产品创新思维与方法

我与产品创新相关课程建立联系，要追溯到2011年广东省创新方法与决策管理系统的申报及后续的建设工作。广东省创新方法与决策管理系统由华南理工大学工商管理学院和广东工业大学机电工程学院共同作为责任单位承担建设任务，这是广东省首次由高校人文社科学院担任省级的责任单位，属于省级建设方式及管理机制的突破和创新，也部分响应了国家对广东省“先行先试”、锐意进取的战略性要求。<br/>从目前国内围绕“产品创新”相关主题的课程和教材建设现状看，针对大学通识教育的专用教材还不多见，能够将经济管理领域的创新管理和工程领域的创新方法有机结合的教材更少。本教材以“产品创新或发明问题”为导向，结合创新思维、创新管理和创新方法等多个领域的相关理论和工具，注重产品创新的思维训练和实践能力提升，是对我国当前大学生“创新创业”教育相关课程与教材体系的积极探索和有益补充，并且可以作为普通职业教育和企业产品设计工程师培训的重要参考书。<br/>2012～2013年，我和余建军副教授先后参加了国际创新方法协会（国际TRIZ协会）组织的创新方法培训，并获得了国际TRIZ协会颁发的MA-TRIZ二级和三级证书，我们也是国内首批获得MA-TRIZ三级证书的高校教师。与此同时，广东省生产力促进中心承担了科技部创新方法的推广专项，我和余建军副教授成为广东省创新方法推广的首批骨干教师，多次参与指导了面向广东省中小微企业技术创新能力提升的培训，参与培训的企业技术人员和管理人员近千人，我们也获得了一些来自科技服务机构和企业的好评，创造了较为积极的社会效益和价值。<br/>2015年前后，为了进一步响应国家的“创新创业”教育战略，以及配合华南理工大学有关进一步丰富和完善创新创业课程体系的号召，我开设了面向全校本科生的通识课“产品创新设计理论与实践”。截至2020年12月，该课程累计开课8个班次，选课学生累计近600人次。选课学生对课程教学效果的反响良好，近2个学年，课程的学生评教分达到了4.903（满分为5.0）。<br/>随着“产品创新设计理论与实践”通识课逐渐得到一定的关注，我开始考虑编写一本与课程教学内容更为匹配的教材。2019年11月前后，我开始认真考虑如何编写一本有关产品创新的教材。经过华南理工大学工商管理学院其他老师介绍，我联系到了机械工业出版社华章分社的吴亚军编辑。亚军编辑对教材编写计划和大纲给予了充分肯定和鼓励，这也是这本教材终能够完成的重要原因。在此，我要对吴亚军编辑的帮助和鼓励表示衷心的感谢。此外，参与本教材编写的还有华南理工大学设计学院的讲师李淼。李淼博士在上海交通大学攻读博士学位的时候就参加了TRIZ的二级和三级培训，与我和余建军副教授属于同一批创新方法学员。在我的邀请下，李淼博士也积极参与了本教材的编写工作。<br/>由于2020年的新冠肺炎疫情，很多事务性的工作一再阻碍了教材的编写进度。尽管总体进度有所延缓，但在我们三位编者的共同努力下，这本教材终于在2021年春节前完成初稿。本教材在撰写过程中得到了华南理工大学校级教改项目“本科生创新方法训练与创新能力培育课程体系建设及教学模式改革研究”和华南理工大学校级一流本科课程“产品创新设计理论与实践”的资助。<br/>我负责本教材的内容设计、大纲编写，以及正文第1章至第4章、第7章和第12章共6章内容的编写及修订完善。李淼博士负责第5、6和8章共3章内容的初稿编写。余建军副教授负责第9、10和11章共3章内容的初稿编写。后，我负责全书的修订、增补和文字校订工作，其中对第5、6和8章初稿内容的修订和增补比例约为25%；对第9、10和11章初稿内容的修订和增补比例约为20%。此外，由于教材的部分素材和资料取自互联网及公开的新闻报道，可能存在引用不全或遗漏，在此特向相关资料的著作者表示感谢。<br/>鉴于时间仓促，加之编者的能力和水平所限，本教材难免会有错漏之处，敬请各位领导、专家、老师和同学批评指正，以便再版时修订完善。<br/><br/>李牧南<br/>2021年9月

产品创新设计理论与实践是面向本科生“创新、创业”综合素质提升，注重学生创意和创新思维训练，产品创新设计方法培训的课程，具有较为宽泛的专业适用性。主要内容包括：创新与产品创新设计的基本概念、定义，企业的本质，产品创新的等级，产品创新设计的关键问题识别与分析，产品创新概念方案的产生，产品创新设计问题求解的冲突分析与矛盾矩阵，功能导向的搜索，产品进化曲线分析方法，科学效应库的应用，发明专利的撰写等。

与现用教材相比有什么特点：
该教材采用了作者多年来所采集的各类产品创新案例和素材，具有显著的原创性和时代性。

前　言
第1篇　创新、创新障碍和创新思维
第1章　绪论  2
1.1　创新的内涵  2
1.2　企业、企业家与创新  6
1.3　创新的等级、分类和流行模式  9
1.4　产品创新的理论  13
本章小结  14
复习思考题  14
实践案例1-1　企业上市与创新  15
实践案例1-2　200多亿元的“错误”会计处理  16
参考文献  17
第2章　创新障碍与思维训练  19
2.1　创新障碍  19
2.2　创意思维和创新思维  27
本章小结  29
复习思考题  30
实践案例　RIKA造假事件爆发后的RIKA门店运营思考  30
参考文献  31
第2篇　新产品开发、创新标杆及产品演进
第3章　新产品开发流程  34
3.1　产品开发的一般流程  34
3.2　集成产品开发  42
3.3　发明问题导向的新产品开发流程  45
本章小结  47
复习思考题  47
实践案例3-1　X鲜生与Webvan的产品或服务创新  48
实践案例3-2　华为公司实施IPD的经验分析  49
实践案例3-3　韩国三星电子公司全面导入TRIZ开展产品研发和创新活动  51
参考文献  52
第4章　产品创新标杆与产品演化  54
4.1　创新标杆的内涵  54
4.2　产品和工程系统的演化  55
4.3　产品生命周期的S曲线趋势  57
4.4　产品不同演化阶段的创新战略选择  58
4.5　价值与价值工程  59
4.6　终理想解  61
4.7　基于理想度提升法则的产品开发策略  65
本章小结  73
复习思考题  73
实践案例4-1　传音手机成功俘获非洲大陆消费者的心  74
实践案例4-2　富士胶卷与日本化妆品新贵：艾诗缇  75
参考文献  78
第3篇　产品创新设计的问题识别
第5章　产品创新问题识别：功能建模与功能裁剪  80
5.1　产品创新设计视角的功能定义  81
5.2　产品设计的功能分析  81
5.3　产品（工程技术系统）的组件分析  83
5.4　相互作用矩阵  84
5.5　功能建模  85
5.6　功能裁剪及其应用  88
本章小结  90
复习思考题  90
实践案例　尝试应用功能建模和功能裁剪去改进眼镜的工程系统  91
参考文献  93
第6章　产品创新问题识别：因果链与鱼骨图分析法  94
6.1　因果链分析法简介  94
6.2　产品、系统或项目的缺点识别  95
6.3　因果链分析的步骤  97
6.4　静电危害因果链分析  98
6.5　鱼骨图分析法简介  100
6.6　鱼骨图分析方法的具体应用  102
本章小结  104
复习思考题  104
实践案例　鱼骨图分析在城市下水道焊接质量问题方面的应用  105
参考文献  106
第7章　产品创新问题识别：技术系统进化法则方法  107
7.1　技术系统进化法则的含义及特点  107
7.2　技术系统进化法则体系  108
7.3　技术系统进化法则的应用  109
本章小结  117
复习思考题  117
实践案例　冰镐还能继续进化吗  118
参考文献  119
第4篇　产品创新问题求解及发明专利撰写
第8章　产品创新问题求解：矛盾分析与发明原理方法  122
8.1　关于产品创新设计中的矛盾分析  122
8.2　通用工程参数  123
8.3　技术矛盾及描述方法  125
8.4　阿奇舒勒矛盾矩阵  127
8.5　关于经典TRIZ理论的40个发明原理  128
8.6　解决技术矛盾的步骤  129
8.7　技术矛盾应用案例分析  130
8.8　矛盾原理中的物理矛盾  130
8.9　物理矛盾的解决  131
本章小结  137
复习思考题  137
实践案例　如何改进无人操作机床  138
参考文献  141
第9章　产品创新问题求解：物-场模型与标准解方法  142
9.1　物-场模型概述  143
9.2　物-场模型的类别  145
9.3　标准解概述  157
9.4　标准解的应用  159
本章小结  161
复习思考题  162
实践案例9-1　如何清理汽车的腐蚀性污垢  163
实践案例9-2　如何处理分解塔中的余热  163
实践案例9-3　如何解决电饭煲的噪声问题  
参考文献  165
第10章　产品创新问题求解：科学效应库方法  166
10.1　发明专利中的相似原理  166
10.2　科学效应与科学效应库  168
10.3　科学效应在产品创新设计中的作用  172
10.4　发明专利中的科学效应  175
本章小结  175
复习思考题  176
实践案例10-1　压电效应在发明问题中的应用  177
实践案例10-2　绷缝机机体过热问题的解决  178
参考文献  179
第11章　产品创新问题求解：撰写发明专利  180
11.1　知识产权与知识产权保护  181
11.2　专利  183
11.3　专利的申请与审核  185
11.4　发明专利申报书的组成  190
11.5　发明专利申报书撰写的要求  194
11.6　国内外专利申报的区别  199
11.7　借助TRIZ提高专利申请的质量  200
本章小结  203
复习思考题  204
实践案例　如何撰写一份规范的发明专利申报书  204
参考文献  210
第5篇　产品或技术创新的批判性思考
第12章　产品或技术创新：批判性思考与负责任的创新  212
12.1　创新和可持续发展  213
12.2　负责任的创新  215
12.3　创新与科技伦理的平衡  216
本章小结  217
复习思考题  218
实践案例　基因编辑技术在争议中获得诺贝尔奖  218
参考文献  220
附录A　标准解  222
附录B　常用功能对应的科学效应或科学现象清单  225

产品创新设计理论与实践是面向本科生“创新、创业”综合素质提升，注重学生创意和创新思维训练，产品创新设计方法培训的课程，具有较为宽泛的专业适用性。主要内容包括：创新与产品创新设计的基本概念、定义，企业的本质，产品创新的等级，产品创新设计的关键问题识别与分析，产品创新概念方案的产生，产品创新设计问题求解的冲突分析与矛盾矩阵，功能导向的搜索，产品进化曲线分析方法，科学效应库的应用，发明专利的撰写等。

与现用教材相比有什么特点：
该教材采用了作者多年来所采集的各类产品创新案例和素材，具有显著的原创性和时代性。