创新设计若干问题研究

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1、创新设计若干问题研究

2、第1Q←→q1∧q2∧…(qi∧qi1∧…qi2∧…∧qim)∧…∧qn,变体中变量为v1,v2,…,vk,相应的值域为D1,D2,…,Dk,则变体可表示为D=D1×D2×…×Dk,D′为满足Q约束的子集，D′称为资源的变化范围，dk=(d1,d2,…dk)是资源中的一个点。(Q,dk)称为资源R的实例资源。资源R可表示为　　资源的本体与变体从不同侧面描述了资源，只有二者的有机结合才是对资源的完整描述。资源的变体实际上是该资源本体约束下的资源的可行空间。　　资源本体中的永真命题在产品开发中要么称资源的性质，要么称资源的特点或功能，

3、这些都是产品开发中资源选择的依据，为了讨论的方便，以下统称为资源的性质。　　在产品开发中，设计人员利用的是资源本体的性质，在产品资源中起作用的基本单元是资源本体中的性质，设计人员思考与使用的基本单元是资源，思考时是以人类概念资源为基本单元，使用时是以客观世界的具体物质资源为基本单元。　　在设计中，设计人员所关心的是资源本体中可以利用的性质，所选用的是资源本体中的一个或几个性质，而不是所有性质。一个资源本体有多个性质，性质起作用的方式多种多样，不同的性质可以产生不同的作用，可以用于不同的目的，也可以用于同一个目的，而一个性质也可以用于不同的目的，这都取决

4、于资源的使用方法。　　一个资源本体具有多个性质，资源的价值就在于其性质，性质依附于资源，不能独立于资源而存在，而这些性质的存在是不以人的意志为转移的，当我们选用资源时，不管我们是否喜欢这些性质，它都客观存在于所选用的资源本体中。其中对设计有益的性质会起作用，对设计无益甚至起反作用的性质也会起作用。设计中，要利用有益的性质，处理有害的性质。例如在造船中，之所以选择钢材是要利用其在刚度、强度方面所具有的性质，而不是利用其易于生锈的性质，更不是利用其比重大于水的于造船无益的性质。　　由于产品设计的核心是资源性质的利用，因此，对资源的灵活运用的关键就是对资源性

5、质的灵活运用，而资源的灵活运用正是创新设计的关键。因而以下从资源的性质出发，给出一种设计的分类方式。2　创新设计分类　　创新设计：能给出满足一部分人需求的被用户认可的新资源，或给出能指导设计出一部分人需求的资源的新理论或新方法。　　(1)常规设计　　有清楚的问题，有完整的问题解决方案，用户的问题的解决方案都包含在现有的问题解决方案之中，一般只需对某些参数做些变动。　　常规设计虽然不属于创新设计，但为了保证设计分类的完整性，仍将其作为单独的一类。　　(2)利用常见的性质进行发明(小发明)　　发现问题，找出能解决问题所用的常见的性质，并给出最终的解决方案。

6、这一般对应于小发明，但却满足了一定的需求，其关键是现有资源性质的灵活运用。　　(3)利用性质组合进行发明　　发现问题，重新组合已知的性质，并最终给出问题的解决方案。这里又分利用不同资源的性质组合进行发明和利用某一个资源的多个性质进行发明。　　(4)利用不常见的性质进行发明　　发现问题，查找不常见的性质进行发明，其关键是可用性质的查找。通过人类已知的性质进行发明，难度越来越大。影响人们利用已知性质进行发明的因素主要有两个。一是人类对概念(资源)中性质存在的好、坏等的偏见。偏见是影响人们进行正确利用已知性质进行发明的重要因素，通过现有资源的缺点来进行发明创

7、造的例子并不鲜见；二是设计人员对人类已知的资源性质的未知，随着科学技术的飞速发展，学科越分越细，由于设计人员对本学科以外的知识(包括概念的性质)知之甚少，因而这些学科的知识就无法应用于产品开发。　　很显然，性质组合将产生组合爆炸，如此构造的新资源是无穷的，而有些组合明显没有意义。因此，只有那些用户认可的创新，并对用户有用的新资源才能成为用户满意的新产品。　　(5)通过发现客观世界的性质进行发明创造　　在产品开发中，找不到可用于发明创造的性质，只有通过性质的发现最终实现发明创造。实验和类比都是发现性质的基本方法。　　在实际中，对于许多现象并没有形成理论，

8、我们仅仅是发现了性质而并非理论，利用这些性质就可以进行发明创造。性质的发现不仅可用于产品的发明创造，还可以通过性质的不断积累，为最终建立该领域的理论打下良好的基础。也是通向建立理论的必由之路。　　(6)发现涵盖一类现象的理论进行发明创造　　很显然，建立涵盖一类现象的理论，从理论可以推导出许多对人类有用的性质，这将导致许多发明创造的产生，并可以明确地给出一大类问题明确的解决思路，也容易使得许多问题的解进一步完善。牛顿力学就是最好的例子，在以后的产品开发中就不会出现前两种方法中花很大工夫找性质和发现性质的问题。　　性质发现本身就是一项艰苦的科研工作。从性质

9、发现到能否走向产品，其关键是能否利用该性质，并成功地将该性质服务于产品创新，这又是一项艰苦的科