产品突破型创新设计的方法与实施

设计研究，我们知道，设计是在八十年代初引进我们国家，我们做设计的时候唯一的方法就是头脑风暴。现在三四十年过来之后，设计不光是设计本身了，越来越多地涉及到科技这方面的工作，设计研究的成份是越来越重了。

这是目前比较通用的一些设计的方法。大家看，整个系统很大，那么多的设计里面都包括的一些特殊问题的特殊场合的设计。产品设计的特性，基本上就有这几个，一个是创新性，不用说了，还有多样性、层次性、随机性、时效性，还有一个不确定性。

在设计之初，假如这个问题设计得不好，还好说，假如设计的方向搞乱了，那么设计得越好，对整个社会，对你这个公司也好，带来的浪费和灾难是越大的。

设计研究主要分这三种：一种是关于设计的研究，关于设计的研究就是设计本身的方法论等一系列的研究；第二个是为了设计而去研究，主要的内容是与设计相关的全部人文、技术、经济学科的知识，综合的理解以及运用。设计从目前来说，应该不仅仅是形式与功能等等一系列的问题了，尤其是跨界，尤其是技术先导的设计，这种为了设计的研究，其中的成份是更加重了。

现在设计主要是两种类型：一种是市场上或者是用户有什么需要解决的愿望，由设计师整合在现有的科研平台上，整合一下有什么技术，有什么方法，来汇集，给他提供一个解决方案；第二个就是科学主导型的设计，这样就是有一个专利有一个新技术，要把它翻译成最后的产品，我们根据技术和客户的需求架接这个桥梁。

正因为如此，广美这边也是申请了一个省级的重点实验室，我们主要定义的也是按照设计来定位重点实验室。过去的重点实验室产生专利产生新技术新材料等等，新工艺等等。我们这个定义就定义在应用研究，把传统技术上的成功的新技术新原理新材料，如何翻译、运用在和老百姓休戚相关的产品上。这是我们能做的，当初科技厅来检查和最后验收的时候也说，科技厅也在转换头脑，就是说真正的重点实验室，就是创意与应用研究类型的实验室，也是一种研究的类别。所以目前，在产品界和工业设计界的这种设计研究，慢慢也被广大的科研阶层的科技人员所接受。我们下设大概有四个研究室，一个是交互设计，一个是CMF，还有LED照明产品以及光环境，大概这样四个方向。

近20年以后，在人机围棋比赛中，人类又输了：李世石最终落败阿尔法狗。2016年3月15日，全球瞩目的世纪人机大战最后一场比赛以机器人AlphaGo的获胜落下帷幕。这场历时7天共5局比赛的结果最终定格在4∶1上，谷歌人工智能系统AlphaGo力压韩国职业围棋棋手李世石九段取得胜利。这时，人们想起图灵的预言：人不再是万物之灵长，机器与人一样，在某些方面，机器人可能比人类做得更好。

第二个，改良设计，即第二级，改进设计，就是要求系统相关领域内不同方面的知识，不是你本领域的，而是你本领域和跨领域之间的知识了。

那是我为了参加市中心动漫展而画了三天的参赛作品，现在却惨遭蹂躏。我第一时间就想到了我的弟弟——秦晴，一定是他干的。

为什么要做产品研究？这是一个从一个期刊上找到的自行车的发展途径。自行车刚出现的时候，这个阶段有很多的各种各样的自行车。但是最后归结到一个点，这个就是我们传统的，像老的凤凰、永久自行车，通过一系列的过程大家使用之后发觉这个自行车是最可靠的，成本最低的，也是最能解决人生活中的问题的。

第五级就是新发现、新发明，基本上是采用了构建一个全新的系统，包括飞机、计算机、蒸汽机等。请注意，这里面蒸汽机的设计的级别，要高于内燃机。大家都知道，蒸汽机是从畜能、生物能到矿物能的大转折，这是重新构建的系统。至于内燃机，还是矿物能的在蒸汽机基础上的进一步运用，所以蒸汽机的级别要高于内燃机的级别。有了构想之后，我们要从构想发展到最优解、合理的解，这个过程是非常漫长的。

第一级的问题大概占整个设计问题的百分之三十几，基本上设计师个人知识就可以解决，一般来说要有十个创意或者是原理解，从中找到一个优化的解或者是合理的解。少量的改进。第二级一般来说是占比较大的成份，在企业也好社会也好，大概是45%，这个要有十个二次方的原理解，用企业的知识就够了。第三第四第五级，逐渐递进到行业的知识、跨行业的知识以及全人类的知识。级别越高，一般来说设计的难度就越大，要求的原理解越多，研究的成份就越多。到最后，发现与发明，一般是10的五次方，这是统计的概念，除非你运气很好，一下就撞到了。在茫茫的黑暗中摸索的时候，这是很花时间的，也很考验人的毅力的，而且这些东西还要在你的项目主管、和设计师本人有十分清醒的逻辑的成份之下，通过对系统的推进，才能找到这种解。一般来说，第三级以上的解，包括里面有实用新型和发明专利在里面。一二级的一般最多就是外观专利等等的。可以看到专利的级别也在提升。

比如，用龙卷风的原理颠覆传统的吸尘器的原理，号称在整个使用过程中没有任何阻尼的吸尘器。这个模型最佳的最合理的解之前，做了5720多个模型，各种各样的模型，最后的模型是这个。像这种原理解找到之后，一般来说，有突破性进展的核心功能块找到以后，包括上面的机芯找到之后，会建立一个系统的产品的系列平台，在这个平台可能衍生出一系列的产品。包括现在在一些发达地区的城市里面，高档商店里都有卖的，也就是这块原理的功能块，衍生出手持式的、车载的、立式的、卧式的等等一系列的吸尘器。他在找原理解的时候找了十年。

这是交互实验室内部的场景，这是CMF和LED他们做的设备和科研成果。

这个是干手机，可能大家都用过，风出来之后，类似刀一样把你手上的水刮掉，而不是蒸发掉。到了这一步以后，后面衍生出一系列的产品，原来是这么大一个箱，现在很简单，出来的这样的风，手前后来一下就够了。这是核心技术解决以后，剩下的问题就好办了。包括无叶片风扇也是这样。

像这个椅子，我们以前坐的椅子，下面有一堆的弹簧和机芯。通过这个方式，创意是来自鹦鹉螺的舱室和壁，现在把支撑的力放到后脊上，有了这样的创意之后，要寻求它的原理解，更合理的原理解，也是做了很多的工作，做了这种切面的二维模型，包括钢丝拉的，包括片状的。最后还是要用这些，做这些类似的实验，测力矩等等，测量整个椅子的可靠性和人的舒适度。

第三级是现有系统本质上的改进，就是你现有的，已经是发展得很好的技术系统也好，应用系统也好，这个本质的改变。

那么设计问题本身是有级别的，现在这边罗列了一下：变参数设计、改良设计和突破性创新。首先，变参数设计，比如说液体容器的容量的变化，比如要降低热的散失，加厚容器的壁厚等等，这是最基本的设计。这只应用到本人和本领域之间的熟悉的知识就够了。

3.毛毡材料具有可再生性。羊毛是一种天然材料，因此它是一种可以自然降解并且不会对自然环境造成负担的可再生资源。

祝国寺的“和谐”有不同的层次。有人与自然的和谐，也有寺庙内部人与人的和谐，还有寺庙与周围社区、与相距不到3公里的东川城市的和谐。当然，还有“以大带小”的管理实践成功营造出的东川全区佛教寺院的和谐。

豆浆机也是这样，每年有三千五百万台，我查了一下，豆浆机在百度搜索一下，有1050万张页面。几乎所有的豆浆机你会发觉，都是刀打的那种，不是传统石磨的那种。

我们讲一个全套的我们过去做过的案例，包括一些思想、过程，和最后取得的成果。

在顺德有一个工业设计城，当时由轻院、广美、中国美院和中央美院四所知名高校的设计学院，在那里建立了这么一个模型。我现在要介绍的这个项目，主要的问题是做豆浆机的概念。过去我们看的九阳的豆浆机，都是用高速的刀把黄豆和水搅到一起打碎就ok了。大家发现这里面，刀在高速旋转的时候，和水接触的部分的温度是极高的，这种情况下会破坏大豆里面的维生素B。那么我们想，是不是可以用传统的研磨方式来做豆浆机。接下来主要是对传统研磨方式的豆浆机的研究，对石磨的研究，包括营养学、原理模型、结构、材料、功能样机等等，还有使用过程逻辑分析，还有产品的外观分析，经济性分析，小批量技术服务。这一整套的设计是给一家上市公司提供的研究。

主要的思想是，分析研究行业内相近的、或者相似的行业中的核心技术和新技术，倘若有更好更先进更合理的技术，则在目标任务中能替代原技术，那么最好。假如没有，就用更逻辑更先进更经济的方法来实现原有的技术，这都有发明专利和实用新型专利，能申请到这种专利的级别。

（三）培养学生养成良好的学习习惯。数学知识本身的确存在一定的枯燥性与局限性，在这种条件下必须要强调提升教学手段的丰富，在培养学生养成良好的学习习惯的同时引导他们拥有举一反三的能力。除此以外，初中数学教师还应当引导学生们将一系列常见的数学知识盲点与易错点进行整理，在鼓励学生们发现问题、解决问题的同时，经常能够在不断查找自身不足与差距的同时，来确保相关数学学习和复习的有效性，从而最大程度上避免日后同类错误的发生，为提升整体的学习成绩与解题准确率提升带来更多保障。

我们组织一个多功能团队，所有的成员大概涉及二十多个专业。整体框架就是，在传统的设计的变参数设计之前，这个地方我们要做更多的研究。整个包括产品研究和设计研究，产品研究就是悟性的，分析产品发展史上一系列的，有没有关键节点等等方面。产品研究完了以后做设计研究，包括产品使用程序、产品的规格尺寸，因为它会牵扯到你的体量有多大，操作时间有多长等等。这些出来之后，研究出来以后生成的设计成果，由它来指导产品设计和设计实践。这些全都是研究的过程。

看着宝宝这么受罪，我们的内疚感也很强烈：都怪自己太没有经验、太粗心了，都怪自己不会做一个好爸爸好妈妈。于是轩轩大病后获得的待遇很丰厚，比如我们会带着他到玩具店，轩轩手指什么，就买什么。因为家里的玩具太多了，客厅、儿童房、卧室里摆放的都是玩具，轩轩对玩具似乎不怎么感兴趣，总喜欢拿着玩具用脚踢，或者往地上摔打。平时吃饭的时候，吃多吃少、什么时候吃都由着他，怎么睡觉、什么时候睡觉也由着他。我们不敢惹轩轩生气，怕他一生气就“旧病复发”。偏偏轩轩脾气特别大，很容易就生气，一生气就非得把家里人折腾得都求饶才肯罢休。

第四级就是应用突破性的概念和技术，基于改变基本功能和运行原理的现有的系统的新一代的构想，要求不同的学科领域的知识。这就是大跨界的概念了。比如内燃机、个人计算机等等。

现在又由此发现了各种躺着骑的，山地车、电动车等等，又有这方面的发展。通过这个例子我们可以看到，为什么要做产品的研究。

过去我们做的一些东西都是定型的，市场研究客户访谈以后，拿出客户的需求就直接画方案图、效果图等等，就开始设计了。现在不是这样，这是我们给吉利做的未来三到五年的，车内的操作模式方面的研究，用眼动等等一系列的设备，开始进入到定量的研究，找到了客户的痛点。这是输出的方面。

一般像这样的研究下来的，这种等级的设计不是给一个企业做设计的，它是颠覆行业的。从中国的石磨开始，来找产品的发展脉络。这是磨这是碾，北京的孩子应该都知道这两个的区别，也就是把磨，干磨、湿磨、油磨、浆磨等等的一系列，都走了个遍，大概看看它的原理。也找了暨南大学和广州食品厂，看看现代的用于食品加工和药物加工的磨是什么样的。也查了很多专利，主要是破碎、粉碎、研磨，包括浆渣分离，做了这方面的探讨。这也是广州食品加工厂，大批量机加的时候豆浆是怎么做出来的。

搞清楚了碾磨和研磨，研磨是在一个平面上研磨，碾磨里面有挤、绞等等各种各样的原理。接下来就开始反复实践，包括拿别人的东西，看出浆率，石料碾磨以后称种，看出浆率。最后，在一般的石磨里面，都是按照这种方式来做的，相互之间压上去以后，在研磨的过程中，因为石磨是纹路和纹路交替的，压上去以后压强极大，超乎想象的，温度主要是来自研磨过程中的摩擦等等。后来发现，石磨有四个阶段：引料、破粒、粉碎和碾磨。

我们自己做了一些探讨之后，搭了一个模型，一个实验台，做各种各样的实验。做了各种各样研磨的一系列的研磨副的转子和定子。也做了人对豆浆机的控制行为模式这方面的研究，一个是信息流，一个是料流，还有水流等等。后来做成之后，这一堆东西大概一共用了18个原型，也算运气好，找到了一个，有可能会更加长时间。这一堆东西只是原来的四分之一，有一堆这个做的过程中的一些原型的出现。

还有不同颗粒不同浓度，我们在做品尝。就是说浆渣过滤是这样，渣在浆里面吃下去会拉肚子，但是完全没有渣又牵涉到营养的流失，问题是浆渣的比例，颗粒浓度到多少的时候是最合适，人感觉不到，获取的营养量又是最多的。包括产品的整体规划。这些全部做完之后，这时候才是真正的开始做产品设计，做造型，等等。最终这个产品是获得了省长杯的原创发明奖。

海归新生代企业接班人在中国情境下，了解“天时地利”对企业经营的重要性，要求新生代企业家根据企业自身的基础与所处的行业环境，经营决策要满足企业生命周期，要在最恰当的时机去执行。

随着当前信息技术快速发展，各行各业都开始步入了“互联网+”的新时代，这导致人们越来越离不开手机，甚至开始出现“手机依赖症”等热频词汇，这都是属于人心理空虚的有效体现。尤其对于大学生群体来说，其对于智能设备依赖的状况更为严重，新媒体传播途径的多样性以及匿名性，让很多大学生都将其作为情绪发泄的一个重要工具，一旦学生得不到有效的发泄，就容易诱发心理健康问题[2]。由于大学生的心理发育还不够成熟，尤其对于当代大学生来说，其自控能力相对较差，这就导致其容易沉迷在新媒体中，从而对新媒体产生较大的依赖感，大学生现实生活中的人际交往能力反而开始不断的降低。

总结一下，石磨研磨，一个是用传统的石磨磨浆，这是可行的；第二个，传统石磨可能是理想的方法，因为所有的营养都有质和量两部分。有的营养成份摄入很高，不被人体吸收的。在做缓慢的豆浆研磨的过程中，缓变的过程中，豆里的蛋白质和氧气充分氧化会产生一种酶，这种酶对豆浆的吸收是很好的。传统的，我们现在市场上卖的豆浆机是很少有这种酶的出现，因为很快，每分钟两千多转去打那个豆子。然后当初的豆浆的比例，国家也没有标准，豆浆的浓度到底是多少，到底是多少的豆配多少的水，我们通过口感、营养的分析，把这个比例也找到了。还有一个，按照中国传统家庭的基数，一般是二到五人，不超过七人。比如说小两口加一个孩子，双方的父母在一起，过不了一个月肯定要打架的。因为相互之间的父母都是有自己的生活的规律，不可能融合。但是年轻人会把自己的一些生活习惯调整以后适应老人，但是只能是一方父母。那么长期稳定的嘉宾结构一般是五口人，通过每人300毫升的豆浆的量，我们就做了这个系列，600、900、1200、1500，这个就涉及到我们的研磨部的口径是多大，转速要多少，多少时间出浆，这个参数是很有意义的。最后为浆渣分离也指明了方向。

这个传统突破，核心功能块有了之后，下面就是做豆腐，做豆腐花，研磨米粉等等，都可以用这个来做。加工各种食材，果汁榨汁，还有DIY，这个豆渣可以和上胶原蛋白可以做面膜。再继续发展，加入研磨块换一个材料，是否可以做厨房下水道底下的食用垃圾的粉碎，这都是可以探讨的。所以核心功能块的突破，核心技术的突破，会给产品带来一系列的发展。

最后总结，原创付出很多，高风险高投入。可以由上至下，企业高层直接监管，多元化的设计团队架构，这是优点，较长的研发周期，特别是有原创的产品出现，广东话叫饮头汤，就是你的出去之后，在别人仿你之前，高利润能够收得到。另外，项目管理者需要具备更强的协调管理能力，以及多学科背景，存在较高的不确定性和风险性。这是锻炼你的科研队伍的，做过了科研的队伍，自信心会增强很多，获得高利润的回报，包括知识产权保护等等，这一系列的收获。