1.2　创新设计

1.2.1　创新设计的概述

设计一词源于拉丁语“designare（动词）”和“designum（名词）”，其中“de”表示“记下”，“signare”表示“符号和图形”，组合在一起的意思是记下符号和图形。后来发展到英文单词“design”，其含义也更加完善。设计是根据一定的目的要求预先制订方案、图样等，设计是一个创造性的决策过程。具体说，设计就是指根据社会或市场的需要，利用已有的知识和经验，依靠人们思维和劳动，借助各种平台（数学方法、实验设备、计算机等）进行反复判断、决策、量化，最终实现把人、物、信息资源转化为产品的过程。这里的产品是广义概念，含装置、设备、设施、软件以及社会系统等。在世界经济高速发展的今天，设计水平更是成为国家核心竞争力的重要标志。

设计普遍存在于人类社会活动的各个领域，其中包括人类的生产活动、科学活动、艺术活动和社会活动。设计所包容的类型多种多样，其中工程设计（engineering design）应用范围十分广泛。工程可定义为“应用科学和数学，将自然界中的物质与能源制成有益于人类的结构、机器、产品、系统或工艺流程等”。工程设计定义为“一个创造性的决策过程，即应用科技知识将自然资源转化为人类可用的装置、产品、系统或工艺流程”。工程设计是工业生产过程的第一道工序，产品的功能是通过设计确定的，设计水平决定了产品的技术水平和产品开发的经济效益，产品成本的75%～80%是由设计决定的。原则上说，产品的性能、结构、质量、成本、维护性等诸方面都是在产品设计阶段确定的。

创新是设计的本质属性，一个不包含任何新的技术要素的技术方案称不上是设计。生产者只有通过设计创新才能赋予产品新的功能，也只有通过设计创新才能使产品具有超越其他同类产品的性能和低于其他同类产品的成本，从而使产品具有更强的市场竞争能力。正是在这一形势下，设计特别是创新设计的重要性变得日益明显，并成为决定机械产品竞争力的最关键环节。创新设计是指在设计领域中，提出的新的设计理念、新的设计理论或设计方法，从而得到具有独特性、新颖性、创造性和实用性的新产品，达到提高设计的质量、缩短设计时间的目的。创新设计的理论、方法和工具的研究与普及，是通过创建有利于设计人员进行创新的理论模型、思维方法和辅助工具，来引导、帮助设计人员有效地利用内外部资源激发创新灵感，在产品概念设计、方案设计阶段高效率、高质量地提出创新设计方案，有效地满足客户对产品求新和多样化的需求，是企业在更快、更好、更便宜的三维竞争空间中赢得最佳位置的关键技术。

1.2.2　创新设计的类型

一般来说，可把创新设计分为正向设计和反向设计，反向设计也称反求设计。正向设计的过程是首先明确设计目标，然后拟订设计方案，进行产品设计、样机制造和实验，最后投产的全过程。正向设计可分为开发设计和变异设计。反求设计的过程是首先引进待设计的产品，以此为基础，进行仿造设计、改进设计或创新设计的过程。

根据设计的要求、内容和特点，一般创新设计可分为开发设计、变异设计和反求设计。

（1）开发设计

针对新的市场需求和新的设计要求，提出新的设计任务，完成产品规划、产品原理方案设计、概念设计、构形设计、施工设计等设计过程。开发设计具有开创性和探索性，其设计风险较大，但一旦成功获益也较大。

（2）变异设计

在已有产品基础上，针对原有缺点或新的工作要求，从工作原理、功能结构、执行机构类型和尺度等方面进行一定的变异，设计出新产品以适应市场需要，增强产品竞争力。这种设计也包括以基本型产品为基础，保持工作原理不变，开发出不同参数、不同尺寸或不同功能和性能的变型系列产品。变异设计具有适应性和变异性，由于这种设计在原有产品上进行发展，因此风险也较小。

（3）反求设计

针对已有的先进产品或设计，从工作原理、概念设计、构形特点等方面进行深入分析研究，必要时还需进行实验研究，从而探索其关键技术，在消化、吸收的基础上，开发同类型但又能避开其专利的具有自己特色的新产品。反求设计绝不是对现有先进产品的照搬照抄，而是在消化、吸收的基础上进行再创造。

一个企业、一个行业要谋求发展就应重视产品的开发设计，但大量的设计毕竟还是变异设计、反求设计，因此要重在这两种设计中创新。设计的本质是创新，设计的生命力也在创新。