掌握有效的创新思维、方法和工具是提升产品设计人员自主创新能力的重要基础。本书结合目前国内外相关产品创新设计的研究成果，以及作者近年来在产品创新设计研究、教学和实践中的经验，较为系统地介绍了产品创新设计的过程与关键技术。主要包括:创造性思维方法及应用、产品创新设计的实施策略、计算机辅助创新设计工具与创新设计知识管理等内容。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 21世纪是创新的世纪 1
1.2 我国技术创新现状 1
1.3 创新是每个人的能力 3
1.4 小结 4
第2章 产晶设计 5
2.1 概述 5
2.2 设计与产品设计 5
2.2.1 什么是设计 5
2.2.2 什么是产品设计 6
2.3 产品设计的一般描述 7
2.4 产品设计思想的变迁 8
2.5 产品设计的原则 9
2.6 产品设计类型 10
2.7 产品设计过程 12
2.8 小结 13
参考文献 13
第3章 产晶创新设计 15
3.1 概述 15
3.2 创新与创新设计 15
3.2.1 什么是创新 15
3.2.2 什么是创新设计 16
3.3 产品创新设计模式 16
3.3.1 技术推动模式 16
3.3.2 市场推动模式 17
3.3.3 复合推动模式 17
3.4 产品创新设计类型 17
3.5 产品创新设计过程 20
3.5.1 基于认知创新思维展开过程 20
3.5.2 创新思维展开过程中的思维回路 22
3.5.3 产品创新设计过程模型 23
3.6 概念设计产品创新的核心 24
3.7 小结 25
参考文献 25
第4章 用户需求获取与分析 26
4.1 概述 26
4.2 倾听用户的声音 26
4.2.1 不同的用户群体 26
4.2.2 用户需求的类型 27
4.2.3 用户需求模型 27
4.3 需求获取 28
4.4 需求处理 29
4.5 机会识别 31
4.6 需求转换 32
4.7 需求分析实例 35
4.7.1 Apple——最富价值的品牌 35
4.7.2 IDEO——全新的设计体验 36
4.8 小结 38
参考文献 38
第5章 创新方案生成 40
5.1 概述 40
5.2 问题定义 40
5.3 功能设计 41
5.3.1 功能的概念 41
5.3.2 核心功能和总功能 42
5.3.3 功能分解 42
5.3.4 功能求解 44
5.4 行为设计 45
5.5 结构设计 47
5.6 方案评价 48
5.7 新型自动敲钉机的创新 49
5.8 小结 52
参考文献 52
第6章 创造性思维的本质及能力培养 53
6.1 概述 53
6.2 三种领域技术的会聚 53
6.3 创造力模型 54
6.4 创造性思维的方式 56
6.4.1 发散思维与收敛思维 56
6.4.2 横向思维与纵向思维 57
6.4.3 正向思维与逆向思维 59
6.4.4 求同思维与求异思维 60
6.5 创造性思维的培养与训练 61
6.5.1 奠定思维基础 61
6.5.2 突破思维定势 62
6.5.3 泛化思维视角 64
6.5.4 发散思维训练 66
6.5.5 想象思维训练 67
6.5.6 联想思维训练 69
6.5.7 直觉思维训练 71
6.6 小结 73
参考文献 74
第7章 创造性思维的应用方法 75
7.1 概述 75
7.2 基于思维流动型 75
7.2.1 头脑风暴法 75
7.2.2 检核表法 79
7.3 基于思维操作型 82
7.3.1 形态分析法 82
7.3.2 整体思考法 85
7.4 基于思维程序型 88
7.4.1 体系化创新思维方法 88
7.4.2 创造性模板法 92
7.5 小结 98
参考文献 98
第8章 发明问题解决理论——TRIZ 100
8.1 TRIZ理论概述 100
8.2 TRIZ理论的核心思想 100
8.3 TRIZ理论体系 102
8.3.1 最终理想解 102
8.3.2 40个发明原理 103
8.3.3 39个通用技术参数及经典冲突矩阵 103
8.3.4 物理忡突和四大分离原理 103
8.3.5 物场模型分析 104
8.3.6 发明问题的标准解 104
8.3.7 发明问题解决算法 104
8.3.8 技术系统八大进化法则 104
8.3.9 科学效应和现象知识库 104
8.4 最终理想解 105
8.4.1 理想化与理想度 105
8.4.2 IFR的确定及其特征 106
8.4.3 IFR的应用 108
8.5 发明创造的等级划分 110
8.6 小结 112
参考文献 113
第9章 冲突解决理论 114
9.1 概述 114
9.2 冲突的定义与分类 114
9.2.1 技术冲突 115
9.2.2 物理冲突 116
9.3 技术冲突的解决 117
9.3.1 通用技术参数 117
9.3.2 发明原理及实例 120
9.3.3 经典冲突矩阵 133
9.3.4 技术冲突的解决流程 134
9.3.5 技术冲突问题的解决实例 136
9.4 物理冲突的解决 143
9.4.1 物理冲突的解决原理 142
9.4.2 分离原理与发明原理的关系 150
9.4.3 物理冲突的解决流程 151
9.4.4 物理冲突问题解决实例 152
9.5 小结 156
参考文献 157
第四章物场模型分析方法 158
10.1 概述 158
10.2 物场模型的建立 159
10.2.1 符号系统 159
10.2.2 功能分类及其模型 159
10.2.3 构建物场模型 160
10.2.4 物场模型分类 161
10.2.5 物场分析的一般解法 162
10.3 76个标准解 166
10.3.1 概述 166
10.3.2 第1类：建立或破坏物场模型 169
10.3.3 第2类：增强物场模型 175
10.3.4 第3类：向超系统和微观级系统进化 182
10.3.5 第4类：检测和测量 184
10.3.6 第5类：应用标准解的标准 189
10.4 标准解的应用过程 192
10.5 工程实例 194
10.5.1 粉尘过滤 194
10.5.2 树皮和水片的分离问题 195
10.5.3 纯铜板的清挠 196
10.5.4 铜丸发送机弯管部分磨损问题 198
10.6 小结 199
参考文献 199
第11章 技术进化理论 201
11.1 概述 201
11.2 S曲线 202
11.3 技术系统进化法则 204
11.3.1 完备性法准则 205
1l.3.2 能量传递法则 206
1l.3.3 动态性进化法则 207
1l.3.4 提高理想度法则 209
1l.3.5 子系统不均衡进化法则 210
11.3.6 向超系统进化法则 211
11.3.7 向微观级进化法则 212
1l.3.8 协调性进化法则 213
11.4 技术系统进化的应用 214
11.5 小结 215
参考文献 215
第12章 系统化分析工具 216
12.1 概述 216
12.2 功能分析 216
12.2.1 功能分析方法 216
12.2.2 基于FAST的功能分析 217
12.2.3 基于组件的功能分析 219
12.2.4 工程实例 220
12.3 因果分析 221
12.3.1 因果分析的定义与分类 221
12.3.2 因果分析的方法 221
12.4 资源分析 225
12.4.1 资源的定义与分类 225
12.4.2 资源应用原则 225
12.4.3 资源分析的方法与步骤 226
12.5 小结 229
参考文献 229
第13章 系统裁剪 230
13.1 概述 230
13.2 系统裁剪及方法 230
13.2.1 裁剪原理及定义 230
13.2.2 裁剪对象选择 231
13.2.3 系统裁剪的实施方法 232
13.3 基于裁剪的产品创新设计过程模型 234
13.4 工程实例 235
13.5 小结 244
参考文献 244
第14章 支持创新设计的知识及其应用 245
14.1 概述 245
14.1.1 知识的定义 245
14.1.2 知识的作用 245
14.1.3 知识的类型 245
14.1.4 知识的转化过程 247
14.2 创新设计过程中的知识 248
14.2.1 创新设计过程的知识类型 248
14.2.2 知识创新属性的提取与表达 249
14.2.3 设计知识的表示方法 250
14.2.4 设计知识的组织方法 251
14.3 支持产品创新设计的知识库 254
14.3.1 发明原理实例库 255
14.3.2 科学效应库 256
14.3.3 专利知识库 258
14.3.4 领域知识库 260
14.3.5 专题知识库 261
14.4 设计知识的搜索 262
14.4.1 基于发明原理的搜索策略 262
14.4.2 基于知识地固的搜索策略 263
14.4.3 基于设计规则的搜索策略 265
14.5 小结 266
参考文献 266
第四章计算机辅助产晶创新工具 267
15.1 概述 267
15.2 常用CAI软件及应用 268
15.2.1 Goldfire介绍 268
15.2.2 Pro/lnnovator软件介绍 269
15.2.3 CAI解决冲突(矛盾)的实例E雪气囊问题 271
15.3 基于认知机理的计算机辅助创新平台CAIP系统 273
15.3.1 CAIP系统介绍 273
15.3.2 CAIP系统的总体框架 274
15.3.3 CAIP系统模块 275
15.3.4 CAIP系统问题分析模块 275
15.3.5 CAIP系统创新策略模块 277
15.3.6 CAIP系统创新知识库模块 280
15.3.7 CAIP系统创新方案管理模块 281
15.4 原型系统的应用实例 281
15.5 小结 285
参考文献 285
第16章 公理化设计 287
16.1 域的概念 287
16.2 域间的“之”字形映射与层次结构 287
16.3 设计公理 288
16.3.1 独立性公理 288
16.3.2 信息公理 289
16.4 应用实例 290
16.4.1 冷热水混水阀 290
16.4.2 深水炸弹触发器的设计 293
16.5 小结 299
参考文献 299
第17章 六西格玛设计 300
17.1 六西格玛筒介 300
17.1.1 DFSS方法 301
17.1.2 基于DFSS的产品创新设计方法 302
17.2 基于DFSS的产品创新设计模型 302
17.2.1 集成模式DFSS方法的组织结构 302
17.2.2 VRD集成模式的原理分析 303
17.2.3 面向全新产品的DFSS模型 304
17.3 基于DFSS的产品创新设计流程 305
17.3.1 DFSS与六西格玛改造的区别 305
17.3.2 现有DFSS流程比较分析 306
17.3.3 面向全新产品的DFSS流程 306
17.3.4 基于DCCDV:DV流程的DFSS模型 307
17.4 应用实例 309
17.4.1 确立DFSS项目 309
17.4.2 顾客需求确定与分析 311
17.4.3 概念方案的生戚与选择 314
17.4.4 设计试验并分析优化关键变量 316
17.4.5 验证最优参数组合 317
17.5 小结 318
参考文献 319
附录A 术语索引 320
附录B 冲突矩阵 323
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