产品创新过程与方法江苏省生产力促进中心陈洪平2010年10月创新方法研究会2010一、创新设计过程模型二、需求进化定律三、用户需求确定方法四、用户需求表达五、功能建模六、几种产生设想的方法内容创新方法研究会2010一、创新设计过程模型创新方法研究会20104用户需求问题定义图纸选定的原理解问题分析概念设计技术设计详细设计描述型设计过程模型(French模型)问题分析--对待设计的对象定义、确定各种约束、标准及可用资源等。概念设计--要产生确多个原理解,并经评价选定一个或几个可行的原理解。技术设计--要完成产品的总体结构设计。如有几个可行方案,还须最后确定一个方案。详细设计--完成全部生产图纸及技术文件。描述型设计过程模型创新方法研究会20105规定型设计过程模型任务查明功能及结构寻求解决原理及其结构工作阶段工作结果阐明并精确规定任务书分解为可实现的模快主模快结构设计整个产品结构设计拟定制造及使用说明要求表功能结构原理解模块结构初始技术设计草案总体技术设计草案产品文件1234567后续的实现创新方法研究会20106概念设计过程模型创新方法研究会20107P&B方法创新方法研究会20108案例1豆浆机功能结构创新方法研究会20109产品创新实例:土豆收获机案例2创新方法研究会201010创新方法研究会201011创新方法研究会201012土豆收获机实例创新方法研究会201013土豆收获机实例创新方法研究会201014公理设计(AxiomaticDesign)是美国MIT,以Suh为首的设计理论研究小组所提出的设计理论。用户需求功能需求FR技术参数DP工艺参数PV产品开发过程模型用户域功能域物理域过程域公理设计理论创新方法研究会201015创新方法研究会201016IndependenceAxiomIndependenceofFRs-AvoidCouplingMappingFRstoDPsDecoupled/Uncoupled/CoupledDesign3122211100000000000031222111DPDPDPDPXXXXFRFRFRFRXXXXXXX000000000XXXXXXXXXX000000UncoupledCoupledDecoupled创新方法研究会201017创新方法研究会201018发明问题解决理论(TRIZ)是诞生于前苏联的创新理论。该理论依据如下三条重要原理:(1)问题及其解在不同的工业部门及不同的科学领域重复出现;(2)技术进化模式在不同的工业部门及不同的科学领域重复出现;(3)发明经常采用不相关领域中所存在的效应。这些原理表明:多数创新或发明不是全新的,而是一些已有原理或结构在本领域的新应用,或在另一领域的应用。TRIZ是以分析大量专利为基础所总结出的概念、原理与方法,这些原理与方法的应用解决了很多产品与过程创新中的难题,对创新设计确有指导意义。发明问题TRIZ技术创新解决阻碍其进化的深层次冲突发明问题解决理论:TRIZ创新方法研究会2010国际空间站自加热容器三叉戟式火箭海狼号潜艇卡西尼号卫星创新方法研究会201020发明问题解决流程创新方法研究会2010技术创新过程创新方法研究会201022NutzenAufwand信息政治经济工业技术今日世界发明原理1.PrinzipderZerlegung2.PrinzipderAbtrennung3.PrinzipderörtlichenQualität4.PrinzipderAsymmetrie5.PrinzipderKopplung6.PrinzipderUniversalität7.PrinzipderVerschachtelung(Matrjoschka)8.PrinzipderGegenmasse9.PrinzipderVorspannung10.PrinzipdervorherigenWirkung11.Prinzipdes„vorheruntergelegtenKissens“12.PrinzipdesÄquipotentials13.PrinzipderUmkehrung14.PrinzipdesÜbergangszusphärischenFormen15.PrinzipderDynamisierung16.PrinzipderpartiellenoderüberschüssigenWirkung17.PrinzipdesÜbergangszuhöherenDimensionen18.PrinzipderAusnutzungmechanischerSchwingungen19.PrinzipderperiodischenWirkung20.PrinzipderKontinuität(Permanenz)derWirkprozesse21.PrinzipdesDurcheilens22.PrinzipderUmwandlungvonSchädlicheminNützliches23.PrinzipderRückkopplung24.PrinzipdesVermittlers25.PrinzipderSelbstbedienung26.PrinzipdesKopierens27.PrinzipderbilligenKurzlebigkeitanstelleteurerLanglebigkeit28.PrinzipdesErsatzesmechanischerWirksysteme29.PrinzipderAnwendungvonPneumo-undHydrokonstruktion30.PrinzipderAnwendungbiegsamerHüllenunddünnerFolien31.PrinzipderVerwendungporöserWerkstoffe32.PrinzipderFarbänderung33.PrinzipderGleichartigkeitbzw.Homogenität34.PrinzipderBeseitigungundRegenerierungvonTeilen35.PrinzipderVeränderungdesAggregatzustandeseinesObjekts36.PrinzipderAnwendungvonPhasenübergängen37.PrinzipderAnwendungvonWärmedehnung38.PrinzipderAnwendungstarkerOxidationsmittel39.PrinzipderAnwendungeinesträgenMediums40.PrinzipderAnwendungzusammengesetzterStoffe41.PrinzipderVeränderungderUmgebung42.PrinzipdesZulassendesUnzulässigen43.PrinzipderFunktionsfähigkeiterstbeiGebrauch44.PrinzipderAktivierungbisherpassiverElemente45.PrinzipderAnwendungstandardisierterBauteilefürnichtstandardisierteFunktionen46.PrinzipdesColumbuseffekts创新方向决策新技术及新产品产生效应标准解新概念产生及技术开发未来世界()创新设想产生及评价()新概念产生及技术开发未来世界()创新设想产生及评价()进化路线InformationsaufwandInformationsbereitstellungInformationsdichteRaumausnutzungRaumbedarfZeitintervallausnutzungZeitdauerZeitparallelnutzungZeitwirkungBewegungselastizitätBewegungskomplexitätNeophiliebewusstseinQualifizierungsbewusstseinQualitätsbewusstseinRisikobewusstseinSelbstbewusstseinSicherheitsbewusstseinSolidaritätsbewusstseinSozialbewusstseinUmweltbewusstseinWerterhaltungsbewusstseinZeitlichesBindungsbedürfnis模式SocialTechnologicalMMTGrundgesetzeNegationderNegationPolaritätundEinheitUmschlagvonQuantitätinQualitätBedingungenNichtlinearitätderWechselwirkungenGleichgewichtsferneEntropieexportdurchInformationsimportSchritteSelbstüberwachungundSchutzfunktionProgrammierfähigkeitLernfähigkeitSystemkompatibleInfospeicherungAusbildungsystemkompatiblerSprachenZeitlichbegrenzteFunktionsautonomieStabilisierungderSpeicherbildungNutzungbedingterReflexeSynchroneRhythmikderTeilsystemeAusbildungredundanterStrukturenHierarchischeAufteilungdesGesamtsystemsParallelverarbeitung/ParallelanordnungStrukturelleDifferenzierungTeilungvonWirk-,Informations-undSteuersystemAggregationgleichartigerFunktionselementeEntstehungvonBasis-TeilsystemenTeilsystemeStütz-systemAntriebs-systemÜbertragungs-systemWirk-systemHüll-systemInformations-systemSteuerungs-systemVersorgungs-systemEntsorgung-ssystemGesetzeEnergetischeundInformationelleLeitfähigkeiteinesSystemsUngleichmäßigkeiteninderEntwicklungeinesSystemsVollständigkeitderTeilsystemeeinesSystemsUnerschöpflichkeitdertechnischenWeiterentwicklungErhöhungdesAnteilsanStoff-Feld-SystemenÜbergangvondenMakroebenenaufMikroebenenÜbergangvonderInstrumentierungzurAutomatisierungÜbergangvonkompliziertenzueinfachenSystemenErhöhungdesGradesderSelbstorganisationeinesSystemsAbstimmungderRhythmikeinesSystemsFunktionsfähigkeitvonSyst