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第1章 绪论 1

1.1 21世纪是创新的世纪 1

1.2我国技术创新现状 1

1.3创新是每个人的能力 3

1.4小结 4

第2章 产品设计 5

2.1概述 5

2.2设计与产品设计 5

2.2.1什么是设计 5

2.2.2什么是产品设计 6

2.3产品设计的一般描述 7

2.4产品设计思想的变迁 8

2.5产品设计的原则 9

2.6产品设计类型 10

2.7产品设计过程 12

2.8小结 13

参考文献 13

第3章 产品创新设计 15

3.1概述 15

3.2创新与创新设计 15

3.2.1什么是创新 15

3.2.2什么是创新设计 16

3.3产品创新设计模式 16

3.3.1技术推动模式 16

3.3.2市场推动模式 17

3.3.3复合推动模式 17

3.4产品创新设计类型 17

3.5产品创新设计过程 20

3.5.1基于认知创新思维展开过程 20

3.5.2创新思维展开过程中的思维回路 22

3.5.3产品创新设计过程模型 23

3.6概念设计——产品创新的核心 24

3.7小结 25

参考文献 25

第4章 用户需求获取与分析 26

4.1概述 26

4.2倾听用户的声音 26

4.2.1不同的用户群体 26

4.2.2用户需求的类型 27

4.2.3用户需求模型 27

4.3需求获取 28

4.4需求处理 29

4.5机会识别 31

4.6需求转换 32

4.7需求分析实例 35

4.7.1 Apple最富价值的品牌 35

4.7.2 IDEO全新的设计体验 36

4.8小结 38

参考文献 38

第5章 创新方案生成 40

5.1概述 40

5.2问题定义 40

5.3功能设计 41

5.3.1功能的概念 41

5.3.2核心功能和总功能 42

5.3.3功能分解 42

5.3.4功能求解 44

5.4行为设计 45

5.5结构设计 47

5.6方案评价 48

5.7新型自动敲钉机的创新 49

5.8小结 52

参考文献 52

第6章 创造性思维的本质及能力培养 53

6.1概述 53

6.2三种领域技术的会聚 53

6.3创造力模型 54

6.4创造性思维的方式 56

6.4.1发散思维与收敛思维 56

6.4.2横向思维与纵向思维 57

6.4.3正向思维与逆向思维 59

6.4.4求同思维与求异思维 60

6.5创造性思维的培养与训练 61

6.5.1奠定思维基础 61

6.5.2突破思维定势 62

6.5.3泛化思维视角 64

6.5.4发散思维训练 66

6.5.5想象思维训练 67

6.5.6联想思维训练 69

6.5.7直觉思维训练 71

6.6小结 73

参考文献 74

第7章 创造性思维的应用方法 75

7.1概述 75

7.2基于思维流动型 75

7.2.1头脑风暴法 75

7.2.2检核表法 79

7.3基于思维操作型 82

7.3.1形态分析法 82

7.3.2整体思考法 85

7.4基于思维程序型 88

7.4.1体系化创新思维方法 88

7.4.2创造性模板法 92

7.5小结 98

参考文献 98

第8章 发明问题解决理论——TRIZ 100

8.1 TRIZ理论概述 100

8.2 TRIZ理论的核心思想 100

8.3 TRIZ理论体系 102

8.3.1最终理想解 102

8.3.2 40个发明原理 103

8.3.3 39个通用技术参数及经典冲突矩阵 103

8.3.4物理冲突和四大分离原理 103

8.3.5物场模型分析 104

8.3.6发明问题的标准解 104

8.3.7发明问题解决算法 104

8.3.8技术系统八大进化法则 104

8.3.9科学效应和现象知识库 104

8.4最终理想解 105

8.4.1理想化与理想度 105

8.4.2 IFR的确定及其特征 106

8.4.3 IFR的应用 108

8.5发明创造的等级划分 110

8.6小结 112

参考文献 113

第9章 冲突解决理论 114

9.1概述 114

9.2冲突的定义与分类 114

9.2.1技术冲突 115

9.2.2物理冲突 116

9.3技术冲突的解决 117

9.3.1通用技术参数 117

9.3.2发明原理及实例 120

9.3.3经典冲突矩阵 133

9.3.4技术冲突的解决流程 134

9.3.5技术冲突问题的解决实例 136

9.4物理冲突的解决 143

9.4.1物理冲突的解决原理 142

9.4.2分离原理与发明原理的关系 150

9.4.3物理冲突的解决流程 151

9.4.4物理冲突问题解决实例 152

9.5小结 156

参考文献 157

第10章 物场模型分析方法 158

10.1概述 158

10.2物场模型的建立 159

10.2.1符号系统 159

10.2.2功能分类及其模型 159

10.2.3构建物场模型 160

10.2.4物场模型分类 161

10.2.5物场分析的一般解法 162

10.3 76个标准解 166

10.3.1概述 166

10.3.2第1类：建立或破坏物场模型 169

10.3.3第2类：增强物场模型 175

10.3.4第3类：向超系统和微观级系统进化 182

10.3.5第4类：检测和测量 184

10.3.6第5类：应用标准解的标准 189

10.4标准解的应用过程 192

10.5工程实例 194

10.5.1粉尘过滤 194

10.5.2树皮和木片的分离问题 195

10.5.3纯铜板的清洗 196

10.5.4钢丸发送机弯管部分磨损问题 198

10.6小结 199

参考文献 199

第11章 技术进化理论 201

11.1概述 201

11.2 S曲线 202

11.3技术系统进化法则 204

11.3.1完备性法准则 205

11.3.2能量传递法则 206

11.3.3动态性进化法则 207

11.3.4提高理想度法则 209

11.3.5子系统不均衡进化法则 210

11.3.6向超系统进化法则 211

11.3.7向微观级进化法则 212

11.3.8协调性进化法则 213

11.4技术系统进化的应用 214

11.5小结 215

参考文献 215

第12章 系统化分析工具 216

12.1概述 216

12.2功能分析 216

12.2.1功能分析方法 216

12.2.2基于FAST的功能分析 217

12.2.3基于组件的功能分析 219

12.2.4工程实例 220

12.3因果分析 221

12.3.1因果分析的定义与分类 221

12.3.2因果分析的方法 221

12.4资源分析 225

12.4.1资源的定义与分类 225

12.4.2资源应用原则 225

12.4.3资源分析的方法与步骤 226

12.5小结 229

参考文献 229

第13章 系统裁剪 230

13.1概述 230

13.2系统裁剪及方法 230

13.2.1裁剪原理及定义 230

13.2.2裁剪对象选择 231

13.2.3系统裁剪的实施方法 232

13.3基于裁剪的产品创新设计过程模型 234

13.4工程实例 235

13.5小结 244

参考文献 244

第14章 支持创新设计的知识及其应用 245

14.1概述 245

14.1.1知识的定义 245

14.1.2知识的作用 245

14.1.3知识的类型 245

14.1.4知识的转化过程 247

14.2创新设计过程中的知识 248

14.2.1创新设计过程的知识类型 248

14.2.2知识创新属性的提取与表达 249

14.2.3设计知识的表示方法 250

14.2.4设计知识的组织方法 251

14.3支持产品创新设计的知识库 254

14.3.1发明原理实例库 255

14.3.2科学效应库 256

14.3.3专利知识库 258

14.3.4领域知识库 260

14.3.5专题知识库 261

14.4设计知识的搜索 262

14.4.1基于发明原理的搜索策略 262

14.4.2基于知识地图的搜索策略 263

14.4.3基于设计规则的搜索策略 265

14.5小结 266

参考文献 266

第15章 计算机辅助产品创新工具 267

15.1概述 267

15.2常用CAI软件及应用 268

15.2.1 Goldfire介绍 268

15.2.2 Pro/Innovator软件介绍 269

15.2.3 CAI解决冲突（矛盾）的实例：空气囊问题 271

15.3基于认知机理的计算机辅助创新平台CAIP系统 273

15.3.1 CAIP系统介绍 273

15.3.2 CAIP系统的总体框架 274

15.3.3 CAIP系统模块 275

15.3.4 CAIP系统问题分析模块 275

15.3.5 CAIP系统创新策略模块 277

15.3.6 CAIP系统创新知识库模块 280

15.3.7 CAIP系统创新方案管理模块 281

15.4原型系统的应用实例 281

15.5小结 285

参考文献 285

第16章 公理化设计 287

16.1域的概念 287

16.2域间的“之”字形映射与层次结构 287

16.3设计公理 288

16.3.1独立性公理 288

16.3.2信息公理 289

16.4应用实例 290

16.4.1冷热水混水阀 290

16.4.2深水炸弹触发器的设计 293

16.5小结 299

参考文献 299

第17章 六西格玛设计 300

17.1六西格玛简介 300

17.1.1 DFSS方法 301

17.1.2基于DFSS的产品创新设计方法 302

17.2基于DFSS的产品创新设计模型 302

17.2.1集成模式DFSS方法的组织结构 302

17.2.2 VRD集成模式的原理分析 303

17.2.3面向全新产品的DFSS模型 304

17.3基于DFSS的产品创新设计流程 305

17.3.1 DFSS与六西格玛改进的区别 305

17.3.2现有DFSS流程比较分析 306

17.3.3面向全新产品的DFSS流程 306

17.3.4基于DCCDV流程的DFSS模型 307

17.4应用实例 309

17.4.1确立DFSS项目 309

17.4.2顾客需求确定与分析 311

17.4.3概念方案的生成与选择 314

17.4.4设计试验并分析优化关键变量 316

17.4.5验证最优参数组合 317

17.5小结 318

参考文献 319

附录A术语索引 320

附录B冲突矩阵 323