13章创新设计17讲

先进设计系统
第13章 创新设计
★
17
2. 创新人格的构成

创新人格 的主要构 成因素: 图13-1。 创新人格
精神动力基础：5个要素
奉献精神 开拓精神 创新精神
行为方式基础：创新能力→4个要素
奉献精神、开拓精神的形成过程＝创 新意识和创新认知中动机要素不断社 会化的过程。

创新价值观 创新能力
（创新动机社会化） 创新意识 创新认知 创新思维 创新行为 （创新实践社会化）
第13章 创新设计
20
先进设计系统
★
2. 创新行为的特征



①冒险性。创新有可能一败涂地。 创新行为需要感情的热烈迸发，敢于冒险。 ②反叛性。创新就是敢于突破和反叛。 批判与创新互为条件。 ③独立性。独立思维将导致标新立异、别开生面、不怕讽刺 ④理智性。创新行为需要感情的冷静收敛。 知识结构以及学科知识联系将使行为更为理智 ⑤坚韧性。创新行为具有愈败愈战、愈战愈强的品质。 专注性和好奇性思维使创新行为极具坚韧性。
先进设计系统 第13章 创新设计 ★
21
2. 创新行为的特征 (续1)




⑥实验性。创新是人们脑体并用、身心合一的创新过程。 实验环节可为人们的探索提供条件，以不断改变方法。 ⑦直觉性。由于创新思维具有依靠直觉把握事物要点的特性， 这一性质决定了人们的创新行为具有直觉性。 ⑧新颖性。创新行为的本质特征就是求新、求异， 新颖性是决定创新成果有无生命力和竞争力的关键。 ⑨合作性。高水平创新，须依靠多学科、专业、人员的合作。 合作可以使个人有限的智力和精力得到多级放大， 也可以改善创新人才的人际关系，增强创新素质。
先进设计系统
第13章 创新设计
★
25
2. 创造活动的特性
①目的性：任何形式的创造，包括创新性设计，其主体都是具 有主观能动性的人，并且是一种有目的的活动。 ②新颖性：创造不是单纯的重复和模仿，而是在自己、前人或 他人已经获得的结果基础上的新扩展、新开拓。它所追求的 是新奇、新颖、独特和非重复性的结果。 ③价值性：创造必须体现为一定的价值。 这种价值可以包括学 术价值、经济价值、审美价值等多方面。发明和设计创造的 价值主要看其经济价值以及实用性、有效性、可靠性。 ④探索性：创造通常是在知识、手段、方法等不甚充分的条件 下进行的活动。
13.3.2 灵活思维的几种表现形式
13.3.3 创新思维与创新设计
先进设计系统
第13章 创新设计
★
28
13.3.1 思维的两种基本形式
1. 思维的定义
2. 思维的两种基本形式
先进设计系统
第13章 创新设计
先进设计系统 第13章 创新设计 ★
26
第13章 创新设计



13.1 13.2 13.3 13.4 13.5
创新设计的概念与内容 创新精神与创新能力
创新思维 发明问题解决理论TRIZ 创新支持系统ISS
先进设计系统
第13章 创新设计
★
27
13.3
创新思维
13.3.1 思维的两种基本形式
先进设计系统 第13章 创新设计 ★
22
3. 创新能力的组成


能力：是指人们有效地完成某一活动所必备的心理条件， 是智力因素和非智力因素在有机协调上的集成。 组成： ⑴观察能力。观察：是人们有目的、有计划、有控制的知觉。
培养5方面：坚持观察的客观性、全面性、理论性、分析性、科学性。

⑵思维能力。表现为问题性、广阔性、深刻性、独立性、敏捷性。
23
13.2.3 创造活动的一般过程与特性
1. 创造过程的4个阶段
2. 创造活动的特性
先进设计系统
第13章 创新设计
★
24
1. 创造过程的4个阶段
①准备期：包括发现问题，明确创新目标，初步分析问题，搜 集充分的资料。 ②酝酿期：通过长期思考与试验，对问题做各种试探性解决。 寻求满足设计目的要求的技术原理以及对各种可能设计方案 的构思。常需要加以变换、分解、组合。 ③明朗期：经过长期的酝酿、潜伏或不同寻常的观念和办法， 使问题的解决一下子豁然开朗。创新性设计中顿悟的出现有 时是受到偶然因素的启发产生的，有时灵感出现。 ④验证期：即对新想法进行检验和证明，并完善创造性成果
创新设计的概念与内容 创新精神与创新能力 创新思维 发明问题解决理论TRIZ 创新支持系统ISS
先进设计系统
第13章 创新设计
★
2
13.1 创新设计的概念与内容
13.1.1 创新设计的定义、作用与分类 13.1.2 产品系统的创新设计
先进设计系统
第13章 创新设计
★
3
13.1.1 创新设计的定义、作用与分类
独立精神 合作精神
注；
表示促进关系，
图13-1 先进设计系统
独立精神、合作精神的形成过 程＝创新思维和创新行为中实 创新人格及其组成关系示意图践要素不断社会化的过程。

表示组合关系
第13章 创新设计
★
18
13.2.2 创新精神中的创新能力
1. 创新精神的含义 2. 创新行为的特征
3. 创新能力的含义

先进设计系统
第13章 创新设计
★
12
2. 产品系统创新设计的内容




⑴ 原理方案的创新设计：这是属于概念设计或方案设计范畴的， 其中包括新功能的构思、功能分析和功能结构设计、功能的原 理解创新、功能元的结构解创新、结构解组成创新等等。 ⑵ 零部件的创新设计：这是在结构设计阶段进行设计创新，其 中包括对零部件新结构的设计，以提高工作性能、减小尺寸重 量；采用新材料，以提高零部件的强度、刚度和使用寿命。 ⑶ 产品造型的创新设计：为了增强产品的竞争力，我们应该对 产品的造型、色彩、面饰等进行创新设计。造型设计得法，使 用者心情舒畅、爱不释手，产品功能得到充分的体现。 产品系统创新设计的内容最关键的是：原理方案的创新设计。
善于发现问题；透过现象看本质；独立思考和分析；准确抓问题关键。

⑶想象能力。想象：是人脑对记忆的表象进行加工并形成事物新形象的心
理活动。亚里士多德：想象力是发现、发明等一切创造性活动的源泉。

⑷操作能力。包含两类：①计算机应用技能：学习和工作须用计算机。
②实验技能：应贯彻实验的客观性、理论性、整体性、可重复性原则。 先进设计系统 第13章 创新设计 ★
先进设计系统
第13章 创新设计
★
19
1. 创新精神的含义





广义的创新精神：创新者所具有的智力心理品质与非智力心 理品质的有机结合和升华以及由此产生的实际创造活力。 狭义的创新精神：是指创新者在知识创新和科技创新活动中 所具有的创新行为、创新能力、创新意识、创新方法的有机 结合和升华以及由此体现的实际创造活力。 思想是行为的指导，行为是思想的外化。 创新行为：是创新人才所具有的创新精神在一定条件下的外 部显露。 通过创新行为的特征可了解创新精神的实质内容和本质特点
先进设计系统
机械系统设计



第8章 第9章 第 10章 第 11章 第 12章
生产线 概念设计 总体设计 详细设计 设计评价
第 13章 创新设计 第 14章 虚拟设计 第 15章 智能设计
第13章 创新设计
1
先进设计系统
第13章 创新设计



13.1 13.2 13.3 13.4 13.5
先进设计系统
第13章 创新设计
★
9
3. 创新设计的分类

(续1)


⑶按创新设计规模进行分类： ①大型创新设计项目； ②中型创新设计项目； ③小型创新设计项目。 ⑷按创新设计创意进行分类： ①需要吸引型创新设计； ②技术推动型创新设计。 ⑸按创新设计组织进行分类： ①个人创新设计； ②集体创新设计。
表133规范的特征序号特征序号特征运动物体的重量21功率静止物体的重量22能量损失运动物体的长度23物质损失静止物体的长度24信息损失运动物体的面积25时间损失静止物体的面积26物质或事物的数量运动物体的体积27可靠性静止物体的体积28测试精度速度29制造精度1030物体外部有害因素作用的敏感性11应力或压力12形状31物体产生的有害因素13结构的稳定性32可制造性14强度33可操作性15运动物体作用时间34可维修性16静止物体作用时间35适应性及多用性17温度36装置的复杂性18光照度37监控与测试的困难程度19运动物体的能量38自动化程度20静止物体的能量39生产率73先进设计系统第13章创新设计1343triz解决技术矛盾的方法2
第13章 创新设计 ★
10
先进设计系统
13.1.2 产品系统的创新设计
1. 产品系统创新设计的含义
2. 产品系统创新设计的内容
先进设计系统
第13章 创新设计
★
11
1. 产品系统创新设计的含义
通过设计人员的创新思维、运用创新设计理论和方法设计 出结构新颖、性能优良和高效的产品。创新设计的含义是十分广泛的。 设计本身就应具有创新。照搬照抄是不可能进行创新设计的。 创新设计本身也存在创新多少和水平高低之分。判断创新设 计的关键是新颖性，在原理、结构、组合方式上要新。 ⑴ 构思一种新的工作原理就可创造出一种新产品。 例：激光技术的应用，产生了激光加工机床。 ⑵ 创造一种新结构的执行机构就可造就一种新产品。 例：抓斗大王包起帆采用了多自由度的差动滑轮组和复式滑 轮机构创造发明了“异步抓斗”。 ⑶ 采用新的组合方式也可创造出一种新产品。 例：美国阿波罗飞船通过选用现有的零部件组合而成。
先进设计系统
第13章 创新设计
★
15
13.2.1 创新人格中的创新精神
1. 创新人格的含义 2. 创新人格的构成
先进设计系统
第13章 创新设计
★
16
1. 创新人格的含义




人格：是指个人在社会中的地位、作用、尊严、 价值和品格的总和。而最能体现人的价值和品格 的是创新素质 袁隆平，杂交水稻，世界推广已增产1万亿kg,20亿人吃1年 创新人格：具有创新素质和创新精神的人才个性 创新人才：具有创新人格的人才 创新人格的核心是创新精神 创新精神又是由创新能力和创新价值观组合而成
先进设计系统 第13章 创新设计 ★
7
⒉ 创新设计的作用
①提高产品的竞争能力。国际经济竞争非常激烈，关 键是看能否生产出适销对路的新产品，要求设计者 必须打破常规，充分发挥自己的创造力。 ②满足市场需求。新产品问世，进一步刺激了人们的 需求，增大了人们对商品的选择，也使需求层次不 断提高。 ③使各项技术组合成综合优势。对高新技术产品的设 计往往需要有针对性地进行创新设计，使设计的产 品处于竞争优势。任何单项技术的好坏都是有条件 的、相对的，通过创新设计，恰到好处地使各种技 术形成总体最佳的效果。
先进设计系统 第13章 创新设计 ★
13
第13章 创新设计



13.1 13.2 13.3 13.4 13.5
创新设计的概念与内容
创新精神与创新能力 创新思维 发明问题解决理论TRIZ 创新支持系统ISS
先进设计系统
第13章 创新设计
★
14
13.2 创新精神与创新能力
13.2.1 创新人格中的创新精神 13.2.2 创新精神中的创新能力 13.2.3 创造活动的一般过程与特性
⒈ 创新设计的定义 ⒉ 创新设计的作用 3. 创新设计的分类
先进设计系统
第13章 创新设计
★
4
⒈ 创新设计的定义



创新是创造一种新事物的活动。 创新是设计的应有之义，并贯穿于设计全过程中。 一个技术产品的设计进程由四个主要环节组成： ⑴产品规划（product planning）， ⑵概念设计（conceptual design，国内传统上称方案设计）， ⑶具体设计（embodiment design，国内传统上也称技术设计）， ⑷详细设计（detail design，国内传统上称施工设计或工艺设计）。
先进设计系统
第13章 创新设计
★
5
⒈ 创新设计的定义
⑴德国的Beitz 及Pahl将设计分为三类： ①新型设计：是在概念设计阶段产生一个全新的原理解， 以满足给定的设计要求； ②适应性设计：是对已有产品的工作原理作适当改进， 以满足对产品新的要求； ③变参数设计：是不改变已有产品的工作原理， 对其某些零部件改进设计。
先进设计系统 第13章 创新设计 ★
8
3. 创新设计的分类


传统设计源远流长，而创新设计包罗万象。 创新设计的分类： ⑴按创新设计程度进行分类： ①发明型创新设计； ②实用型创新设计； ③技术革新型创新设计； ④合理建议型创新设计。 ⑵按创新设计对象进行分类： ①产品功能创新设计； ②产品外观创新设计； ③生产工艺创新设计； ④生产管理创新设计。
先进设计系统
第13章 创新设计★源自6⒈ 创新设计的定义
⑵根据设计活动中创造性的大小，将设计分为如下三类： ①常规设计：以成熟产品结构为基础，运用常规方法进行的产品 设计。它在工业生产中大量存在，是一种经常性的工作。 ②革新设计：为增加原有产品的功能、适用范围，提高其性能或 改进其结构、尺寸或外形的变型设计。它是对已有产品的改进， 也称为改进设计。它“推陈出新”。常规与创新的中间。 ③创新设计：是提供具有社会价值的、新颖而独特成果的设计， 是产生新的工作原理并将其实现的设计。它是“无中生有”。 创新设计：在设计中采用新的技术手段、技术原理和非常规的方 法而进行的设计。 即一切非常规设计，包含革新设计或改进设计。