1. 导言
创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法和技术原理等)进行创新构思，设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用性的产品的一种实践活动。创新设计产品的过程是在短时间内，开发设计出能够适应于市场需求的新产品的过程。由于创新产品所具有的独创性，使得创新过程与仿制过程和生产过程有不同的特点。研究一个适合于进行新产品开发的网络化协同设计环境，能够使参与设计的各相关成员在同一个动态的协同设计平台下工作，对于提高设计效率，减少设计周期和风险具有很高的实用性。
2. 创新设计过程对协同环境的要求
一般实时协同设计(RCD)是指由若干个设计人员组成的设计小组，针对同一个设计任务，在同一时间内利用CSCW提供的协同工作环境来协同攻关。人们虽然不在同一个计算机上，但可以在各自的计算机上同时看到其它成员对设计方案的实时修改过程，或者，也可以针对方案当前的状况发表、自己的意见，实时修改设计结果，使参加协同设计的所有成员看到不断演化的方案，以便群策群力、协同攻关，最后得到最佳的设计结果。
在创新设计过程中，协同设计是确保设计成功的重要步骤之一。根据创新设计的概念，同时参与创新设计的成员，在整个构思过程中，由于相关的学科、部门，设计者之间，不可能对其他学科的知识有透彻的了解，对未知的边界条件有清楚的认识，包括材料性能、制作、采购，以及生产厂家的技术、特定条件和要求等，它们对创新产品的最后结果，都将产生重要影响，因此建立一个适合于进行创新设计的协同环境是非常有必要的。
网络技术的发展使协同设计平台的开发成为可能。许多相关资料显示，对同步异地的协同设计的研究是当今最热门的研究课题。但是对许多小型企业或者说对于以创新产品设计为主的开发型企业而言，独立开发和购置协同设计平台是很难实现的。原因在于参与创新设计过程的成员是变动的，相关的生产厂家和材料提供方也是变动的，实现同一平台环境下的同步协同创新设计目前还不可能。而且，创新设计根据产品开发原意的不同，在开发设计的每个阶段，需要适时与不同的成员保持协同研究。因此建立一个以创新设计为主的协同设计平台，保证设计过程的协调一致，是非常有必要的。
创新设计平台以网络技术为基础，借助于网络传输技术快捷便利的特点，以创新设计的主创成员组之间的同步协同设计为决策群体，对于异地协作者的非决策群体，不需要安装专用软件，就能够通过创新设计的决策者所提供的密码，经验证身份后，登陆访问决策群体的网站，查询所提供的各项相关资料，并发表意见和建议。决策群体能够适时了解各相关部门的情况，对创新设计的产品尽早做出改进，确保设计过程的顺利进行。
3. 创新设计协同环境的框架
创新设计的协同环境主要由 4个不同功能的模块组成：
（1）产品概念设计阶段
产品设计的创意来源于市场调查或客户要求，还可以是对原有成品的改进方案等，经过设计成员做出的多项设计方案，必须由客户进行认可，才能够确认并投入生产，因此在产品的概念设计模块中，首先必须有一个是客户与设计组方案之间的连接通道，客户能够从浏览器获得各种创意方案和报价，选取方案或提出进一步修改意见。但客户无法访问其他与生产相关的未授权的厂家和供货方，并且供货方和生产厂家也无法得到设计组客户的有关资料。其原理如图1所示。
图1 产品创意产生原理图
产品的创意设计完成后，必须与相关的生产和供货厂家进行询价，以便对每个创意方案做出相对合理的报价供客户参考。这时由于产品设计还未定型，有许多事项是比较和选优的过程，因此对厂家之间所提供的资料，设计组中的决策者要做出优选决定，而选优过程和决策过程，包括厂家各自资料，相对于协同设计组中的成员是有限访问的，而对于各相关生产和供货厂家是绝对限制访问的，对客户也是限制访问的。其原理如图2所示。
图2 产品报价产生原理图
（2）产品创新设计阶段
参加创新设计的同组成员是在同一个协同设计平台上工作，每个设计者都可以同时使用安装在该平台上的应用软件，而其他设计成员能够显示出他人的设计界面。不过，在正常条件限制下，不能实时修改他人正在进行的设计，但可以对设计提出质疑和意见，通过协同平台实时传递给设计者；而设计者可以实时反馈意见或答复他人的质询问题。另外，设计者出现疑难时，能够通过协同设计平台，对其他正在进行其他工作的成员发出求救或请求支持的信息，可以得到他人的实时帮助。
根据产品要求的不同，对创新产品生产的投入有不同的情况，创新组由项目责任人作为决策者，其作用是根据所承担风险的大小和市场的发展趋势做出决策和分工，对设计组内相关联的设计中所出现的意见分歧、冲突做出协调和决断，并负责对客户及生产厂家的意见进行设计修正和答复与反馈。其原理如图3所示。
图3 产品创新设计产生原理图
（3）产品进入生产阶段
生产厂家可以有限权限地访问相关数据，不得对设计的数据进行修改，但能够复制后将修改的文件实时传递给设计者，由决策者根据任务分工，传递给相关解决问题的设计者，待得到答复后，经审核再通知相关的设计与制造厂家，认为无异议后，修改意见得到确认并更新数据资料。如无法协调，决策者有权限开放实时办公平台，选择由多人或多家同时参与网上实时平台的信息沟通和意见交换，便于在最短的时间内统一意见，解决问题。
原材料的采购，需要各方报价，供货方能够及时对所提供的设计产品的原料报价，并访问以得到决策者对报价的意见，设计者有权限地访问获得相关信息，对询价提出意见，实时传递给决策人员。其原理如图4所示。
图4 产品定型原理图
4. 创新设计协同性的实例
曾经设计过一项时间非常急迫的工程项目，需要解决最后产品安装的工具，要求用直径为40毫米、壁厚为1.5毫米、高度为25毫米的不锈钢套圈，将两根直径为22毫米的缆绳平行地压紧，要求压紧后的缆绳能够承受不大于60公斤的交变载荷的作用。决策者对每个相关人员都下发相关的信息，集思广义后一致认为，采用液压方式实现是可行的。于是负责采购者立即调查市场上已有的液压工具、型号，并立即将最快可以得到的各项信息传递给决策者。当即由决策者决定采用市场上可以采购的液压钳进行改造后作为装配工具，并下达意见。设计者根据决策意见，对原来液压钳做出修改设计，并相应改变套圈的外形制作工艺，使液压钳在改造后能够顺利工作。生产厂家得到设计图纸，没有提出异议。三天后，该工具按时出现在现场，调试后使用效果没有达到预定目标，压紧力不够。经设计者与现场试用成员意见交换，并征求厂家的建议后，再对液压钳模具进行改造，很快新的液压专用工具做出来，保证了一切安装顺利完成。
5. 结束语
创新设计的协调、配合和时间效应，使创新设计过程对协同平台有更为明确的要求，要适应于市场开发、信息沟通、反复试探、比较择优等，它不需要有丰富的人机交互性和异地共享协同，仅需要在本地实现同步协同设计，而对于异地可以通过其他信息交流方式对同步传递加以实现。但如何将这个网络设计环境理想化地加以实现，还有待于进一步地研究和探讨，以便于建立起实用的网络化支持平台。
参考文献
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