先進(jìn)制造技術(shù)231研究生

先進(jìn)制造技術(shù)主講：鄧朝暉教授博士湖南大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)22.3競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)創(chuàng)建技術(shù)2.3.1創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)概述快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的時(shí)代背景創(chuàng)新思維創(chuàng)新工作方法2.3.2快速響應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)內(nèi)容提要實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的關(guān)鍵快速響應(yīng)的含義用變型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的策略創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)32.3競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)創(chuàng)建技術(shù)2.3.1創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)概述

創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的本質(zhì)和靈魂，是設(shè)計(jì)活動(dòng)的最終指標(biāo)。

隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，大量的科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，產(chǎn)品更新的周期大大縮短，產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈，在這種形勢(shì)下，創(chuàng)新設(shè)計(jì)是產(chǎn)品適應(yīng)新的市場(chǎng)形勢(shì)的最好途徑，創(chuàng)新產(chǎn)品能夠滿足甚至創(chuàng)造出新的需求，因此必然有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。除了技術(shù)上的創(chuàng)新外，還有管理上的創(chuàng)新，銷售上的創(chuàng)新，售后服務(wù)上的創(chuàng)新等等。這里主要討論技術(shù)上的創(chuàng)新。

所謂創(chuàng)新設(shè)計(jì)就是旨在提供具有社會(huì)價(jià)值的、新穎而獨(dú)特產(chǎn)品的一類設(shè)計(jì)方法。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)4

在制造業(yè)中，創(chuàng)新設(shè)計(jì)主要包括產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)和過(guò)程創(chuàng)新設(shè)計(jì)、市場(chǎng)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等方面。一般把產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新分為如下兩類：一種是無(wú)重要新技術(shù)，但在形式上翻新，因而能獲得相應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)能力；一種是含有（開發(fā)了）重要的新技術(shù)，使產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有重要提高，或形成新競(jìng)爭(zhēng)力的制高點(diǎn)；機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)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。突破性創(chuàng)新和漸進(jìn)式創(chuàng)新創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)51技術(shù)創(chuàng)新的定義、特點(diǎn)和類型1）技術(shù)創(chuàng)新的概念：

技術(shù)創(chuàng)新是運(yùn)用新的思想和技術(shù)、新的手段，使企業(yè)得到發(fā)展和增加受益的過(guò)程。換言之，創(chuàng)新是以技術(shù)創(chuàng)新性成果的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)和市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)為基本特征的“技術(shù)—經(jīng)濟(jì)”過(guò)程。成功的技術(shù)創(chuàng)新是與商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力聯(lián)系在一起的，并在很大程度上取決于信息和知識(shí)的流動(dòng)。創(chuàng)造發(fā)明是另一個(gè)概念，可以定義為把意念轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌漠a(chǎn)品或工藝方法等的過(guò)程，其包括新現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，新的概念、新的原理和理論的形成，以及新工藝和新設(shè)備的發(fā)明，通常在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。創(chuàng)造發(fā)明的目的不一定明確，有些發(fā)明是出自客觀需要，有些發(fā)明出自偶然。

創(chuàng)造發(fā)明與技術(shù)創(chuàng)新有著內(nèi)在的聯(lián)系。只有當(dāng)創(chuàng)造發(fā)明轉(zhuǎn)化為社會(huì)化商品時(shí)，稱為創(chuàng)新。例如，創(chuàng)造發(fā)明可以體現(xiàn)為專利，專利在新產(chǎn)品或新過(guò)程中的應(yīng)用就是技術(shù)創(chuàng)新。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)6

技術(shù)創(chuàng)新是以企業(yè)為主體的，其成功與否還取決于企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)力量、知識(shí)儲(chǔ)備、與外界的技術(shù)交流、以及投資力度和市場(chǎng)環(huán)境。

技術(shù)創(chuàng)新與創(chuàng)造發(fā)明在行為目的、管理方法和實(shí)踐方式上都有著明顯的差別。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)與一般意義上的發(fā)明、創(chuàng)造有所不同，主要區(qū)別在于創(chuàng)新設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)層面上的特征和創(chuàng)新本身的商業(yè)價(jià)值。創(chuàng)新設(shè)計(jì)被認(rèn)為是一種技術(shù)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，是以技術(shù)為手段實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的活動(dòng)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)72）技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程的特點(diǎn)：創(chuàng)新的過(guò)程是不完全確定的創(chuàng)新的過(guò)程是知識(shí)密集的創(chuàng)新的過(guò)程是有爭(zhēng)議的創(chuàng)新的過(guò)程是跨邊界的

技術(shù)創(chuàng)新的過(guò)程不僅是創(chuàng)新者的個(gè)人行為，

技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)是由與技術(shù)創(chuàng)新全過(guò)程相關(guān)的機(jī)構(gòu)、組織和實(shí)現(xiàn)條件構(gòu)成的體系。它涉及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三個(gè)不同領(lǐng)域，具有輸出技術(shù)知識(shí)、物質(zhì)產(chǎn)品和經(jīng)濟(jì)效益三種功能。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)83）技術(shù)創(chuàng)新的分類：技術(shù)創(chuàng)新涉及企業(yè)活動(dòng)的所有方面，根據(jù)其應(yīng)用場(chǎng)合的不同可以分為四類：產(chǎn)品創(chuàng)新：改善和創(chuàng)造新的產(chǎn)品和服務(wù)，進(jìn)一步滿足顧客需要；過(guò)程創(chuàng)新：目的是改善和創(chuàng)造活動(dòng)中的某一過(guò)程，包括工藝過(guò)程和業(yè)務(wù)過(guò)程；市場(chǎng)創(chuàng)新：目的是改善和創(chuàng)造更好的方法，以利于企業(yè)與顧客（用戶）交流和溝通，提高市場(chǎng)占有率；管理創(chuàng)新：目的是改善和創(chuàng)造更好的組織環(huán)境和制度，使企業(yè)各項(xiàng)活動(dòng)更有效。例如：知識(shí)管理、創(chuàng)新管理和變革管理都是管理創(chuàng)新的范疇，管理創(chuàng)新影響其他的創(chuàng)新。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)92.創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特征和一般過(guò)程

1）創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有以下幾個(gè)特征：人為目的性：在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，其主體都是具有主觀能動(dòng)性的人，并且設(shè)計(jì)本身是一種有目的的活動(dòng)；新穎獨(dú)特性：創(chuàng)新設(shè)計(jì)不是單純的重復(fù)和模仿，而是在自己、前人或他人已經(jīng)獲得的結(jié)果基礎(chǔ)上的新擴(kuò)展、新開拓；追求新奇、新穎、獨(dú)特和非重復(fù)性的結(jié)果；社會(huì)價(jià)值性：創(chuàng)新設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)出一定的價(jià)值。創(chuàng)新成果的價(jià)值可以是多方面的，包括學(xué)術(shù)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、美學(xué)價(jià)值等等，并且這些價(jià)值對(duì)社會(huì)進(jìn)步有積極意義。技術(shù)發(fā)明和工程技術(shù)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)主要看其經(jīng)濟(jì)價(jià)值及是否具有實(shí)用性、有效性及可靠性；探索性：創(chuàng)新設(shè)計(jì)通常是在知識(shí)、手段、方法等不甚充分的條件下進(jìn)行的設(shè)計(jì)活動(dòng)。非常規(guī)性（新穎性和非連續(xù)性）和設(shè)計(jì)的成功實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)10

2）創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般過(guò)程分為如下幾個(gè)階段：

準(zhǔn)備階段：包括提出問(wèn)題，明確創(chuàng)新目標(biāo)，搜集資料，進(jìn)行科學(xué)分析；醞釀階段：這個(gè)階段通過(guò)思考與試驗(yàn)，對(duì)問(wèn)題作各種試探性解決；明朗階段：經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期的醞釀、潛伏的或不同尋常的觀念和辦法，有時(shí)使問(wèn)題的解決一下子豁然開朗，這叫做“頓悟”。驗(yàn)證階段：此階段對(duì)新想法進(jìn)行檢驗(yàn)和證明，并完善創(chuàng)新成果。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)11

美國(guó)“新產(chǎn)品和過(guò)程發(fā)展組織與管理協(xié)會(huì)”的顧問(wèn)G.Freedman先生提出可把發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程歸納為如下七個(gè)步驟：意念：發(fā)明創(chuàng)造始于意念；概念報(bào)告：內(nèi)容包括意念之間的聯(lián)系及制約關(guān)系和把意念轉(zhuǎn)變成為實(shí)際方案的途徑；可行模型：是對(duì)概念是否可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究的一個(gè)必要步驟；工程模型：展示概念能否實(shí)現(xiàn)其功能的一個(gè)重要步驟；可見模型：從工程模型演變成為可見模型的一階段；樣品模型：它不是由發(fā)明創(chuàng)造者在實(shí)驗(yàn)室制造的，而是由車間制造的；小批生產(chǎn)：在生產(chǎn)線上將創(chuàng)造發(fā)明以小批量生產(chǎn)的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)12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)。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)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?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法學(xué)庫(kù)包括：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)、有限元設(shè)計(jì)。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是建立在機(jī)械設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)之上，吸收科技哲學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)、思維科學(xué)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、發(fā)明學(xué)、創(chuàng)造學(xué)等相關(guān)學(xué)科的有益成分，經(jīng)過(guò)交叉而成的一種設(shè)計(jì)技術(shù)和方法。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)13機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般過(guò)程（四個(gè)階段）（1）確定（選定或發(fā)明）機(jī)械的基本原理；（2）機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型綜合及優(yōu)選（3）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸綜合及其運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)選；（4）機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)參數(shù)綜合及其動(dòng)力參數(shù)優(yōu)選；機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：涉及多種學(xué)科；設(shè)計(jì)過(guò)程中相當(dāng)部分工作是非數(shù)據(jù)性、非計(jì)算機(jī)性，必須依靠在知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累基礎(chǔ)上思考、推理、判斷，以及創(chuàng)造性發(fā)散思維（靈感、形象的突發(fā)性思維）相結(jié)合的方法；應(yīng)盡可能在較多方案中進(jìn)行方案優(yōu)選；是多次反復(fù)、多級(jí)篩選過(guò)程。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新思維

創(chuàng)新設(shè)計(jì)的核心在于創(chuàng)新，而創(chuàng)新來(lái)源于創(chuàng)造性思維。創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的核心。創(chuàng)新思維是整個(gè)創(chuàng)造活動(dòng)中體現(xiàn)出來(lái)的思維方式，是多種成對(duì)的辯證思維類型的綜合，它的實(shí)質(zhì)表現(xiàn)為“選擇”、“突破”、“重新建構(gòu)”這三者關(guān)系的對(duì)應(yīng)和統(tǒng)一。創(chuàng)新思維是創(chuàng)造力的核心。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)15

深刻認(rèn)識(shí)和理解創(chuàng)新思維的實(shí)質(zhì)和類型，不僅有助于掌握已經(jīng)開發(fā)出來(lái)的現(xiàn)有的創(chuàng)造技法，而且能夠推動(dòng)和促進(jìn)人們開拓新的創(chuàng)造方法。把握創(chuàng)新思維的關(guān)鍵是在認(rèn)識(shí)并能綜合運(yùn)用不同思維類型的特點(diǎn)、功能與作用。常規(guī)思維的特點(diǎn)：常規(guī)性（習(xí)慣性和通常性）、單向性（只向常規(guī)的習(xí)慣方向思考）、單一性（只考慮一種方案、一種思路）、邏輯性（通常的邏輯思維范疇）；創(chuàng)造性思維的特點(diǎn)：獨(dú)特性（即與眾不同）、多向發(fā)散性（即立體性思維、多答案）、非邏輯性（出人意料）、連動(dòng)性（由此及彼性），綜合性（即創(chuàng)造是多種思維方式的綜合，在綜合中創(chuàng)新）。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)16創(chuàng)新思維法則創(chuàng)造學(xué)建立起促發(fā)創(chuàng)造思維的一些法則，作為外部因素的有：激發(fā)創(chuàng)造激情；增強(qiáng)信息獲取方式；促進(jìn)知識(shí)融合。

而促進(jìn)創(chuàng)造思維的重要內(nèi)部因素是了解創(chuàng)造思維內(nèi)在的特點(diǎn)，在創(chuàng)造過(guò)程中主動(dòng)加以運(yùn)用。在技術(shù)性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，常用的有如下一些思維形式：創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)17創(chuàng)新思維兩種基本形式：直覺思維與邏輯（抽象）思維

直覺思維是一種在下意識(shí)狀態(tài)下，對(duì)事物內(nèi)在復(fù)雜關(guān)系突發(fā)式的領(lǐng)悟過(guò)程，具有創(chuàng)造靈感忽然降臨的色彩。在今天市場(chǎng)竟?fàn)幨旨ち业那闆r下，企業(yè)必須根據(jù)市場(chǎng)上出現(xiàn)的需求，快速地創(chuàng)造開發(fā)全新的產(chǎn)品去占領(lǐng)市場(chǎng)，單憑天賦靈感的創(chuàng)造方式顯然不能滿足要求。人們必須根據(jù)所提出的創(chuàng)造目標(biāo)，進(jìn)行邏輯推理式思維。邏輯思維方式就是把目標(biāo)展開、分解和綜合，尋求各層分目標(biāo)的解，然后找出最終整體解，用主動(dòng)的可按部就班的工作方式向目標(biāo)逼近。實(shí)際上，大量的創(chuàng)造過(guò)程是這兩種思維方式交叉和綜合的結(jié)果。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)181）形象思維和抽象(邏輯)思維形象思維屬于非邏輯思維，是運(yùn)用過(guò)去感知過(guò)的事物的映像進(jìn)行分析、綜合、抽象、概括的過(guò)程。它以直觀形象作為再思維的目標(biāo)及基礎(chǔ)，使用反映同類事物一般外部特征的形象；形象思維基本上由右腦進(jìn)行；

抽象思維亦稱為邏輯思維。它是以抽象的概念和推論為形式的思維方式，是認(rèn)識(shí)過(guò)程中用反映事物共同屬性和本質(zhì)屬性的概念作為基本思維形式，在概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行判斷、推理、反映現(xiàn)實(shí)的一種思維方式。它使認(rèn)識(shí)由感性上升到理性。抽象思維基本上由左腦進(jìn)行；在創(chuàng)造活動(dòng)中，形象思維和抽象思維相互聯(lián)系相互滲透。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)192）直覺思維和靈感思維

直覺是人類一種獨(dú)特的“智慧視力”，是能動(dòng)地了解事物對(duì)象的思維閃念。直覺思維能以少量的本質(zhì)性現(xiàn)象為媒介，直接把握事物的本質(zhì)與規(guī)律，它也是一種不加論證的判斷力，是思想的自由創(chuàng)造；

靈感是人們借助于直覺啟示而對(duì)問(wèn)題得到突如其來(lái)的領(lǐng)悟或理解的一種思維形式。它是一個(gè)突然閃現(xiàn)、瞬間即逝的短暫思維過(guò)程，是一種把隱藏在潛意識(shí)中的事物信息，在需要解決某一問(wèn)題時(shí)，其信息就以適當(dāng)?shù)男问酵蝗槐憩F(xiàn)出來(lái)的創(chuàng)造能力；

直覺思維與靈感思維的基礎(chǔ)是人們已經(jīng)獲得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并且常在思想高度集中、苦苦思索時(shí)產(chǎn)生出來(lái)，他的結(jié)果常常非常新穎，并且具有突發(fā)性。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)203）分析和綜合思維分析與綜合是一個(gè)邏輯性很強(qiáng)的思維過(guò)程。

面對(duì)所提出的創(chuàng)造對(duì)象、任務(wù)或設(shè)想，首先需要進(jìn)行分析。要對(duì)問(wèn)題的提法有清晰而明確的描述，然后去偽存真，由表及里，把本質(zhì)和非本質(zhì)的問(wèn)題加以區(qū)別。對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題要將其分解為邏輯層次與關(guān)系清晰的各級(jí)子問(wèn)題，必要時(shí)，在完成一輪分析過(guò)程后，反饋到起點(diǎn)，對(duì)問(wèn)題做重新描述，以生成一個(gè)新的更合理的起點(diǎn)。綜合是分析的反向過(guò)程。在求得各子問(wèn)題的解之后，必須通過(guò)建立聯(lián)結(jié)，構(gòu)成總體，實(shí)現(xiàn)最終需要的總體功能。這種聯(lián)結(jié)可能已在分析過(guò)程中初步建立，但在各子問(wèn)題的解求得之后，聯(lián)結(jié)將會(huì)發(fā)生變化，甚至通過(guò)綜合過(guò)程，建立含有多種聯(lián)結(jié)方式的解域，然后借助各種評(píng)價(jià)手段，確定最佳解，綜合過(guò)程常是一個(gè)創(chuàng)新過(guò)程。分析與綜合是最基本的創(chuàng)造思維過(guò)程，由它們構(gòu)成一個(gè)創(chuàng)造過(guò)程的思維框架。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)214）發(fā)散和收斂思維

發(fā)散思維：遇到問(wèn)題時(shí)，根據(jù)問(wèn)題提供的信息，沿著非常規(guī)方向、正向、逆向、全方位思維和多角度尋求可能的解答。在技術(shù)原理的開發(fā)方面，應(yīng)用發(fā)散思維可以從多側(cè)面、多角度、多領(lǐng)域、多場(chǎng)合對(duì)同一技術(shù)原理的應(yīng)用途經(jīng)進(jìn)行設(shè)想。

收斂思維：是把來(lái)自多方面的知識(shí)信息指向同一問(wèn)題，通過(guò)分析綜合、邏輯推理后引出答案。

將創(chuàng)造原點(diǎn)抽象化，然后用收斂思維和發(fā)散思維的思維模式求解，是一種十分有效的創(chuàng)造思維法則。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)225）離散與組合式思維

很多事物將其分解意味著創(chuàng)新；也有很多事物，彼此組合意味著創(chuàng)新。

在科技發(fā)明創(chuàng)造中充滿這類實(shí)例：眼鏡片與鏡架分離，成為隱形眼鏡；制冷系統(tǒng)與送風(fēng)系統(tǒng)分離，成為分體式空調(diào)；電話聽筒與主機(jī)分離，成為子母式電話機(jī)；但是相反，電視與電話組合，成為可視電話；將系統(tǒng)的正向制冷作用與逆向致熱作用結(jié)合，產(chǎn)生冷暖空調(diào)；近視與老花兩種鏡片組合在一副鏡架上，產(chǎn)生雙功能眼鏡；收割機(jī)、脫粒機(jī)、打包機(jī)組合在一起，產(chǎn)生了聯(lián)合收割機(jī)；電解加工與磨削加工組合在一起，形成了電解磨削。

分解與組合是對(duì)立統(tǒng)一的思維，很多場(chǎng)合，分解是為了組合，而為了形成最佳組合，首先應(yīng)將對(duì)象分解。

我們把機(jī)床分解為動(dòng)力頭、床身、控制箱等模塊，各自成為獨(dú)立的功能單元，從而創(chuàng)造了組合機(jī)床，滿足繁多用戶的需求；同樣，整體式音響變成組合音響，消費(fèi)者按需要自由搭配，而且有一個(gè)更大的優(yōu)點(diǎn)，就是單元的技術(shù)升級(jí)不影響整體。

有人預(yù)言，未來(lái)的機(jī)械將是由大量的，專業(yè)化程度極高的功能模塊組成。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)236）換元與移植式思維

客觀事物都有內(nèi)在的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有很多規(guī)律表現(xiàn)的因素不同，但規(guī)律相同。

數(shù)學(xué)很好地反映了這一點(diǎn)。三大數(shù)學(xué)物理方程并沒(méi)有針對(duì)特定的物理量，但卻在振動(dòng)、熱傳導(dǎo)，液體動(dòng)力學(xué)不同領(lǐng)域得到應(yīng)用。方程中的X、Y、Z可以用不同的物理元代入，解決不同的問(wèn)題。這種思維方法轉(zhuǎn)移到創(chuàng)造學(xué)中，成為換元法則。

移植是把某一領(lǐng)域內(nèi)的一種方法或研究成果在另一領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，它常導(dǎo)致一門新的學(xué)科、領(lǐng)域或?qū)W說(shuō)的創(chuàng)立。

如把物理學(xué)研究手段用于化學(xué)，產(chǎn)生了物理化學(xué)；將力學(xué)研究手段用于生命體，產(chǎn)生生物力學(xué)；以政治學(xué)觀點(diǎn)研究經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，產(chǎn)生了政治經(jīng)濟(jì)學(xué)，等等。技術(shù)方面移植的實(shí)例也很多，特別是為軍事、宇航、核能等領(lǐng)域開發(fā)的許多技術(shù)，移植到民用技術(shù)領(lǐng)域，產(chǎn)生很多創(chuàng)新成果。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)247）正向、迂回與反向思維正向、迂回與反向思維是人們常用的思維方式。正與反、直與曲是常見的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。我們常用“正面想想，反面想想”、“東想西想”、“這樣想想，那樣想想”、“這個(gè)方法不行，換個(gè)辦法試試”等樸素思維方式考慮問(wèn)題。而在科學(xué)上則有正定理和逆定理，正面證法與反證法，直接證明與間接證明等邏輯思維方式。不同的思維進(jìn)程都可能到達(dá)創(chuàng)新的終點(diǎn)，關(guān)鍵在于靈活運(yùn)用。

正向（直線前進(jìn)的）思維方式在科學(xué)演繹中運(yùn)用很多，每證實(shí)一步就再往前進(jìn)一步，直到關(guān)系成立。在工程技術(shù)中，這也是主要的，基本的思維方式。

逆向（求異的）思維是創(chuàng)造性人才必備的的素質(zhì)。對(duì)現(xiàn)有的解進(jìn)行分析，對(duì)其每一部分提出疑問(wèn)，想一下“能否不是這樣”，會(huì)解脫“思維定勢(shì)”的束縛，引發(fā)出好的想法。

迂回思維則反映了創(chuàng)造人的靈活性。用側(cè)面代替正面，用間接代替直接，用階段前進(jìn)代替一步到位，等等。近幾年產(chǎn)生的快速原形制造技術(shù)，就是用平面生成立體地迂回創(chuàng)新思維的產(chǎn)物。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新工作方法

創(chuàng)新技法是以創(chuàng)新理論，尤其是創(chuàng)新思維規(guī)律為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)廣泛的創(chuàng)新活動(dòng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行概括、總結(jié)、提煉而得出的創(chuàng)造發(fā)明的一些原理、技巧和方法。

智暴法：是一種集體創(chuàng)新智力激勵(lì)法，是一種讓智力象山洪一樣暴發(fā)的方法。它的基本思想是組織一些來(lái)自不同領(lǐng)域但思想活躍的人，向他們提出會(huì)議的主題，鼓勵(lì)大家提出無(wú)偏見的主意，規(guī)定每一個(gè)人只能補(bǔ)充別人的思想，不許否定或批評(píng)對(duì)方，努力構(gòu)成新思想的聯(lián)合。適合解決產(chǎn)品原理方案。智暴法不同于一般的小組討論會(huì)，它要求貫徹以下原則：自由暢想原則、延遲評(píng)判原則、以量求質(zhì)原則、綜合改善原則。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)26“6-3-5”法：是一種書面集智法。是由智暴法進(jìn)一步發(fā)展而成，在宣布了活動(dòng)主題后，要求參加者每次在紙上寫下三個(gè)解并作提綱式的注釋，然后傳給鄰座，后者讀后再提出三個(gè)進(jìn)一步解或作補(bǔ)充。這個(gè)活動(dòng)有6人參加，因此每個(gè)參加者的建議都將經(jīng)過(guò)5個(gè)人的補(bǔ)充或組合發(fā)展，故稱635法。與智暴法相比，在635法中，一個(gè)有內(nèi)容的主意將會(huì)得到系統(tǒng)的補(bǔ)充或開發(fā)，而且消除了活動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)人的影響。缺點(diǎn)是不夠自由活潑，對(duì)積極思維有一定影響。陳列法：前提條件和小組構(gòu)成與智暴法相同，但參與者把自己的主意用簡(jiǎn)圖加以適當(dāng)?shù)奈淖置枋觯缓蟀衙恳粋€(gè)人的結(jié)果像美術(shù)畫廊式陳列出來(lái)，以便所有參與者交流討論，然后形成新的想法，由參加者作進(jìn)一步發(fā)展，最后進(jìn)行審視、排隊(duì)和補(bǔ)充完善，選出有成功希望的初始解或原始主意。這種方法能防止不著邊際的討論，而且特別適合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)27哥頓法：這是一個(gè)用抽象類比思維方式開發(fā)創(chuàng)造活動(dòng)的方法。其基本做法是由不同知識(shí)背景的人組成小組，會(huì)議主持人在開始時(shí)并不宣布所要討論的具體內(nèi)容，而是把問(wèn)題抽象化，提交與會(huì)者討論。例如，要研究開罐頭的工具，可把問(wèn)題抽象化為：“打開東西有什么辦法？”；研究在水泥墻上掛東西的工具，可把問(wèn)題抽象化為：“在堅(jiān)硬的立平面上，怎樣才能使東西不掉下來(lái)？”。采用這種方式能引導(dǎo)與會(huì)者無(wú)約束地進(jìn)行思考，提出各種方案，最后，由主持人亮出所要解決的具體問(wèn)題，從所提方案中評(píng)選適用的解。輸入輸出法：這是一種以邏輯推理為主的創(chuàng)造技法。當(dāng)所需創(chuàng)造開發(fā)的問(wèn)題描述清楚后，輸入、輸出和制約條件也就相應(yīng)而定。為求得問(wèn)題的解，人們可以提出各種設(shè)想。在今天，已有很多解的手冊(cè)或庫(kù)可供查閱，它們提供了很多物理、化學(xué)、生物等等現(xiàn)象間的聯(lián)系或轉(zhuǎn)換關(guān)系。借助這些解庫(kù)或直覺思維所建立的第一批設(shè)想通過(guò)可行性評(píng)價(jià)作出篩選，對(duì)可用方案作引申設(shè)想，建立第二輪方案。如此重復(fù)評(píng)價(jià)與設(shè)想，直到最終解的獲得。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)28提問(wèn)追溯法：具有邏輯推理的特點(diǎn)，是通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析，加以推理并擴(kuò)展思路，或把復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行分解，找出各種影響因素，在進(jìn)行分析推理，從而尋求出問(wèn)題解答的一種創(chuàng)造性技法?！?W2H”法，奧斯本設(shè)問(wèn)法，類比法：是利用相似原理進(jìn)行移植、模擬比較、類比聯(lián)想的一種創(chuàng)新方法。包括：直接類比，象征類比，擬人類比，幻想類比。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)29組合創(chuàng)新法：是按照一定的技術(shù)需要，將兩個(gè)或兩個(gè)以上的技術(shù)因素通過(guò)巧妙的組合，去獲得具有統(tǒng)一整體功能的新技術(shù)產(chǎn)物的過(guò)程。這里的“技術(shù)因素”是廣義的，它既包括相對(duì)獨(dú)立的技術(shù)原理、技術(shù)手段、工藝方法，也包括材料、形態(tài)、動(dòng)力形式、控制方式等表征技術(shù)性能的條件因素。常用的組合方法有：性能組合，原理組合，功能組合，結(jié)構(gòu)重組，模塊組合等。組合創(chuàng)造的基本方法有：主體附加、異類組合、同類組合、分解組合、輻射組合、坐標(biāo)組合。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)30創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法：群智集中法；仿生創(chuàng)新法；反求設(shè)計(jì)創(chuàng)新法；類比求優(yōu)創(chuàng)新法；功能設(shè)計(jì)創(chuàng)新法；移置技術(shù)創(chuàng)新法；同中求異與異中求同；反向探求和向前推演法；聯(lián)想類比法；功能分析法創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)312.3.2快速響應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)快速響應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)的時(shí)代背景

20世紀(jì)末，世界經(jīng)濟(jì)最大的變化是全球買方市場(chǎng)的形成和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的日益加快。

由四通八達(dá)的鐵路、公路、遠(yuǎn)洋巨輪、噴氣飛機(jī)、通訊衛(wèi)星和“信息高速公路”組成的網(wǎng)絡(luò)已將全球緊密地聯(lián)成一個(gè)整體，龐大的人流、物流、信息流和資金流無(wú)時(shí)無(wú)刻不在沿著各自的管道奔騰流淌，使世界成為一個(gè)大市場(chǎng)。同時(shí)，由于生產(chǎn)力的高度發(fā)展，使得社會(huì)的總供給能力遠(yuǎn)大于需求量，因而普遍形成買方市場(chǎng)，所有企業(yè)都必須經(jīng)受這個(gè)全球買方市場(chǎng)的挑戰(zhàn)。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，產(chǎn)品的更新?lián)Q代不斷加快，市場(chǎng)壽命周期不斷縮短。據(jù)估計(jì)，近30年來(lái)出現(xiàn)的新技術(shù)、新產(chǎn)品，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了過(guò)去兩千年的總和。根據(jù)各個(gè)時(shí)期一些代表性產(chǎn)品更新速度與變化情況分析，一種新產(chǎn)品從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、試制到商業(yè)性投產(chǎn)，現(xiàn)在只需2~3年甚至更短的時(shí)間。

在以快交貨（T）、高質(zhì)量（Q）、低成本（C）、重服務(wù)（S）和重環(huán)保（E）去爭(zhēng)取市場(chǎng)份額的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，縮短交貨期，以快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，已經(jīng)成為競(jìng)爭(zhēng)的第一要素。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)32

事實(shí)上，制造業(yè)的生產(chǎn)方式和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)會(huì)隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展水平和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步狀況而不斷地改變。

在工業(yè)化初期，由于生產(chǎn)力水平還比較低下，市場(chǎng)上產(chǎn)品短缺，企業(yè)生產(chǎn)什么顧客就買什么，“皇帝女兒不愁嫁”，所以企業(yè)就拼命擴(kuò)大產(chǎn)量、降低成本，因而形成以“規(guī)模效益第一”為特點(diǎn)的少品種、大批量生產(chǎn)方式。當(dāng)產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到一定水平以后，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)逐步從“價(jià)廉、物美”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔锩?、價(jià)廉”，使“質(zhì)量第一”成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

到了二十世紀(jì)90年代，用戶需求呈現(xiàn)出差異而多變，這迫使企業(yè)跟隨用戶，采用多品種、小批量的生產(chǎn)方式，按定單組織生產(chǎn)。同時(shí)，面對(duì)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)環(huán)境，更要求企業(yè)具有高度的靈敏性，能抓住稍縱即逝的機(jī)遇，不斷地迅速開發(fā)新產(chǎn)品，以吸引顧客，變被動(dòng)適應(yīng)用戶為主動(dòng)引導(dǎo)市場(chǎng)，這樣才能保證企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

可見，在這種時(shí)代背景下，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)就轉(zhuǎn)移到速度上來(lái)，即凡能“領(lǐng)先一步”，快速提供更高性能/價(jià)格比產(chǎn)品的企業(yè)，將具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，我們提倡實(shí)施“快速響應(yīng)工程”，以適應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境的變化和用戶需求的轉(zhuǎn)移。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)3快速響應(yīng)工程的含義

實(shí)施“快速響應(yīng)工程”可以使企業(yè)具備從捕捉產(chǎn)品信息到及時(shí)投放市場(chǎng)的全面快速響應(yīng)應(yīng)能力，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)模塊：

建立快速捕捉市場(chǎng)動(dòng)態(tài)需求信息的決策機(jī)制；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)；追求新產(chǎn)品的快速試制定型；推行快速響應(yīng)制造的生產(chǎn)體系。

為了提高快速響應(yīng)能力，企業(yè)首先應(yīng)能迅速捕捉復(fù)雜多變的市場(chǎng)動(dòng)態(tài)信息，并及時(shí)作出正確的預(yù)測(cè)和決策，以決定新產(chǎn)品的功能特征和上市時(shí)間。明確了新產(chǎn)品的開發(fā)項(xiàng)目以后，實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)就成為重要的一環(huán)?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品由于用戶的要求越來(lái)越高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，科技含量愈來(lái)愈高，所以使得產(chǎn)品的開發(fā)周期日趨延長(zhǎng)。如何解決好產(chǎn)品市場(chǎng)壽命縮短和新產(chǎn)品開發(fā)周期延長(zhǎng)的尖銳矛盾，已經(jīng)成為決定企業(yè)成敗興衰的生死攸關(guān)問(wèn)題。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)34

產(chǎn)品開發(fā)周期包括設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)和修改等一系列環(huán)節(jié)，除了設(shè)計(jì)以外的后幾個(gè)環(huán)節(jié)可以統(tǒng)稱為試制定型階段。

為了實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)，人們提出了CE（并行工程）、DFX（面向制造、裝配、檢驗(yàn)、質(zhì)量、服務(wù)等的設(shè)計(jì)）、CSCW（計(jì)算機(jī)協(xié)同工作支持環(huán)境）和功能分解組合的設(shè)計(jì)思想，這將引起對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和CAD發(fā)展的新探索。在此基礎(chǔ)上，提出用變型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的策略。這種設(shè)計(jì)策略以關(guān)系型產(chǎn)品模型和與之相適應(yīng)的產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)以及基于實(shí)例推理的智能技術(shù)為主要手段，特別強(qiáng)調(diào)對(duì)企業(yè)產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化重組，通過(guò)對(duì)企業(yè)現(xiàn)有成熟產(chǎn)品的變型再設(shè)計(jì)，使企業(yè)的寶貴信息資源得到盡可能多的重用，從而達(dá)到以快交貨、高質(zhì)量、低成本和重環(huán)保的快速響應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)策略去贏得市場(chǎng)的目的。

加快產(chǎn)品的試制、試驗(yàn)和定型，以快速形成生產(chǎn)力，需要盡量利用制造自動(dòng)化的各種新技術(shù)，如FMS、RP（快速成形）和VM（VirtualManufacturing，虛擬制造）。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)35

快速成型其特點(diǎn)是能以最快的速度將CAD模型轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品原型或直接制造零件，從而使產(chǎn)品開發(fā)可以進(jìn)行快速測(cè)試、評(píng)價(jià)和改進(jìn)，以完成設(shè)計(jì)定型，或快速形成精密鑄件和模具等的批量生產(chǎn)能力。

虛擬制造是先進(jìn)制造技術(shù)的先導(dǎo)，它充分利用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的最新成果，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真和多媒體技術(shù)全面模擬現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)中的物流、信息流、能量流和資金流，可以做到在產(chǎn)品制出之前，就能由虛擬環(huán)境形成虛樣品（SoftPrototype），以替代傳統(tǒng)的實(shí)樣品（HardPrototype），進(jìn)行試驗(yàn)和評(píng)價(jià)，從而大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。

推行產(chǎn)品的快速響應(yīng)制造，必然導(dǎo)致企業(yè)從組織形式到技術(shù)路線的一系列變革。

首先，在企業(yè)內(nèi)部，應(yīng)改變傳統(tǒng)的以注重規(guī)模和成本為基礎(chǔ)建立起來(lái)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)和組織形式，按照快速響應(yīng)制造的戰(zhàn)略思想，探索一套全新的組織生產(chǎn)方式，例如將生產(chǎn)部門從以功能為基礎(chǔ)的工序組合改變?yōu)橐援a(chǎn)品為對(duì)象的加工單元，并且盡量采用各種先進(jìn)制造技術(shù)手段，等等。其次，從面向全局的視野出發(fā)，以產(chǎn)品為紐帶，以效益為中心，不分企業(yè)內(nèi)外、地域差異，實(shí)行動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，有效地組織產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和營(yíng)銷。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)36

企業(yè)在確定產(chǎn)品目標(biāo)后，可以只先進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，即功能設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)分析，然后通過(guò)公共信息網(wǎng)絡(luò)，尋找最佳的零部件供應(yīng)商和制造商，進(jìn)行跨地區(qū)、跨行業(yè)的合作，實(shí)行生產(chǎn)資源的優(yōu)化組合，并由承包商按照快速響應(yīng)的原則進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，組織產(chǎn)品的快速響應(yīng)制造，以保證產(chǎn)品及時(shí)上市，經(jīng)由遍布各地的營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)迅速搶占市場(chǎng)。

實(shí)施快速響應(yīng)工程，至少有如下優(yōu)點(diǎn)：及時(shí)交貨，爭(zhēng)先搶占市場(chǎng)，因縮短制造時(shí)間和消除各種浪費(fèi)而降低制造成本，因加快產(chǎn)品更新?lián)Q代而向市場(chǎng)大量提供質(zhì)量更高、價(jià)格更低的高性能產(chǎn)品。其結(jié)果就大大提高了企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力和持續(xù)發(fā)展的生命力。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)3實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵——有效利用產(chǎn)品信息資源企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)市場(chǎng)的關(guān)鍵，是有效利用各種信息資源。

人類自有文明以來(lái)，任何人工制品（即產(chǎn)品）和產(chǎn)品的制造系統(tǒng)均由物質(zhì)、能量和信息三大要素組成。在不同的生產(chǎn)力發(fā)展階段，這三要素分別扮演著不同的角色。在漫長(zhǎng)的原始游牧社會(huì)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，產(chǎn)品和制造產(chǎn)品的材料（物質(zhì)）占據(jù)統(tǒng)治地位；進(jìn)入工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，動(dòng)力（能量）成為關(guān)鍵的要素，對(duì)現(xiàn)代文明的發(fā)展發(fā)揮了重要作用；到了二十世紀(jì)下半葉，知識(shí)經(jīng)濟(jì)悄然來(lái)臨，這時(shí)，第三大要素——信息（知識(shí)）就后來(lái)居上，逐漸成為主宰社會(huì)生活和生產(chǎn)活動(dòng)的決定性因素。

那么，如何估計(jì)產(chǎn)品中的信息含量呢？可以從三個(gè)層次加以分析。

首先，在許多現(xiàn)代化產(chǎn)品（尤其是信息產(chǎn)品和機(jī)電一體化產(chǎn)品）中，凝集著信息（知識(shí)）的軟件已經(jīng)成為產(chǎn)品的重要組成部分，產(chǎn)品的智能化程度越高，這部分的比重就越大。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)38

其次，在產(chǎn)品的制造過(guò)程中，也直接需要使用各種信息，這包括產(chǎn)品信息和制造信息兩大類。所謂產(chǎn)品信息，指的是為了正確設(shè)計(jì)產(chǎn)品和確切描述產(chǎn)品特征所需的信息，包括產(chǎn)品的幾何形狀，尺寸、精度、材質(zhì)，以及各種規(guī)范和技術(shù)知識(shí)等；所謂制造信息，指的是為了進(jìn)行某一步制造過(guò)程，以獲得能滿足預(yù)定要求的產(chǎn)品所需注入的各種信息，包括工藝信息和管理信息。

第三個(gè)層次是包含在產(chǎn)品中的間接信息。這指的是包含在產(chǎn)品硬件部分的材料（以及標(biāo)準(zhǔn)與外購(gòu)零部件）和制造過(guò)程所需的能源中的信息。例如一塊鋼材，作為另一制造過(guò)程的產(chǎn)品，從礦石到軋制成材，也需要使用（注入？消耗？）一定的產(chǎn)品信息和制造信息。依此類推，歸根結(jié)底，人類一切制品都由自然物（如礦藏、野生動(dòng)植物、陽(yáng)光、空氣和水等）通過(guò)注入各種信息加上一定的體力而制成的。由此可見，隨著科技水平和深加工層次的提高，產(chǎn)品的信息含量也越高。所謂高科技產(chǎn)品，就是高信息含量的產(chǎn)品。產(chǎn)品的信息含量越高，信息對(duì)產(chǎn)品的交貨期、質(zhì)量和成本的影響也就越大。毫無(wú)疑問(wèn)，高信息產(chǎn)品就意味著是高性能、高質(zhì)量和高價(jià)值的產(chǎn)品?？墒?，信息含量高并不能自動(dòng)縮短交貨期，弄得不好，反而可能延誤時(shí)間。那么，如何有效利用產(chǎn)品的信息資源，以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)設(shè)計(jì)呢？創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)39

試觀信息及其載體（例如圖紙、圖像、文件、資料、軟盤等），同以實(shí)物呈現(xiàn)的硬件（材料、能源）相比，具有明顯的“虛”的特點(diǎn)，即能量級(jí)小、存儲(chǔ)性好（體積小、重量輕）、滲透力強(qiáng)（傳播迅速）、處理方便（加工容易）等等。此外，信息還有一個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn)，就是共享性極佳。一項(xiàng)新的信息（如軟件、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、資料），雖然需要投入相當(dāng)?shù)娜肆?、資金，經(jīng)歷一定的時(shí)間進(jìn)行開發(fā)、制作，但是一旦這項(xiàng)信息一經(jīng)造出（獲得），它的復(fù)制（學(xué)習(xí)）卻是極其便捷的，所以大量用戶（幾乎是無(wú)限）立即（幾乎是瞬間）可以共享。根據(jù)這些特點(diǎn)，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)迅猛發(fā)展所提供的對(duì)信息的高度儲(chǔ)存、傳播和加工能力，人們主要采取兩項(xiàng)策略，以達(dá)到使企業(yè)能快速響應(yīng)市場(chǎng)的目的。一是重用產(chǎn)品信息資源，二是虛擬制造過(guò)程。

先進(jìn)行對(duì)產(chǎn)品信息資源的重復(fù)使用。企業(yè)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)活動(dòng)中，積累和蘊(yùn)藏了大量的極其寶貴的產(chǎn)品信息（圖紙、文件、數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等），對(duì)這些信息進(jìn)行充分挖掘和科學(xué)重組，使之資源化，成為有用和便于重復(fù)利用的產(chǎn)品信息資源，再將這些信息資源存儲(chǔ)在龐大的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)之中，加上在先期開發(fā)中所積累的信息資源，就足以有效支持對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)，尤其是快速設(shè)計(jì)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)40

其次，關(guān)于虛擬制造過(guò)程，它指的是將有關(guān)產(chǎn)品制造過(guò)程的信息從實(shí)際制造過(guò)程中抽?。▌冸x）出來(lái)，依靠計(jì)算機(jī)的高速大規(guī)模信息處理能力，實(shí)行由計(jì)算機(jī)試驗(yàn)（仿真）、虛擬制造和智能優(yōu)化組成的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的軟過(guò)程，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的樣機(jī)（模型）制作、實(shí)物試驗(yàn)、反復(fù)修正的硬過(guò)程，達(dá)到在產(chǎn)品正式投產(chǎn)之前，就能通過(guò)在計(jì)算機(jī)上的試驗(yàn)、改進(jìn)和優(yōu)化，迅速完成對(duì)產(chǎn)品的性能預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)定型。顯然，虛擬制造過(guò)程可以比實(shí)過(guò)程做得更快捷、更靈便、更省錢。例如，計(jì)算機(jī)仿真無(wú)疑比實(shí)物試驗(yàn)簡(jiǎn)便得多。這是利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的一個(gè)范例，尤其對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)4用變型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的策略

實(shí)施快速響應(yīng)工程，設(shè)計(jì)是重要的一環(huán)。對(duì)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的大量調(diào)查表明，產(chǎn)品設(shè)計(jì)制約著包括技術(shù)準(zhǔn)備（試制、工藝、工裝、采購(gòu)）在內(nèi)的產(chǎn)品生產(chǎn)周期。在快速響應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)中采用變型設(shè)計(jì)的策略，是快速響應(yīng)市場(chǎng)的有效手段之一。變型設(shè)計(jì)即通過(guò)對(duì)成熟產(chǎn)品的變型設(shè)計(jì)，以充分利用企業(yè)的產(chǎn)品信息資源，最大限度地控制新零件的種類和數(shù)量，并在加快整個(gè)生產(chǎn)周期的同時(shí)，有效地控制成本和保證質(zhì)量。

變型設(shè)計(jì)策略的要點(diǎn)，可以概括為：①重組企業(yè)工作流程，將開拓未來(lái)市場(chǎng)的“慢動(dòng)作”創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)與面對(duì)當(dāng)前需要的“快節(jié)奏”變型產(chǎn)品設(shè)計(jì)區(qū)別開來(lái)，用變型設(shè)計(jì)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求；創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)42②重組企業(yè)產(chǎn)品信息，使企業(yè)在設(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)域中積累的豐富技術(shù)資料，轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏煤秃糜玫膶氋F信息資源，以期盡量利用已有的成熟零部件設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，即用盡量少的新設(shè)計(jì)零部件，組成盡可能多的變型系列新產(chǎn)品；③建立集成的關(guān)系型產(chǎn)品模型和跨功能的并行工作環(huán)境，并采用基于