计到了人们的创新思维,也可以看成为人脑抽象与形象思维综合运用的一种结果。当然也受到了人们创新思维以及知识积累的局限。人们进行机械创新设计时,具有很大的随机性,并不能够确保想要的设计,同时兼具创新性的方案能够在一定的时间段之内得出。因此,想要在第一时间内设计出满足市场需求、能够占据市场的产品,存在一定的困难局限性,也是不太现实的问题,因此,在机械产品的创新迅速实现过程中,基于计算机化的创新就是非常有效的方法之一。

从广义的机构学的教学来看,对于机电一体化系统(包含了机、电、液与控制等等),都可以将其看成为两个组成部分——广义的传动机构与传动载体。而对于创新机电一体化系统的方案,就在于创新广义机构。因此,笔者在本文当中针对机械设计当中自动化技术创新的运用提出了一套机械系统创新设计以及自动化的方案(基于三维平台,以下所述都是基于三维平台)。

二、机械设计与自动化体系

对于上述中的复杂机械系统进行创新设计以及对于机械相应的自动化系统的组成方面,主要是以下:两种具有较强的获得创新性设计方案的能力的、在计算机化方法当中适合于机械系统创新设计当中较为复杂的方案;直接支持产品设计方案的三维虚拟样机装配与仿真的自动化建模过程,能自动化地对创成的复杂机械系统符号方案进行仿真、建模以及装配。而快速与创新则是其最大优点。

对于初期机械设计概念的这一阶段放纵,主要通过自动化系统为创新设计提供两套方案:其一,基于机械设计的基本规则而采用的创新设计方案;其二,创新方案的功能改良分解以及重组。考虑到这两种系统设计在方案的产生原理上都是采用的符号形式将最终的方案列出。而对于机械概念设计的初期阶段的使用符号的方案,机械自动化则会将方案进一步的分解成为机构的基本形式以及相互的连接这两个方面。在进行识别基本的机构方法选取上可以考虑到进行运动分析,从而将内部各个构件运动时所产生的分析数据展示出来。为了将开发机械产品的速度进一步提高,就能够使用面向对象的技术来进行基本机构的设计。然后,三维平台进行的二次开发,在采用的措施当中选择特征控制参数、数据库驱动等等,对于整体的基本机构三维造型设计,能够使用少量特征控制参数对其进行驱动。能够良好的解决基本机构虚拟建模的问题。

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设计巨蛋概念展中的“蛋”――意味着“蜕变”,只有“蜕变”才能产生效益,借此平台,《缤纷SPACE》在深圳国际家具展上正式推出了设计经纪服务。

在寻找与中国日益提高的生活品质的对接过程中,在寻找与国际品牌对接的过程中,中国企业也强烈地意识到,中国原创设计对品质的提升,对品牌的提升的重要性。如何寻找到优秀的设计师,如何同优秀的设计师合作,将成为很多企业的重要课题。