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创新设计过程及方法四川大学李彦2012年6月13日四川大学创新设计过程及方法主要内容创造与创新2创新设计过程3创新设计策略4产品服务系统5前言2公理化设计6四川大学长达一分钟的广告涵盖多个历史人物，爱因斯坦（AlbertEinstein）,鲍勃·迪伦（BobDylan）,马丁路德金（MartinLutherKing,Jr.）,理查德·布兰森（RichardBranson）,约翰·列侬（JohnLennon）及大野洋子,富勒（R.BuckminsterFuller）,爱迪生（ThomasEdison）,阿里（MuhammadAli）,特德·特纳（TedTurner）,玛丽亚·卡拉斯（MariaCallas）,甘地（MahatmaGandhi）,艾米莉亚·埃尔哈特（AmeliaEarhart）,希区柯克（AlfredHitchcock）,玛莎·葛兰姆（MarthaGraham）,吉姆·汉森（JimHenson）与青蛙柯密特(KermittheFrog),弗兰克·劳埃德·赖特（FrankLloydWright）及毕加索（PabloPicasso）。广告片以一个年轻女孩ShaanSahota睁开眼睛为结尾ThinkDifferent四川大学……他们用不同的角度来看待事物，他们既不墨守成规，也不安于现状，你尽可以质疑他们，颂扬抑或是诋毁他们，但是唯独不能漠视他们因为他们改变了事物他们让人类向前跨越了一大步他们是别人眼里的疯子却是我们眼中的天才因为只有疯狂到认为自己能够改变世界的人才能真正的改变世界ThinkDifferent四川大学美国《纽约时报》2011年9月7日发表美国副总统拜登的文章，原题：中国的崛起不代表我们的终结:在20世纪，我们在衡量一个国家的财富时主要看的是它的自然资源、土地面积、人口和军队。而在21世纪，一个国家的真正财富在于其国民的创新精神和创造力。美国人生性热衷创新。竞争是存在于我们社会的骨子里的。它让每一代美国人都把毕生精力投入在改变世界的想法上———从轧棉机到飞机、微芯片和互联网。创新精神和创造力温家宝总理：创新赢得实力，创新赢得领先，创新赢得发展，创新赢得尊严。一个国家和民族，必须有自己的创新产品、自己的知识产权和高度的创新能力、文化素养，才能赢得全世界的尊重。创新赢得尊严诺贝尔医学奖费希尔给中国学生提出的最大忠告竟然是“少学习，多思考”。他认为科学的本质和艺术是一样的，需要直觉和想象力。而把太多信息塞入大脑，会让学生没有时间放松，没有时间发展想象力。“牛顿本来是一个没有什么特别之处的学生。但在剑桥大学休学的两年里，他静下心来充分发展想象力，于是产生了伟大的发现。”爱因斯坦认为“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉”。在他的一个著名的有关思维的实验中，他问到：“如果我能以光速运行，世界将会怎样？”研发、设计品牌、服务在产业链中，附加值更多体现在两端，研发设计和品牌及服务，处于中间环节的制造附加值最低。微笑曲线微笑曲线“创新”（Innovation）有别于“创造”(Creation)和“发明”(Invention)。对于“创新”的定义比较权威的有两个：一是2000年联合国经合组织(OECD）提出的：“创新的涵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到经济领域，它才成为创新”；二是2004年美国国家竞争力委员会《创新美国》计划中提出的：“创新是把感悟和技术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、创造与创新四川大学硕士技术创新与设计创新工程师思维设计者思维Technologyinnovationistheprocessthroughwhichnew(orimproved)technologiesaredevelopedandbroughtintowidespreaduse.技术创新是发明新技术或改善原有技术并得到广泛使用的过程。它的特点是发明专利的应用。Intel公司是一个典型的技术创新类公司。英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商，1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器。微处理器所带来的计算机和互联网革命，改变了整个世界。技术创新产品创新是设计人员开发出一种全新产品或对现有产品组成中的某一方面，包括结构、性能、技术特征、外观和服务等进行改革和提高，从而满足用户某种功能需求的创造性活动。产品创新的核心是创造性的设计。Productinnovationisthecreationandsubsequentintroductionofagoodorservicethatiseithernew,orimprovedonpreviousgoodsorservicesofitskind.苹果公司是典型的产品创新公司。产品创新四川大学模仿以某种模仿原型为参照，在此基础之上加以变化产生新事物的方法。很多发明创造都建立在对前人或自然界的模仿的基础上，如模仿鸟发明了飞机，模仿鱼发明了潜水艇，模仿蝙蝠发明了雷达。想像在脑中抛开某事物的实际情况，而构成深刻反映该事物本质的简单化、理想化的形象。直接想像是现代科学研究中广泛运用的进行思想实验的主要手段。组合从两种或两种以上事物或产品中抽取合适的要素重新组合，构成新的事物或新的产品的创造技法。常见的组合技法一般有同物组合、异物组合、主体附加组合、重组组合四种。移植将一个领域中的原理、方法、结构、材料、用途等移植到另一个领域中去，从而产生新事物的方法。主要有原理移植、方法移植、功能移植、结构移植等类型。形象思维创造创新设计知识知识知识知识知识设计创新新知识创新设计的本质改变100年的历史-2003年美国工业设计师协会金奖荷兰男孩旋转倾倒系统—易于开启、倾到、控制、油漆不再滴漏。头六个月销售量增加了三倍。增加了一个把手,使得笨重的油漆桶变得灵巧，易于使用。将油漆桶盖变成螺纹旋盖的使得油漆桶从此不再难以开启。改变油漆桶的边缘设计使得油漆桶从此不再滴漏，易于倾倒。油漆桶的方形设计，使得油漆桶的存储和运输更方便，节省空间。油漆桶的方形设计，使得油漆桶上的广告和说明更易读。设计是一种创造性的活动，其目的是为物品、过程、服务以及它们在整个生命周期中构成的系统建立起多方面的品质。因此，设计既是创新技术人性化的重要因素，也是经济文化交流的关键因素。物人人设计思维不仅以人为中心，还是一种全面的，以人为目的、以人为本的思维。调动人们都具备、但为传统的解决问题方式所忽视的能力。设计思维依赖我们的直觉能力、辨识模式的能力、构建创意以实现情感共鸣和实用功能的能力，以及通过文字或符号之外的方式来表达自我的能力。仅凭借感觉、直觉和灵感是无法管理企业的，但过于依赖理性和分析也同样有风险。设计思维则是兼顾二者的第三条道路。----ChangebyDesignIDEO设计思维3、创新设计过程设计是一个过程，把“我们希望得到”映射到“我们如何得到”。我们希望得到什么我们如何得到它{CA}{FR}{DR}{PV}用户域功能域物理域过程域mappingmappingmappingwhathow把这个过程更具体化，我们用四步what-how的结构表示。用户域描述用户的需求，功能域将用户需求目标描述为产品功能上要求，物理域表示满足功能要求的物理结构，过程域表示制造过程所涉及的主要因素。设计过程就是从用户域到功能域，再到物理域，最后到过程域的映射（mapping）过程。每一步映射都是从what到how的转换，即把“我们希望得到”映射到“我们如何得到”。设计心理学创新设计策略创新思维知识库约束条件需求分析机会识别问题发现问题定义和表征概念生成方案设计方案评价功能行为结构创新方法资源分配信息检索设计过程准备阶段沉思阶段启迪/豁朗阶段验证阶段创新设计支持工具问题分析工具创新设计过程（概念设计）模型概念设计概念设计是设计过程的早期阶段，在这个阶段确定满足设计问题功能要求的解。概念设计因能决定产品成本平均高达80%，使之成为产品设计中最重要的一部分。产品的创新及其所具有的竞争能力基本上也是概念设计阶段就被确定下来。创新设计理论体系框架创新过程需求分析概念生成方案设计方案评价设计任务创新方案创造性思维科学效应库专利库机构库专题库实例库方法库技术创新方法应用工具计算机辅助创新设计系统创新设计服务平台比较与分类分析与综合归纳与演绎证明与反驳逻辑思维发散思维形象思维直觉思维灵感思维非逻辑思维TRIZ核检表法KJ法形态分析法思维导图法头脑风暴法QFD法综摄法六帽思维法创造性模板知识库创新辅助工具创新资源635方法类比法创新思维创新方法TRIZ、头脑风暴TRIZ已经在很多公司得到大量的应用。IDEO公司在他们的设计过程中应用头脑风暴法。他们认为，头脑风暴法并不一定是产生想法的终极手段，也并不是每一个组织都可以从头脑风暴中真正受益。但是当目标是找到各式各样的想法时，头脑风暴法就证明了自己的价值。在创造想法方面，没有比头脑风暴会议更好的方法。IDEO是一家总部设在美国加州帕罗奥多，在旧金山、芝加哥、波士顿、伦敦和慕尼黑等多地都有分公司的国际知名设计公司，创建于1991年。苹果公司每周两次匹配的设计会议。每周，工程师和设计人员都要在一起开两个不同的会议。一个是“头脑风暴会议”，大家把各种疯狂的想法说出，完全不受限制，不管是新产品特性还是对已有产品的改进，大家都畅所欲言。另一个会议是“生产会议”，与头脑风暴截然相反，这个会议要把选定的疯狂想法尽可能细化，怎么做，为什么这么做。这两种会议在整个产品研发的过程中就是这样反复切换着。从十到三，再到一。考虑到每个样品的设计都要精确到像素，苹果要求任何样品都要现有十个不同的设计，从中会确定三个改进完善，最终选择一个为最终的产品。这样的方法的好处是最大限度的给创新留出了空间，让设计人员自由的去选择任何和过去不同的设计，同时又让他们知道90%的工作可能是不被采用的。这个做法看似对公司资源进行了浪费，但是10-3-1流程的严格控制，实际上保证了创新和效率的平衡。对于整个创新设计过程来说，分析到问题的本质对整个过程来说，具有十分重要的决定意义。这一分析过程通常包含以下几方面工作：※需求信息获取※需求信息处理※创新机会识别※创新问题转换创新需求分析过程需求信息获取需求信息收集访问调查资料信息定性研究网上调查电话调查邮寄调查焦点小组定量研究深度访谈询问调查现场观测观察实验试验研究竞争产品用户体验383940问题分析在电话上的应用电话很难保持清洁电话机式样跟不上时代要求黑暗里看不到拨号盘其它房间的噪声使听话变得很困难电话机颜色单一查到(或记住)电话号码很难等待占线很不方便通话时很难走动电话机太重电话线容易绊住人电话线很容易缠绕在一起无聊的电话太多希望能简单地安装第二条电话线电话铃声听起来不愉快接收器发出的声音使耳朵不舒服铃声太低(或太小)想知道我不在家时谁来过电话人和电冰箱（IDEO公司）42需求分析方法需求分析处理阶段是顾客需求特征向工程技术特征转化的阶段。其中常用到的工具是QFD(QualityFunctionDeployment)-质量功能配置，QFD把客户需求直接展开到新产品工程特性、设计过程、工艺安排以及生产阶段，它将产品特性、属性与对客户的重要性联系起来。该技术提供了一种分析方法以明确那些是客户最为关注的特性，从“满足设计需求”转变为“满足顾客需求”。QFD是将顾客需求与技术特性结构化地联系的工具，采用质量屋的（HouseofQuality）形式，实现需求转换。2011/10/23需求问题转换HOWS的关系矩阵HOWS矩阵项WHATS与HOWS的相互关系矩阵HOWS的评价矩阵WHATS矩阵项竞争性或可行性评价矩阵质量屋的基本形式44根据KANO模型，可将顾客的需求分为三种：基本需求、期望需求、兴奋需求。创新机会识别基本功能曲线顾客要求完全实现顾客要求未实现很满意不满意潜在功能曲线期望功能曲线顾客满意度的KANO模型四川大学张维迎教授谈市场与企业家我把企业家