關(guān)于產(chǎn)品創(chuàng )新設計理論及方法論文
1 創(chuàng )新及創(chuàng )新設計概論
創(chuàng )新的起源可以追溯到1912年美籍經(jīng)濟學(xué)家熊彼特的《經(jīng)濟發(fā)展概論》，書(shū)中指出：創(chuàng )新是把一種新的生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的“新結合”引入生產(chǎn)體系。包括5種情況：引入一種新產(chǎn)品，引入一種新的生產(chǎn)方法，開(kāi)辟一個(gè)新的市場(chǎng)，獲得原材料或半成品的一種新的供應來(lái)源，建立新的企業(yè)組織形式。熊彼特的創(chuàng )新概念包含的范圍很廣，涉及到技術(shù)性變化的創(chuàng )新以及非技術(shù)的組織性創(chuàng )新。
融合認知心理學(xué)的產(chǎn)品創(chuàng )新設計。設計是人類(lèi)征服自然改造世界的基本活動(dòng)之一，是人類(lèi)為滿(mǎn)足一定需求而進(jìn)行的一種創(chuàng )造性活動(dòng)的實(shí)踐過(guò)程。人類(lèi)文明的歷史就是不斷進(jìn)行設計活動(dòng)的歷史。產(chǎn)品是設計結果的物質(zhì)表現。產(chǎn)品設計是人類(lèi)創(chuàng )造有使用價(jià)值的創(chuàng )新產(chǎn)品的實(shí)踐過(guò)程，最終表現結果就是產(chǎn)品模型，其過(guò)程本質(zhì)在于創(chuàng )造與革新。概念設計是設計過(guò)程中最具創(chuàng )新性的階層，而設計者本身的作用也非常重要，因此有必要構建更符合人類(lèi)思維模式的創(chuàng )新方法，或將現有的各類(lèi)創(chuàng )新設計方法融入概念設計過(guò)程中，充分體現概念設計階段的創(chuàng )造性，支持概念創(chuàng )新的實(shí)現。而可使用的技術(shù)有以下：
1.會(huì )聚技術(shù)：NBIC（Nano-Bio-Info-Cogno）會(huì )聚技術(shù)是國際上近幾年提出的新概念，是指幾個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)的融合。而其結果所產(chǎn)生的巨大能量是不可估量的。任何技術(shù)的兩兩融合、三種會(huì )聚或者四者合成，都將產(chǎn)生難以想象的效能。美國將會(huì )聚技術(shù)認可為推動(dòng)美國經(jīng)濟長(cháng)期繁榮和增長(cháng)的關(guān)鍵。會(huì )聚技術(shù)發(fā)起者達成了這樣一個(gè)共識：最重要的是通過(guò)納米科技、生物技術(shù)、信息技術(shù)、認知科學(xué)的融合發(fā)展，推翻學(xué)科之間的壁壘，使這四種技術(shù)能發(fā)出最大的潛力，所以這個(gè)技術(shù)有著(zhù)許多的發(fā)展領(lǐng)域和巨大的發(fā)展潛力。
2.信息技術(shù)：信息是人類(lèi)認識世界和改造世界的知識源泉。對人類(lèi)來(lái)說(shuō)，不能有效地利用信息，就不會(huì )有人類(lèi)文明的演化，社會(huì )的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展，就不能駕馭大自然。信息技術(shù)是指在信息的產(chǎn)生、獲取、儲存、傳遞、處理、顯示、使用等方面能夠擴展人的信息器官的技術(shù)。它隨著(zhù)人類(lèi)對外部世界的認識能力的不斷提高和而逐漸由低至高發(fā)展。
3.認知科學(xué)：認知科學(xué)的產(chǎn)生，受到了計算機科學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等學(xué)科的影響，是關(guān)于人類(lèi)心智的多學(xué)科、跨學(xué)科的合作性研究，由心理學(xué)、計算機科學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、人類(lèi)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和哲學(xué)6個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科組成。認知科學(xué)探索人類(lèi)智力如何由物質(zhì)產(chǎn)生，是研究人類(lèi)感知和思維信息處理過(guò)程的科學(xué)，如感知、語(yǔ)言、學(xué)習、記憶、思維、意識，研究領(lǐng)域包括從感覺(jué)的輸入到復雜問(wèn)題的求解。這個(gè)領(lǐng)域是一種全新的學(xué)科，引起了全世界科學(xué)家的關(guān)注。
�。ǘ�、產(chǎn)品創(chuàng )新設計的創(chuàng )新設計的創(chuàng )造力模型：心理學(xué)領(lǐng)域對于創(chuàng )造力的定義較為一致的看法是：根據一定的目的和任務(wù)，運用一切已知的信息，開(kāi)展能動(dòng)的思維活動(dòng)，產(chǎn)生某種新穎的、獨特的、具有社會(huì )價(jià)值的或個(gè)人價(jià)值的產(chǎn)品的智力品質(zhì)。這里的'產(chǎn)品是指以某種形式存在的思維成果，既可以是一種新概念、新設想、新理論，也可以是指以某種形式存在的思維成果。
融合會(huì )聚技術(shù)思想，以產(chǎn)品創(chuàng )新設計的創(chuàng )造力模型為理論基礎，構建產(chǎn)品創(chuàng )新設計理論框架。產(chǎn)品創(chuàng )新設計過(guò)程是借助一定的設計規則和創(chuàng )新策略，對某種需求功能創(chuàng )造性設計方案的實(shí)現過(guò)程。該過(guò)程包括認知過(guò)程信息加工、創(chuàng )造思維方法、問(wèn)題求解步驟、創(chuàng )新設計過(guò)程模型等內容。根據設計問(wèn)題的角度的不同，采用不同的創(chuàng )新策略，利用不同的創(chuàng )新工具和創(chuàng )新方法，結合各種知識信息，最終得出創(chuàng )新概念方案。
2 產(chǎn)品創(chuàng )新設計的認知機理
人是設計的主體，研究產(chǎn)品創(chuàng )新設計的本質(zhì)規律需要從設計者的角度探索設計固有的認知規律，即認知機理。本部分主要討論了產(chǎn)品創(chuàng )新設計的認知機理，是關(guān)于創(chuàng )新設計內在屬性的基本研究，是構建科學(xué)、系統的設計理論，產(chǎn)生符合設計規律的設計方法的認知基礎。本部分主要介紹產(chǎn)品創(chuàng )新設計認知的規律、模型及研究方法。
�。ㄒ唬�、產(chǎn)品創(chuàng )新設計認知機理的科學(xué)基礎：現代認知心理學(xué)的主流是以信息加工觀(guān)點(diǎn)研究認知過(guò)程，即把人看做一個(gè)積極的知識獲得者和信息加工者�？梢哉f(shuō)，認知就是信息加工。人腦是一個(gè)信息加工系統，可以對表征信息的物理符號進(jìn)行輸入、編碼、儲存、提取、復制和傳遞，而這一過(guò)程的完成是系列性的，不同的加工任務(wù)和加工階段由不同的認知結構來(lái)完成，這些相對獨立的認知結構類(lèi)似于計算機，即可以使用若干操作來(lái)處理符號。
記憶是指存儲、提取過(guò)去的經(jīng)驗，并將這些信息用于當前的情景，是一種動(dòng)態(tài)的機制。問(wèn)題解決過(guò)程可視為一種信息加工過(guò)程，問(wèn)題解的產(chǎn)生是人腦中各種信息之間相互碰撞而產(chǎn)生的，其關(guān)鍵是信息的刺激、存儲、存儲提取等。按照信息加工的觀(guān)點(diǎn)，記憶是信息的輸入、編碼、儲存等的過(guò)程，能更全面地體現信息加工系統的工作流程。
�。ǘ�、產(chǎn)品創(chuàng )新設計的認知機理及過(guò)程模型：通過(guò)研究產(chǎn)品創(chuàng )新設計創(chuàng )意方案生成的認知思維過(guò)程，探索產(chǎn)品創(chuàng )意方案生成的內在機理，構建全面、系統的符合認知機理規律的模型過(guò)程，進(jìn)而實(shí)現設計者認知與產(chǎn)品設計過(guò)程的有機結合，幫助設計者有效地完成產(chǎn)品創(chuàng )新設計過(guò)程。
3 產(chǎn)品概念設計過(guò)程模型
設計是一種創(chuàng )造性的活動(dòng)，其目的是為了物品、過(guò)程、服務(wù)及其在整個(gè)生命周期中構成的系統建立起多方面。創(chuàng )新設計過(guò)程的本質(zhì)是融入了創(chuàng )新要素的概念設計過(guò)程。因此，創(chuàng )新設計過(guò)程的研究實(shí)際是對概念設計過(guò)程的研究。該研究具有創(chuàng )新性、多樣性和層次性的特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)現用戶(hù)的某種需求與使用特性來(lái)實(shí)現其價(jià)值。
�。ㄒ唬�、產(chǎn)品概念設計的定義及特征：在確定任務(wù)之后，通過(guò)抽象化，擬定功能結構，尋求適當的作用原理及其組合等，確定出基本求解途徑，得出求解方案，這一部分設計工作叫做概念設計，即是考慮設計問(wèn)題的內容，并以方案的形式提出眾多的解的設計階段，一般認為，概念設計是指以設計要求為輸入，以較優(yōu)方案為輸出的系統所包含的創(chuàng )新性思維工作流程。概念設計包括兩個(gè)基本過(guò)程：方案綜合設計過(guò)程與方案優(yōu)化評價(jià)過(guò)程。
�。ǘ�、支持產(chǎn)品多級創(chuàng )新的概念設計過(guò)程模型：概念設計的目的是實(shí)現產(chǎn)品的功能需求，而功能設計的核心是創(chuàng )新。因此，如何有效地支持產(chǎn)品創(chuàng )新設計就成為概念設計模型所優(yōu)先考慮的事情。功能設計模型經(jīng)歷了公理化設計、系統化設計、行為輔助模型、環(huán)境約束模型和拓展環(huán)境約束模型五個(gè)階段。
產(chǎn)品概念設計過(guò)程模型是根據一定的設計理念，借助某種設計策略，基于普遍的設計過(guò)程對產(chǎn)品設計的一般過(guò)程進(jìn)行規范，為設計過(guò)程提供設計思路，從而使整個(gè)設計過(guò)程在有序合理的過(guò)程中展開(kāi)。在以“產(chǎn)品為中心”設計思路的指導下，設計人員提出了不少產(chǎn)品概念設計過(guò)程模型。傳統的概念設計過(guò)程的一般步驟為：首先通過(guò)市場(chǎng)分析確認需求，再通過(guò)概念設計將總的需求目標轉化為功能上的層次結構關(guān)系，并得到滿(mǎn)足功能要求的求解方案。
4 產(chǎn)品創(chuàng )新設計策略
創(chuàng )新設計就是設定一個(gè)特定的目標，然后找到達到該目標的合適路徑。設計問(wèn)題是多種多樣的，根據設計問(wèn)題類(lèi)型的不同，需要采用不同的求解和創(chuàng )新策略以及相應的設計方法。設計問(wèn)題分類(lèi)及形成創(chuàng )新求解策略決定著(zhù)產(chǎn)品創(chuàng )新效率，是創(chuàng )新活動(dòng)中的關(guān)鍵環(huán)節。正確的設計策略可以加速問(wèn)題的解決，而不完善的設計策略則會(huì )限制創(chuàng )造性思維的發(fā)揮，阻礙問(wèn)題的解決。
�。ㄒ唬�、面向問(wèn)題的產(chǎn)品創(chuàng )新設計策略：面向問(wèn)題的創(chuàng )新目標是提高現有產(chǎn)品或系統的性能，解決現有產(chǎn)品或系統中影響主要問(wèn)題，朝著(zhù)理想化的目標前進(jìn)。在這類(lèi)設計中，所要設計的產(chǎn)品是已經(jīng)存在的，但由于產(chǎn)品中存在問(wèn)題缺陷或者存在改進(jìn)的空間，因此需要將產(chǎn)品的性能進(jìn)一步提升或將成本進(jìn)一步降低。因為這類(lèi)設計問(wèn)題針對的是某種具體的技術(shù)問(wèn)題，所以采用的策略是解決最小化問(wèn)題，解決系統中的沖突，對系統進(jìn)行改造。
�。ǘ�、面向目的的產(chǎn)品創(chuàng )新設計策略：面向目的的產(chǎn)品創(chuàng )新目標是設計一個(gè)全新產(chǎn)品或系統，可能現有產(chǎn)品或系統的主要功能改進(jìn)已經(jīng)達到了極限，因此不局限于現有產(chǎn)品或系統的問(wèn)題，而是跳出現有系統，思考設計最終目的的是什么。是否有其他方法可以更好的達到此目的，采用的策略是解決最大化的問(wèn)題和對系統的工作原理進(jìn)行改變。
總之，為了實(shí)現每個(gè)人的人生目的和國家的發(fā)展目標，必須把創(chuàng )新放置在最重要的位置。長(cháng)期以來(lái)，我國科技活動(dòng)仍未擺脫跟蹤模仿的局面，自主創(chuàng )新結果比較少，高精尖裝備儀器嚴重依賴(lài)進(jìn)口。造成這種局面的關(guān)鍵因素是：對科技創(chuàng )新工作的重視相對不夠，科學(xué)思維培育相對落后，科學(xué)技術(shù)沒(méi)有獲得創(chuàng )新方法的有效支持。所以我們必須重視科技的創(chuàng )新技法與創(chuàng )新設計。
參考文獻
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