CAI，创新技术的变革

创新是提升国家或地区竞争力最有效的制剂。创新设计的主旨是在概念设计阶段产生新的有市场竞争力的概念或原理。然而，我国企业整体的概念设计目前仍处于经验设计阶段，影响了产品的市场竞争力。

产品设计的内容大致可分为两类：一类是细节设计，一类是概念设计。概念设计主要包括功能设计和结构设计两大部分。其作用主要体现在产品设计的初期阶段，把根据产品功能的需求而萌发的原始构思形成产品的主体框架及其主要模块和组件，以完成整体布局和外型初步设计；然后进行评估和优化，确定整体设计方案；最后，将设计思想落实到具体设计中去，实现细节设计。可见概念设计是个不断创新的过程，并且在概念设计期间，所涉及的设计需求和条件等，往往是不精确的、近似的或未知的，这造成了概念设计过程的复杂和困难。因此仅仅靠人脑进行概念设计，很难获得高水平的创新成果。概念设计要求设计者能综合运用跨学科的知识和拥有丰富的实践经验，并通过广泛的调查研究而掌握大量的信息资料，再经过反复思考、推理和决策，创造出满足要求的设计方案来。因而在新产品开发过程中需要有成熟的创新理论指导，有优秀的计算机创新软件来辅助，并要有多科学领域的广博知识做后盾。

计算机辅助创新CAI（Computer Aided Innovation）是新产品开发中的一项关键基础技术，它是以近年来在欧美国家迅速发展的发明问题解决理论(TRIZ)研究为基础，结合本体论（Ontology），现代设计方法学、计算机软件技术、多领域科学知识，综合而成的创新技术。

在研发过程中，计算机辅助技术（包括CAD/CAM/CAE等）有效地提升了我们的设计质量和效率，对现代产品开发起到巨大的推动和支撑作用。 图1 一般的产品研发流程及相关技术名称

CAD：计算机辅助设计

CAE：计算机辅助工程与分析

CAM：计算机辅助制造

PDM：产品数据管理

初始问题或需求

最终产品解决方案

问题或需求分析

问题求解或方案设计

创新方案

方案细化

原型试制验证

CAI：计算机辅助创新技术

在CAI产生后，亦如CAD等技术有效支持详细设计阶段一样，CAI技术为概念设计提供了先进的创新理论、方法与多学科知识的支持。它能够帮助研发人员有效地运用创新的科学规律，全面地分析问题，从不同学科领域中借鉴有效的技术和方法，从而构建出科学的创新设计方案，优化研发进程，减少研发的重复工作和资源浪费（图1）。

运用CAI软件解决创新设计问题的一般流程为：

目前，我国众多企业普遍存在产品落后、创新能力不足等问题，关键在于企业缺乏快速响应并满足市场需要的新产品开发及制造技术创新的机制和能力，因此迫切需要获得新产品开发的具体技术支持。回顾每一项信息化技术的发展历程，我们不难看出，完备的理论是新技术发展的基础；企业的认知与肯定是其发展的动力；而相应软件工具的大众化是技术发展的关键。这一规律同样适用于CAI的发展。CAI工具已经有了十多年的历史，这些工具大多是将TRIZ理论中的创新技术程序化。CAI工具应用的效果更多地取决于使用者对TRIZ理论的掌握程度，对TRIZ理解得越深，CAI工具就越有用，应用效果就越好。但这样，CAI工具就可能逐渐成为专家级的专用工具，只有少数人能够使用，同时CAI也变为“专家辅助创新”而非“计算机辅助创新”。而企业日益迫切的创新需求需要CAI工具成为即使是普通设计人员也能够使用的创新工具。

***集团最新的计算机辅助创新解决方案，是目前计算机辅助创新技术发展的典范，正逐步在工程技术领域发挥巨大的效用。解决方案的核心是两个软件平台，分别是计算机辅助创新平台Pro/Innovator与创新能力拓展平台CBT/NOVA。CBT/NOVA的目的是帮助人们快速学习和掌握以TRIZ为核心的先进创新理论和方法，培养人的创新思维，拓展和激发工程师的创新能力。Pro/Innovator则具备了从创新问题的系统分析，到提供创新性的解决方案，专利查询与分析，以及解决方案评价等基本功能。尤其它具有来自世界专利的大量解决方案构成的知识库，为打破领域界限，实现技术突破奠定了基础。