产品创新设计战略3000字论文

机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果，但创新学还处于发展初期，各种不同理论及工具不断涌现，远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。本文认为，要进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾，所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决，这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中，因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外，人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的，因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。基于上述考虑，本文从创新设计思维的研究出发，融合知识获取方法，研究创新设计理论，进而开发机械产品创新设计系统。1 机械创新设计思维规律我们常把思维的过程称为“思路”，是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则：一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后，往往首先检索出最佳设计实例，这样可以最迅速接近目标，然后运用价值工程方法，找出价值较低的极少数组件作为研究对象，再分析所得对象存在的矛盾，尝试作最小变动以解决矛盾，如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围，最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少，体现了最短路径原则。二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为，联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力，相似性是指事物间的内在联系。要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的，因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性，以促进机械创新设计。机械设计过程是从功能要求到作用原理，再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中，功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引，因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想，而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。判断联想是否合理的依据是相似性，相似性由已有产品实例确定。比如，“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系；又如，多种产品实例可满足同一功能要求，那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。功能要求是联想的起点，经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例，因而掌握纵向及横向相似性，所以能迅速地进行横向及纵向的联想，能触类旁通，得出具有相似作用原理及物理结构的实例（简称相似实例）并进行组合优化，最后得到最优解。 这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了，基于实例推理不但能迅速接近最优解，体现最短路径原则；物场分析法（简称TRIZ）分析了上百万设计实例，确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系，以及不同作用原理或物理载体的可替代关系，使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体，体现相似性联想原则。2 计算机辅助创新设计系统 两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中，系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示，它包含如下关键技术： 实例检索 利用基于实例推理（CBR）技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足：首先，系统为了达到实用通常建立庞大的实例库，这导致管理困难，系统运行效率低；其次，通过检索得到的只是一个或很少实例，而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用，支持创新的力度不够；最后，实例调整严重依赖领域知识，难度大，所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的，不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例，并利用遗传算法进行组合优化，实现实例知识的重用。本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现，实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。可视化的实例模型表达及矛盾分析概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充，使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次，并存储功能单元与结构单元的对应关系，使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观，因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图，以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系，使结构与功能处于同一张图中，设计者可直观地理解产品原理，根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求，它有两种表现形式，一是未能实现某些产品功能质量目标；二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想，进而找出相似实例。基于WEB的创新设计知识库本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后，相应的实例自动调出。作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果，再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理（其中包括五十余种基本措施）。在每种作用原理下分别存储多种物理结构，形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。创新设计知识库是创新设计系统的核心部件，它是一种WEB文本知识库，文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理，使知识库建立在国际标准XML文本之上，因此可实现知识资源的异地共享，并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统，满足异地协同设计的需要。相似性的量化方法及改进的遗传算法每种产品的结构不同，需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率，采用浮点数编码方式。在传统的遗传算法中，初始群体是通过用随机的方法来产生的[6]，这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识，必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度，横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历，使初始群体的产生有合理的基础，因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。设产品实例集合为C，功能元素集合为F，作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为：C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj，则：rkj = 又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk和Gm，设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm，则：rkm = 隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识，辅助设计师从相似度较高的方向进行联想，并用于指导遗传算法初始群体的产生，从而促进设计创新。3 结论 本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发，系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想，搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾，完成概念设计阶段的功能优化与原理优化，是实现机械广义优化设计方法的新成果。

技术创新,产品创新与产品研发关系浅议论文

相信大家都写过作文吧，尤其是议论文，议论文三要素是论点、论据、论证。这种类型的作文要怎么写呢？以下是我帮大家整理的技术创新,产品创新与产品研发关系浅议论文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

论文关键词： 技术创新 产品创新 产品研发关系

论文摘要： 技术创新、产品创新、产品研发三者的关系是密不可分的，三者既有着较高的趋同性，同时又各自有着各自的特点。简而言之，研发是创新的有力支撑，创新是研发的目标方向。

一、技术创新、产品创新与产品研发内涵

产品创新是指第一次上市的产品、从未出现过的产品或对现有产品从主要结构、功能、特性等诸多方面进行了较大改进的产品。产品创新也包括产品外观或内在设计、工艺及理念方面的创新。任何一个企业的生存都依赖于产品，而任何一个企业如果想有更好的发展，则依赖于产品创新，因为产品创新成功与否将直接影响企业的市场竞争能力。企业的产品创新，必须紧密围绕着企业产品这个核心要素来进行：产品创新的成功与否最终要通过新产品研发生产来反映，因此，企业必须对现有产品进行分析，对不同的产品施以不同的战略。

产品研发是为了应用新知识、新技术而进行的系统的创造性工作。指利用从研究和实际经验中获得的现有知识和技术，为了生产新的材料、产品和装置等，建立新的工艺、系统和服务以及对已生产和已建立的上述各项进行实质性的改进而进行的工作。

二、技术创新、产品创新与产品研发特点

从根本上说来，技术创新、产品创新、产品研发的最主要共同之处都是集中围绕一个“新”字，技术创新注重的是从无到有这样一个创造过程，产品研发侧重于利用创新出来的技术，而产品创新界乎于上述二者之间。

1.技术创新特点

技术创新可以说是企业生存与发展的灵魂，是企业得以立于不败之地的`核心竞争力。其一般包括产品创新、工艺创新、材料创新、管理创新等多个方面。通常说来，技术创新具有以下几个特点：

（1）滞后性

技术创新的来源是技术发明，但往往由于实际技术的可行性问题、原材料、经济效益量化、科学管理评估等原因导致从技术发明出现到技术创新实现还需要一段时间，这就客观上造成了技术创新存在着一定程度的滞后性。

（2）周期性

技术创新从本质是来说不是改良，而是革命。根据任何事物都是发展变化的这一客观规律，技术没有任何一个具体形式会成为其最终模式。

（3）时效性

技术创新是人类利用自己的智慧与经验，根据已有的技术，并结合当前的客观实际条件去实现的。

2.产品创新特点

产品创新归根结底来说是由许许多多创新活动结合在一起而形成的一个创新网络，这个网络涵盖了产品研究与开发、生产制造、改良优化等一系列过程与环节。产品创新是对该产品从无到有或使其本身达到一个质的变化，是一个对新产品的探索与创造过程。通常来说，产品创新具有以下几个特点：

（1）依赖性

产品创新不仅需要人的智慧，同时也需要相应要求的硬件设备，如资金、设备、场地等，产品创新对企业的技术、经济水平有着较大的依赖性，在不同环境和条件下，产品创新的期望效果、内容等也会不同。

（2）不确定性

创新是一项技术探索活动，在未将创新行为转化为实际产品时，一切都还是未知数，在这一过程中，不可避免的具有较大的不确定性，包括技术的不确定性、创新投入的不确定性、市场的不确定性等等。

（3）循环制约性

创新从实质上说是对现有技术的继承和突破，其创新程度在较大程度上受到企业现有技术水平的制约；但是反过来说，创新行为又会促进企业的技术进步，创新是企业发展的源动力，是企业的核心竞争力。创新水平的高低将直接影响企业的发展好坏甚至生死存亡问题。

（4）风险性

产品创新本身就是一个机会与风险并存的活动。创新会受到企业技术条件、经营条件、内外环境、市场需求、相关政策等问题的影响，这些问题都会给企业产品创新带来一定的风险性。创新必须通过技术风险、商业风险、市场风险等关口，才能实现创新收益。

（5）复杂性

产品创新从实质上包含了许多方面的内容，如技术创新、理念创新、外观设计创新、功能创新、管理创新等方面。某产品在上述诸多方面只要有一个或多个方面存在创新，便可以说实现了该产品的产品创新。

3.产品研发特点

产品研发是企业产品创新中的一个重要组成部分，是企业求得生存和发展的关键条件，是指新产品构思、研制、生产和下手的全过程。研发（研究开发）是国际上通用的科学技术术语。根据联合国教科文组织的定义，研发是指为增加知识总量（包括人类文化和社会方面的知识）以及运用这些新的知识去创造新的应用而进行的系统性创造活动。通常说来，研发由基础研究、应用研究和技术开发三项活动组成。其主要特点有以下几个：

（1）社会需求性

社会需求影响着科学技术的发展，同时也制约着企业产品的研究与开发。因为企业的研究开发是满足社会需要、推动社会发展的重要中介，大多数国家的企业都是对科研机构获得的基础研究的成果进行进一步研究与开发活动，并将研究成果最终实现商品化、产业化。

（2）综合性

产品研发是将基础研究成果和应用研究成果与用于生产实践当中，使新的科学技术原理转化为新产品和新工艺的实用研究，或是对老产品从性能、材料、生产工艺等方面加以改造，实现革新。在产品研发的过程中，需要综合多种技术和工艺，形成新的研发团队去共同完成一项研发任务。

（3）持续性

新产品研发过程是持续的、动态的，因为环境、市场和组织是始终在不断发展变化的，因此他们对新产品的影线也是变化的。即使某一特定产品在推出的那一刻甚至于推出以后，仍然在不断发生渐进式的变化。因此组织内对新产品研发共有的一种认识过程需要有一种清晰的看法，而且这至关重要，因为这样就可能迅速的实施开发计划并作出必要的调整。

（4）“性价比”高

产品研发虽然前期投入较高，而且还得有多项技术创新、工艺创新等作为基础和依托，但是由于产品研发的目的性较强，目标较为明确，因此相对而言比较容易在较短的时间内开发出成果，而且成功率较高，市场收益率也较高。

三、小结技术创新、产品创新、产品研发

通过技术创新来达到产品创新以占领扩大市场份额并最终获得利益是每个企业的梦想与追求。可并非所有企业都能获得成功。根据美国管理协会对部分企业的调查问卷显示：企业新项目50%以上达不到预期目标，产品研发成功率仅有10%左右：国内企业产品创新成功率也仅在10%以下。影响产品创新的因素很多，但其中技术因素尤为重要，成功的技术创新是产品研发、产品创新得以成功的前提和关键。但技术创新却不是产品创新的唯一因素。三者相互依存，相互促进。

参考文献：

[1]中共中央国务院关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定.

[2]陶维国,等.研发管理[M].深圳:海天出版社.

[3]刘明珍.产品开发与技术创新[J].企业活力,2003(9):50-51.