基于快速原型的產品創新方法

游凱，王平

基于快速原型的產品創新方法

游凱，王平

傳統媒介的不足影響到創新方法在新產品概念開發中的作用。結合快速原型的特點和產品三要素，提出了基于快速原型的產品創新方法，分析了快速原型在各種產品創新方法中的功效，以及基于快速原型的創新方法在加速產品創新流程中的作用。

快速原型；創新方法；產品創意；產品概念

產品創新始于創意構思。產品創新是在運用人類已有知識和經驗的基礎上，進行重新組合、疊加、復合、化合、聯想、綜合、推理以及抽象等方法形成新思想、新概念的過程。創意構思的本質是激發創造性思維的過程。從產品生命周期理論可知，任何企業都不可能依賴一個產品發展下去，也就是說企業要發展必須進行創新。企業的創新活動不是漫無目的的、也不是個別人的事，而是采用科學的創新方法，發揮集體的創造力的過程［1］。

產品創新不是簡單的物理形態的改良，而是融合更高級的知識形態并使之經濟化的過程。快速成型是一種離散/堆積成形技術，實現了激光、數控、材料等多種先進技術的集成，擺脫了傳統的去除加工方式，采用了全新的“增長”加工方式［2］。它可以在很短的時間內就實現設計構思者創造性思維的實體化。快速原型具有快捷、準確并承載了新產品創意的所有信息等功能。實現了整個團隊的知識共享，為產品創新方法提供了有效的依據，起到了協調和推進整個產品開發過程的作用。

一、產品創新方法概述

產品創新就是在已有知識和經驗的基礎上，運用一定的科學方法探求顧客潛在需求，創造具有更高使用價值、附加價值的產品過程。雖然產品創意的來源以及創新方法多種多樣，但它們都以產品三要素為基礎。

（一）產品三要素及產品創新方法

顧客需求是產品的生命，即產品必須滿足消費者的某種需求，為消費者提供效益。技術是實現這種需求的保障，而形式是技術的外在體現與物質載體。也就是說，需求、技術與形式是構成產品的三要素。實際上，產品構思往往起源于產品的三要素之一，繼而逐漸發展完善使三要素統一起來，最終形成新產品概念。

經過多年的研究，人們已經開發出一系列激發新產品創意的方法：一是問題編排法，其原理為設計問題表誘發消費者聯系熟悉的產品從而獲得啟發得到創意；二是強制關聯法，其原理為列出若干產品，考慮它們之間的關系從而得到啟發獲得創意；三是屬性列表法，其原理為列出產品的主要屬性，嘗試改變產品的一種或多種或進行功能組合得到新產品創意；四是顧客分析法，其原理為通過顧客意見的收集獲得啟發得到創意；五是頭腦風暴法，其原理為召集相關人員進行討論，通過知識的共享與誘發獲得新產品創意；六是逆向思維法，其原理為通過逆向思考的辦法獲得正向思維無法突破的解集，等等。

通過對這些創新方法的歸納、總結并結合產品的三要素可以將產品創新方法分為：消費需求評價法、設計質量分析法、知識共享與團隊創造力與激勵類比聯想法。需求評價法是一種對市場需求進行認真深入的分析，從中發現市場機遇、激發創造性思維，從而得到新產品創意與概念的方法；設計質量分析法是對產品概念進行全方位的考察與分析，從而產生新的創意或者是對已有的新產品概念進行補充與完善的方法，它不僅可以用于分析新產品的功能也用于分析新產品的造型；知識共享與團隊創造力法是通過在整個開發團隊之間實現知識的共享并自由聯想、相互激勵，使各種思想產生碰撞、融合，從而產生大量設想的方法；類比與聯想法是通過類比與聯想的手段擴大思維空間，從而產生新的產品創意的方法。

方法是人類認識事物、解決問題的鑰匙。培根說過：“沒有一個正確的方法，猶如在黑暗中摸索行走。”巴浦洛夫指出：“好的方法將為人們展開更廣闊的圖景，使人們認識更高層次的規律從而更加有效地改造世界。”產品創新方法是前人對產品創新經驗的總結，它可以指導產品開發的方向，使人們少走彎路，在產品創新中起著重要的作用。

（二）傳統媒介對創新方法的影響

產品創新方法是新產品開發的有力工具，產品創意是利用創新方法激發創造性思維的結果。但是，由于傳統媒介不能夠及時、準確地傳遞出創意的信息，無法在團隊之間形成有效的知識共享，無法取得企業高層領導的認可也很難與顧客進行交流，影響到了利用創新方法完善新產品創意以及向新產品概念轉換過程中的功效。這主要體現在以下兩個方面：

（1）開發團隊成員之間。創意起源于個體頭腦中，屬于隱性知識的范疇。同時由于產品創意是對新產品屬性的簡單描述，無法落實到具體的細節上，所以新產品創意的完善必須建立在準確、如實的傳達基礎上，才可以運用類比、聯想法、團隊創造力等方法進行創意的再激發與完善。在傳統媒介中，立體模型具有花費時間長、不精確等缺點；二維媒介具有很高的專業化程度，這些不足使得新產品創意很難在多學科小組成員之間形成有效的知識共享，進一步影響到了創造性思維火化的碰撞與融合。即使是運用科學的產品創新方法，也無法消除創意的不足，增加了創意的無效迭代次數。

（2）開發組織與用戶之間。資料研究表明：30%左右的新產品創意來源于用戶或消費者，這種來源于用戶的新產品創意大多數由企業的產品開發團隊進一步完善，最終成為新產品。這就需要在用戶與開發團隊之間建立一個有效的信息傳遞信道，而傳統媒介在信息傳遞時由于大量“噪音”的存在，使得開發組織與用戶之間不可能實現信息的完全共享，也就無法用創新方法真正地實現用戶所關心的“核心利益”。產品概念必須回到市場中去，接受市場的檢驗。用戶需求信息往往是粗略的，甚至是模糊的，所以如果沒有一個準確、直觀、立體的實物模型作參考，很難了解顧客最關心的利益的實現情況，也很難消除產品概念中存在的潛在不足，雖然可以使用顧客需求分析法等一系列的創新方法來完善新產品概念。

二、快速原型在產品創新方法中的作用

快速成型 RP（Rapid Prototyping）是一種基于疊加原理，能自動、快速、準確地將設計師的思想物化為多功能原型或實物產品的制造技術。其最初創新意圖是使CAD幾何圖形實體化（實物可視化），但是技術突破后，很快被應用到產品開發中，形成了一系列新的基于快速原型的產品創新方法。

（一）快速原型的特點

快速原型是利用快速成型技術所制作的三維實體模型，現結合產品開發介紹其特點：

（1）成型速度快。快速成型的基本特點是快，它沒有采用傳統的加工機床和模具，而是采用激光、數控等先進技術，在極短的時間內可以得到產品創意、產品概念或產品樣機，大大地節約了產品創意表現所需的時間。

（2）直觀性。快速原型是三維實體模型，具有不分學科限制的自說明性、可觸、可摸、可以任意角度觀測的特點，使得快速原型具有傳統模型所不具備的直觀性。為新產品創意的進一步激發與完善提供了必要的參考，為新產品概念的檢驗提供了有力的依據。

（3）表達自由性。自由性是指產品創意以及產品概念在表達方面的自由，快速原型能夠表達任意復雜程度的曲線、曲面，實現了產品創意的自由表達。

（4）“噪音”最小性。噪音是借用傳播學中的概念，是指信息傳播中的干擾因素。在快速原型作為信息媒介時，由于其具有不分學科限制以及不分知識差異的限制，具有直觀性、自說明性以及承載新產品所有信息等優點，使得新產品信息在傳達的過程中最大限度地減少了信息的損失量。

（二）快速原型深化了產品創新方法的功效

產品創新并不是閉門造車，更不可能是無中生有。產品創新始于創意構思。創意構思是在相關知識、經驗積累到一定程度的基礎上，經過一定的刺激、利用科學的創新方法而產生的頓悟，產品構思再經細化、完善最終形成新產品概念。在此過程中快速原型不僅承擔著隱性知識向顯形知識轉化的功能，同時也具有傳遞產品信息以及激勵創造性思維的作用。在以快速原型做媒介、創新方法為依托的產品概念開發階段，每個成員（包括用戶）由于自身的知識以及經驗的限制，往往處于某一“創意瓶頸”。同時，也由于自身的經歷以及經驗在另外一些方面有著很大的突破性，所以利用快速原型可以實現成員之間知識與經驗的互補，為創意的再激發與完善提供了有效的依據。

創新方法是激發創造性思維的有效工具，是前人經驗的總結與教訓。在具體的新產品開發中，創新方法并不是單獨使用的，而是多種創新方法同時使用，它們之間相互交叉、彼此配合。所以，快速原型在產品創新方法中的作用也不是孤立的，只不過是在不同的產品設計中隨創新方法所使用的頻率的不同，有所側重而已。比如，在以類比與聯想法為主的創新中，會涉及到知識共享與團隊創造力、質量分析法以及消費需求評價法等，所以，快速原型在創新方法中的作用是彼此有聯系的、不可分割的。為了論述的方便，現結合各類產品創新方法討論快速原型在它們中的作用。

（1）在消費需求評價法中快速原型具有加速以及深化消費者需求評價的作用。加速消費者需求評價的作用體現在：加速驗證新產品概念價值、加速篩選新產品概念兩方面；深化消費者需求評價作用體現在：早期發現并解決新產品存在的潛在問題、核實新產品功能與顧客需求以及提煉新產品核心競爭力的作用。

（2）設計質量分析法通過分析產品的各個品質，并對它們進行改善、重組而生成新產品創意的方法。在設計質量分析法中快速原型具有加速激發新產品創意的作用、加速完善新產品創意的作用以及加速驗證新產品概念的作用。

（3）在知識共享與團隊創造力中，快速原型具有促進了知識共享與團隊創造力、加速了知識共享、提高了團隊創造力。促進知識共享與團隊創造力的作用主要體現在：降低了信息傳遞時的專業化程度，減少了信息傳遞時的“噪音”；而加速了知識共享、提高了團隊創造力的作用主要體現在：加速了信息的傳遞速度以及加速了知識的循環速度兩方面。

（4）在類比與聯想中，快速原型的作用主要體現在：促進、加速了類比與聯想在產品概念開發中的功效、提供了完善創意的依據以及縮短了新產品概念開發的時間這三個方面。

（三）基于快速原型的創新方法加速了產品創新流程

產品設計不是一蹴而就的，其經過了一個反復迭代直到成功的流程，而這種反復迭代的現象可能充斥在整個產品開發的各個階段。由于各種使能技術的大量應用使得這種迭代過程大量集中到新產品概念開發階段，也就是說由于這些使能技術的運用，這種迭代過程得以提前化。在新產品概念開發階段反復迭代主要是指利用創新方法不斷對新產品創意進行修改、完善，直至獲得滿意的新產品概念的過程。基于快速原型的產品創新方法在加速產品創新流程中的作用主要體現在以下兩個方面：

（1）縮短了產品概念開發各主要步驟所需時間。新產品開發始于概念開發，其涉及到的主要階段有：創意獲取、評價、再激發與完善；概念開發始于創意激發，創意是在知識與經驗積累到一定程度的基礎上，運用創新方法獲得關于產品品質的頓悟。它要經歷一個不斷驗證、補充、修改、細化、完善以求設計趨于完美的過程。快速原型能夠快速制作創意原型為創意的后續工作贏得了時間；能夠準確傳遞創意信息的功能為創意的評價提供了參考的依據，縮短了創意評價的時間；自說明性為實現團隊知識共享，從而為在此利用創新方法進行創意的再激發與完善提供了可靠的依據，并節省了該步驟所需的時間。

（2）加速了有意迭代，降低了無意迭代次數。迭代意味著重做或者是改進前面所作的工作，迭代分為有意迭代與無意迭代。在新產品概念開發階段，有意迭代是指為完善新產品創意所進行的交互設計；無意迭代是指由于信息的更改所引起的迭代。在新產品開發階段應該有意識地進行有意迭代，盡可能地降低無意迭代次數，基于快速原型的創新方法就可以起到這樣的作用。

快速原型承載了新產品創意、概念的所有信息，可以在產品開發團隊成員之間實現知識的共享，為產品開發組織各職能部門之間利用創新方法進行交互式設計提供了必要的依據。造成新產品創意無意迭代的主要原因是：在產品概念開發階段大量所需信息處于模糊狀態，造成了新產品創意、概念與市場、制造工藝之間的偏離。基于快速原型的創新方法可以在產品概念開發的早期就能夠將各種問題解決，從而實現了降低無意迭代次數的目的。

三、案例分析

RH治療儀是一款新型電子戒毒產品。經過市場調研，把產品定位于戒毒的青少年。通過顧客需求分析法將產品的功能設定為：滿足戒毒這一主要功能，同時也要體現年輕、活潑這一主題，并輔以MP3等附加功能。

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5

在創意構思時主要考慮了操作的方便性，如操作面板設置、指示燈傳達的語義以及其布置等。造型以直板為主，色彩采用棕綠色，附加MP3的功能，如圖1所示。經需求分析評價以及專家意見發現：直方造型過于死板、僵硬、體積過大，不能表達此產品的親和力的需求；直白化的棕綠色不能體現出活潑這一主題。通過發現的問題，利用類比、聯想法進行了創意的進一步完善，其結果如圖2所示。縮小了產品的體積，整個造型以曲面為主，并注重表達此產品的親和力這一語義。

第二次創意迭代是設計質量分析法、顧客需求分析法得出：7號電池可能電量不足；采用市場現有MP3產品整裝件，能降低產品的開發成本，所以將此創意進一步完善成如圖3所示。

第三次創意迭代是通過顧客需求分析法、設計質量分析法而獲得創意的靈感：整體造型缺乏整體感、區部結構不合理。經群體創造力進行創意激發與完善，將造型改變為：保持電池盒的棱線分割和整個形體的曲面過渡，由零部件的再次改變對外形整體產生影響，如圖4所示。

第四次創意迭代是設計質量而得到創意的起爆點：打開式電池蓋不宜于脫模；MP3功能增加了產品的開發成本。所以，運用設計質量分析法、團隊創造力法對創意做了進一步的完善如圖5所示，將電池蓋打開方式改為平推式，舍掉了MP3這一輔助功能。

在RH治療儀的概念開發流程中，使用了各種基于快速原型的產品創新方法，快速激發并完善了新產品創意，促進了各職能部門之間的交互式設計，減少了無意迭代的次數，并使之最終順利投產、上市。

總之，產品創新方法是前人開發新產品的經驗總結，是激發創造思維的有效工具，是開發新產品的指南。由于傳統媒介在信息傳達時的不足，削弱了創新方法在新產品開發中應有的作用。基于快速原型的創新方法是以快速原型為媒介的新創造方法，它縮短了概念開發各階段所需的時間，減少了無意迭代的次數，為新產品概念的開發與完善提供了科學的依據。

[1]孫平，王誼.產品創新[M].成都：西南財經出版社，1998.

[2]劉瑩，艾紅.創新設計思維與技法[M].北京：機械工業出版社，2004.

（編輯：文汝）

F406.3

A

1673-1999（2011）07-0153-04

游凱（1981-），男，山東菏澤人，碩士，廣東工貿職業技術學院（廣東廣州510000）機械工程系助教，研究方向為設計藝術學；王平（1962-），男，湖南常德人，碩士，廣東工貿職業技術學院機械工程系主任、教授，研究方向為機械工程。

2011-01-22