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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——TRIZ100

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