一、确定创新设计项目，实施初步设计，完成设计准备
收集资料，调查分析，制定创新设计大纲。在整个创新设计工作实施前，必须围绕创新主题进行资料收集并根据收集的资料分析构思作品的创新设计定位，从而明确和制定创新设计大纲、计划。这一阶段主要完成如下三个任务：首先要围绕创新设计对象，对其专利情况及与其相关、相近的同类作品进行调查，通过查新确定其是否具有新颖性；接下来还要就作品的设计，向的不同群体进行调查，了解他们对作品的意见、要求和评论；另外还需要收集创新对象的使用环境、发展历史、现在的工艺、国内外现状甚至相关法律法规等多方面的资料。资料收集应尽可能做到细致全面，这将对后期创新设计定位起导向作用。1.创新作品的设计定位通过对收集的资料、调查的结果进行整理，从作品的面向群体、技术性能、设计目标、设计完成要求、时间与实施安排等多个细节分析，完成创新作品的设计定位，收集的资料越全面，创新的定位越具体。2.制定创新设计大纲主要是对整个创新准备阶段的汇总，思路的整理，并且对下阶段的创新设计制定计划。大纲内容包括创新设计目标、类别、创新背景及细节、切入点、面向使用对象、功能要求、适用环境、成本定位、外形要求、技术性能要求、设计完成要求、模型制作定位及时间安排。由于创新作品的设计工作量大，要使创新设计工作做到有条不紊，顺利完成，就必须以大纲为准，根据工作的难易程度和自身的经验，合理地分配各阶段的工作时间。由于创新设计的特殊性，有时各阶段工作的区别并不明显，这样，在实践的安排上可以相互穿插，对于一些关键性的阶段工作，需充分估计可能出现的困难，时间的安排要留有一定的余地。
二、功能结构构思，创新设计深入，形成阶段成果
1.开拓思路，绘制草图，构思设计结构在创新开发与实施的最初，创意只是一种理念无形地存在于设计者的脑海中，此时可以大胆的构思，即使是头脑中的一个闪念，也要将它敏捷地表现出来，提出不同的方案，有些当时看起来并不现实，但是通过记录下来，在经过一定时间的酝酿，往往变成可行的和有创新性的设计方案。这是一种表达思考的过程，因此，绘制设计草图是将创新设计具体化的第一步。绘制思考草图，常以组图来表示，从不同视角展示一个部件的形状、结构，通过多张草图的积累，再构思与深入推敲，确定其可行性。图1-1是案例作品的功能结构草图，其结构原理是通过圆周运动，将片状工件卷曲成型，图1-1只是功能结构的一种图形表达，并不具体，还未考虑其可行性，接下来通过图1-2绘制主要部件的安装效果图，分析主要功能部件安装的可能性，图1-3是整体结构效果图，通过将片状工件固定在底座和支架上，再利用电动机作为动力，在压轴杆的作用下，将工件成型。通过图1-3，可以明确该作品的所有结构的相对安装位置，各部件之间的固定方式，和主要部件设计可行性。因此，草图绘制的过程往往是对构思的写生和局部放大图，越是特殊和复杂的结构形态，越是思维混乱之处，越要用草图表达和记录清楚，无论最终的结构成功是否都有助于理清构思，有助于设计的进一步发展，实践证明在设计过程中的纠结混乱之处，往往都是容易出现成效之处，这种近似于原生态的积累过程对于设计者的经验和灵感来源十分重要。2.设计深入，功能模拟实验，确定结构方案在初步的构思设计下，作品的结构方案已初具雏形，方案可能只有一个，也有可能有多个，此时对方案的评价就不能仍然停留在作图构思和口头论证阶段，必须对方案的功能实现实物模拟，进入结构设计的深入。主要完成作品的内部结构、安装结构以及装配关系的设计，评估作品结构的合理性，分析各零件之间的装配关系是否合理。对于控制的电路或软件部分可以完全实现，而机械结构、外观和固定支架等可利用一些可塑性较强的材料进行模拟，比如纸张、木材、粘土、彩泥等，按照构想草图制作出辅助性的立体模型，以进一步论证构思和方案，模拟实验一般以简易、快捷、准确、可循环和低成本为原则。在模拟实验过程中，应力争真实有效，此时的结构方案已最为接近最终作品，因此，在本阶段中，应对模拟实验过程中方案的缺陷和不足作深入的分析和反思，这对作品最终结构方案的效果和竞争力将会起到指导作用。与此同时还应完成相应的阶段报告书：①控制电路图或控制软件，②从外观定位到功能结构都较为完善的效果图，有条件的可制作成为3D效果图。③作品的功能分析、设计构思、方案的展开以及具体技术实施方案。
三、定造型，定材料，定尺寸，模型设计制作
模型是创新设计领域最主要，最直观的表现手段。创新设计和模型的结合，使设计思想结晶化为视觉化和触觉化，使设计切合实际，入情入境，具有可操作性和实现性。具体步骤为：（1）外观造型、材料选取，创新作品的外观、色彩、造型以及材料的选择在设计时都有一定的原则可遵循，主要考虑创新作品的用途、使用对象及使用场合，如案例作品属于生产工具类中的机械加工设备，整体造型较为方正，给人以精致、严谨、统一、有序和理性的感觉，符合设备高精度、高速度和高效率的功能特点，材质要求结实耐用，稳定可靠，由此可以选用刚性较好的材料。（2）根据设计方案、结构和外观图纸，列出材料清单，制定预算。根据实际尺寸估计材料用量，再加上各类元器件和工具，定好预算。考虑到一些材料和原件在制作或实验中容易损坏，在做预算时还应多一点余量。（3）零部件制作安装和整机调试。利用焊接、数控加工等手段加工制作创新作品的模型和整体结构，再将全部电路和零件装入作品模型，调试精度，检验结构设计的合理性，力求零部件的标准化和精度，保证可批量生产，对出现的问题进行最终调整。案例作品新型烤箱灯罩不锈钢卡口生产设备的制作安装具体步骤为：①用四根2mm×200mm×150mm×850mm不锈钢方管焊接成底座。②将8mm钢板剪裁成倒T型。③利用数控机床对中心磨具进行加工。④利用数控铣床对两个水平模具和一个垂直模具进行加工。⑤将水平模具和垂直模具安装在气缸上。⑥确定中心模具与三个气缸在倒T型支架上的位置，中心模具焊接在支架的中心位置，气缸用内六角螺丝固定在支架相应的位置。⑦将装配有中心模具和气缸的倒T型支架焊接在不锈钢底座上。⑧将PLC、电磁阀、按钮盒按电路图接线，整理好工艺并用螺丝安装到底座上。⑨气动回路的安装、工艺整理和气缸调试。⑩喷漆、贴标签。综上所诉，细细分析，一件作品从设计初的准备到具体实施、再到最后的完善评价，其设计流程并不固定为线性模式，在实际操作过程中，往往呈现一种循环模式。本文仅仅对创新设计思路、创新设计方法的探索提出一点自己的思考。创新设计作为一门综合性学术研究，其特点是高科技的横向交叉与渗透，随着技术的进一步发展，创新设计模式必定朝着网络化、数字化、集成化的方向发展。
四、最终评价完善阶段
创新作品的评价目的是为发现作品的不足从而在一定基础上加以完善。评价方法多种多样，通常采用的是评分评价法，首先要建立评价的目标体系和评分标准，一般选择最能反映作品水平和性能的、最重要的设计要求作为具体实施评价项目的具体内容。然后根据评判者的直觉判断，对参与评定的各个项目进行打分得到作品评价目标的总分值，最后以总分数的多少作为衡量作品优劣的尺度，实际评价时，应注意：第一，明确评价的要求，提高评价效率，以便有的放矢；第二，评价项目的设置应具有全面性，即尽量涉及技术性、安全性、创新性、社会性、审美性等多个方面；第三评价目标的独立性，即各评价项目相对独立，内容明确。通过对完成作品的评价反馈信息，最后对作品功能结构改进和完善。
作者：姚亮
