時(shí)間：2022-09-28 05:28:29
序論：在您撰寫(xiě)創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)是創(chuàng)新理念和設(shè)計(jì)實(shí)踐的結(jié)合。為了對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(dǎo)設(shè)計(jì)尤其是創(chuàng)新設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，從創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論方法、思維與建模及沖突問(wèn)題消解等幾個(gè)方面的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，為促進(jìn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的產(chǎn)生提供有益的參考。
關(guān)鍵詞：
創(chuàng)新設(shè)計(jì)；理論方法；沖突消解；設(shè)計(jì)思維與建模
中圖分類號(hào)：
F27
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：16723198（2015）09007502
0引言
設(shè)計(jì)是把一種計(jì)劃、規(guī)劃、設(shè)想通過(guò)某種形式表達(dá)出來(lái)的活動(dòng)過(guò)程。創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關(guān)科技成果進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)計(jì)出具有科學(xué)性、創(chuàng)造性、新穎性及實(shí)用成果性的一種實(shí)踐活動(dòng)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)是產(chǎn)品進(jìn)化的直接原動(dòng)力，涉及了多方位、多領(lǐng)域、多層次設(shè)計(jì)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(biāo)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的范圍涵蓋了產(chǎn)品全生命周期的各個(gè)階段。國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論方法、思維與建模及沖突問(wèn)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(yīng)用價(jià)值。
1創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論方法研究現(xiàn)狀
自1912年創(chuàng)新理論提出以來(lái)，創(chuàng)新理論在不斷的完善及應(yīng)用研究在不斷的深化過(guò)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(jiǎn)捷化發(fā)展思想。且在創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面，原來(lái)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(rèn)知的方法（Cognitive Approach），隨著計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，有逐漸向基于系統(tǒng)的方法（system Approach）方向發(fā)展的趨勢(shì)。
1.1基于認(rèn)知方法研究
對(duì)于產(chǎn)品創(chuàng)新思考的過(guò)程，通常包含發(fā)現(xiàn)并確定創(chuàng)新問(wèn)題，生成解決問(wèn)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(duì)創(chuàng)新從認(rèn)知的角度進(jìn)行分析開(kāi)始較早，這方面的研究也較多，如英國(guó)學(xué)者T.J.Howard，美國(guó)的Janet.L等。
1.2基于系統(tǒng)方法研究
德國(guó)的Pahl和Beitz提出的普適設(shè)計(jì)方法學(xué)（Comprehensive Design Methodology，CDM）為設(shè)計(jì)員在每一個(gè)設(shè)計(jì)階段建立了工作步驟計(jì)劃。公理性設(shè)計(jì)（Axiomatic Design，AD）是由美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的Suh提出的一種設(shè)計(jì)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(jì)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(dǎo)的研究小組提出的發(fā)明問(wèn)題解決理論（Theory of Inventive problem Solving，TRIZ）。
此外，美國(guó)學(xué)者Carayannis和Coleman提出的新的復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新工程設(shè)計(jì)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(xué)者Jiao和美國(guó)的Helande和Khalid等研究了情感設(shè)計(jì)；英國(guó)學(xué)者Ammon Salter和David Gann，美國(guó)學(xué)者Galanakis等對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中不同學(xué)習(xí)機(jī)制、動(dòng)機(jī)、問(wèn)題解決及各方面的局限性等方面進(jìn)行了分析。
2創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維與建模研究現(xiàn)狀
近年來(lái)很多學(xué)者著重在創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新技法、創(chuàng)新設(shè)計(jì)建模等方面進(jìn)行了研究。
2.1在產(chǎn)品創(chuàng)造性思維方面
由浙江大學(xué)潘云鶴教授提出的基于空間探索的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)方法通過(guò)類比的設(shè)計(jì)，將新的結(jié)構(gòu)、行為等從設(shè)計(jì)需求引入目標(biāo)設(shè)計(jì)中。通過(guò)采用設(shè)計(jì)目錄法對(duì)復(fù)雜技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行了智能優(yōu)化，浙江大學(xué)馮培恩教授提出了機(jī)械廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論框架和學(xué)科體系。山東大學(xué)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(jī)械產(chǎn)品基因工程設(shè)計(jì)理論。浙江工業(yè)大學(xué)趙燕偉教授依據(jù)可拓學(xué)理論，根據(jù)菱形思維的一些特點(diǎn)，提出了基于多級(jí)菱形思維模型的方案設(shè)計(jì)新方法。
2.2在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)建模和開(kāi)發(fā)方面
上海交通大學(xué)蔡鴻明和何援軍利用樹(shù)結(jié)構(gòu)，結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)例，構(gòu)建出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)模型。面向機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概念結(jié)構(gòu)模型，由西安電子科技大學(xué)的馮力和葉尚輝提出，解決目前基于特征的機(jī)械結(jié)構(gòu)模型還難以適應(yīng)結(jié)構(gòu)演化的需要。北京航空航天大學(xué)鄧家提教授為了建立支持產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的新一代設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)，則帶來(lái)了一個(gè)名為“三葉草（Clover）”的設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)概念模型。
在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)問(wèn)題的可視化、形式化建模對(duì)于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)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(jì)問(wèn)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(jì)方向控制的可修正性。
3創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
3.1國(guó)外研究現(xiàn)狀
國(guó)外較早就已經(jīng)開(kāi)展了創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的研究，許多大公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了基于TRIZ理論的創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件。
美國(guó)的Invention Machine公司研究開(kāi)發(fā)出了基于TRIZ的計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件TechOptimizer，它是基于知識(shí)的創(chuàng)新工具，將TRIZ的原理與其知識(shí)庫(kù)緊密結(jié)合，為設(shè)計(jì)者提供高質(zhì)量的設(shè)計(jì)思路。
美國(guó)Ideation International公司也研究開(kāi)發(fā)出了基于TRIZ的計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(diǎn)是內(nèi)含一個(gè)分析知識(shí)轉(zhuǎn)換的問(wèn)題形成器（Problem Formulator），并廣泛應(yīng)用于管理流程或工程中。
3.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究起步較晚，技術(shù)方面有待進(jìn)一步完善，高等院校的研究更多些。
北京億維訊公司開(kāi)發(fā)了Pro/Innovation創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)及創(chuàng)新能力拓展平臺(tái)。河北工業(yè)大學(xué)檀潤(rùn)華通過(guò)對(duì)TRIZ的深入研究，開(kāi)發(fā)出了Invention tool，天津大學(xué)徐燕申教授和林岳等人也開(kāi)發(fā)出了自己的創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用研究是創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法轉(zhuǎn)化的直接體現(xiàn)，因此，創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)放性高、去專業(yè)限制好、形式化描述強(qiáng)、可視化操作簡(jiǎn)捷、穩(wěn)定性好是該系統(tǒng)的發(fā)展方向及廣泛被應(yīng)用的前提條件。
4創(chuàng)新設(shè)計(jì)沖突問(wèn)題協(xié)調(diào)方法研究現(xiàn)狀
創(chuàng)新設(shè)計(jì)沖突消解過(guò)程是一個(gè)不斷化解設(shè)計(jì)矛盾、反復(fù)協(xié)調(diào)多設(shè)計(jì)目標(biāo)與約束、變對(duì)立設(shè)計(jì)為共存設(shè)計(jì)的復(fù)雜演化過(guò)程。目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的沖突問(wèn)題消解大多集中在協(xié)同設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、公理設(shè)計(jì)和多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)中的沖突問(wèn)題一般較為復(fù)雜，涉及到產(chǎn)品整個(gè)生命周期和多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，在這種情況下基于規(guī)則和實(shí)例推理的沖突協(xié)調(diào)支持庫(kù)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(wèn)題。趙陽(yáng)運(yùn)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(shí)通?？梢酝ㄟ^(guò)規(guī)則形式表達(dá)以形成知識(shí)庫(kù)，在推理機(jī)制下進(jìn)行沖突協(xié)調(diào)，從而提出了基于知識(shí)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(yīng)用協(xié)商理論和博弈論設(shè)計(jì)開(kāi)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(cè)度的內(nèi)在差異性。浙江大學(xué)魏寶剛對(duì)DAI系統(tǒng)中主體間的結(jié)構(gòu)沖突進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(tái)灣的張祥唐等針對(duì)技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境保護(hù)方面的沖突問(wèn)題，糅合TRIZ與生態(tài)創(chuàng)新的觀點(diǎn)，構(gòu)建出沖突問(wèn)題協(xié)調(diào)的CAD軟件，同時(shí)用一些成功的產(chǎn)品實(shí)例驗(yàn)證了生態(tài)設(shè)計(jì)工具的實(shí)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(guò)程（Innovative Product Development Process）的沖突協(xié)調(diào)方法，此法可系統(tǒng)性的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新。
4.4基于可拓學(xué)的沖突協(xié)調(diào)方法研究
可拓學(xué)是用形式化的模型研究事物拓展的可能性和開(kāi)拓創(chuàng)新的規(guī)律與方法，并用于解決矛盾問(wèn)題的科學(xué)。國(guó)內(nèi)外可拓學(xué)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(xué)科體系，并已在諸如機(jī)械等領(lǐng)域進(jìn)行了應(yīng)用的嘗試。廣東工業(yè)大學(xué)的楊春燕提出了可拓策劃的理論和方法，構(gòu)建“化對(duì)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(shí)施方案設(shè)計(jì)方法。譚建榮、馬輝等通過(guò)設(shè)計(jì)事元、物元對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)單元進(jìn)行描述，給出了面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的設(shè)計(jì)知識(shí)重用模型。對(duì)于產(chǎn)品配置效率低難以變型等矛盾問(wèn)題，樓健人提出了產(chǎn)品層次可拓配置設(shè)計(jì)方法。然而，針對(duì)復(fù)雜多變的低碳設(shè)計(jì)過(guò)程的沖突問(wèn)題，各設(shè)計(jì)域、設(shè)計(jì)因素之間如何進(jìn)行知識(shí)關(guān)聯(lián)、拓展、轉(zhuǎn)換和推理，如何實(shí)現(xiàn)低碳設(shè)計(jì)定性表達(dá)與定量求解算法的智能化，尚缺乏嚴(yán)格、可行的研究支持，可拓設(shè)計(jì)邏輯發(fā)展也還處于起步階段，對(duì)于它的研究應(yīng)該就是下一個(gè)熱點(diǎn)了。
因此，結(jié)合兩種或者兩種以上矛盾問(wèn)題消解方法去求解現(xiàn)代產(chǎn)品快速響應(yīng)設(shè)計(jì)中的復(fù)雜問(wèn)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(shì)情況下，實(shí)現(xiàn)不同方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)是研究的創(chuàng)新點(diǎn)也是難點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]檀潤(rùn)華.創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.
依據(jù)科學(xué)的調(diào)查數(shù)據(jù)所顯示，我國(guó)在十六歲以下的兒童共計(jì)有三億多，幾乎占據(jù)著我國(guó)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(guó)兒童用品市場(chǎng)很大，也存在著巨大的消費(fèi)潛力。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，人們生活水平的不斷提升，家長(zhǎng)對(duì)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(duì)于兒童產(chǎn)品的選擇家長(zhǎng)也越來(lái)越為重視，對(duì)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(chǎng)發(fā)展的實(shí)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(jì)，這樣才能使得產(chǎn)品生產(chǎn)獲得家長(zhǎng)的青睞。本文就是對(duì)現(xiàn)代兒童產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，希望對(duì)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(jì)
引言
如今家長(zhǎng)對(duì)于孩子的教育問(wèn)題非常關(guān)注，對(duì)于兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)也提出了更多地要求。對(duì)我國(guó)兒童產(chǎn)品市場(chǎng)流通的產(chǎn)品進(jìn)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(jià)格較高、應(yīng)用周期短暫，不僅加重了家庭負(fù)擔(dān)，對(duì)于兒童身心健康發(fā)展起到了影響也較小。設(shè)計(jì)人員在兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)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(zhǎng)發(fā)展的實(shí)際需求。所以對(duì)現(xiàn)代兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新進(jìn)行研究是具有現(xiàn)實(shí)意義的，下面就對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。
一、基于創(chuàng)新性設(shè)計(jì)理念的兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)
1、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念在兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用
產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行精品設(shè)計(jì)，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(jià)格方面都可以獲得家長(zhǎng)的認(rèn)可，并且滿足預(yù)期希望達(dá)到的市場(chǎng)效應(yīng)。提升兒童產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，加強(qiáng)企業(yè)品牌文化建設(shè)等等。雖然兒童用品市場(chǎng)存在著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ鞘袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也是非常激烈的，企業(yè)想要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(jì)的創(chuàng)新。只有這樣才能使得企業(yè)跟緊時(shí)展的腳步，保證企業(yè)實(shí)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(dān)起相應(yīng)的責(zé)任和義務(wù)，這樣才能幫助企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)名譽(yù)。
2、基于產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念的兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求
相關(guān)設(shè)計(jì)人員在對(duì)兒童產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)理念，將兒童的實(shí)際需求作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合兒童心理和生理的基本特點(diǎn)。兒童產(chǎn)品在外觀上可以滿足兒童的審美需求，促進(jìn)兒童產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提升。企業(yè)在對(duì)兒童產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)的過(guò)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(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用環(huán)境。還需要考慮產(chǎn)品應(yīng)用后是否會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成污染，如何對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行回收再利用，盡可能的提升資源和能源的應(yīng)用效率，避免兒童產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中對(duì)資源和能源造成浪費(fèi)，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(diǎn)[1]。
二、現(xiàn)代兒童產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)原則分析
1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)性，提升兒童產(chǎn)品應(yīng)用周期
人們?cè)谔幱趦和A段時(shí)，身體發(fā)育是非常迅速的，兒童產(chǎn)品的更換速度也會(huì)非常的快。如果家長(zhǎng)頻繁的對(duì)兒童產(chǎn)品進(jìn)行更換，不僅會(huì)增加家庭的開(kāi)銷，同時(shí)還會(huì)造成資源浪費(fèi)。想要對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行有效改善，就需要對(duì)兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新。設(shè)計(jì)人員需要考慮增強(qiáng)兒童產(chǎn)品的適應(yīng)性，該產(chǎn)品不僅可以在兒童時(shí)期應(yīng)用，同時(shí)在兒童上學(xué)期間以及成年后都可以繼續(xù)應(yīng)用，但是這一理念的實(shí)現(xiàn)具有很高難度性，甚至可以說(shuō)是不切實(shí)際的。但是現(xiàn)在市場(chǎng)中出現(xiàn)了針對(duì)兒童某一生長(zhǎng)發(fā)育階段推出的產(chǎn)品，可以依據(jù)兒童成長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得產(chǎn)品適應(yīng)性得到一定提升。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還需要考慮產(chǎn)品如何與其它類型的兒童產(chǎn)品進(jìn)行組合應(yīng)用，或者產(chǎn)品自身存在重置組合的特點(diǎn)，使得兒童產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)多種用途。在此過(guò)程中還能培養(yǎng)兒童的動(dòng)手能力和思考能力，對(duì)于促進(jìn)兒童智力開(kāi)發(fā)有著積極影響[2]。
2、注重兒童產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性
對(duì)兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)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(chǎng)銷售價(jià)格。設(shè)計(jì)人員在對(duì)兒童產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要盡可能的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)化、優(yōu)化設(shè)計(jì)，這不僅可以促進(jìn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí)，對(duì)于保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也有著積極影響。兒童產(chǎn)品的加工方式不要太過(guò)于復(fù)雜，拋棄以往無(wú)用的功能，以及其中過(guò)于復(fù)雜化的裝飾，使得兒童產(chǎn)品可以回歸于精簡(jiǎn)。這樣不僅可以避免資源浪費(fèi)，還可以節(jié)約企業(yè)運(yùn)行成本，幫助家庭縮減兒童產(chǎn)品開(kāi)資。合理的價(jià)格使得兒童產(chǎn)品更容易被消費(fèi)者接受，幫助企業(yè)在市場(chǎng)中占據(jù)一定份額。
三、結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)階段我國(guó)兒童市場(chǎng)規(guī)模較大，具有著很大的利益空間。但是對(duì)于我國(guó)兒童產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行深入調(diào)查發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新意識(shí)缺乏，而且生產(chǎn)成本過(guò)高，不僅對(duì)兒童產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展造成了不理影響，對(duì)于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也造成了嚴(yán)重?fù)p害。只有注重兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新，才能使得產(chǎn)品可以獲得消費(fèi)者的青睞，促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：竹產(chǎn)品；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；綠色產(chǎn)業(yè)；文化創(chuàng)意
一、竹產(chǎn)品設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
中國(guó)的毛竹產(chǎn)量居于世界首位，隨著時(shí)代的發(fā)展，人與自然和諧相處的理念深入人心，在這種國(guó)際大環(huán)境，易種植易繁殖生長(zhǎng)周期短的竹子在資源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護(hù)中有著重要的意義。追溯我國(guó)竹制品運(yùn)用起源，在我國(guó)古代竹材料主要運(yùn)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(guó)內(nèi)的家居市場(chǎng)中竹制品的應(yīng)用現(xiàn)狀，現(xiàn)在的竹產(chǎn)品主要應(yīng)用范圍很廣泛，特別是運(yùn)用在地板，隔斷，茶具與家具中，但是很多消費(fèi)者對(duì)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(lái)自文化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，主要是透過(guò)文化器物本身所蘊(yùn)含的文化因素，予以分析轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)要素，并運(yùn)用設(shè)計(jì)為這文化因素尋求一個(gè)符合現(xiàn)代生活形態(tài)的新形式，并探求其使用后對(duì)精神層面的滿足。現(xiàn)代家居環(huán)境倡導(dǎo)簡(jiǎn)潔“綠色”設(shè)計(jì)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(lái)越凸顯其優(yōu)勢(shì)，受到很多消費(fèi)者尤其是知識(shí)階層人士的青睞，竹材銷售市場(chǎng)從南至北逐步擴(kuò)大，但總的來(lái)說(shuō)我國(guó)文化創(chuàng)意類竹產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模仍然不大，反觀國(guó)外的竹制品市場(chǎng)已經(jīng)把擁有竹制品作為一種時(shí)尚生活，竹制品暢銷東南亞與歐美市場(chǎng)。對(duì)比國(guó)外竹產(chǎn)品市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尚未形成氣候，當(dāng)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(xué)角度講，竹產(chǎn)品是觀賞與公共藝術(shù)、科技與生活美學(xué)、互動(dòng)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(xué)跨界融合，通過(guò)創(chuàng)新生活的復(fù)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(guó)的竹產(chǎn)品設(shè)計(jì)形式還很單一，技術(shù)方面還可以多研究以運(yùn)用到竹材設(shè)計(jì)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(chǎng)潛力等待我們挖掘。本文以新的時(shí)代大環(huán)境為立足點(diǎn)，對(duì)竹產(chǎn)品的傳統(tǒng)應(yīng)用方式進(jìn)行新認(rèn)識(shí)，在色彩與造型設(shè)計(jì)方面的探討新思路。
二、對(duì)文化創(chuàng)意類竹產(chǎn)品的設(shè)計(jì)探索
（一）竹制燈具的設(shè)計(jì)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(jiàn)竹材的優(yōu)良特性是竹材拓寬應(yīng)用的基礎(chǔ)，在發(fā)揚(yáng)其優(yōu)良特性的同時(shí)我們要認(rèn)識(shí)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(diǎn)使其應(yīng)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(dá)到與自然融合的設(shè)計(jì)內(nèi)涵和語(yǔ)義。[2]竹筒燈具的設(shè)計(jì)運(yùn)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(diǎn)。制作時(shí)首先用切割鋸切割竹筒；然后用砂輪機(jī)削皮；后用粗打磨機(jī)對(duì)竹產(chǎn)品雛形進(jìn)行粗打磨、塑形；再用細(xì)打磨機(jī)對(duì)竹產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)打磨、拋光；用擴(kuò)孔機(jī)對(duì)竹面進(jìn)行開(kāi)孔、擴(kuò)孔，還可以根據(jù)竹子的柱形和中空特征，對(duì)一節(jié)完整的竹子進(jìn)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(tái)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(dāng)臺(tái)燈閉合時(shí)是一節(jié)完整的竹子，體積小，收納方便，整體性強(qiáng)。如圖所示竹材本身融于空間的自然性強(qiáng)，增加了臺(tái)燈的觀賞性，還可以通過(guò)竹筒削皮、打薄、打孔等制作工藝，制作出具有現(xiàn)代風(fēng)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(fù)古又藝術(shù)感十足的典雅美感。
（二）文具類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(fēng)亮節(jié)，勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐和文化活動(dòng)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(fēng)貌，其內(nèi)涵已形成中華民族品格、稟賦和美學(xué)精神的象征。設(shè)計(jì)竹產(chǎn)品時(shí)賦予其能夠代表中華文明的“境界”，并將中國(guó)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)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(jué)，嗅覺(jué)和觸覺(jué)感受，還有助于提升青少年的審美觀和審美意識(shí)，回歸中國(guó)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(jì)，造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)意點(diǎn)是以南方部分地區(qū)特有的竹瓦屋頂為設(shè)計(jì)靈感，將半圓弧截面的竹筒正負(fù)交接，凸面用開(kāi)孔器開(kāi)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(xué)習(xí)用具，在竹材漂白時(shí)可用雙氧水對(duì)竹材料進(jìn)行漂白；還可用碳烤機(jī)器對(duì)竹材料進(jìn)行高溫加熱，以防止變形、開(kāi)裂；最后再用激光切割機(jī)于對(duì)竹材料進(jìn)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(lái)固定筆將竹材制作成為便攜筆筒設(shè)計(jì)筆筒，以解決常見(jiàn)筆筒和筆盒無(wú)法固定筆具而導(dǎo)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(hù)筆具的作用。竹材小硯臺(tái)此設(shè)計(jì)利用竹的圓柱特性，在圓形的硯臺(tái)內(nèi)部是一個(gè)小型的CD播放器，可以在書(shū)畫(huà)過(guò)程中享受優(yōu)美的音樂(lè)。竹筒杯托設(shè)計(jì)（用擴(kuò)孔機(jī)打孔，加強(qiáng)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(jì)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(duì)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(jì)竹筒與日歷相結(jié)合制作；還可以運(yùn)用竹筒截面半圓弧的造型特征制作竹筒照片夾，設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)式的開(kāi)啟和閉合來(lái)制作竹制收納筒設(shè)計(jì)，以進(jìn)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(lái)設(shè)計(jì)竹筒日歷設(shè)計(jì)。前面的案例主要是運(yùn)用竹材料物理上的改變來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這是一種原生態(tài)的用法，竹材料的可塑性很強(qiáng)，我們還可以改變它的物理屬性將其運(yùn)用到板材中如木地板、竹茶臺(tái)、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(yīng)用方式。
（三）家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)案例
（如圖3）竹材具有自動(dòng)調(diào)節(jié)及保持溫度，在通過(guò)高溫蒸煮、漂白、碳化后，除去竹纖維內(nèi)所有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，完全破壞蛀蟲(chóng)和細(xì)菌的生存條件可使竹材不霉變，針對(duì)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(yùn)用形式，將竹筒縱向斷開(kāi)鏈接一端進(jìn)行開(kāi)合，竹筒外壁激光切割線槽，通過(guò)線和掛鉤將開(kāi)啟的竹筒定型，實(shí)現(xiàn)衣架功能，在閉合時(shí)可將雨衣或衣物置于竹筒內(nèi)收納便于攜帶。竹制簡(jiǎn)易收納臺(tái)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(kāi)啟，既承載了收納物品的作用，又美觀大氣，無(wú)論放在書(shū)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(shí)間的功能，能有效摒除雜聲還使用者一片寧?kù)o心境，將其設(shè)計(jì)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(wèn)題，理線器的竹筒外殼對(duì)插排也起到了到保護(hù)作用?！耙槐磺鍍簟彼|(zhì)凈化杯蓋產(chǎn)品利用竹炭濾網(wǎng)進(jìn)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(guò)濾至礦泉水瓶中直接飲用，其過(guò)濾網(wǎng)可更換以方便重復(fù)使用，安全衛(wèi)生還可減少氣喘，過(guò)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(lái)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(bǔ)竹材料加工和材料性質(zhì)的缺陷，設(shè)計(jì)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(xì)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(guò)敏性氣喘癥，預(yù)防風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的作用，同時(shí)以竹為材料可以保護(hù)環(huán)境,也能避免甲醛對(duì)人體的危害。
結(jié)語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】機(jī)械創(chuàng)新，設(shè)計(jì)，研究
中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、前言
近年來(lái)，我國(guó)在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)雖然取得了飛速發(fā)展，但依然存在一些問(wèn)題和不足需要改進(jìn)，在建設(shè)創(chuàng)新型社會(huì)的新時(shí)期，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)及其研究，對(duì)確保機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)水平的提高有著重要意義。
二、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概述
1．機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究對(duì)象
所謂機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)(MechanicalCreativeDesign,MCD)是指充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力,利用人類已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果(含理論、方法、技術(shù)原理等),進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思,設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性的機(jī)構(gòu)或機(jī)械產(chǎn)品(裝置)的一種實(shí)踐活動(dòng)。它包含兩個(gè)部分:一是改進(jìn)完善生產(chǎn)或生活中現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、適用性等;二是創(chuàng)造設(shè)計(jì)出新機(jī)器、新產(chǎn)品,以滿足新的生產(chǎn)或生活的需要。由于MCD過(guò)程凝結(jié)了人們的創(chuàng)造性智慧,因而其產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)是科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)結(jié)晶的產(chǎn)物,具有完滿的美學(xué)性。
2．MCD與常規(guī)設(shè)計(jì)及發(fā)明創(chuàng)造的關(guān)系
（一）、MCD與常規(guī)設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)一般可分為方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)及動(dòng)力設(shè)計(jì)三個(gè)階段,其中,方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最需要?jiǎng)?chuàng)造性,設(shè)計(jì)難度也最大。常規(guī)設(shè)計(jì)一般是在給定機(jī)械結(jié)構(gòu)或只對(duì)某些結(jié)構(gòu)作微小改動(dòng)的情況下進(jìn)行的,其主要內(nèi)容是進(jìn)行尺度設(shè)計(jì)及動(dòng)力設(shè)計(jì)。工廠生產(chǎn)中的非標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)已含有較多的創(chuàng)新設(shè)計(jì)成分。而相對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)而言,MCD特別強(qiáng)調(diào)了人在設(shè)計(jì)過(guò)程中,特別是在方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段中的主導(dǎo)性及創(chuàng)造性作用。
（二） 、MCD與機(jī)械的創(chuàng)造發(fā)明
機(jī)械的創(chuàng)造發(fā)明大多屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。創(chuàng)造發(fā)明過(guò)程及方法的專著已有問(wèn)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(gè)核心內(nèi)容就是要探索機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)明的機(jī)理、模式及方法,要具體描述機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程,并將之程
3．機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)
機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)(MCD)是一門(mén)有待開(kāi)創(chuàng)發(fā)展的新的設(shè)計(jì)技術(shù)和方法,它和機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)(SD)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、優(yōu)化設(shè)計(jì)(OD)、可靠性設(shè)計(jì)(RD)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)(FD)、有限元設(shè)計(jì)(FED)等一起構(gòu)成現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法學(xué)庫(kù),并吸收鄰近學(xué)科有益的設(shè)計(jì)思想與方法。人們對(duì)后面六種設(shè)計(jì)理論和方法的研究較為深入且都已有專著問(wèn)世,但隨著認(rèn)識(shí)科學(xué)、思維科學(xué)、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(xué)者的重視。一方面,認(rèn)識(shí)科學(xué)、思維科學(xué)、人工智能、設(shè)計(jì)方法學(xué)、科學(xué)技術(shù)哲學(xué)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(guò)程、創(chuàng)造機(jī)理等前沿課題,反過(guò)來(lái)促進(jìn)上述科學(xué)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)真正的機(jī)械專家系統(tǒng)(MES)及智能工程(IE)。因此,MCD是MES、IE等學(xué)科深入研究發(fā)展進(jìn)程中必須解決的一個(gè)分支,它要求能真正為發(fā)明創(chuàng)造新機(jī)械和改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械性能提供正確有效的理論和方法。
三、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究的意義
開(kāi)展MCD研究不僅具有重要的理論學(xué)術(shù)價(jià)值,而且具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。MCD的深入研究將為人們發(fā)明創(chuàng)造新機(jī)器、新機(jī)械提供有效的理論和方法。MCD研究必然要涉及人的思維過(guò)程、創(chuàng)造機(jī)理及過(guò)程等研究?jī)?nèi)容,因此MCD研究能加速機(jī)械專家智能化,實(shí)現(xiàn)真正的“專家”系統(tǒng),在加速機(jī)械設(shè)計(jì)水平向自動(dòng)化、智能化、最優(yōu)化、集成化實(shí)現(xiàn)過(guò)程中可以作出自己的貢獻(xiàn)。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品,必定在其原理確定階段經(jīng)過(guò)反復(fù)的綜合選擇,結(jié)構(gòu)上或尺度設(shè)計(jì)上必定蘊(yùn)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(xué)技術(shù)原理與藝術(shù)性的完美結(jié)合、人機(jī)系統(tǒng)的良好協(xié)調(diào)性以及良好的經(jīng)濟(jì)性等。這樣無(wú)疑提高了產(chǎn)品在同類產(chǎn)品中的競(jìng)爭(zhēng)力,特別是當(dāng)專利產(chǎn)品技術(shù)形成產(chǎn)業(yè)化的時(shí)候,可以創(chuàng)造出較高的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。在MCD的實(shí)踐中培養(yǎng)了設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維,增強(qiáng)了其創(chuàng)新能力,提高了人們進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的自覺(jué)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(jìn)了新產(chǎn)品(含專利產(chǎn)品)的繁榮與更新,為社會(huì)創(chuàng)造了財(cái)富。
四、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展方向
1．設(shè)計(jì)過(guò)程的數(shù)字化
不僅要完善工程對(duì)象中確定性變量的數(shù)學(xué)描述和數(shù)學(xué)建模，而且更要研究非確定性變量，包括隨機(jī)變量、隨機(jī)過(guò)程、模糊變量（人的智能、經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)造力、語(yǔ)言及政治、經(jīng)濟(jì)、人文等社會(huì)科學(xué)因素）等的數(shù)學(xué)描述和數(shù)學(xué)建模。
2．設(shè)計(jì)過(guò)程的自動(dòng)化和智能化研究
健全、研究、發(fā)展各種類型的數(shù)據(jù)庫(kù)、方法庫(kù)和知識(shí)庫(kù)，及自動(dòng)編程、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等高級(jí)商品化軟件的研制，如研究設(shè)計(jì)知識(shí)、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(yīng)用軟件等。
3．虛擬設(shè)計(jì)和仿真虛擬試驗(yàn)及快速成形技術(shù)的深入研究
是一種以計(jì)算機(jī)仿真為基礎(chǔ)，集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、智能技術(shù)、并行工程、人機(jī)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(xué)科研究。
4．機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)
（一）、智力激勵(lì)法
人的創(chuàng)造性思維特別是直覺(jué)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(duì)某個(gè)問(wèn)題進(jìn)行討論時(shí)，由于各人知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)不同，觀察問(wèn)題的角度和分析問(wèn)題的方法各異，提出的各種主意能互相啟發(fā)，填補(bǔ)知識(shí)空隙，啟發(fā)誘導(dǎo)出更多創(chuàng)造性思想，通過(guò)激勵(lì)、智慧交流和集智達(dá)到創(chuàng)新的目的。
（二）、提問(wèn)追溯法
提問(wèn)追溯法是有針對(duì)性地、系統(tǒng)地提出問(wèn)題，在回答問(wèn)題過(guò)程中，便可能產(chǎn)生各種解決問(wèn)題的設(shè)想，使設(shè)計(jì)所需要的信息更充分，解法更完善。提問(wèn)追溯法有奧斯本體溫法、阿諾爾特提問(wèn)法、希望點(diǎn)列舉法、缺點(diǎn)列舉法。
（三）、聯(lián)想類推法
通過(guò)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(jìn)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(diǎn)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(wèn)題的思路反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，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(dòng)，那么振動(dòng)為什么不能復(fù)現(xiàn)原聲呢？通過(guò)這樣的反問(wèn)，發(fā)明了留聲機(jī)。
（五）、系統(tǒng)分析法
對(duì)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(wèn)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(guò)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(yīng)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(kāi)始，因而可以最大限度地節(jié)約人力、物力和財(cái)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(jì)方法
（一）、設(shè)計(jì)元素法
用五個(gè)設(shè)計(jì)元素(功能、效應(yīng)、效應(yīng)載體、形狀元素和表面參數(shù))描述“產(chǎn)品解”，認(rèn)為一個(gè)產(chǎn)品的五個(gè)設(shè)計(jì)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(guó)亦有設(shè)計(jì)學(xué)者采（二）、圖形建模法
研制的“設(shè)計(jì)分析和引導(dǎo)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(shí)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(jì)”法
將產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)分成“構(gòu)思”和“設(shè)計(jì)”兩個(gè)階段?！皹?gòu)思”階段的任務(wù)是尋求、選擇和組合滿足設(shè)計(jì)任務(wù)要求的原理解?！霸O(shè)計(jì)”階段的工作則是具體實(shí)現(xiàn)構(gòu)思階段的原理解。
五、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)新時(shí)期下，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)及其研究的分析，進(jìn)一步明確了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方向，為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的優(yōu)化完善奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有助于提高機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的水平。
參考文獻(xiàn)
[1]張春林，《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.
關(guān)鍵詞：過(guò)街設(shè)施；模塊化設(shè)計(jì)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；綠色出行；可持續(xù)發(fā)展
一、城市過(guò)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(shí)間上的延誤、經(jīng)濟(jì)上的損失，還給整個(gè)社會(huì)造成了龐大無(wú)謂的損失和資源的浪費(fèi)。面對(duì)愈演愈烈的交通擁堵、人車搶道的現(xiàn)狀,我們應(yīng)該做到有的放矢。據(jù)調(diào)查，城市居民認(rèn)為，造成交通擁堵的成因主要有以下幾個(gè)方面：機(jī)動(dòng)車、外來(lái)人口激增、道路資源（過(guò)街設(shè)施）增長(zhǎng)滯后、公交系統(tǒng)不發(fā)達(dá)、停車系統(tǒng)匱乏、交通性道路與生活性道路無(wú)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(guò)街設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)研：公共設(shè)施設(shè)計(jì)理論體系在現(xiàn)代信息社會(huì)高度發(fā)達(dá)的技術(shù)支持與推動(dòng)下不斷突破與完善，其多元化、智能化、人性化的發(fā)展趨勢(shì)也獲得令人矚目的成績(jī)，進(jìn)而擁有城市樞紐的美譽(yù)和社會(huì)的主導(dǎo)地位。與時(shí)俱進(jìn)、開(kāi)拓創(chuàng)新是公共設(shè)施設(shè)計(jì)的立足之本，亦是設(shè)施設(shè)計(jì)詮釋新命題的設(shè)計(jì)基點(diǎn)。城市過(guò)街設(shè)施作為主客體跨越障礙的通道，回歸設(shè)施設(shè)計(jì)本身，具體落實(shí)以人為本的設(shè)計(jì)觀，彰顯了技術(shù)層面和思想層面的思維創(chuàng)新。在我國(guó)城市混合交通的環(huán)境里，隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)張，交通出行需求呈現(xiàn)幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，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(lái)的尾氣排放、噪音污染、道路擁堵、交通癱瘓、安全隱患等問(wèn)題嚴(yán)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(duì)便利出行的渴望形成強(qiáng)烈的反差，矛盾激化、沖突增加。
（三）街區(qū)問(wèn)題實(shí)例分析：隨著城市人口的增長(zhǎng)和私家車持有數(shù)量的不斷提高，沈陽(yáng)市道路交通問(wèn)題愈來(lái)愈嚴(yán)重，人車混行等一系列問(wèn)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(wèn)題，也是有關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注的問(wèn)題。2016年11月15日上午10時(shí)許，在沈陽(yáng)馬路灣202醫(yī)院前端三角地帶，我駐足了三十多分鐘，只見(jiàn)人群在機(jī)動(dòng)車流中冒險(xiǎn)通行，一些行人過(guò)街時(shí)左顧右盼、見(jiàn)縫插針，人車搶道、人車混行現(xiàn)象頻繁。據(jù)觀察統(tǒng)計(jì)，人車混行的狀態(tài)幾乎每?jī)煞昼娋偷竭_(dá)一次高峰，由于此地沒(méi)有任何過(guò)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(lái)嚴(yán)重的安全隱患（如圖1、2、3）。人車混行危險(xiǎn)大、各行其道才安全。通過(guò)對(duì)人群的問(wèn)卷調(diào)查，了解人們對(duì)于此地帶的過(guò)街需求，問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果如圖表所示：人們?cè)谶^(guò)街時(shí)最為看中的是安全性與便捷性，大多數(shù)行人認(rèn)為應(yīng)該建立人性化的立體過(guò)街設(shè)施，現(xiàn)實(shí)需求與研究?jī)r(jià)值的不謀而合，可見(jiàn)為保障過(guò)街安全并且順利快捷的到達(dá)目的地，立體化過(guò)街設(shè)施的設(shè)立勢(shì)在必行。
二城市過(guò)街設(shè)施創(chuàng)新設(shè)計(jì)概念的提出與應(yīng)用范圍的鎖定
（一）過(guò)街設(shè)施創(chuàng)新設(shè)計(jì)概念的提出1.生態(tài)能源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)：就城市過(guò)街設(shè)施設(shè)計(jì)而言，利用生態(tài)能源對(duì)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(yīng)，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(shì)轉(zhuǎn)化為城市交通的可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)，從這一設(shè)計(jì)理念的內(nèi)涵來(lái)看，其不僅順應(yīng)中國(guó)傳統(tǒng)的人文觀念，而且更成為現(xiàn)今中國(guó)社會(huì)狀況的需求。其對(duì)建設(shè)有中國(guó)特色的社會(huì)主義工業(yè)設(shè)計(jì)體系和通過(guò)設(shè)計(jì)引導(dǎo)合理的生活、生產(chǎn)方式均有積極的意義。2.公共意識(shí)行為由被動(dòng)受控轉(zhuǎn)化為主動(dòng)吸引：公共意識(shí)是現(xiàn)代文明的標(biāo)志之一，現(xiàn)實(shí)社會(huì)中人們往往“習(xí)慣于”對(duì)過(guò)街設(shè)施的設(shè)立視而不見(jiàn)，無(wú)視規(guī)則制度的存在，冒著危險(xiǎn)肆意在車流中穿梭，或許個(gè)人效率有所提升，但卻擾通秩序、給交通安全帶來(lái)威脅。魯迅先生曾言，“列國(guó)是務(wù)，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(huì)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上，“立人”之要在于培育公共精神、涵養(yǎng)公共文明，城市過(guò)街設(shè)施的創(chuàng)新設(shè)計(jì)致力于人性化功能的體現(xiàn)，承擔(dān)著文明“詮釋者”的社會(huì)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(guò)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(huì)行為習(xí)慣，提升公民的道德素養(yǎng)及自我約束能力，使得過(guò)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(fēng)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(huì)極力倡導(dǎo)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(guò)街設(shè)施建設(shè)是解決人車混行的重要手段、是實(shí)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(huì)運(yùn)行的成本，促進(jìn)環(huán)境友好；另一方面是為了減少機(jī)動(dòng)車污染排放，建立城市綜合交通系統(tǒng)。從行為心理學(xué)原理出發(fā)，綠色出行便于減少出行距離的心理落差，營(yíng)造到達(dá)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(guò)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(guò)街設(shè)施并不是孤獨(dú)靜止的陳列展示，應(yīng)把設(shè)施與城市作為一個(gè)整體來(lái)構(gòu)思、感受和實(shí)施；其設(shè)計(jì)應(yīng)富于生機(jī)和魅力，引發(fā)人積極的情感體驗(yàn)和心理感受，飽含人道主義精神去打動(dòng)人，即設(shè)計(jì)中的以情動(dòng)人，努力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化的協(xié)調(diào)發(fā)展，加強(qiáng)城市化進(jìn)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(mén)實(shí)用的藝術(shù)學(xué)科才能發(fā)揮其最大潛力，使得公共設(shè)施更好地服務(wù)于人類，凸顯生活中最重要的主題。［2］
（二）應(yīng)用范圍的鎖定：在交通設(shè)施的設(shè)計(jì)與設(shè)立過(guò)程中，人們往往注重大型道路的空間開(kāi)發(fā)與設(shè)施建設(shè)，但人口相對(duì)集中、流動(dòng)性較大的小型道路的過(guò)街設(shè)施及配套設(shè)施建設(shè)通常被相關(guān)部門(mén)忽視，這一普遍現(xiàn)象必然導(dǎo)致高峰期的交通擁堵，并為公眾帶來(lái)嚴(yán)重的心里落差，也間接導(dǎo)致了公共意識(shí)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(jì)與設(shè)計(jì)實(shí)踐，提出了小型街區(qū)及道路、不規(guī)則地形的過(guò)街設(shè)施的創(chuàng)新設(shè)計(jì)概念，并提出了相關(guān)的設(shè)計(jì)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(wèn)題，使人們?cè)谌粘Ｉ钪畜w會(huì)到交通設(shè)施設(shè)計(jì)給人們生活帶來(lái)的便捷與關(guān)懷。
三城市過(guò)街設(shè)施創(chuàng)新設(shè)計(jì)的選題依據(jù)
（一）以人為本的設(shè)計(jì)基點(diǎn)：“以人為本”作為當(dāng)今設(shè)計(jì)界與消費(fèi)者孜孜追求的目標(biāo),帶有明顯的后工業(yè)時(shí)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(jì)的安全性與社會(huì)性，在設(shè)計(jì)中注重其內(nèi)環(huán)境的擴(kuò)展和深化。城市過(guò)街設(shè)施“以人為本”的設(shè)計(jì)理念更加貼近行人的內(nèi)心需求，滿足過(guò)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(jì)要求。在社會(huì)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(duì)人群的尊重和關(guān)心,同時(shí)也是最前沿的潮流與趨勢(shì)。
（二）以和諧為契機(jī)的設(shè)計(jì)觀念：和諧化的過(guò)街設(shè)施設(shè)計(jì)就是要求設(shè)計(jì)者將設(shè)計(jì)的重心從有形的過(guò)街設(shè)施個(gè)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(jì)的著眼點(diǎn)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(gè)對(duì)立因素在動(dòng)態(tài)的發(fā)展中尋求平衡，構(gòu)建一個(gè)有機(jī)的、協(xié)調(diào)的整體，最大化實(shí)現(xiàn)設(shè)施的功能價(jià)值，滿足人們對(duì)于功能和情感的雙重需求，演繹出具有時(shí)代特色、地域文化，又蘊(yùn)含豐富情感和強(qiáng)大功能的和諧整體。
（三）以疏導(dǎo)為主旨的設(shè)施建設(shè)：城市過(guò)街設(shè)施作為設(shè)施化設(shè)計(jì)的一種，應(yīng)突破自身設(shè)計(jì)范圍，積極尋找并吸取其他設(shè)計(jì)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(jì)理念為基礎(chǔ)，構(gòu)建社會(huì)和諧氛圍。同時(shí)，城市過(guò)街設(shè)施的建設(shè)還應(yīng)以融匯人文思想為設(shè)施設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，引導(dǎo)行人自覺(jué)遵守交通法律法規(guī)，疏導(dǎo)交通，緩和交通矛盾的現(xiàn)狀，解決交通實(shí)質(zhì)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)嶄新的技術(shù)形態(tài)的駕馭，使公共設(shè)施設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到拓展。
四城市過(guò)街設(shè)施創(chuàng)新設(shè)計(jì)
（一）工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的安裝模式：城市過(guò)街設(shè)施設(shè)計(jì)要以多變的模塊組合適應(yīng)不同的道路形態(tài)，就此轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)施設(shè)計(jì)的工業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)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(guò)街設(shè)施構(gòu)件或單元模塊能達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的要求；設(shè)施安裝組合的標(biāo)準(zhǔn)化適合于大批量加工制作；標(biāo)準(zhǔn)化一是追求過(guò)街設(shè)施設(shè)計(jì)為方便人們出行，建立綠色出行體系而建立的標(biāo)準(zhǔn)；二是達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或是國(guó)家制定的使用標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)全面性的考究，實(shí)現(xiàn)城市過(guò)街設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化的安裝模式，完善交通秩序、維護(hù)社會(huì)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(jì)模塊化的概念是指造型相同或相似、功能獨(dú)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(guò)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(guò)互換位置或更改排列順序來(lái)實(shí)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(shí)模塊化設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于設(shè)施設(shè)計(jì)中可對(duì)設(shè)計(jì)資源進(jìn)行簡(jiǎn)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(jì)氛圍：現(xiàn)代公共設(shè)施設(shè)計(jì)已不單單是孤立的單一化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，它已越來(lái)越融入環(huán)境的整體設(shè)計(jì)之中，是城市細(xì)節(jié)的體現(xiàn)，公共設(shè)施如果設(shè)計(jì)不當(dāng)便會(huì)影響整個(gè)城市空間的整體效果。公共設(shè)施設(shè)計(jì)越來(lái)越重視單一模塊化設(shè)計(jì)后的規(guī)劃與組合，每一個(gè)設(shè)計(jì)模塊也不僅限于一種形態(tài)與色彩，而是形成一個(gè)系列，力求視覺(jué)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(guò)街設(shè)施設(shè)計(jì)不僅要滿足人們的現(xiàn)實(shí)需要，同時(shí)又要展現(xiàn)公共設(shè)施的藝術(shù)化與景觀化。設(shè)計(jì)精美、品質(zhì)優(yōu)良、內(nèi)涵豐富的過(guò)街設(shè)施不但能服務(wù)大眾，還能提升城市品味，愉悅?cè)说木?，增?qiáng)人們的審美情趣。因此，城市過(guò)街設(shè)施設(shè)計(jì)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(lái)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(kuò)展景觀空間，美化公共環(huán)境的作用。［5］
（四）無(wú)障礙設(shè)計(jì)的分析與應(yīng)用：無(wú)障礙設(shè)計(jì)是社會(huì)弱勢(shì)群體充分參與社會(huì)活動(dòng)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(gè)側(cè)面反映了社會(huì)文明的進(jìn)步水平，是物質(zhì)文明和精神文明的集中體現(xiàn)，對(duì)提高人們道德素質(zhì)，培養(yǎng)全民公德意識(shí)，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展具有重要的作用。城市交通系統(tǒng)中，過(guò)街設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮如何保障弱勢(shì)群體的交通權(quán)利，尤其突出對(duì)老、少、病、殘等特殊群體的照顧，提升整個(gè)城市的生活品質(zhì)，體現(xiàn)社會(huì)的公平與和諧；如坡度不大的坡道，方便輪椅上下；對(duì)于受周邊環(huán)境所限無(wú)法伸展的天橋則應(yīng)安裝垂直電梯；為了給人們提供更舒適的過(guò)街環(huán)境，還可以在天橋安裝遮陽(yáng)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(jī)械;創(chuàng)新;制造業(yè)
一、機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原則
(一)經(jīng)濟(jì)效益最好原則
設(shè)計(jì)的機(jī)械零件既要功能滿足客戶要求,又要成本低廉。考慮經(jīng)濟(jì)最佳性必須從設(shè)計(jì)和制造兩個(gè)方面上入手。設(shè)計(jì)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(guò)程中,還是在產(chǎn)品使用過(guò)程中,都要求產(chǎn)品對(duì)周圍環(huán)境“零污染”。這就要求在設(shè)計(jì)過(guò)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(jī)械產(chǎn)品品質(zhì)的保證,必須確定零件在強(qiáng)度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性及熱平衡性上滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于重型機(jī)械,一般要求有自鎖裝置和保險(xiǎn)裝置,以確保操作員人身安全。
二、機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利。發(fā)明和實(shí)用新型專利的說(shuō)明書(shū)提供了發(fā)明或?qū)嵱眯滦偷募夹g(shù)特征,清楚、簡(jiǎn)要地表述請(qǐng)求專利保護(hù)的范圍。外觀設(shè)計(jì)專利提供了該外觀設(shè)計(jì)的圖片或照片,必要時(shí)會(huì)作一定的簡(jiǎn)要說(shuō)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(diǎn),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(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)為主,并適當(dāng)結(jié)合說(shuō)明書(shū)(包括說(shuō)明書(shū)附圖)。以權(quán)利要求書(shū)為主確定技術(shù)主題,應(yīng)當(dāng)完整地掌握權(quán)利要求中所記載的技術(shù)內(nèi)容,如以獨(dú)立權(quán)利要求來(lái)確定技術(shù)主題時(shí),則應(yīng)當(dāng)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(lái)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(duì)于發(fā)明專利和實(shí)用新型專利,一般情況下以獨(dú)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(duì)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(kāi)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(duì)于發(fā)明專利和實(shí)用新型專利的特殊情況,即獨(dú)立權(quán)利要求中前序部分所描述的對(duì)象在分類表中沒(méi)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(duì)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(tái)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(jì)過(guò)程
創(chuàng)新的途徑很多但它們都需要大量的已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的支持。實(shí)踐證明,除了基本的科學(xué)技術(shù)知識(shí)外,專利信息已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的最有效的知識(shí)來(lái)源之一。作為前人創(chuàng)新成果的結(jié)晶,相對(duì)其他知識(shí),專利更富有創(chuàng)新性,技術(shù)含量高,可用性強(qiáng)因此,基于專利實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,就像站在前人的肩膀上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,使創(chuàng)新開(kāi)始就處于一個(gè)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(guò)將創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(jì)方法,其創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程(如圖1所示)。
產(chǎn)品配置是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重點(diǎn)工作,根據(jù)制造企業(yè)的實(shí)際需求,采用三個(gè)層次的機(jī)械產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)方法,分別是:基于零部件數(shù)據(jù)庫(kù)的交互設(shè)計(jì)、基于歷史的產(chǎn)品嫁接設(shè)計(jì)、基于規(guī)則的產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)。
經(jīng)過(guò)對(duì)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(jì)方法。該方法支持一般產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)創(chuàng)新和快速變型設(shè)計(jì),提高零部件和生產(chǎn)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化。通過(guò)將基于專利的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)管理技術(shù)引入企業(yè),必將增強(qiáng)企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力、有助于企業(yè)快速響應(yīng)客戶需求、提升管理水平,提高企業(yè)在市場(chǎng)中的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)方法;產(chǎn)品設(shè)計(jì)
創(chuàng)新設(shè)計(jì)是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論的重要內(nèi)容之一｡隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái),社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更加依賴于人類的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)｡開(kāi)展創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究對(duì)于建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家有重要意義｡
1 創(chuàng)新的內(nèi)涵
20世紀(jì)初,全球社會(huì)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(dá)國(guó)家中的40%是依靠技術(shù)創(chuàng)新取得的｡
美籍奧裔經(jīng)濟(jì)學(xué)家熊彼特(Joseph A. Schumpeter)于1912年在其著作《經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論》中將“創(chuàng)新”作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)概念首次提出｡
熊彼特認(rèn)為創(chuàng)新是發(fā)明的第一次商品化,也就是說(shuō),把發(fā)明引入生產(chǎn)體系并為商業(yè)化生產(chǎn)服務(wù)的過(guò)程就是創(chuàng)新,它意味著建立新的生產(chǎn)函數(shù)或供應(yīng)函數(shù),是在生產(chǎn)體系中引進(jìn)一種生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的新的組合｡
而發(fā)明實(shí)際上就是一個(gè)產(chǎn)品創(chuàng)新的過(guò)程,其關(guān)鍵是設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,設(shè)計(jì)創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的根本基礎(chǔ)｡因此,創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要性就顯而易見(jiàn)了｡
創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性的智力活動(dòng),是設(shè)計(jì)者充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力,利用人類已有的科學(xué)技術(shù)成果,進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思,應(yīng)用新技術(shù)､新原理､新方法進(jìn)行產(chǎn)品分析和設(shè)計(jì)的過(guò)程｡
2 創(chuàng)新方法的發(fā)展
創(chuàng)新是一個(gè)及其復(fù)雜的過(guò)程,人類對(duì)創(chuàng)新本質(zhì)的認(rèn)識(shí)與研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到科學(xué)的層次｡但是眾多創(chuàng)新學(xué)者,經(jīng)數(shù)十年的研究發(fā)現(xiàn),科學(xué)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(dǎo)人們克服心理和思維的障礙,改善思維的靈活性的過(guò)程｡
自20世紀(jì)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(rèn)識(shí)規(guī)律基礎(chǔ)上的技巧｡這些創(chuàng)新技法不存在科學(xué)的邏輯關(guān)系,大多數(shù)目前在理論上處于“初生期”,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到純粹的科學(xué)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(guò)程｡
經(jīng)過(guò)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(rèn)知科學(xué)､人工智能､設(shè)計(jì)方法學(xué)､科學(xué)技術(shù)哲學(xué)等前沿學(xué)科,創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法已成為一門(mén)獨(dú)立且有待于開(kāi)發(fā)的新的設(shè)計(jì)技術(shù)和方法｡
創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(dǎo)意義的規(guī)律,形成各種創(chuàng)新技法,如:頭腦風(fēng)暴法､聯(lián)想法､類比法､側(cè)向思考､仿生法等｡
后來(lái),創(chuàng)新方法的研究開(kāi)始注重以知識(shí)(專利)為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)專利的分析與研究,總結(jié)創(chuàng)造活動(dòng)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,創(chuàng)新方法的研究也出現(xiàn)新的趨勢(shì),在現(xiàn)階段,各種成熟的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法開(kāi)始集成化研究與應(yīng)用,并與計(jì)算機(jī)(包括網(wǎng)絡(luò))技術(shù)相結(jié)合,形成計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新(CAI: Computer Aided Innovation)技術(shù),如:QFD､可靠性設(shè)計(jì)､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(kāi)始融入到創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中｡
3 機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究
機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究對(duì)于提高機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平､提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力有著重大的意義,受到世界各個(gè)國(guó)家的普遍重視｡
機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力,利用人類己有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果(含理論､方法､技術(shù)原理等),進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思,應(yīng)用新技術(shù)､新原理､新方法進(jìn)行產(chǎn)品的分析和設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出具有新穎性､創(chuàng)造性及實(shí)用性的機(jī)構(gòu)或機(jī)械產(chǎn)品(裝置)的一種實(shí)踐活動(dòng)｡
一般來(lái)說(shuō),創(chuàng)新設(shè)計(jì)包括全新設(shè)計(jì)和適應(yīng)型創(chuàng)新設(shè)計(jì)兩類｡
需要指出的是,創(chuàng)新設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)并不是同一個(gè)概念,概念設(shè)計(jì)的核心是進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新,而創(chuàng)新設(shè)計(jì)并不盡限于概念設(shè)計(jì)階段｡在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)階段均有創(chuàng)新設(shè)計(jì)的問(wèn)題,但是最主要的是在概念設(shè)計(jì)階段進(jìn)行創(chuàng)新｡
國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì),分別從設(shè)計(jì)的本質(zhì)､設(shè)計(jì)的過(guò)程以及設(shè)計(jì)的方法等不同方面,做了大量的研究工作｡
創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論和方法的研究現(xiàn)狀見(jiàn)表1｡
4 機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及展望
通過(guò)上述文獻(xiàn)的研究可以看出,盡管人們從不同角度對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)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(jì)過(guò)程中還有一些問(wèn)題仍沒(méi)有解決,成為今后研究的重點(diǎn)｡
(1)創(chuàng)新設(shè)計(jì)本質(zhì)過(guò)程的研究這實(shí)際上也是對(duì)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新本質(zhì)的認(rèn)識(shí)｡盡管人們從思維方法､設(shè)計(jì)手段等多方面對(duì)創(chuàng)新問(wèn)題進(jìn)行探索,現(xiàn)在對(duì)創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)過(guò)程仍沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的､深層次的認(rèn)識(shí),無(wú)法形成一個(gè)完整的理論去指導(dǎo)創(chuàng)新實(shí)踐｡在這方面我們?nèi)孕枰龃罅康墓ぷ?#65377;
(2)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中知識(shí)的表達(dá)與應(yīng)用首先,產(chǎn)品創(chuàng)新過(guò)程涉及多學(xué)科､多種技術(shù),如何將設(shè)計(jì)知識(shí)組織管理,滿足設(shè)計(jì)主體對(duì)知識(shí)的需求是今后的研究重點(diǎn)｡其次,為創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程建立科學(xué)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(dá),對(duì)于提高設(shè)計(jì)效率有重要意義｡
(3)設(shè)計(jì)理論研究與設(shè)計(jì)工具開(kāi)發(fā)存在嚴(yán)重脫節(jié)人們對(duì)于設(shè)計(jì)理論及創(chuàng)新問(wèn)題進(jìn)行了大量研究,但是理論研究與設(shè)計(jì)工具,特別是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具存在嚴(yán)重的脫節(jié)｡一方面某些機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法的研究較少考慮計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題;另一方面設(shè)計(jì)工具開(kāi)發(fā)時(shí),又沒(méi)有適合計(jì)算機(jī)進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動(dòng)化和智能化理論｡需要深入研究機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中功――構(gòu)映射的本質(zhì)規(guī)律｡
(4)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程的集成化技術(shù)研究創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程的集成化技術(shù)的重點(diǎn)在于概念設(shè)計(jì)的集成化實(shí)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(jì)理論或設(shè)計(jì)工具多是從不同的角度,考慮某階段的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,如:TechOptimizer可以輔助實(shí)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(jì)工作;一些大型的CAD/CAE/CAM商品化軟件,如:UG､Pro/E等均開(kāi)發(fā)出了支持概念設(shè)計(jì)的工業(yè)設(shè)計(jì)模塊或草圖設(shè)計(jì)模塊,但是這些模塊基本上仍是計(jì)算機(jī)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(jì)理論指導(dǎo)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)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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