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創(chuàng)新設(shè)計是創(chuàng)新理念和設(shè)計實踐的結(jié)合。為了對創(chuàng)新設(shè)計內(nèi)在規(guī)律、外在表現(xiàn)形式更加深入的加以了解,從而為系統(tǒng)指導設(shè)計尤其是創(chuàng)新設(shè)計奠定基礎(chǔ),從創(chuàng)新設(shè)計理論方法、思維與建模及沖突問題消解等幾個方面的發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹,為促進設(shè)計創(chuàng)新的產(chǎn)生提供有益的參考。
關(guān)鍵詞:
創(chuàng)新設(shè)計;理論方法;沖突消解;設(shè)計思維與建模
中圖分類號:
F27
文獻標識碼:A
文章編號:16723198(2015)09007502
0引言
設(shè)計是把一種計劃、規(guī)劃、設(shè)想通過某種形式表達出來的活動過程。創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力,利用人類已有的相關(guān)科技成果進行創(chuàng)新構(gòu)思,設(shè)計出具有科學性、創(chuàng)造性、新穎性及實用成果性的一種實踐活動。創(chuàng)新設(shè)計是產(chǎn)品進化的直接原動力,涉及了多方位、多領(lǐng)域、多層次設(shè)計要素的綜合集成,體現(xiàn)了需求定性要求的量化轉(zhuǎn)換,決定了產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的方向和目標。創(chuàng)新設(shè)計的范圍涵蓋了產(chǎn)品全生命周期的各個階段。國內(nèi)外專家學者對創(chuàng)新設(shè)計理論方法、思維與建模及沖突問題消解等方面都做了大量的研究,并取得了很大的研究成果和應用價值。
1創(chuàng)新設(shè)計理論方法研究現(xiàn)狀
自1912年創(chuàng)新理論提出以來,創(chuàng)新理論在不斷的完善及應用研究在不斷的深化過程中,逐步形成技術(shù)創(chuàng)新的專業(yè)化、綜合化、智能化及簡捷化發(fā)展思想。且在創(chuàng)新設(shè)計方面,原來所使用的創(chuàng)新方法如仿生法(Bionic Design)、形象思維法、陣列法和智爆法等基于認知的方法(Cognitive Approach),隨著計算機在設(shè)計領(lǐng)域的廣泛應用,有逐漸向基于系統(tǒng)的方法(system Approach)方向發(fā)展的趨勢。
1.1基于認知方法研究
對于產(chǎn)品創(chuàng)新思考的過程,通常包含發(fā)現(xiàn)并確定創(chuàng)新問題,生成解決問題的創(chuàng)新想法,選擇、發(fā)展并確定創(chuàng)新方案等思考階段。對創(chuàng)新從認知的角度進行分析開始較早,這方面的研究也較多,如英國學者T.J.Howard,美國的Janet.L等。
1.2基于系統(tǒng)方法研究
德國的Pahl和Beitz提出的普適設(shè)計方法學(Comprehensive Design Methodology,CDM)為設(shè)計員在每一個設(shè)計階段建立了工作步驟計劃。公理性設(shè)計(Axiomatic Design,AD)是由美國麻省理工學院(MIT)的Suh提出的一種設(shè)計決策方法。質(zhì)量功能配置(Quality Function Deployment,QFD)則是將用戶需求轉(zhuǎn)化為設(shè)計需求、工藝要求等多層次演繹的分析方法。另外,最有名氣的還是前蘇聯(lián)G.S. Altshuler領(lǐng)導的研究小組提出的發(fā)明問題解決理論(Theory of Inventive problem Solving,TRIZ)。
此外,美國學者Carayannis和Coleman提出的新的復雜產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新工程設(shè)計方法;Goldenberg提出的創(chuàng)造性模板方法;John提出的組合創(chuàng)造方法;新加坡學者Jiao和美國的Helande和Khalid等研究了情感設(shè)計;英國學者Ammon Salter和David Gann,美國學者Galanakis等對創(chuàng)新設(shè)計過程中不同學習機制、動機、問題解決及各方面的局限性等方面進行了分析。
2創(chuàng)新設(shè)計思維與建模研究現(xiàn)狀
近年來很多學者著重在創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新技法、創(chuàng)新設(shè)計建模等方面進行了研究。
2.1在產(chǎn)品創(chuàng)造性思維方面
由浙江大學潘云鶴教授提出的基于空間探索的創(chuàng)造性設(shè)計方法通過類比的設(shè)計,將新的結(jié)構(gòu)、行為等從設(shè)計需求引入目標設(shè)計中。通過采用設(shè)計目錄法對復雜技術(shù)產(chǎn)品進行了智能優(yōu)化,浙江大學馮培恩教授提出了機械廣義優(yōu)化設(shè)計的理論框架和學科體系。山東大學陳洪武則依據(jù)分解重構(gòu)理論和生物基因工程,提出了機械產(chǎn)品基因工程設(shè)計理論。浙江工業(yè)大學趙燕偉教授依據(jù)可拓學理論,根據(jù)菱形思維的一些特點,提出了基于多級菱形思維模型的方案設(shè)計新方法。
2.2在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計建模和開發(fā)方面
上海交通大學蔡鴻明和何援軍利用樹結(jié)構(gòu),結(jié)合設(shè)計實例,構(gòu)建出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹模型。面向機械創(chuàng)新設(shè)計的概念結(jié)構(gòu)模型,由西安電子科技大學的馮力和葉尚輝提出,解決目前基于特征的機械結(jié)構(gòu)模型還難以適應結(jié)構(gòu)演化的需要。北京航空航天大學鄧家提教授為了建立支持產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的新一代設(shè)計自動化技術(shù)系統(tǒng),則帶來了一個名為“三葉草(Clover)”的設(shè)計自動化系統(tǒng)概念模型。
在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程中,創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計問題的可視化、形式化建模對于設(shè)計團隊的協(xié)同性和效率起著重要作用。且創(chuàng)新思維的可貫徹性與創(chuàng)新設(shè)計問題求解的可追溯性很大程度上決定了產(chǎn)品的研發(fā)周期和產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方向控制的可修正性。
3創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
3.1國外研究現(xiàn)狀
國外較早就已經(jīng)開展了創(chuàng)新設(shè)計方面的研究,許多大公司已經(jīng)開發(fā)出了基于TRIZ理論的創(chuàng)新設(shè)計軟件。
美國的Invention Machine公司研究開發(fā)出了基于TRIZ的計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計軟件TechOptimizer,它是基于知識的創(chuàng)新工具,將TRIZ的原理與其知識庫緊密結(jié)合,為設(shè)計者提供高質(zhì)量的設(shè)計思路。
美國Ideation International公司也研究開發(fā)出了基于TRIZ的計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計軟件 Innovation Workbench。它被稱為可攜式專家智慧系統(tǒng)的專業(yè)創(chuàng)新軟件,其最大的特點是內(nèi)含一個分析知識轉(zhuǎn)換的問題形成器(Problem Formulator),并廣泛應用于管理流程或工程中。
3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀
國內(nèi)對創(chuàng)新設(shè)計的研究起步較晚,技術(shù)方面有待進一步完善,高等院校的研究更多些。
北京億維訊公司開發(fā)了Pro/Innovation創(chuàng)新設(shè)計平臺及創(chuàng)新能力拓展平臺。河北工業(yè)大學檀潤華通過對TRIZ的深入研究,開發(fā)出了Invention tool,天津大學徐燕申教授和林岳等人也開發(fā)出了自己的創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)。
產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)的應用研究是創(chuàng)新設(shè)計理論與方法轉(zhuǎn)化的直接體現(xiàn),因此,創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)的開放性高、去專業(yè)限制好、形式化描述強、可視化操作簡捷、穩(wěn)定性好是該系統(tǒng)的發(fā)展方向及廣泛被應用的前提條件。
4創(chuàng)新設(shè)計沖突問題協(xié)調(diào)方法研究現(xiàn)狀
創(chuàng)新設(shè)計沖突消解過程是一個不斷化解設(shè)計矛盾、反復協(xié)調(diào)多設(shè)計目標與約束、變對立設(shè)計為共存設(shè)計的復雜演化過程。目前產(chǎn)品設(shè)計中的沖突問題消解大多集中在協(xié)同設(shè)計、并行設(shè)計、公理設(shè)計和多目標優(yōu)化設(shè)計等領(lǐng)域中,采用的沖突消解方法主要包括以下方面:
4.1基于規(guī)則推理的沖突協(xié)調(diào)方法研究
設(shè)計中的沖突問題一般較為復雜,涉及到產(chǎn)品整個生命周期和多個相關(guān)領(lǐng)域知識,在這種情況下基于規(guī)則和實例推理的沖突協(xié)調(diào)支持庫較難構(gòu)建,但它能快捷而高效地解決一些常規(guī)的、耦合度較低的沖突問題。趙陽運用一種快速的規(guī)則匹配算法,提出了一種基于規(guī)則推理的沖突消解體系架構(gòu)。Wong和Klein,指出領(lǐng)域知識通??梢酝ㄟ^規(guī)則形式表達以形成知識庫,在推理機制下進行沖突協(xié)調(diào),從而提出了基于知識的沖突協(xié)調(diào)方法。
4.2基于協(xié)商、回溯的沖突協(xié)調(diào)方法研究
Pena-Mora綜合應用協(xié)商理論和博弈論設(shè)計開發(fā)協(xié)商系統(tǒng)。Shan-Lin Yang等提出了一種信念函數(shù)間的一致度方法,其目的是為減少信念函數(shù)間沖突測度的內(nèi)在差異性。浙江大學魏寶剛對DAI系統(tǒng)中主體間的結(jié)構(gòu)沖突進行分析,提出了協(xié)商沖突消解策略。徐文勝等提出了一種基于標準滿意度空間的并行工程沖突協(xié)商的方法。
4.3基于TRIZ理論的沖突協(xié)調(diào)方法研究
臺灣的張祥唐等針對技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境保護方面的沖突問題,糅合TRIZ與生態(tài)創(chuàng)新的觀點,構(gòu)建出沖突問題協(xié)調(diào)的CAD軟件,同時用一些成功的產(chǎn)品實例驗證了生態(tài)設(shè)計工具的實用性。日本的Yamashina等全面結(jié)合質(zhì)量功能配置QFD和TRIZ方法,形成了一種叫創(chuàng)新產(chǎn)品發(fā)展過程(Innovative Product Development Process)的沖突協(xié)調(diào)方法,此法可系統(tǒng)性的對產(chǎn)品進行創(chuàng)新。
4.4基于可拓學的沖突協(xié)調(diào)方法研究
可拓學是用形式化的模型研究事物拓展的可能性和開拓創(chuàng)新的規(guī)律與方法,并用于解決矛盾問題的科學。國內(nèi)外可拓學研究工作目前已形成由可拓論、可拓方法和可拓工程構(gòu)成的學科體系,并已在諸如機械等領(lǐng)域進行了應用的嘗試。廣東工業(yè)大學的楊春燕提出了可拓策劃的理論和方法,構(gòu)建“化對立為共存”的策劃創(chuàng)意。劉飛、曹華軍等提出基于可拓理論的綠色制造實施方案設(shè)計方法。譚建榮、馬輝等通過設(shè)計事元、物元對產(chǎn)品設(shè)計知識單元進行描述,給出了面向產(chǎn)品設(shè)計過程的設(shè)計知識重用模型。對于產(chǎn)品配置效率低難以變型等矛盾問題,樓健人提出了產(chǎn)品層次可拓配置設(shè)計方法。然而,針對復雜多變的低碳設(shè)計過程的沖突問題,各設(shè)計域、設(shè)計因素之間如何進行知識關(guān)聯(lián)、拓展、轉(zhuǎn)換和推理,如何實現(xiàn)低碳設(shè)計定性表達與定量求解算法的智能化,尚缺乏嚴格、可行的研究支持,可拓設(shè)計邏輯發(fā)展也還處于起步階段,對于它的研究應該就是下一個熱點了。
因此,結(jié)合兩種或者兩種以上矛盾問題消解方法去求解現(xiàn)代產(chǎn)品快速響應設(shè)計中的復雜問題是可行的也是必須的。在充分發(fā)揮每種沖突消解方法的優(yōu)勢情況下,實現(xiàn)不同方法的優(yōu)勢互補是研究的創(chuàng)新點也是難點。
參考文獻
[1]檀潤華.創(chuàng)新設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.
依據(jù)科學的調(diào)查數(shù)據(jù)所顯示,我國在十六歲以下的兒童共計有三億多,幾乎占據(jù)著我國人口比例的百分之二十左右。從人口比例中就可以看出我國兒童用品市場很大,也存在著巨大的消費潛力。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快,人們生活水平的不斷提升,家長對于兒童教育,以及兒童生活質(zhì)量提升方面的投資也逐漸加大。對于兒童產(chǎn)品的選擇家長也越來越為重視,對于產(chǎn)品的健康性和安全性也提出了更多要求。為了滿足兒童產(chǎn)品市場發(fā)展的實際需求,必須要充分發(fā)揮創(chuàng)新能力,注重兒童產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計,這樣才能使得產(chǎn)品生產(chǎn)獲得家長的青睞。本文就是對現(xiàn)代兒童產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計進行深入研究,希望對相關(guān)人員有所啟示。
關(guān)鍵詞:
現(xiàn)代;兒童產(chǎn)品;創(chuàng)新設(shè)計
引言
如今家長對于孩子的教育問題非常關(guān)注,對于兒童產(chǎn)品設(shè)計也提出了更多地要求。對我國兒童產(chǎn)品市場流通的產(chǎn)品進行深入調(diào)查發(fā)現(xiàn),其中存在著較多不足之處,產(chǎn)品價格較高、應用周期短暫,不僅加重了家庭負擔,對于兒童身心健康發(fā)展起到了影響也較小。設(shè)計人員在兒童產(chǎn)品設(shè)計過程中,還需要注重兒童產(chǎn)品的創(chuàng)新性,保證兒童產(chǎn)品可以滿足現(xiàn)代兒童生長發(fā)展的實際需求。所以對現(xiàn)代兒童產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新進行研究是具有現(xiàn)實意義的,下面就對相關(guān)內(nèi)容進行詳細闡述。
一、基于創(chuàng)新性設(shè)計理念的兒童產(chǎn)品設(shè)計
1、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理念在兒童產(chǎn)品設(shè)計中的作用
產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理念鼓勵設(shè)計人員進行精品設(shè)計,注重產(chǎn)品的創(chuàng)新,縮減產(chǎn)品生產(chǎn)的成本投入,在兒童產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和銷售價格方面都可以獲得家長的認可,并且滿足預期希望達到的市場效應。提升兒童產(chǎn)品的市場競爭力,加強企業(yè)品牌文化建設(shè)等等。雖然兒童用品市場存在著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ鞘袌龈偁幰彩欠浅<ち业?,企業(yè)想要在激烈的市場競爭中脫穎而出,占據(jù)有利地位,必須要注重兒童產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新。只有這樣才能使得企業(yè)跟緊時展的腳步,保證企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。企業(yè)需要明確兒童產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量控制的重要性,積極的承擔起相應的責任和義務,這樣才能幫助企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟效益和社會名譽。
2、基于產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理念的兒童產(chǎn)品設(shè)計要求
相關(guān)設(shè)計人員在對兒童產(chǎn)品進行創(chuàng)新設(shè)計的過程中,需要堅持以人為本的設(shè)計理念,將兒童的實際需求作為產(chǎn)品設(shè)計的核心,使得產(chǎn)品設(shè)計符合兒童心理和生理的基本特點。兒童產(chǎn)品在外觀上可以滿足兒童的審美需求,促進兒童產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提升。企業(yè)在對兒童產(chǎn)品進行開發(fā)的過程中,需要考慮的內(nèi)容眾多,其中包括產(chǎn)品的使用周期、質(zhì)量標準和應用環(huán)境。還需要考慮產(chǎn)品應用后是否會對自然環(huán)境造成污染,如何對產(chǎn)品進行回收再利用,盡可能的提升資源和能源的應用效率,避免兒童產(chǎn)品在生產(chǎn)和應用過程中對資源和能源造成浪費,盡可能的縮減產(chǎn)品生產(chǎn)的成本投入,保證兒童產(chǎn)品具有創(chuàng)新性特點[1]。
二、現(xiàn)代兒童產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計原則分析
1、產(chǎn)品設(shè)計可調(diào)節(jié)性,提升兒童產(chǎn)品應用周期
人們在處于兒童階段時,身體發(fā)育是非常迅速的,兒童產(chǎn)品的更換速度也會非常的快。如果家長頻繁的對兒童產(chǎn)品進行更換,不僅會增加家庭的開銷,同時還會造成資源浪費。想要對此問題進行有效改善,就需要對兒童產(chǎn)品設(shè)計進行創(chuàng)新。設(shè)計人員需要考慮增強兒童產(chǎn)品的適應性,該產(chǎn)品不僅可以在兒童時期應用,同時在兒童上學期間以及成年后都可以繼續(xù)應用,但是這一理念的實現(xiàn)具有很高難度性,甚至可以說是不切實際的。但是現(xiàn)在市場中出現(xiàn)了針對兒童某一生長發(fā)育階段推出的產(chǎn)品,可以依據(jù)兒童成長對產(chǎn)品進行調(diào)節(jié),使得產(chǎn)品適應性得到一定提升。在實際設(shè)計過程中,設(shè)計人員還需要考慮產(chǎn)品如何與其它類型的兒童產(chǎn)品進行組合應用,或者產(chǎn)品自身存在重置組合的特點,使得兒童產(chǎn)品可以實現(xiàn)多種用途。在此過程中還能培養(yǎng)兒童的動手能力和思考能力,對于促進兒童智力開發(fā)有著積極影響[2]。
2、注重兒童產(chǎn)品的經(jīng)濟性
對兒童產(chǎn)品設(shè)計進行簡化、優(yōu)化,縮減兒童產(chǎn)品生產(chǎn)的成本投入,降低兒童產(chǎn)品的市場銷售價格。設(shè)計人員在對兒童產(chǎn)品進行設(shè)計過程中,需要盡可能的對產(chǎn)品進行簡化、優(yōu)化設(shè)計,這不僅可以促進我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實,對于保證企業(yè)的經(jīng)濟效益也有著積極影響。兒童產(chǎn)品的加工方式不要太過于復雜,拋棄以往無用的功能,以及其中過于復雜化的裝飾,使得兒童產(chǎn)品可以回歸于精簡。這樣不僅可以避免資源浪費,還可以節(jié)約企業(yè)運行成本,幫助家庭縮減兒童產(chǎn)品開資。合理的價格使得兒童產(chǎn)品更容易被消費者接受,幫助企業(yè)在市場中占據(jù)一定份額。
三、結(jié)語
現(xiàn)階段我國兒童市場規(guī)模較大,具有著很大的利益空間。但是對于我國兒童產(chǎn)品生產(chǎn)進行深入調(diào)查發(fā)現(xiàn),創(chuàng)新意識缺乏,而且生產(chǎn)成本過高,不僅對兒童產(chǎn)品市場發(fā)展造成了不理影響,對于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也造成了嚴重損害。只有注重兒童產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新,才能使得產(chǎn)品可以獲得消費者的青睞,促進企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]王白鴿,劉子建.關(guān)于兒童產(chǎn)品設(shè)計的探討[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新.2011(01):15-17.
[2]鄭祎峰,計靜.兒童產(chǎn)品的環(huán)保設(shè)計策略[J].藝術(shù)與設(shè)計(理論).2011(09):101-102.
[3].薛青,陳穎.基于可持續(xù)設(shè)計理念的兒童產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計策略研究.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新[J].2014-07-28.
關(guān)鍵詞:竹產(chǎn)品;創(chuàng)新設(shè)計;綠色產(chǎn)業(yè);文化創(chuàng)意
一、竹產(chǎn)品設(shè)計的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
中國的毛竹產(chǎn)量居于世界首位,隨著時代的發(fā)展,人與自然和諧相處的理念深入人心,在這種國際大環(huán)境,易種植易繁殖生長周期短的竹子在資源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護中有著重要的意義。追溯我國竹制品運用起源,在我國古代竹材料主要運用于住宅的建筑材料和日常生活用品中,如桿欄式的建筑、炊飲器具、消暑用具、家具等。分析國內(nèi)的家居市場中竹制品的應用現(xiàn)狀,現(xiàn)在的竹產(chǎn)品主要應用范圍很廣泛,特別是運用在地板,隔斷,茶具與家具中,但是很多消費者對文化創(chuàng)意類竹產(chǎn)品的功用還很陌生。文化創(chuàng)意產(chǎn)品其創(chuàng)意來自文化的產(chǎn)品設(shè)計,主要是透過文化器物本身所蘊含的文化因素,予以分析轉(zhuǎn)化成設(shè)計要素,并運用設(shè)計為這文化因素尋求一個符合現(xiàn)代生活形態(tài)的新形式,并探求其使用后對精神層面的滿足。現(xiàn)代家居環(huán)境倡導簡潔“綠色”設(shè)計理念,竹產(chǎn)品作為東方文明的象征以其別具一格的審美性和環(huán)保性越來越凸顯其優(yōu)勢,受到很多消費者尤其是知識階層人士的青睞,竹材銷售市場從南至北逐步擴大,但總的來說我國文化創(chuàng)意類竹產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模仍然不大,反觀國外的竹制品市場已經(jīng)把擁有竹制品作為一種時尚生活,竹制品暢銷東南亞與歐美市場。對比國外竹產(chǎn)品市場,國內(nèi)市場尚未形成氣候,當然這同企業(yè)與媒體推廣力度不夠也有很大關(guān)系。從美學角度講,竹產(chǎn)品是觀賞與公共藝術(shù)、科技與生活美學、互動與文化旅游的共同審美結(jié)果,將傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代美學跨界融合,通過創(chuàng)新生活的復興,如材料的利用與再利用,是竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。[1]在造型方面我國的竹產(chǎn)品設(shè)計形式還很單一,技術(shù)方面還可以多研究以運用到竹材設(shè)計上面,制竹的工藝技術(shù)還有待提升,因此竹材料有很多市場潛力等待我們挖掘。本文以新的時代大環(huán)境為立足點,對竹產(chǎn)品的傳統(tǒng)應用方式進行新認識,在色彩與造型設(shè)計方面的探討新思路。
二、對文化創(chuàng)意類竹產(chǎn)品的設(shè)計探索
(一)竹制燈具的設(shè)計案例
(如圖1)竹材具有自然天成的特性,其紋理具有吸收紫外線的功能,其色澤高雅,柔和溫馨,可減少近視的發(fā)生,竹材自然的顏色和特殊的紋理是典雅與高貴象征。由此可見竹材的優(yōu)良特性是竹材拓寬應用的基礎(chǔ),在發(fā)揚其優(yōu)良特性的同時我們要認識竹材作為成型材料結(jié)構(gòu)不均勻、壁薄中空難加工、耐久性差、易變形褪色等缺點使其應用受到極大阻礙。所以在滿足產(chǎn)品功能造型條件下,忠于原材料,維持竹材的自然形態(tài),展示竹材的自然美,才能使產(chǎn)品達到與自然融合的設(shè)計內(nèi)涵和語義。[2]竹筒燈具的設(shè)計運用竹子柱體外形與可再生的特性結(jié)合易操作加工的特點。制作時首先用切割鋸切割竹筒;然后用砂輪機削皮;后用粗打磨機對竹產(chǎn)品雛形進行粗打磨、塑形;再用細打磨機對竹產(chǎn)品進行細打磨、拋光;用擴孔機對竹面進行開孔、擴孔,還可以根據(jù)竹子的柱形和中空特征,對一節(jié)完整的竹子進行切割成兩部分,利用圓軸把兩部分連接,組合可調(diào)節(jié)的臺燈,也可將燈泡安置在竹子的下半部分,利用竹節(jié)固定燈泡;上半部分內(nèi)置反光紙,使光線柔和、覆蓋范圍更大,當臺燈閉合時是一節(jié)完整的竹子,體積小,收納方便,整體性強。如圖所示竹材本身融于空間的自然性強,增加了臺燈的觀賞性,還可以通過竹筒削皮、打薄、打孔等制作工藝,制作出具有現(xiàn)代風格的竹制吊燈燈罩,將現(xiàn)代家居的形態(tài)由古老的竹材呈現(xiàn),碰撞出復古又藝術(shù)感十足的典雅美感。
(二)文具類產(chǎn)品的設(shè)計案例
(如圖2)竹子空心象征品格虛心能自持,竹的特質(zhì)彎而不折,折而不斷,象征柔中有剛的做人原則,竹節(jié)必露,竹梢拔高,象征做人高風亮節(jié),勞動人民在長期生產(chǎn)實踐和文化活動中,把竹子的生物形態(tài)特征總結(jié)升華成了一種做人的精神風貌,其內(nèi)涵已形成中華民族品格、稟賦和美學精神的象征。設(shè)計竹產(chǎn)品時賦予其能夠代表中華文明的“境界”,并將中國傳統(tǒng)設(shè)計文化的精髓傳承,重構(gòu)綿延數(shù)千年的民族情感,這也是設(shè)計中不可忽視的方面。[3]竹材色澤柔和、紋理清晰、手感光滑、富有彈性,將竹材作為文具不僅能給人以良好的視覺,嗅覺和觸覺感受,還有助于提升青少年的審美觀和審美意識,回歸中國文化氛圍。如圖所示我們可將竹材制作成為竹制筆架設(shè)計,造型設(shè)計的創(chuàng)意點是以南方部分地區(qū)特有的竹瓦屋頂為設(shè)計靈感,將半圓弧截面的竹筒正負交接,凸面用開孔器開孔插筆,用激光切割出橫向槽,可放置便簽紙或名片等;凹面可水平放置其他學習用具,在竹材漂白時可用雙氧水對竹材料進行漂白;還可用碳烤機器對竹材料進行高溫加熱,以防止變形、開裂;最后再用激光切割機于對竹材料進行精致的雕刻及鏤空造型。還可用竹條或竹片編制插筆網(wǎng)格來固定筆將竹材制作成為便攜筆筒設(shè)計筆筒,以解決常見筆筒和筆盒無法固定筆具而導致筆具受損的現(xiàn)象,在底層加入竹炭填充物,盡可能起到一定隔潮,保護筆具的作用。竹材小硯臺此設(shè)計利用竹的圓柱特性,在圓形的硯臺內(nèi)部是一個小型的CD播放器,可以在書畫過程中享受優(yōu)美的音樂。竹筒杯托設(shè)計(用擴孔機打孔,加強杯子擺放形式的美感。杯托可制作成適用于不同杯型的尺寸大小,起到隔熱的效果,設(shè)計的創(chuàng)意之處在于結(jié)合了女性身材曲線的線條美)使曲線型與竹子的直線型形成對比,也體現(xiàn)了柔與剛的結(jié)合。拓展思維我們還可以將創(chuàng)意竹尺設(shè)計竹筒與日歷相結(jié)合制作;還可以運用竹筒截面半圓弧的造型特征制作竹筒照片夾,設(shè)計一款簡單、輕便的桌面照片夾;還可用竹筒的柱狀特性使各圓柱體以軸實現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)式的開啟和閉合來制作竹制收納筒設(shè)計,以進行小件物品的收納;依據(jù)材料外形可根據(jù)密碼鎖的形式來設(shè)計竹筒日歷設(shè)計。前面的案例主要是運用竹材料物理上的改變來進行設(shè)計,這是一種原生態(tài)的用法,竹材料的可塑性很強,我們還可以改變它的物理屬性將其運用到板材中如木地板、竹茶臺、家具材料中,在日常生活中嘗試用竹纖維用做布料或紙張的材料都是很好的應用方式。
(三)家居產(chǎn)品的設(shè)計案例
(如圖3)竹材具有自動調(diào)節(jié)及保持溫度,在通過高溫蒸煮、漂白、碳化后,除去竹纖維內(nèi)所有營養(yǎng)物質(zhì),完全破壞蛀蟲和細菌的生存條件可使竹材不霉變,針對南方部分地區(qū)的多雨氣候?qū)⑵溆米髦裢惨录芤彩菢O好的運用形式,將竹筒縱向斷開鏈接一端進行開合,竹筒外壁激光切割線槽,通過線和掛鉤將開啟的竹筒定型,實現(xiàn)衣架功能,在閉合時可將雨衣或衣物置于竹筒內(nèi)收納便于攜帶。竹制簡易收納臺根據(jù)竹子圓筒形的特性,將其切割成兩半,根據(jù)大小的比例配合,使其既可以方面攜帶,又可美觀的開啟,既承載了收納物品的作用,又美觀大氣,無論放在書桌或是課桌上都及其方便。竹材具有吸音隔聲、除低音、壓殘響和縮短殘音時間的功能,能有效摒除雜聲還使用者一片寧靜心境,將其設(shè)計為竹質(zhì)理線器可解決日常排插線路雜亂容易繞在一起的問題,理線器的竹筒外殼對插排也起到了到保護作用?!耙槐磺鍍簟彼|(zhì)凈化杯蓋產(chǎn)品利用竹炭濾網(wǎng)進行濾水,杯蓋底部嵌有螺紋可與礦泉水瓶結(jié)合,杯蓋可將山泉過濾至礦泉水瓶中直接飲用,其過濾網(wǎng)可更換以方便重復使用,安全衛(wèi)生還可減少氣喘,過敏癥的發(fā)生。在造型受限的產(chǎn)品中我們可以以竹材為基本材料,用其他材料來代替某部件,如木材、金屬、塑料、陶瓷、玻璃、織物、皮革、紙材、橡膠、石材等材料,可以彌補竹材料加工和材料性質(zhì)的缺陷,設(shè)計方法上以竹材為主體與原產(chǎn)品原有的塑料、金屬等相結(jié)合,在細節(jié)上配以皮革、織物類材質(zhì),更加突出產(chǎn)品的質(zhì)感增加產(chǎn)品的親和力,讓產(chǎn)品富有情感。[4]竹材料有益于人體保健視力,減少家居空間的噪音,避免過敏性氣喘癥,預防風濕關(guān)節(jié)炎的作用,同時以竹為材料可以保護環(huán)境,也能避免甲醛對人體的危害。
結(jié)語
【關(guān)鍵詞】機械創(chuàng)新,設(shè)計,研究
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
一、前言
近年來,我國在機械創(chuàng)新設(shè)計雖然取得了飛速發(fā)展,但依然存在一些問題和不足需要改進,在建設(shè)創(chuàng)新型社會的新時期,加強對機械創(chuàng)新設(shè)計及其研究,對確保機械創(chuàng)新設(shè)計水平的提高有著重要意義。
二、機械創(chuàng)新設(shè)計的概述
1.機械創(chuàng)新設(shè)計的研究對象
所謂機械創(chuàng)新設(shè)計(MechanicalCreativeDesign,MCD)是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力,利用人類已有的相關(guān)科學技術(shù)成果(含理論、方法、技術(shù)原理等),進行創(chuàng)新構(gòu)思,設(shè)計出具有新穎性、創(chuàng)造性及實用性的機構(gòu)或機械產(chǎn)品(裝置)的一種實踐活動。它包含兩個部分:一是改進完善生產(chǎn)或生活中現(xiàn)有機械產(chǎn)品的技術(shù)性能、可靠性、經(jīng)濟性、適用性等;二是創(chuàng)造設(shè)計出新機器、新產(chǎn)品,以滿足新的生產(chǎn)或生活的需要。由于MCD過程凝結(jié)了人們的創(chuàng)造性智慧,因而其產(chǎn)品無疑應是科學技術(shù)與藝術(shù)結(jié)晶的產(chǎn)物,具有完滿的美學性。
2.MCD與常規(guī)設(shè)計及發(fā)明創(chuàng)造的關(guān)系
(一)、MCD與常規(guī)設(shè)計
機械設(shè)計一般可分為方案結(jié)構(gòu)設(shè)計、運動設(shè)計及動力設(shè)計三個階段,其中,方案結(jié)構(gòu)設(shè)計最需要創(chuàng)造性,設(shè)計難度也最大。常規(guī)設(shè)計一般是在給定機械結(jié)構(gòu)或只對某些結(jié)構(gòu)作微小改動的情況下進行的,其主要內(nèi)容是進行尺度設(shè)計及動力設(shè)計。工廠生產(chǎn)中的非標準件設(shè)計已含有較多的創(chuàng)新設(shè)計成分。而相對傳統(tǒng)設(shè)計而言,MCD特別強調(diào)了人在設(shè)計過程中,特別是在方案結(jié)構(gòu)設(shè)計階段中的主導性及創(chuàng)造性作用。
(二) 、MCD與機械的創(chuàng)造發(fā)明
機械的創(chuàng)造發(fā)明大多屬于機械結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計。創(chuàng)造發(fā)明過程及方法的專著已有問世,但大多是作宏觀概括的論述,缺少具體的可操作性。MCD要完成的一個核心內(nèi)容就是要探索機械產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)明的機理、模式及方法,要具體描述機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的過程,并將之程
3.機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)
機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)(MCD)是一門有待開創(chuàng)發(fā)展的新的設(shè)計技術(shù)和方法,它和機械系統(tǒng)設(shè)計(SD)、計算機輔助設(shè)計(CAD)、優(yōu)化設(shè)計(OD)、可靠性設(shè)計(RD)、摩擦學設(shè)計(FD)、有限元設(shè)計(FED)等一起構(gòu)成現(xiàn)代機械設(shè)計方法學庫,并吸收鄰近學科有益的設(shè)計思想與方法。人們對后面六種設(shè)計理論和方法的研究較為深入且都已有專著問世,但隨著認識科學、思維科學、人工智能、專家系統(tǒng)及人腦研究的發(fā)展,MCD正在日益受到專家學者的重視。一方面,認識科學、思維科學、人工智能、設(shè)計方法學、科學技術(shù)哲學等已為MCD提供了一定的理論基礎(chǔ)及方法;另一方面,MCD的深入研究及發(fā)展有助于揭示人類的思維過程、創(chuàng)造機理等前沿課題,反過來促進上述科學的發(fā)展,實現(xiàn)真正的機械專家系統(tǒng)(MES)及智能工程(IE)。因此,MCD是MES、IE等學科深入研究發(fā)展進程中必須解決的一個分支,它要求能真正為發(fā)明創(chuàng)造新機械和改進現(xiàn)有機械性能提供正確有效的理論和方法。
三、機械創(chuàng)新設(shè)計研究的意義
開展MCD研究不僅具有重要的理論學術(shù)價值,而且具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。MCD的深入研究將為人們發(fā)明創(chuàng)造新機器、新機械提供有效的理論和方法。MCD研究必然要涉及人的思維過程、創(chuàng)造機理及過程等研究內(nèi)容,因此MCD研究能加速機械專家智能化,實現(xiàn)真正的“專家”系統(tǒng),在加速機械設(shè)計水平向自動化、智能化、最優(yōu)化、集成化實現(xiàn)過程中可以作出自己的貢獻。
創(chuàng)新設(shè)計的機械產(chǎn)品,必定在其原理確定階段經(jīng)過反復的綜合選擇,結(jié)構(gòu)上或尺度設(shè)計上必定蘊含了較高的創(chuàng)造性,也即必定含有較高的關(guān)鍵技術(shù)附加值,因此產(chǎn)品不僅具有優(yōu)越的使用性能,而且具有較完美的造型性能,這包括科學技術(shù)原理與藝術(shù)性的完美結(jié)合、人機系統(tǒng)的良好協(xié)調(diào)性以及良好的經(jīng)濟性等。這樣無疑提高了產(chǎn)品在同類產(chǎn)品中的競爭力,特別是當專利產(chǎn)品技術(shù)形成產(chǎn)業(yè)化的時候,可以創(chuàng)造出較高的經(jīng)濟效益及社會效益。在MCD的實踐中培養(yǎng)了設(shè)計人員的創(chuàng)造性思維,增強了其創(chuàng)新能力,提高了人們進行創(chuàng)新設(shè)計的自覺性及技術(shù)上的可操作性,使MCD成為一種工具或手段,這樣,就促進了新產(chǎn)品(含專利產(chǎn)品)的繁榮與更新,為社會創(chuàng)造了財富。
四、機械創(chuàng)新設(shè)計發(fā)展方向
1.設(shè)計過程的數(shù)字化
不僅要完善工程對象中確定性變量的數(shù)學描述和數(shù)學建模,而且更要研究非確定性變量,包括隨機變量、隨機過程、模糊變量(人的智能、經(jīng)驗、創(chuàng)造力、語言及政治、經(jīng)濟、人文等社會科學因素)等的數(shù)學描述和數(shù)學建模。
2.設(shè)計過程的自動化和智能化研究
健全、研究、發(fā)展各種類型的數(shù)據(jù)庫、方法庫和知識庫,及自動編程、自學習、自適應等高級商品化軟件的研制,如研究設(shè)計知識、數(shù)據(jù)、信息的獲取與處理技術(shù)、智能CAD人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的模型和應用軟件等。
3.虛擬設(shè)計和仿真虛擬試驗及快速成形技術(shù)的深入研究
是一種以計算機仿真為基礎(chǔ),集計算機圖形學、智能技術(shù)、并行工程、人機工程、材料、成形工藝、光電傳感技術(shù)和多媒體技術(shù)為一體的綜合學科研究。
4.機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)
(一)、智力激勵法
人的創(chuàng)造性思維特別是直覺思維在受激況下能得到較好地發(fā)揮。一批人集合在一起,針對某個問題進行討論時,由于各人知識、經(jīng)驗不同,觀察問題的角度和分析問題的方法各異,提出的各種主意能互相啟發(fā),填補知識空隙,啟發(fā)誘導出更多創(chuàng)造性思想,通過激勵、智慧交流和集智達到創(chuàng)新的目的。
(二)、提問追溯法
提問追溯法是有針對性地、系統(tǒng)地提出問題,在回答問題過程中,便可能產(chǎn)生各種解決問題的設(shè)想,使設(shè)計所需要的信息更充分,解法更完善。提問追溯法有奧斯本體溫法、阿諾爾特提問法、希望點列舉法、缺點列舉法。
(三)、聯(lián)想類推法
通過由此及彼的聯(lián)想和異中求同,同中求異的類比,尋求各種創(chuàng)新解法。利用聯(lián)想進行發(fā)明創(chuàng)新是一種常用而且十分有效的辦法。許多發(fā)明者都善于聯(lián)想,許多發(fā)明創(chuàng)新也得益于聯(lián)想的妙用。類比聯(lián)想由一事物或現(xiàn)象聯(lián)想到與其有類似特點的其他事物或現(xiàn)象,從而找出創(chuàng)新解法。
(四)、返向探求法
將人們通常思考問題的思路反轉(zhuǎn)過來,從背逆常規(guī)的途徑探尋新的解法,因此返向探求法亦稱逆向思維法。例如聲音既是振動,那么振動為什么不能復現(xiàn)原聲呢?通過這樣的反問,發(fā)明了留聲機。
(五)、系統(tǒng)分析法
對于技術(shù)系統(tǒng),根據(jù)其組成所有影響其性能的全部參量,系統(tǒng)地依次分析搜索,以探索更多和解決問題的途徑。
(六)、組合創(chuàng)新法
組合創(chuàng)新法是將現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品通過功能、原理、結(jié)構(gòu)等方面的組合變化形成新的技術(shù)思想和新產(chǎn)品。組合法應用的技術(shù)單元一般是已經(jīng)成熟和比較成熟的技術(shù),不需要從頭開始,因而可以最大限度地節(jié)約人力、物力和財力。組合創(chuàng)新的類型很多,常用的有性能組合、原理組合、功能組合、結(jié)構(gòu)重組、模塊組合等。
5.系統(tǒng)化設(shè)計方法
(一)、設(shè)計元素法
用五個設(shè)計元素(功能、效應、效應載體、形狀元素和表面參數(shù))描述“產(chǎn)品解”,認為一個產(chǎn)品的五個設(shè)計元素值確定之后,產(chǎn)品的所有特征和特征值即已確定。我國亦有設(shè)計學者采(二)、圖形建模法
研制的“設(shè)計分析和引導系統(tǒng)”KALEIT,用層次清楚的圖形描述出產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)及其相關(guān)的抽象信息,實現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能關(guān)系的圖形化建模,以及功能層之間的聯(lián)接 。
(三)、“構(gòu)思”—“設(shè)計”法
將產(chǎn)品的方案設(shè)計分成“構(gòu)思”和“設(shè)計”兩個階段。“構(gòu)思”階段的任務是尋求、選擇和組合滿足設(shè)計任務要求的原理解?!霸O(shè)計”階段的工作則是具體實現(xiàn)構(gòu)思階段的原理解。
五、結(jié)束語
通過對新時期下,機械創(chuàng)新設(shè)計及其研究的分析,進一步明確了機械創(chuàng)新設(shè)計的方向,為機械創(chuàng)新設(shè)計的優(yōu)化完善奠定了堅實基礎(chǔ),有助于提高機械創(chuàng)新設(shè)計的水平。
參考文獻
[1]張春林,《機械創(chuàng)新設(shè)計》,北京:機械工業(yè)出版社,2010.
關(guān)鍵詞:過街設(shè)施;模塊化設(shè)計;創(chuàng)新設(shè)計;綠色出行;可持續(xù)發(fā)展
一、城市過街設(shè)施與交通現(xiàn)狀調(diào)研
(一)城市交通現(xiàn)狀總攬:隨著城市生活節(jié)奏的加快,交通擁堵逐漸成為人們?nèi)粘I畹木薮笳系K。交通擁堵不僅給出行者造成了時間上的延誤、經(jīng)濟上的損失,還給整個社會造成了龐大無謂的損失和資源的浪費。面對愈演愈烈的交通擁堵、人車搶道的現(xiàn)狀,我們應該做到有的放矢。據(jù)調(diào)查,城市居民認為,造成交通擁堵的成因主要有以下幾個方面:機動車、外來人口激增、道路資源(過街設(shè)施)增長滯后、公交系統(tǒng)不發(fā)達、停車系統(tǒng)匱乏、交通性道路與生活性道路無明顯界限、交通事故頻發(fā)等;故此,合理分配道路資源、提高道路資源利用率、建設(shè)立體化交通設(shè)施等措施的設(shè)立迫在眉睫。
(二)過街設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)研:公共設(shè)施設(shè)計理論體系在現(xiàn)代信息社會高度發(fā)達的技術(shù)支持與推動下不斷突破與完善,其多元化、智能化、人性化的發(fā)展趨勢也獲得令人矚目的成績,進而擁有城市樞紐的美譽和社會的主導地位。與時俱進、開拓創(chuàng)新是公共設(shè)施設(shè)計的立足之本,亦是設(shè)施設(shè)計詮釋新命題的設(shè)計基點。城市過街設(shè)施作為主客體跨越障礙的通道,回歸設(shè)施設(shè)計本身,具體落實以人為本的設(shè)計觀,彰顯了技術(shù)層面和思想層面的思維創(chuàng)新。在我國城市混合交通的環(huán)境里,隨著城市規(guī)模不斷擴張,交通出行需求呈現(xiàn)幾何級數(shù)增長,特別是人群密集形城市聚集區(qū)域,伴隨著私家車數(shù)量的與日俱增,隨之而來的尾氣排放、噪音污染、道路擁堵、交通癱瘓、安全隱患等問題嚴重影響了人們的居住環(huán)境和生活品質(zhì);交通惡性循環(huán)與人們內(nèi)心對便利出行的渴望形成強烈的反差,矛盾激化、沖突增加。
(三)街區(qū)問題實例分析:隨著城市人口的增長和私家車持有數(shù)量的不斷提高,沈陽市道路交通問題愈來愈嚴重,人車混行等一系列問題日益凸顯。如何保持交通順暢,保障行人行車的安全,是關(guān)乎老百姓切身利益的問題,也是有關(guān)部門應當密切關(guān)注的問題。2016年11月15日上午10時許,在沈陽馬路灣202醫(yī)院前端三角地帶,我駐足了三十多分鐘,只見人群在機動車流中冒險通行,一些行人過街時左顧右盼、見縫插針,人車搶道、人車混行現(xiàn)象頻繁。據(jù)觀察統(tǒng)計,人車混行的狀態(tài)幾乎每兩分鐘就到達一次高峰,由于此地沒有任何過街設(shè)施和安全指示,極其容易引發(fā)道路交通事故,為人車通行帶來嚴重的安全隱患(如圖1、2、3)。人車混行危險大、各行其道才安全。通過對人群的問卷調(diào)查,了解人們對于此地帶的過街需求,問卷調(diào)查結(jié)果如圖表所示:人們在過街時最為看中的是安全性與便捷性,大多數(shù)行人認為應該建立人性化的立體過街設(shè)施,現(xiàn)實需求與研究價值的不謀而合,可見為保障過街安全并且順利快捷的到達目的地,立體化過街設(shè)施的設(shè)立勢在必行。
二城市過街設(shè)施創(chuàng)新設(shè)計概念的提出與應用范圍的鎖定
(一)過街設(shè)施創(chuàng)新設(shè)計概念的提出1.生態(tài)能源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢:就城市過街設(shè)施設(shè)計而言,利用生態(tài)能源對噪聲、尾氣等污染加以合理化控制,不僅可以節(jié)約設(shè)施建設(shè)成本,還能夠大力釋放生態(tài)效應,降低環(huán)境污染率,加大交通設(shè)施的環(huán)保性與可持續(xù)性,將生態(tài)能源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為城市交通的可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢,從這一設(shè)計理念的內(nèi)涵來看,其不僅順應中國傳統(tǒng)的人文觀念,而且更成為現(xiàn)今中國社會狀況的需求。其對建設(shè)有中國特色的社會主義工業(yè)設(shè)計體系和通過設(shè)計引導合理的生活、生產(chǎn)方式均有積極的意義。2.公共意識行為由被動受控轉(zhuǎn)化為主動吸引:公共意識是現(xiàn)代文明的標志之一,現(xiàn)實社會中人們往往“習慣于”對過街設(shè)施的設(shè)立視而不見,無視規(guī)則制度的存在,冒著危險肆意在車流中穿梭,或許個人效率有所提升,但卻擾通秩序、給交通安全帶來威脅。魯迅先生曾言,“列國是務,其首在立人,人立而后凡事舉”。在五千年中華邁向現(xiàn)代社會的關(guān)鍵節(jié)點上,“立人”之要在于培育公共精神、涵養(yǎng)公共文明,城市過街設(shè)施的創(chuàng)新設(shè)計致力于人性化功能的體現(xiàn),承擔著文明“詮釋者”的社會使命。我們期待的伴有城市化品質(zhì)的生活與優(yōu)質(zhì)的城市過街設(shè)施的設(shè)立有著微妙的聯(lián)系,它潛移默化地影響著公眾的社會行為習慣,提升公民的道德素養(yǎng)及自我約束能力,使得過街設(shè)施的設(shè)立不僅是冰冷的陳設(shè),更成為具有吸引力的城市風景。3.人車混行的交通狀態(tài)轉(zhuǎn)化為以人為本的綠色出行體系:綠色出行是現(xiàn)今社會極力倡導的交通方式,綠色出行的交通模式體現(xiàn)在節(jié)約能源、提高能效、減少污染、有益健康、兼顧效率等方面。過街設(shè)施建設(shè)是解決人車混行的重要手段、是實現(xiàn)道路暢通的重要措施之一,而道路暢通又是綠色出行的核心:一方面是為了減少交通擁擠,提高出行效率,降低社會運行的成本,促進環(huán)境友好;另一方面是為了減少機動車污染排放,建立城市綜合交通系統(tǒng)。從行為心理學原理出發(fā),綠色出行便于減少出行距離的心理落差,營造到達感并兼顧交通功能,構(gòu)建真正人性化交通模式,為出行者提供了更多樣便捷的交通選擇方案。[1]4.過街設(shè)施由“冰冷陳設(shè)”轉(zhuǎn)化為體現(xiàn)城市文化內(nèi)涵:伴隨著城市公共設(shè)施建設(shè)與功能劃分的逐步出現(xiàn),不少設(shè)施形態(tài)變得單調(diào)乏味,死氣沉沉。值得注意的是過街設(shè)施并不是孤獨靜止的陳列展示,應把設(shè)施與城市作為一個整體來構(gòu)思、感受和實施;其設(shè)計應富于生機和魅力,引發(fā)人積極的情感體驗和心理感受,飽含人道主義精神去打動人,即設(shè)計中的以情動人,努力實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、文化的協(xié)調(diào)發(fā)展,加強城市化進程中的文化建設(shè),提升城市的文化品位,展現(xiàn)城市的文化內(nèi)涵,這樣這門實用的藝術(shù)學科才能發(fā)揮其最大潛力,使得公共設(shè)施更好地服務于人類,凸顯生活中最重要的主題。[2]
(二)應用范圍的鎖定:在交通設(shè)施的設(shè)計與設(shè)立過程中,人們往往注重大型道路的空間開發(fā)與設(shè)施建設(shè),但人口相對集中、流動性較大的小型道路的過街設(shè)施及配套設(shè)施建設(shè)通常被相關(guān)部門忽視,這一普遍現(xiàn)象必然導致高峰期的交通擁堵,并為公眾帶來嚴重的心里落差,也間接導致了公共意識和道德素質(zhì)的下滑;為此,本文在以人為本的前提下和可持續(xù)性發(fā)展的基礎(chǔ)上,結(jié)合公共設(shè)施設(shè)計與設(shè)計實踐,提出了小型街區(qū)及道路、不規(guī)則地形的過街設(shè)施的創(chuàng)新設(shè)計概念,并提出了相關(guān)的設(shè)計構(gòu)思。這一理念的提出不僅在一定程度上緩解小型路段的交通問題,使人們在日常生活中體會到交通設(shè)施設(shè)計給人們生活帶來的便捷與關(guān)懷。
三城市過街設(shè)施創(chuàng)新設(shè)計的選題依據(jù)
(一)以人為本的設(shè)計基點:“以人為本”作為當今設(shè)計界與消費者孜孜追求的目標,帶有明顯的后工業(yè)時代特色,是工業(yè)文明發(fā)展的必然產(chǎn)物。它綜合了設(shè)施設(shè)計的安全性與社會性,在設(shè)計中注重其內(nèi)環(huán)境的擴展和深化。城市過街設(shè)施“以人為本”的設(shè)計理念更加貼近行人的內(nèi)心需求,滿足過街行為舒適度,更是提出了顧全大局、層次豐富、人與環(huán)境互惠互利的設(shè)計要求。在社會迅猛發(fā)展的今天,在日益擁擠的交通環(huán)境里,以人為本的城市公共設(shè)施是真正體現(xiàn)出對人群的尊重和關(guān)心,同時也是最前沿的潮流與趨勢。
(二)以和諧為契機的設(shè)計觀念:和諧化的過街設(shè)施設(shè)計就是要求設(shè)計者將設(shè)計的重心從有形的過街設(shè)施個體轉(zhuǎn)移到“人”、“設(shè)施”、“環(huán)境”三大要素之間兩兩相交的關(guān)系上,將設(shè)計的著眼點置于研究公共空間里設(shè)施單體本身,單體與系統(tǒng),設(shè)施與人,設(shè)施與色彩、環(huán)境的配合關(guān)系。使各個對立因素在動態(tài)的發(fā)展中尋求平衡,構(gòu)建一個有機的、協(xié)調(diào)的整體,最大化實現(xiàn)設(shè)施的功能價值,滿足人們對于功能和情感的雙重需求,演繹出具有時代特色、地域文化,又蘊含豐富情感和強大功能的和諧整體。
(三)以疏導為主旨的設(shè)施建設(shè):城市過街設(shè)施作為設(shè)施化設(shè)計的一種,應突破自身設(shè)計范圍,積極尋找并吸取其他設(shè)計領(lǐng)域的養(yǎng)分,以綠色環(huán)保的技術(shù)支持和以人為本的設(shè)計理念為基礎(chǔ),構(gòu)建社會和諧氛圍。同時,城市過街設(shè)施的建設(shè)還應以融匯人文思想為設(shè)施設(shè)計的發(fā)展方向,引導行人自覺遵守交通法律法規(guī),疏導交通,緩和交通矛盾的現(xiàn)狀,解決交通實質(zhì)問題。通過對嶄新的技術(shù)形態(tài)的駕馭,使公共設(shè)施設(shè)計領(lǐng)域得到拓展。
四城市過街設(shè)施創(chuàng)新設(shè)計
(一)工業(yè)化、標準化的安裝模式:城市過街設(shè)施設(shè)計要以多變的模塊組合適應不同的道路形態(tài),就此轉(zhuǎn)變設(shè)施設(shè)計的工業(yè)化與標準化觀念,使其具有綜合歸納效用和相關(guān)可行性:工業(yè)化是指過街設(shè)施構(gòu)件或單元模塊能達到工業(yè)生產(chǎn)的要求;設(shè)施安裝組合的標準化適合于大批量加工制作;標準化一是追求過街設(shè)施設(shè)計為方便人們出行,建立綠色出行體系而建立的標準;二是達到行業(yè)標準或是國家制定的使用標準,通過全面性的考究,實現(xiàn)城市過街設(shè)施標準化的安裝模式,完善交通秩序、維護社會的和諧與發(fā)展。[3]
(二)模塊化、系統(tǒng)化的設(shè)施組合:公共設(shè)施設(shè)計模塊化的概念是指造型相同或相似、功能獨立并具有一定關(guān)聯(lián),整體的形態(tài)鏈條符合一定的幾何連續(xù)性,經(jīng)過拆分重組構(gòu)造出不同的設(shè)施形態(tài),延展出不同的設(shè)施功能,形態(tài)相同或相似的模塊單體在設(shè)施組合中可以通過互換位置或更改排列順序來實現(xiàn)整體性變化。模塊化的組合方式可以變化出不同類型的公共設(shè)施,滿足不同使用人群的心理需求;同時模塊化設(shè)計理念應用于設(shè)施設(shè)計中可對設(shè)計資源進行簡化整合,符合可持續(xù)性發(fā)展的宏觀訴求。[4]
(三)藝術(shù)化、景觀化的設(shè)計氛圍:現(xiàn)代公共設(shè)施設(shè)計已不單單是孤立的單一化的產(chǎn)品設(shè)計,它已越來越融入環(huán)境的整體設(shè)計之中,是城市細節(jié)的體現(xiàn),公共設(shè)施如果設(shè)計不當便會影響整個城市空間的整體效果。公共設(shè)施設(shè)計越來越重視單一模塊化設(shè)計后的規(guī)劃與組合,每一個設(shè)計模塊也不僅限于一種形態(tài)與色彩,而是形成一個系列,力求視覺效果多樣化,在環(huán)境中起到調(diào)節(jié)作用,活躍了景觀的氛圍。城市過街設(shè)施設(shè)計不僅要滿足人們的現(xiàn)實需要,同時又要展現(xiàn)公共設(shè)施的藝術(shù)化與景觀化。設(shè)計精美、品質(zhì)優(yōu)良、內(nèi)涵豐富的過街設(shè)施不但能服務大眾,還能提升城市品味,愉悅?cè)说木?,增強人們的審美情趣。因此,城市過街設(shè)施設(shè)計不僅僅限于滿足功能的需求,而是用更加藝術(shù)化、景觀化的方式來處理,使人賞心悅目,耳目一新,打破常規(guī)設(shè)置概念,起到擴展景觀空間,美化公共環(huán)境的作用。[5]
(四)無障礙設(shè)計的分析與應用:無障礙設(shè)計是社會弱勢群體充分參與社會活動的基礎(chǔ)和前提,為保障人們正常方便生活提供了重要條件,也從一個側(cè)面反映了社會文明的進步水平,是物質(zhì)文明和精神文明的集中體現(xiàn),對提高人們道德素質(zhì),培養(yǎng)全民公德意識,促進社會和諧發(fā)展具有重要的作用。城市交通系統(tǒng)中,過街設(shè)施設(shè)計應充分考慮如何保障弱勢群體的交通權(quán)利,尤其突出對老、少、病、殘等特殊群體的照顧,提升整個城市的生活品質(zhì),體現(xiàn)社會的公平與和諧;如坡度不大的坡道,方便輪椅上下;對于受周邊環(huán)境所限無法伸展的天橋則應安裝垂直電梯;為了給人們提供更舒適的過街環(huán)境,還可以在天橋安裝遮陽避雨頂棚,以免行人日曬雨淋,極大地保證了行人的安全。[6]
【關(guān)鍵詞】 機械;創(chuàng)新;制造業(yè)
一、機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的原則
(一)經(jīng)濟效益最好原則
設(shè)計的機械零件既要功能滿足客戶要求,又要成本低廉??紤]經(jīng)濟最佳性必須從設(shè)計和制造兩個方面上入手。設(shè)計上保證合理的原理方案,選用正確的材料;制造上考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性。
(二)生態(tài)效益最好原則
不論是在產(chǎn)品制造過程中,還是在產(chǎn)品使用過程中,都要求產(chǎn)品對周圍環(huán)境“零污染”。這就要求在設(shè)計過程中盡量選擇低污染的材料及零部件,避免選用有毒、有害和有輻射性的材料。
(三)安全可靠原則
安全可靠是機械產(chǎn)品品質(zhì)的保證,必須確定零件在強度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性及熱平衡性上滿足設(shè)計要求。對于重型機械,一般要求有自鎖裝置和保險裝置,以確保操作員人身安全。
二、機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方法研究
(一)創(chuàng)新技術(shù)主題的確定與分類
搜集的專利可以分為發(fā)明專利、實用新型專利和外觀設(shè)計專利。發(fā)明和實用新型專利的說明書提供了發(fā)明或?qū)嵱眯滦偷募夹g(shù)特征,清楚、簡要地表述請求專利保護的范圍。外觀設(shè)計專利提供了該外觀設(shè)計的圖片或照片,必要時會作一定的簡要說明。在專利局專利分類方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合一般產(chǎn)品的特點,提出了一般產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)主題的確定與分類方法。創(chuàng)新技術(shù)主題的確定應當以權(quán)利要求書為主,并適當結(jié)合說明書(包括說明書附圖)。以權(quán)利要求書為主確定技術(shù)主題,應當完整地掌握權(quán)利要求中所記載的技術(shù)內(nèi)容,如以獨立權(quán)利要求來確定技術(shù)主題時,則應當將其前序部分記載的技術(shù)特征和特征部分記載的技術(shù)特征結(jié)合起來確定。下面以鉆夾頭為例,確定創(chuàng)新技術(shù)主題的方法有:
(1)對于發(fā)明專利和實用新型專利,一般情況下以獨立權(quán)利要求中的前序部分記載的技術(shù)特征為主,將特征部分記載的技術(shù)特征看作是對前序部分的限定。例:一種新型鎖緊式鉆夾頭,其特征在于:空心鉆體的前端開有一截面為三角形的環(huán)形溝槽,所述前套的前端與該溝槽卡接。創(chuàng)新技術(shù)主題:以前套與絲母套之間的溝槽卡接為特征的鎖緊式鉆夾頭。
(2)對于發(fā)明專利和實用新型專利的特殊情況,即獨立權(quán)利要求中前序部分所描述的對象在分類表中沒有確切位置的,以特征部分記載的技術(shù)特征為主,將前序部分記載的技術(shù)特征看作是對特征部分的限定。例:一種鉆夾頭,包括有一前套、一后套、一空心鉆體和一絲母,在所述空心鉆體中部臺階面與所述絲母后端面之間安裝有一組滾珠,其特征在于:所述絲母為一整體結(jié)構(gòu)件。創(chuàng)新技術(shù)主題:鉆夾頭的絲母為一整體結(jié)構(gòu)件。
(二)基于專利的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程
創(chuàng)新的途徑很多但它們都需要大量的已有知識和經(jīng)驗的支持。實踐證明,除了基本的科學技術(shù)知識外,專利信息已經(jīng)成為實現(xiàn)創(chuàng)新的最有效的知識來源之一。作為前人創(chuàng)新成果的結(jié)晶,相對其他知識,專利更富有創(chuàng)新性,技術(shù)含量高,可用性強因此,基于專利實現(xiàn)創(chuàng)新,就像站在前人的肩膀上實現(xiàn)創(chuàng)新,使創(chuàng)新開始就處于一個較高的基礎(chǔ)上,大大提高創(chuàng)新效率和創(chuàng)新質(zhì)量。通過將創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)與制造行業(yè)PDM的集成,提出了基于專利和PDM的創(chuàng)新設(shè)計方法,其創(chuàng)新設(shè)計過程(如圖1所示)。
產(chǎn)品配置是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中的一項重點工作,根據(jù)制造企業(yè)的實際需求,采用三個層次的機械產(chǎn)品配置設(shè)計方法,分別是:基于零部件數(shù)據(jù)庫的交互設(shè)計、基于歷史的產(chǎn)品嫁接設(shè)計、基于規(guī)則的產(chǎn)品配置設(shè)計。
經(jīng)過對相關(guān)制造企業(yè)的深入調(diào)查和分析,提出了基于專利技術(shù)和PDM的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方法。該方法支持一般產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)新和快速變型設(shè)計,提高零部件和生產(chǎn)過程標準化。通過將基于專利的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方法和生產(chǎn)管理技術(shù)引入企業(yè),必將增強企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力、有助于企業(yè)快速響應客戶需求、提升管理水平,提高企業(yè)在市場中的綜合競爭能力。
參考文獻
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新設(shè)計;設(shè)計方法;產(chǎn)品設(shè)計
創(chuàng)新設(shè)計是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計理論的重要內(nèi)容之一。隨著知識經(jīng)濟時代的到來,社會的進步與經(jīng)濟的發(fā)展更加依賴于人類的創(chuàng)新實踐活動。開展創(chuàng)新設(shè)計的研究對于建設(shè)創(chuàng)新型國家有重要意義。
1 創(chuàng)新的內(nèi)涵
20世紀初,全球社會生產(chǎn)力的發(fā)展中只有5%是依靠技術(shù)創(chuàng)新取得的,而現(xiàn)在發(fā)達國家中的40%是依靠技術(shù)創(chuàng)新取得的。
美籍奧裔經(jīng)濟學家熊彼特(Joseph A. Schumpeter)于1912年在其著作《經(jīng)濟發(fā)展理論》中將“創(chuàng)新”作為一個經(jīng)濟學概念首次提出。
熊彼特認為創(chuàng)新是發(fā)明的第一次商品化,也就是說,把發(fā)明引入生產(chǎn)體系并為商業(yè)化生產(chǎn)服務的過程就是創(chuàng)新,它意味著建立新的生產(chǎn)函數(shù)或供應函數(shù),是在生產(chǎn)體系中引進一種生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的新的組合。
而發(fā)明實際上就是一個產(chǎn)品創(chuàng)新的過程,其關(guān)鍵是設(shè)計的創(chuàng)新,設(shè)計創(chuàng)新是實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的根本基礎(chǔ)。因此,創(chuàng)新設(shè)計的重要性就顯而易見了。
創(chuàng)新設(shè)計是一種創(chuàng)造性的智力活動,是設(shè)計者充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力,利用人類已有的科學技術(shù)成果,進行創(chuàng)新構(gòu)思,應用新技術(shù)、新原理、新方法進行產(chǎn)品分析和設(shè)計的過程。
2 創(chuàng)新方法的發(fā)展
創(chuàng)新是一個及其復雜的過程,人類對創(chuàng)新本質(zhì)的認識與研究還遠遠達不到科學的層次。但是眾多創(chuàng)新學者,經(jīng)數(shù)十年的研究發(fā)現(xiàn),科學技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造有一定的規(guī)律可循,他們大多是以原則、訣竅、思路形式指導人們克服心理和思維的障礙,改善思維的靈活性的過程。
自20世紀30年代至80年代,世界上出現(xiàn)了300多種創(chuàng)新技法,10多種創(chuàng)造原理。這些創(chuàng)新技法,各自從不同的角度、在一定程度上突破了制約創(chuàng)新的相關(guān)因素的限制。
所謂創(chuàng)新技法就是在創(chuàng)造心理、創(chuàng)造性思維方法和認識規(guī)律基礎(chǔ)上的技巧。這些創(chuàng)新技法不存在科學的邏輯關(guān)系,大多數(shù)目前在理論上處于“初生期”,還遠遠未達到純粹的科學水平。
從思維的角度,創(chuàng)新是人類駕馭形象思維與邏輯思維、發(fā)散思維與收斂思維的過程。
經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,在掌握已有創(chuàng)新技法的基礎(chǔ)上,結(jié)合認知科學、人工智能、設(shè)計方法學、科學技術(shù)哲學等前沿學科,創(chuàng)新設(shè)計方法已成為一門獨立且有待于開發(fā)的新的設(shè)計技術(shù)和方法。
創(chuàng)新設(shè)計方法的發(fā)展歷程如圖1所示。
最初的創(chuàng)新研究側(cè)重于人的創(chuàng)造性思維,總結(jié)出一些具有指導意義的規(guī)律,形成各種創(chuàng)新技法,如:頭腦風暴法、聯(lián)想法、類比法、側(cè)向思考、仿生法等。
后來,創(chuàng)新方法的研究開始注重以知識(專利)為基礎(chǔ),通過對專利的分析與研究,總結(jié)創(chuàng)造活動所遵循的創(chuàng)新原理,該階段的典型創(chuàng)新方法是TRIZ理論。
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,創(chuàng)新方法的研究也出現(xiàn)新的趨勢,在現(xiàn)階段,各種成熟的創(chuàng)新設(shè)計方法開始集成化研究與應用,并與計算機(包括網(wǎng)絡(luò))技術(shù)相結(jié)合,形成計算機輔助創(chuàng)新(CAI: Computer Aided Innovation)技術(shù),如:QFD、可靠性設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同創(chuàng)新技術(shù)、有限元分析等各種成熟的技術(shù)和方法開始融入到創(chuàng)新設(shè)計過程中。
3 機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的研究
機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的研究對于提高機械產(chǎn)品的設(shè)計水平、提高產(chǎn)品的競爭力有著重大的意義,受到世界各個國家的普遍重視。
機械創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力,利用人類己有的相關(guān)科學技術(shù)成果(含理論、方法、技術(shù)原理等),進行創(chuàng)新構(gòu)思,應用新技術(shù)、新原理、新方法進行產(chǎn)品的分析和設(shè)計,設(shè)計出具有新穎性、創(chuàng)造性及實用性的機構(gòu)或機械產(chǎn)品(裝置)的一種實踐活動。
一般來說,創(chuàng)新設(shè)計包括全新設(shè)計和適應型創(chuàng)新設(shè)計兩類。
需要指出的是,創(chuàng)新設(shè)計和概念設(shè)計并不是同一個概念,概念設(shè)計的核心是進行設(shè)計創(chuàng)新,而創(chuàng)新設(shè)計并不盡限于概念設(shè)計階段。在產(chǎn)品設(shè)計的各個階段均有創(chuàng)新設(shè)計的問題,但是最主要的是在概念設(shè)計階段進行創(chuàng)新。
國內(nèi)外學者針對機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計,分別從設(shè)計的本質(zhì)、設(shè)計的過程以及設(shè)計的方法等不同方面,做了大量的研究工作。
創(chuàng)新設(shè)計理論和方法的研究現(xiàn)狀見表1。
4 機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計存在的問題及展望
通過上述文獻的研究可以看出,盡管人們從不同角度對創(chuàng)新設(shè)計進行了數(shù)十年的研究,取得了一些成果,但是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程中還有一些問題仍沒有解決,成為今后研究的重點。
(1)創(chuàng)新設(shè)計本質(zhì)過程的研究這實際上也是對設(shè)計的創(chuàng)新本質(zhì)的認識。盡管人們從思維方法、設(shè)計手段等多方面對創(chuàng)新問題進行探索,現(xiàn)在對創(chuàng)新的實質(zhì)過程仍沒有一個統(tǒng)一的、深層次的認識,無法形成一個完整的理論去指導創(chuàng)新實踐。在這方面我們?nèi)孕枰龃罅康墓ぷ?#65377;
(2)創(chuàng)新設(shè)計中知識的表達與應用首先,產(chǎn)品創(chuàng)新過程涉及多學科、多種技術(shù),如何將設(shè)計知識組織管理,滿足設(shè)計主體對知識的需求是今后的研究重點。其次,為創(chuàng)新設(shè)計過程建立科學的產(chǎn)品模型,結(jié)合現(xiàn)代CAD技術(shù),支持創(chuàng)新方案的快速表達,對于提高設(shè)計效率有重要意義。
(3)設(shè)計理論研究與設(shè)計工具開發(fā)存在嚴重脫節(jié)人們對于設(shè)計理論及創(chuàng)新問題進行了大量研究,但是理論研究與設(shè)計工具,特別是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計工具存在嚴重的脫節(jié)。一方面某些機械結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和方法的研究較少考慮計算機實現(xiàn)的問題;另一方面設(shè)計工具開發(fā)時,又沒有適合計算機進行的結(jié)構(gòu)設(shè)計自動化和智能化理論。需要深入研究機械產(chǎn)品設(shè)計中功――構(gòu)映射的本質(zhì)規(guī)律。
(4)創(chuàng)新設(shè)計過程的集成化技術(shù)研究創(chuàng)新設(shè)計過程的集成化技術(shù)的重點在于概念設(shè)計的集成化實現(xiàn),主要是指產(chǎn)品的原理方案創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)方案創(chuàng)新的集成。現(xiàn)有的設(shè)計理論或設(shè)計工具多是從不同的角度,考慮某階段的創(chuàng)新實現(xiàn)問題,如:TechOptimizer可以輔助實現(xiàn)產(chǎn)品原理方案的創(chuàng)新,但需要其他CAD系統(tǒng)完成結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作;一些大型的CAD/CAE/CAM商品化軟件,如:UG、Pro/E等均開發(fā)出了支持概念設(shè)計的工業(yè)設(shè)計模塊或草圖設(shè)計模塊,但是這些模塊基本上仍是計算機輔助繪圖的工具,幾乎不支持原理方案的創(chuàng)新。缺乏統(tǒng)一的創(chuàng)新設(shè)計理論指導創(chuàng)新設(shè)計過程,是造成原理方案創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)方案創(chuàng)新的集成度低的主要原因。
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