创新产品设计论文范文1
由于我国的设计专业起步较晚，国内早期的产品专业课程设置，相当一部分是在借鉴和照搬国外的模式和思路，尤其受包豪斯学院的影响，早期的专业课程设置一般都处在探索和摸索阶段。在具体专业课程的设置中，可以适当增加实践课程的比重，让学生走出课堂，能更好的将理论知识转化为成果，用具体的实践加深和巩固对基础知识的认识。以前曾现场聆听过李乐山教授的讲座，他对学生的创新和动手能力有很高的要求，也有些行之有效的举措和模式。在课程设置中，加重了创意课程在整个课程体系中的比重，诸如头脑风暴、快题设计等，旨在不断增强学生的创新意识，锻炼他们的创新思维。
二、探索全新授课模式，注重学生实践能力的提升
产品设计专业的学生除了具备必要的专业知识以外，还要不断的增强和提高自己的实践动手能力。国家现在出台了一系列的政策、法规，提倡和鼓励在校大学生开展各种形式的创新创业训练和实践，各高校也应该结合自己的实际情况探寻适合自身的鼓励学生创新创业的项目和措施。以项目为引导，通过具体的设计项目增强学生的参与热强，通过课外兴趣小组和学生工作室的形式，提高学生的动手实践能力，真正的让学生体验产品设计的乐趣和价值。有条件的高校应成立专门的大学生创新实践基地，基地采用物业化管理，采取公司化的运营模式，达到条件的可以帮助其注册公司，逐步实现收益。
三、提倡和鼓励学生在校期间参加各级别的设计竞赛，提升综合竞争力
课堂教学主要是将专业知识传授给学生，对课堂教学效果最好的检验就是组织学生参加各级别的设计竞赛。全国每所高校都会根据自身的具体情况开展一些的设计竞赛活动。有的高校在组织学生参赛的时候非常的有目的性，组织前会认真的筛选，结合自己学校的特色来甄别对待；部分高校会专门跟企业合作，组织学生在老师的指导下开展创新训练或课题研究。无论是哪种形式，出发点都是尽可能的激发学生的创作潜能，培养学生的创新意识，通过比赛的方式，可以更大范围的接触其他高校的师生，对照别人的作品来审视自己的专业素养和水平，在比较中发现问题并找到突破口。再加之现在的就业竞争越来越激烈，用以赛代练的方式可以增强学生的综合实力，在未来的就业竞争中给自己增加砝码。
四、开展学生创新创业训练，引导学生提前就业
创新产品设计论文范文2
论文摘要：产品创新是一个系统工程，也是多学科的交叉。文章从企业微观层面对与产品创新有关的功能、客户需求和实现创新的几个维度进行了研究和论述，企业在任何一个方面的改进和提高都对产品创新的最终成功有着促进作用。
一、引言
本文对产品创新涉及到的相关概念进行了界定和解析．并讨论了实现产品创新的几个维度和产品创新的悖论．希望纠正过于重视设计技巧．而忽视方法论研究的误区，以期抛砖引玉，引起学术界和企业界的思考．共同探索实行产品创新的有效路径。
二、创新与产品创新
1．创新。目前．国内学术界公认“创新”的概念来源于熊比特的创新理论，比较权威的“创新”定义有两个：
(1)2000年，联合国经合组织“在学习型经济中的城市与区域发展”报告中提出：“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”；
(2)2004年，美国国家竞争力委员会在向政府提交的《创新美国》计划中提出：“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”。
从创新的概念中可以看出．只有实现经济价值的发明创造才是创新，所以，在一个成熟的市场经济社会中。创新的主体应该是企业．而企业经营则应该一切围绕产品创新展开．产品创新能力已成为保持企业竞争力和维持国家可持续发展的核心能力之一。
2．产品创新。产品(包括有形产品和无形产品)是否为创新产品可以从不同的角度进行判别
从企业的角度来看．可以分为自主创新和改进创新两大类。自主创新是指提出全新的产品工作原理或具有创造性的解决方案。自主创新具有高收益高风险的特性，尤其随着现代科技的迅猛发展，自主创新的风险也成倍增加。
所以．很少有企业有这样的实力进行自主创新的设计开发。改进创新则指在原有产品的基础上对相应结构、参数进行改良设计，这是产品创新中最为普遍和常见的一类另外．即使对本企业而言是自主创新的产品也有可能在别的企业已经不是原创产品．也有模型可以参考．所有完全意义上的自主创新已经很少．99％以上的产品创新都属于改进创新。文献也指出很多结构性创新只是对原有技术进行适当性改进。就可以带来了很大的竞争优势。
对消费者而言，并不在乎产品是自主还是改进创新消费者关心的是产品是否价廉物美．是否很好地实现了所需功能，是否带来了新的情感冲击。是否赋予了生活新的意义，尤其是买方时代的到来，消费者的需求变得越来越个性化和多元化，给企业的产品创新带来了更大的挑战无论是从企业角度还是消费者角度分析．产品创新的目标都是实现功能创新对企业而言分为完善已有功能和创造新的功能，对消费者而言则分为实用功能创新和情感功能创新。另外．因为产品设计阶段在整个产品生命周期内占有越来越重要的位置，从根本上决定了产品的功能、质量、全成本、环境相容性和交货期等影响产品竞争力的关键因素，所以产品创新很多时候指的是产品的设计创新。
三、产品功能
产品功能是产品所具有的某种特定功效和性能．也是消费者选择产品的主要依据。在早期．产品功能主要指的是产品的实用功能，其目标是满足消费者的生理需要。通过对设计学的发展历史可以看出．产品功能的相关理念主要来源于价值工程理论．该理论认为功能是产品的核心和本质，是产品竞争力的首要因素。具体产品结构只是功能的不同表现形式，而且遵循“形式服从功能”的设计原则。在以生产为导向的卖方市场形态下．产品首先要满足消费者的功能需求。
然而，随着设计和制造技术的不断进步，产品种类日益繁多．市场形态逐渐转变为以消费者为导向的买方市场。在买方市场形态下，仅仅依赖产品使用功能方面的创新已经不足以获得消费者的青睐．这是因为市场上不同品牌的同类产品在功能、质量、价格等基本品质方面已经差别不大．产品同质化趋势非常明显。另外，现代社会亦越来越强调“以人为本”的设计理念．产品如何满足消费者的情感需求日益显得重要。因此，产品功能的内涵也在逐渐发生变化．不仅要包含产品的使用功能，而且要包含满足消费者感性需求的情感功能．即形式不但要追随功能．而且要追随情感。需要指出的是。不同的产品类别，实用功能和情感功能的侧重点不同。如工业产品的多数用户是企业，更强调的是可靠地完成某项使用功能或具有某种特有属性。情感功能的诉求降为其次：而日用消费品的选购则与消费者的情感息息相关。
四、客户需求
开发何种产品功能．与客户需求息息相关。因为只有经过市场检验的创新才是成功的产品创新。客户需求促进产品功能的不断改进和完善．技术革命促进客户需求的不断演化。同时也改变其消费方式，两者互为表里，共同促进产品的不断创新。
1．客户分类。对企业而言。产品的客户可以分为内部客户和外部客户。外部客户主要指产品的最终使用者．即一般我们常说的消费者、顾客或客户，其需求一般映射为产品的功能需求，包括使用功能要求和情感需求，如审美、价格、环境等：内部客户为产品的设计、制造和管理人员以及零部件供应商、产品采购商等，其需求一般映射为产品的技术、结构和设计开发周期等需求。
内外部客户的需求都需要引起产品设计人员的高度重视，但相较而言，内部客户需求较易获取，需求信息的表达也比较清晰，而外部客户需求的获取难度则大的多。且外部客户一般采用自然语言描述其产品需求．主观性和随意性较强，因此其需求信息的精确性和有效性大打折扣。对外部客户需求信息的研究是实现产品创新的关键．也是学术界的研究重点，如不特别指明，客户即指外部客户。
2．需求获取模式和方法。确定产品客户需求的方式主要有技术推动和市场拉动两种模式
技术推动模式是通过对技术发展规律和消费趋势进行预测，从已有产品内部分析人手。以技术推动的方式获取客户需求，进而确定产品的开发规划和技术路线。Sony公司的奠基人AkiaMorita认为：“企业的新产品开发要引导用户，而不是问用户需要什么。用户不知道什么是可能的，而企业知道”。即产品设计的原始需求和构思来自于企业自身，企业通过自主的技术创新来创造新的需求或者更好地满足已有客户需求。一般而言。对于自主创新的产品设计而言，更多的是依赖技术推动模式来创造新的客户需求，如数码相机、复印机等创新产品就是典型的代表。
市场拉动模式是指通过市场调查和分析．确定用户需求，之后启动产品设计，设计的原始构思来自于市场调研的结果。现在主要采用回归分析，聚类分析，神经网络、层次分析法和模糊集算法等技术对这些需求信息进行预处理，通过分析不同信息的重要性，给出量化的权重值。最后利用质量功能展开等工具完成转换。对于产品的改进创新。更多的是依赖于市场拉动式的客户需求获取。因为这时消费者已经对产品有了一定的使用经验．可以提出自己新的需求。
3．客户需求的进化日本Kano博士提出了Kano模型来表示产品客户需求的进化性。如图1所示。客户的需求分为基本需求．规范需求和潜在需求三类．基本需求是对产品功能和质量的基本要求．如果产品未实现基本需求则会引起客户强烈不满。规范需求与产品的质量呈线性关系．产品的技术水平高。则规范需求的满意度提高。潜在需求是指用户未曾意识到的需求．但确实需要，对潜在需求的满足是产品创新的关键。
随着时间的推移。潜在需求会逐渐转换为规范需求，进而转变为基本需求。如轿车的空调开始阶段属于潜在需求。但随着客户对轿车的逐渐熟悉。现在空调已经成为轿车的基本配置．即成为客户的基本需求。再例如全球定位系统(GPs)目前还属于多数轿车客户的潜在需求，但是随着技术的发展，GPS系统也会变为规范需求。
五 创新的维度
根据客户需求信息．就可以确定产品需要开发的相应功能，着手进行后续的产品创新设计。产品创新是一个复杂的创造性活动，也是一个系统工程。下面主要从制度、技术、工具和理论与方法四个维度来讨论企业实现产品创新成功的途径(如图2所示)。
1．管理制度创新。制度是组织运行方式的原则规定。制度创新是从社会经济角度来分析企业各成员间．尤其是设计团队之间的正式关系的调整和变革．其目标是实现对设计团队的有效管理和激励．提高设计团队的工作激情和开发效率。
从组织理论的角度来考虑．设计团队是由不同的成员担任的不同职务和岗位的结合体．设计团队的机构和结构的形成要受到产品设计活动的内容、特点、规模、环境等因素的影响，因此要随着产品设计获得的变化而不断调整。比如产品设计的流程从传统的串行方式变换为并行方式就需要在管理和组织制度方面进行重大创新．才能适应并行设计的需要。面对复杂性程度高的产品创新开发。有时还要进行组织流程再造以适应各种变化。对于临时性的开发工作．可以组建自我管理团队．跨职能团队等业务小组等。
另外．企业文化对于产品创新的成功与否也具有重要性。顶尖的人才，可以精诚合作设计出世上最好的产品，也可以上演最惨烈的争斗企业如果缺乏富于凝聚力和团结精神的文化，不过是“一盘散沙”，就算人才再多，也必将沦于内耗．产生不了强大的合力所以组织管理制度的创新也必须着眼于建设合作与诚信的文化，因为文化也是生产力。
2．技术创新。一般而言，技术创新包括两个阶段，一是企业常规的技术储备创新．二是产品设计和制造时的技术创新。
进入21世纪以来．科学技术的发展不断加速。新的科学原理，工程算法、材料、制造工艺和发明专利不断涌现，通过选择新的产品工作原理、工程材料和工程算法，设计师能够得到创新性的产品设计概念．新的制造工艺也可以提高产品制造的效率、缩短上市时间。例如，是否可以用控制技术代替传统的机械传动和支承．是否可以用一种新的陶瓷或聚合物替换正在使用的材料等．都属于技术创新的范畴。有了产品创新概念后，是否能率先引入最新技术，在最短时间中开发成功．同时做到最小成本也是影响产品能否创新成功的重要因素之一。
3．工具创新。随着科学技术的不断进步．尤其是信息技术革命的到来．为产品设计师在设计手段和设计工具方面的创新提供极大的可能性。如计算机辅助设计、计算机辅助绘图、基于网络化的设计、虚拟设计技术、数字化设计技术都是信息技术工具在产品设计中的具体应用。另外．像AutoCAD、Project等设计工具软件包的不断更新和升级，功能越来越强大，使用也越来越方便，都大大节省了设计的工作量，提高了设计效率。
尤其值得一提的是随着互联网的普及．网络环境下的产品协同设计亦成为跨国企业普遍采用的新兴产品设计方式．其目的是使分布在不同地点的产品设计人员以及其他相关人员通过网络．采用各种各样的计算机辅助工具协同地进行产品设计活动。实现产品信息的共享和交换、设计方案的讨论、设计结果的检查与修改，使产品设计工作能够跨越时空进行如基于WEB的多智能体异地协同设计等等，网络化的设计既是一种新的设计技术，也是新的设计工具．同时也需要组织管理制度方面的创新以适应设计团队和客户的网络化互动。
4．设计理论与方法。有效、科学的设计方法学的支持．是进行产品创新的重要前提之一。在发达国家设计界。创新问题解决理论(TRIZ)，公理化设计、质量功能展开、田口方法、泛设计理论和约束理论等现代设计理论都是研究的热点。对设计过程、设计本质和设计思维的探讨都是现代设计理论和方法研究的重点领域．设计理论的突破性进展将对设计活动产生重大的影响如TRIZ理论极大改变了设计人员对创新的传统认识．增强了创新的自信心和能力。在知识经济时代．基于知识的设计理论研究，尤其是基于网络环境的设计知识获取和重复利用策略的研究都是未来设计理论与方法的研究重点。
当今．我国很多企业并不重视设计理论和方法的研究。仅仅热衷于技术的引进，而没有把技术和理论进行有机的结合例如仅仅将计算机辅助设计系统作为替代图板的绘图工具．没有与设计理论与方法有效的结合起来。可以说，没有方法论的指导，产品创新难以取得真正突破。
六、结论
创新产品设计论文范文3
关键词 产品设计 创意 大学教育
中图分类号：G710 文献标识码：A
当前，我们国家大力提倡创新能力。设计也需要且必须融入创意。汉王充在其《论衡·超奇》中提到创意这个词：“ 孔子得史记以作《春秋》，及其立义创意，褒贬赏诛，不复因史记者，眇思自出於胸中也。”创意，顾名思义，它是一种创造意识，或者是一种创新意识。苹果手机代代出新出彩，三星手机款款有新意，而诺基亚固步自封，多年唯有创新，最后面临着倒闭的命运。创新是一种突破，是多向思维、逆向思维、立体思维、发散思维、系统思维以及灵感迸发和直觉体验综合运用的结果。对于涉及到设计的专业学生，必须要培养创意能力。只有设计品具有创意，才能够有发展的空间。反之，只是应付差事般的设计，毫无意义。
怎样融入创意才最贴切呢？一个贴切的好创意会产品带给生活更好的方便与享受，而不贴切的创意恰恰相反，甚至会让产品无法发挥出它本来的作用。笔者认为创意是反映事物本质属性和内在外在的有机联系，具有新颖的广义模式的一种可物化的心理活动。创意设计在于扩展设计思维，达到艺术性与功能性相结合。创意不仅是重在“创新”、“有新意”，更要结合实际、结合生活，在生活中挖掘新意。而设计，更是要从实际生活出发，达到解决生活需要的目的为先。所以，一项真正意义上的创意设计是要服务于生活的。一项真正意义上的创意设计，首先，它要使生活更加便利，解决生活中我们常常会遇到的问题，将生活变得更加简单。设计是源于生活，高于生活，为生活服务的。反之，不以生活为导向，违背规律的设计，并不是好的设计。
大学应是一个思想活跃之地，思想的火花不断地碰撞，产生新思想、新思维。而今，纵观国内的大学教育，在产品设计方面存在着创意明显不足，设计产品同质化、单一化严重。究其原因，第一则是有些大学教师只是应付差事地讲知识，从不对学生进行创意指导。久而久之，学生也是机械地去学，逐渐失去兴趣。老一套的理论学生很难提起兴趣。第二，则是学生自主学习能力差。进入大学后，学生过分放纵自己，失去了对学习的积极性，以及格为导向，对未来没有规划，对这个竞争激烈的社会没有认识，社会责任感缺失。第三，没有正视产品设计，很多同学认为产品设计就是一个作业而已。认为交了即可。整个过程都是在被动的情况下完成。
怎样才算是优秀的产品设计呢？笔者认为有以下几点：（1）必须要有创新，而非可以去创新。设计出的产品，没有创新，生存都成问题，更何况是发展？创新就是改变单一模式，另辟蹊径，但也绝非是走极端，为了创新而创新。创新是对传统观念的叛逆，打破常规，所谓“不破不立”，是一种思维的碰撞，是具有新颖性和创造性的想法。（2）好的设计产品必须是有价值的。一件事物要有价值，就必须要满足人们的生活需要，要有一定的市场。这就要求产品设计要有“用”。上文提到过，设计产品始终要以服务生活为导向，无论是其主要功能还是辅助功能，都要有明确的指向性。没有实际用途的设计产品无论多高端，也不会得到他人的认可。（3）出色的设计是具有美学价值的。上文提到，设计是一门手艺活，是含有艺术性素质的过程。设计出的产品美学价值包含自身所存在的美感以及其能够带来的魅力体验、实用性等。我们时时刻刻接触各种艺术产品，他们长伴我们左右，影响着我们日常接触的环境。（4）优秀的设计产品是简约而不简单。当一个设计产品展现在人们面前，人们很明了地辨析出其特点和功能，那这就是优秀的设计产品。反观那些设计复杂，看似高端的产品，人们自觉难以理解，便望而却步，对设计品提不起兴趣。（5）好的设计品，并非光彩夺目，是从容而又自然、内敛。好的设计品，并非是一件普通的装饰物，它是设计理念、产品定位、设计流程缜密等一系列综合后的产物。它可能并没有绚烂的外表，却显得大气，能够给使用者以宽广的表达空间。（6）出色的设计是经得起时间的考验，是要历久弥新。绝不能是今天设计出，明天就过时，设计产品不是快餐文化，它应该是一种恒久弥香的事物。这对于设计者来说，是一个难题。毕竟，当前社会发展日新月异，人们的思维跳跃性很强，一些事物在面对众人挑剔时，转瞬即逝，在人们逐渐喜新厌旧的今天，如何使得设计产品经得起时间的考量，是众多设计者需要思考的问题。（7）细节决定成败。出色的设计产品着眼于每个细节的锻造。对于各种漏洞，绝对不存在任何的侥幸心理，在设计过程中会时刻弥补漏洞，精益求精。这体现出了对设计产品的负责，对未来使用者的尊重。（8）出色的设计应照顾生态环境，以保护环境为导向，合理高效利用原材料。十提出，要建立美丽中国。足可见中央对环境保护的支持。笔者所接触的一些产品设计，均以低碳、绿色为主题，一些产品内外兼修，均体现出一种和谐，毫无违和之感。（9）设计产品注重关键点的把握。设计过程总有一些关键节点，需要把握，这样才能将整个设计流畅捏合在一起。最终才能得到好的设计产品。
从上述可以看出，要成为优秀的产品设计并非易事，而我在这其中最重要的就是要有创意。一个优秀的产品不在于它有多么复杂的设计，多么精湛的工艺，而如果没有新意，那么即使它拥有再多的功能，也不能被称之为优秀的产品设计。
如何培养大学生的创意能力呢？笔者认为有以下几点：第一，加强大学生的动手实践能力。就当前的大学教育来看，教师更多的是传授理论知识，逐渐弱化了学生的上手实践训练。空有理论没有实践，就好似纸上谈兵。教师应多给学生展示优秀的、创意十足的设计产品，让他们观摩，学习，不断积累经验。逐渐弱化设计产品“作业化”风气。第二，贴近生活，贴近社会。大学生整日闷在象牙塔内，对外界世界了解甚少。我们的设计，不是为了设计而设计，我们的设计是为了让生活更加美好。第三，加强沟通与交流。思想的不断碰撞才能产生更好的“点子”，我们的设计产品不都是建立在这样一个一个点子上面吗？涉及到产品设计专业的学生，应当自发组织专业性的讨论，不断沟通想法，交流观念，产生一派百家争鸣的情境。只有这样，自由讨论的风气才能够更好地促进优秀的设计产品出炉。
产品设计必须要走自主创新之路，不能将其当成一句简单的口号。大学教育中只有加大产品设计的创意力度，才能够逐步摆脱当前产品设计单一化、同质化的趋势，才能为社会培养出优秀的设计人才，为社会持续贡献力量。
参考文献
创新产品设计论文范文4
关键词:创新设计;设计方法;产品设计
创新设计是 现代 产品设计理论的重要内容之一｡随着知识 经济 时代的到来,社会的进步与经济的发展更加依赖于人类的创新实践活动｡开展创新设计的研究对于建设创新型国家有重要意义｡
1 创新的内涵
20世纪初,全球社会生产力的发展中只有5%是依靠技术创新取得的,而现在发达国家中的40%是依靠技术创新取得的｡
美籍奥裔经济学家熊彼特(joseph a. schumpeter)于1912年在其著作《经济发展理论》中将“创新”作为一个经济学概念首次提出｡
熊彼特认为创新是发明的第一次商品化,也就是说,把发明引入生产体系并为商业化生产服务的过程就是创新,它意味着建立新的生产函数或供应函数,是在生产体系中引进一种生产要素和生产条件的新的组合｡
而发明实际上就是一个产品创新的过程,其关键是设计的创新,设计创新是实现产品创新的根本基础｡因此,创新设计的重要性就显而易见了｡
创新设计是一种创造性的智力活动,是设计者充分发挥自己的创造力,利用人类已有的 科学 技术成果,进行创新构思,应用新技术､新原理､新方法进行产品分析和设计的过程｡
2 创新方法的发展
创新是一个及其复杂的过程,人类对创新本质的认识与研究还远远达不到科学的层次｡但是众多创新学者,经数十年的研究发现,科学技术的发明创造有一定的 规律 可循,他们大多是以原则､诀窍､思路形式指导人们克服心理和思维的障碍,改善思维的灵活性的过程｡
自20世纪30年代至80年代,世界上出现了300多种创新技法,10多种创造原理｡这些创新技法,各自从不同的角度､在一定程度上突破了制约创新的相关因素的限制｡
所谓创新技法就是在创造心理､创造性思维方法和认识规律基础上的技巧｡这些创新技法不存在科学的逻辑关系,大多数目前在理论上处于“初生期”,还远远未达到纯粹的科学水平｡
从思维的角度,创新是人类驾驭形象思维与逻辑思维､发散思维与收敛思维的过程｡
经过数十年的发展,在掌握已有创新技法的基础上,结合认知科学､人工智能､设计方法学､科学技术 哲学 等前沿学科,创新设计方法已成为一门独立且有待于开发的新的设计技术和方法｡
创新设计方法的发展历程如图1所示｡
最初的创新研究侧重于人的创造性思维,总结出一些具有指导意义的规律,形成各种创新技法,如:头脑风暴法､联想法､类比法､侧向思考､仿生法等｡
后来,创新方法的研究开始注重以知识(专利)为基础,通过对专利的分析与研究,总结创造活动所遵循的创新原理,该阶段的典型创新方法是triz理论｡
随着 计算 机技术的发展,创新方法的研究也出现新的趋势,在现阶段,各种成熟的创新设计方法开始集成化研究与应用,并与计算机(包括 网络 )技术相结合,形成计算机辅助创新(cai: computer aided innovation)技术,如:qfd､可靠性设计､网络协同创新技术､有限元分析等各种成熟的技术和方法开始融入到创新设计过程中｡
3 机械产品创新设计的研究
机械产品创新设计的研究对于提高机械产品的设计水平､提高产品的竞争力有着重大的意义,受到世界各个国家的普遍重视｡
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类己有的相关 科学 技术成果(含理论､方法､技术原理等),进行创新构思,应用新技术､新原理､新方法进行产品的分析和设计,设计出具有新颖性､创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动｡
一般来说,创新设计包括全新设计和适应型创新设计两类｡
需要指出的是,创新设计和概念设计并不是同一个概念,概念设计的核心是进行设计创新,而创新设计并不尽限于概念设计阶段｡在产品设计的各个阶段均有创新设计的问题,但是最主要的是在概念设计阶段进行创新｡
国内外学者针对机械产品创新设计,分别从设计的本质､设计的过程以及设计的方法等不同方面,做了大量的研究工作｡
创新设计理论和方法的研究现状见表1｡
4 机械产品创新设计存在的问题及展望
通过上述 文献 的研究可以看出,尽管人们从不同角度对创新设计进行了数十年的研究,取得了一些成果,但是产品创新设计过程中还有一些问题仍没有解决,成为今后研究的重点｡
(1)创新设计本质过程的研究这实际上也是对设计的创新本质的认识｡尽管人们从思维方法､设计手段等多方面对创新问题进行探索,现在对创新的实质过程仍没有一个统一的､深层次的认识,无法形成一个完整的理论去指导创新实践｡在这方面我们仍需要做大量的工作｡
(2)创新设计中知识的表达与应用首先,产品创新过程涉及多学科､多种技术,如何将设计知识组织管理,满足设计主体对知识的需求是今后的研究重点｡其次,为创新设计过程建立科学的产品模型,结合 现代 cad技术,支持创新方案的快速表达,对于提高设计效率有重要意义｡
(3)设计理论研究与设计工具开发存在严重脱节人们对于设计理论及创新问题进行了大量研究,但是理论研究与设计工具,特别是产品的结构设计工具存在严重的脱节｡一方面某些机械结构设计理论和方法的研究较少考虑 计算 机实现的问题;另一方面设计工具开发时,又没有适合计算机进行的结构设计自动化和智能化理论｡需要深入研究机械产品设计中功——构映射的本质 规律 ｡
(4)创新设计过程的集成化技术研究创新设计过程的集成化技术的重点在于概念设计的集成化实现,主要是指产品的原理方案创新与结构方案创新的集成｡现有的设计理论或设计工具多是从不同的角度,考虑某阶段的创新实现问题,如:techoptimizer可以辅助实现产品原理方案的创新,但需要其他cad系统完成结构的设计工作;一些大型的cad/cae/cam商品化软件,如:ug､pro/e等均开发出了支持概念设计的 工业 设计模块或草图设计模块,但是这些模块基本上仍是计算机辅助绘图的工具,几乎不支持原理方案的创新｡缺乏统一的创新设计理论指导创新设计过程,是造成原理方案创新与结构方案创新的集成度低的主要原因｡
创新产品设计论文范文5
关键词：创新能力体系理论；机电一体化；教学内容改革；TRIZ
作者简介：肖楠（1980-），男，辽宁沈阳人，沈阳工程学院机械学院，副教授。（辽宁 沈阳 110136）
基金项目：本文系辽宁省教育科学“十二五”规划2012年度立项课题（课题编号：JG12DB326）、沈阳工程学院“教研青年基金项目”（项目编号：Q1205）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0083-02
在机电一体化课程教学中引进创新能力体系理论，鼓励学生的创新精神，并且对传统的机电一体化课程设计进行改革。通过课程设计教学模式改革建立学生创新设计立意，并通过创新设计，树立大学生“终身创新”的理念。
一、“机电一体化技术”课程综述
1.“机电一体化技术”课程的定位
机电一体化是一个交叉学科，与机械技术、电子技术、计算机技术有机结合，所涉及的内容十分广泛。同时是微电子技术向传统机械设计技术渗透的过程中发展出来的一门综合性技术课程，包括机电一体化的分类、相关技术及设计方法；组成机电一体化系统的典型子系统；机电一体化系统的传统控制策略、现代控制策略和智能控制策略；机器人技术；数控技术；微系统技术；故障诊断技术和激光加工技术等。
2.机电一体化课程设计的教学要求
通过进行课程设计使学生了解或掌握如下技能：了解和掌握PLC在机电一体化系统设计中的应用；采用微型计算机（包括单片机）进行数据采集、处理和控制；选用驱动控制电路，对执行机构进行控制；精密执行机构设计，提出装配图和零件加工图；采用传感器进行反馈控制或作为测量敏感器件。
二、基于创新作品制作的机电一体化教学模式
1.创新作品设计开题――渗透创新能力体系理论
课程设计时，并不一定要对上面的内容面面俱到，但要对学生进行全面训练，则尽可能多涉及一些。为了让学生既要满足以上教学要求，又增加对该门课程的学习热情，在课程设计教学中渗透了创新能力体系理论，并且要求学生自拟设计题目，鼓励题目的创新性。当拟定题目后组织专业课教师与学生之间进行“师―师”、“师―生”、“生―生”讨论，探讨方案及题目的可行性。最后进行开题答辩，对于答辩通过的设计题目进行系统设计。
2.创新作品设计――引入创新能力体系设计软件
设计过程中，在采用原有设计软件的基础上引入如下创新能力体系设计软件：
（1）综合知识挖掘工具――Knowledgist。Knowledgist软件的主要功能是：采用语义处理技术可同时智能化处理多篇不同格式的文档，同时将文档中的知识点按主题含义分类，建立知识库，借助智能化的知识库索引，使用者不需阅读全文即可对文章内容一目了然。
软件特点：可实现网站处理和专利分析；并行使用一组通用搜索引擎，可同时搜索并处理所有的网站或某一工业类别中的站点，形成一个条理清晰的知识库。
Knowledgist软件的应用能够使学生在设计过程中不断了解工业动态，多方挖掘知识，对自己的设计思维增加信心。通过软件还可以进行专利分析，使同学们知道在机电一体化的设计过程中发明是层出不穷的，多名同学通过设计新思维进行了专利申请的策划。
（2）计算机辅助创新软件――TechOptimizer。TechOptimizer
软件是以TRIZ创新能力理论为理论基础，结合创造性设计方法，辅助工程技术人员、科研人员以及企业经营者进行产品改进、新产品开发以及获得突破性创新技术的计算机辅助创新软件。它以分析解决产品及其制造过程中遇到的矛盾为出发点，从而可以从根本上解决新产品开发过程中遇到的技术难题而实现创新，并可为工程技术领域新产品、新技术的创新提供科学的理论指导，并指明探索方向。
主要特点：根据用户需求，快速发现现有产品或流程中存在的问题，并给出高质量的解决方案；帮助设计者解决技术矛盾，避免妥协设计；加速新产品和工艺的研发过程；在概念设计阶段进行成本分析，有效降低产品成本；智能化的向导随时给出操作提示，软件使用更容易；自动生成分析报告。
通过对TechOptimizer软件的使用，使学生对自己的设计思路进行分析，在概念设计阶段就可以接触到机电一体化设计的前沿部分，学生自拟题目中多涉及可编程控制器、智能传感器、太阳能产品等。通过TechOptimizer软件，可以随时了解以上产品在工业中的动态，避免重复设计，并可以通过对类似产品的了解和学习，指导学生进行创新设计。
3.创新作品实物或模型制作――验证创新设计可行性
设计作品的实物制作是创新设计的重要部分，在题目论证阶段，通过师生的探讨，对于设计题目的成本进行分析。通常要求设计的产品能够制作出实物，由工程训练中心提供必要的机加及电路板等设备，指导学生完成成品制作；如果成本过高，则进行模型的制作。
实物制作可以使学生的设计作品更加贴近生活，而实际作品中也产生了大量贴近生活的创新设计。同时充分利用电学、力学、传感器等知识，对自己身边的生活进行改造，大大增加了学生对课程乃至专业的学习兴趣。同时要求实物制作还可以避免不切实际的设计，更加加深学生对机械、控制工程等相关学科严谨性的认识。
三、举例说明基于创新作品制作的机电一体化教学模式的应用
创新能力体系理论和创新能力体系设计软件，能够拓展学生的设计思路，并在设计中有良好的成就感。笔者在机电一体化课程设计教学中采用基于创新作品制作的教学模式，在机械设计及其自动化本科两个专业共57个同学进行的教学改革过程中，共有34个题目最终通过审核，成为各自的设计任务。对于没有通过开题审核的学生，可以进行传统课程设计。通过三周的设计，学生基本完成了设计任务、设计说明书、控制程序（包括可编程控制器和单片机控制），机械图纸部分也全部完成，并且大部分同学完成了成品或模型的制作工作。
最终通过本次设计，共有两名同学的设计申报了国家实用新型设计发明专利，并获得授权，分别为“一种可以防盗、防侧翻及减噪的新型下水井盖”（专利号：201020210628.1）、“一种基于逃生功能的汽车车窗改进设计”（专利号：201020210628.1）。另有6项设计也完成了查新和申报文件制作，拟申报专利。下面以第一个设计作品为例阐述基于创新作品制作的机电一体化教学模式的应用。
1.“一种可以防盗、防侧翻及减噪的新型下水井盖”设计简介
井盖被盗及由于车辆倾轧侧翻的现象时有发生，在保留普通井盖主要功能（掩井御物）不变的前提下，对普通井盖进行改进。通过从井盖及井圈结构的角度出发来设计，来减少普通井盖被盗及噪声给市民带来的安全威胁，进而完善实际的防盗、防侧翻及减噪的功能。
2.TRIZ分离原理在学生设计作品“一种可以防盗、防侧翻及减噪的新型下水井盖”中的应用
分析及设计过程如下：
（1）对目前普通井盖设计的分析――引入Knowledgist软件。通过对灰口铸铁井盖、硅塑井盖、水泥井盖等各种常用井盖的承载能力、使用范围、使用环境、使用寿命等多方面的分析，通过Knowledgist软件对现有的各种井盖在防盗、易侧翻等缺点进行分析，决定采用分离原理对井盖的开启装置进行改进。
（2）创新作品的设计创意――运用TRIZ分离原理。使用TRIZ空间分离原理进行创新思维，运用磁力瞬时性原理解决子系统冲突：磁力表座旋转按钮在九十度旋转范围内会使磁力从很微弱瞬间转变为很大或从很大瞬间转变为很微弱，根据此原理，设计了磁力开启装置，并将其应用于下水道井盖的研究之中。应用这一原理，在下水道井盖放好之后，如果想把井盖开启，不会像开启普通井盖那样容易，因为在井盖外表面没有开启洞眼，必须使用专门设计的专业磁力装置来开启。
（3）具体设计内容：设计内容主要包括两项。一是井圈与井盖连接处结构设计：设计楔形面和竖直面接触的结构。二是井盖外表面改造设计：主要包括设计无开启洞眼的外表面。
首先是井圈与井盖连接处结构设计，为了使井盖能够防侧翻及减噪的功能，把井圈与井盖的连接处设计成楔形面和竖直面接触的结构。楔面能够使井圈与井盖的接触面积更大，进而能够减轻因接触间隙而产生的噪音，而竖直面能够产生最大的扭矩，进而起到防侧翻的功能。
其次是井盖外表面改造，设计的新型井盖是没有开启洞眼的，其目的就是为了让盗贼没有可乘之机偷盗井盖。同时设计了专业的井盖开启装置，其核心结构也是这个磁力装置。
在下水道防侧翻井盖设计过程中首次使用磁力机构，最主要的特点就是整个设计构件没有用到电力设备，不用大量的材料，加工成本较低，而且本次设计的下水道防侧翻井盖结构简单，操作方便，能够实现大规模的生产和实际的应用 。
3.设计总结
本次设计充分利用了现代设计理论TRIZ中的分离原理，使井盖在平时状态下无法开启，并设计了专用的开启装置，整个设计使用了机电一体化设计中的机构设计、磁力学设计，并且根据设计环境避免了电学设计，达到了机电一体化设计的要求同时，增强了设计的兴趣。同时要求学生进行样品制作，学生最终完成了模型制作，并申请了实用新型专利，获得了授权。
四、结语
学生个性及创造性的培养是工程教育的关键所在，因为“工程师创造未来的世界”。工程师的任务是发明和创造，将已有的科学技术成果转化为实际的工业技术与产品，依赖于工程师的创新能力。
机电一体化技术是机械设计制造及其自动化学科的重要专业课，在教学中培养学生的创新思维具有重要的意义，也为学生未来工作中的设计理念打下一定的基础。改革过程中笔者有以下体会：第一，大学生通常具有很强的创新需求，需要指导教师加以引导，在教学过程中帮助学生树立发现问题并且解决问题的信心。本次改革取得了良好的教学效果。第二，大学生想象力丰富，这些题目增加了教师的工作量，对教师的个人设计能力及应变的能力和设计经验也提出了很大挑战，需要教师本身树立创新意识，并且通过不断的学习提高解决问题的能力。第三，本次改革中有11名学生（约20%）没有完成创新设计题目论证，最终还是进行了传统题目的设计，也有学生最终没有完成成品制作。除去学生个人原因，这一现象也值得教师思考：创新思维训练是否在学生入学之初就应该提倡和推广？面对不同的就业层面和社会需求，高校是否能够考虑重点课程的多元化考核出口？这些问题尚需继续研究与探讨。
参考文献：
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[2]于淼.高校应成为培养创新人才的主阵地[J].教育创新，2004，
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[3]郑维巍.TRIZ理论一――科技创新的助推器[J].中国核工业，
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[4]潘建广，何慧星.试论新形势下大学生创新能力的培养[J].陕西师范大学学报，2005，7（2）：223-225.
创新产品设计论文范文6
关键词：工业产品设计;理论与方法;现状;发展趋势
前言
在我国，工业产品设计对经济发展水平的提高起着非常重要的作用，目前随着信息技术的迅猛发展，传统的工业产品设计模式已不能适应时展要求，要想在市场竞争中立于不败之地，企业就必须寻求工业产品设计理论和方法的创新，为我国工业产品带来新的面貌。
1.我国工业产品设计发展的现状
现代工业设计在我国是一门新兴行业，但它的发展速度是惊人的，它为我国经济发展做出的贡献也是有目共睹的，随着现代工业设计的迅速发展，它已经成为联系技术与应用、企业与消费者的重要桥梁，也让中国成为制造大国。但是随着市场竞争的加剧，我国工业产品设计面临着巨大的难题，传统的设计理念与方法导致国内市场的产品外观同质化严重，缺乏品牌个性特征，部分产品质量不过关，缺乏核心竞争力，在设计上过于追求实用性而忽视了对产品其他功能和效应的开发，特别是反映顾客的心理需求方面，另外西方发达国家对中国设置了技术壁垒、反倾销贸易惩罚等手段以限制中国贸易的发展，这些因素都给国内的工业产品设计带来了新的挑战。
目前我国企业的产品设计理念和方法过于陈旧，不少企业仍旧依靠批量化、低成本生产的生产模式来寻求利益的最大化，忽略了现代消费水平的提高以及人们消费观念的转变，导致大量外观同质化的产品在市场中的竞争力逐步下滑。再加上部分中小企业处于发展时期，为追求低投入、高产出，产品设计中也出现不少跟风知名品牌的现象，造成产品功能、外观等缺乏新意，质量问题更是无法保证。在当前工业产品设计行业中，同类产品设计大同小异、缺乏原创的现象是普遍存在的，这与企业产品设计理念落后于时代的发展息息相关，不少企业的产品设计投入资金不足，缺乏长远规划，品牌意识薄弱。另外，在我国产品设计的维权制度和专利制度并不完善，据数据显示我国拥有自主知识产权核心技术的企业仅占万分之三，申请专利的企业也仅占1%，可见我国当前的工业产品设计依旧存在许多弊端，因此采用新的工业产品设计理念和方法也越来越迫切。
2、工业产品设计理论与方法的发展趋势
随着信息时代的到来，现代工业产品设计的理论与方法在新的时期被赋予了新的要求，国外许多科技工作者也对产品设计理论与方法的未来发展趋势进行了大量的研究工作，并取得了一定的成就，因此我国可以结合国外研究成果与自身的发展优势，创新产品设计理念与方法，以提高工业产品设计的优越性。以下介绍了工业产品设计理论与方法的几种主导发展趋势：
2.1在科学发展观和自主创新指导下的设计理论与方法
科学发展观要求社会经济的发展必须遵循协调一致、可持续的基本原则，科学发展观和自主创新指导下的工业产品设计理论与方法也需要遵循这一基本原则。因此，在现代工业产品设计中环境因素是设计者必须考虑的重要问题，产品设计要求做到将污染和能源消耗降到最低，要求产品功效达到最高，并且根据这些要求提出了绿色设计的理念，同时绿色设计也成为科学发展观特别强调的研究方向。实际上，绿色设计的理念就是通过工业产品的设计来协调人类社会发展与保护自然之间关系，可见这种可持续的产品设计理念能够达到环境效益与经济效益的高度统一。未来社会的发展会越来越关注人类赖以生存的地球环境，因此绿色设计的理念会发展成为日后工业产品设计理念与方法的主导方向。
2.2面向产品质量、成本或寿命的设计理论与方法
在这类设计法中主要包括三次设计法，即设计工作方面的系统设计、参数设计及容差设计三个层面，上世纪七十年代还提出了全性能优化设计法，这种设计方法主要侧重于对产品设计的性能方面的要求，同时期提出的还有功能优化设计法，所强调的是产品功能的优化，针对产品的寿命方面还提出了全生命周期优化设计法。上述这些产品设计理念与方法各有各的特点，区别就在于产品的侧重点不同，优势也不同，在现代工业产品设计理念与方法创新中，可以将它们的不同优势与特点集于一身，在产品设计中追求产品外观改造的同时不忽视产品性能的完善。
2.3面向产品广义质量或产品全部功能及性能的综合设计法
面向产品广义质量或产品全部功能及性能的综合设计法在日后的产品设计中会越来越受到关注，原因就在于综合设计法能够改变产品设计仅仅考虑产品质量、性能或造型某一方面带来的弊端，它能够将产品的广义质量作为追求的主要目标，面向产品功能或性能的总体化方向发展，同时可以达到在较大的范围和程度上满足用户对产品各个方面的要求。可以说这种综合设计方法将产品设计中的方方面面都包含在内，比如以满足产品功能为主要目标的功能优化设计，以提高产品结构性能为主要目标的动态优化设计，以提高产品工作性能为目标的智能优化设计以及以提高产品工艺性为目标的可视优化设计等，这些设计方法几乎囊括了产品的各个方面，共同构成了产品设计的综合设计法。另外这种设计方法将整体优化的理论带入其中，极大的促进了工业产品设计理论与方法的进步。
3、 结语
通过上文对工业产品设计理念与方法的探究，可见要想提高中国工业产品设计的市场竞争力，就必须摆脱产品设计传统落后的经营理念与管理方法，开辟产品设计新思路。同时上文也提出了工业产品设计理念与方法的未来发展趋势，对日后产品设计的创新具有一定的借鉴意义。（作者单位：湖北工业大学工程技术学院）
参考文献：
[1]李军宁;张菲菲;陈渭;谢友柏;产品设计理论与方法研究的现状和展望[J].机械制造.2015（2）：1-4
[2]荆洪英;张利;闻邦椿;产品设计理论与方法研究综述[J].机械科学与技术2009（8）：999-1004
