创意产品3D设计制造Easy Fun学习系统

創意產品3D設計製造EasyFun學習系統EASYFUNLEARNINGSYSTEMFOR3DDESIGNINGANDMANUFACTURINGCREATIVEPRODUCTS詹為淵1郭興家21高雄市立中正高工機械科教師2遠東技術學院電機系教授兼副校長[e-mail][e-mail]摘要邁向21世紀以來，世界脈動趨向資訊化及全球化，人類的生活型態正面臨巨大的變化。教育對傳播現代科學與生產技術具有緊密的關聯，而與技職教育相關之教育與培訓，在整體國家競爭力之政策中佔有舉足輕重之地位。尤其在快速成長的產品全生命週期管理(PLM)的現代市場中，設計創意要能有效率的從靈感、構思到產出，一氣呵成，並完整的考慮產品生命週期，產品品質代代優生，產品價值循序增長，乃是現代設計創作者的重要指標。而3D設計製造則是少數可以使創意理念，作有效快速產出的工具之一。關鍵字:創意產品、產品生命週期、3D設計製造。ABSTRACTWiththeapproachof21stcentury,theworldcurrenttendstobecomeinformationalizedandglobalized,andwearefacingasignificantchangeinourwayoflife.Educationiscloselyrelatedtothebroadcastingofmodernscienceandproductionskills.Similarly,therelatinginstructionandtrainingofvocationaleducationalsoplaysacrucialroleinthepolicyonournationalcompetitiveness.Foradesignerinthemodernmarket,wherePLMisgrowingfast,itisimportanttomakecreativedesigningefficientandcoherentfrominitialinspirationtofinalmanufacturing,consideringproductlifecircle,quality,andvalueatthesametime.3DdesigningandmanufacturingisoneofthebesttoolstoenablecreativeideastocomeoutquicklyandeffectivelyKeyword:CreativeProduct.ProductLifecircleManagement.3DDesigningAndmanufacturing.前言邁向21世紀以來，在全球化與知識經濟帶動產業發展的趨勢下，人類的生活型態正面臨巨大的變化。過去我們以低價生產方式為主的製造業，已經無法在競爭激烈的國際市場中生存，在面對國際產業的競爭，運用我們本身既有的優勢，培植研發及設計能力，建構附加價值的產業發展環境，實屬當務之急。而與技職教育相關之教育與培訓，對傳播現代科學與生產技術，具有緊密的關聯，在整體國家競爭力之政策中佔有舉足輕重之地位。在創意產品3D設計製造學習系統中，創造力是解構知識化行動的重要歷程，從輸入創意發想到輸出3D實體之創意，必須同時考慮效果及效率。在快速增長的產品生命週期管理(ProductLifecycleManagement;PLM)的現代市場中，設計創意要能有效率的從靈感、構思到產出，一氣呵成並完整的考慮產品生命週期，產品品質代代優生，產品價值循序增長，乃是現代設計創作者的重要指標效果(黃至明、王家駿，2002）。產品設計製造之思維方式與創新方法一般而言，思維方式包括了價值觀、思維過程、思維形式或推論形式三大部分(楊裕富，1997)。所以創意產品3D設計製造學習系統，其實就是一種心智活動與心智習慣的專業教學。設計思維過程當然是指設計者從事設計時的思維歷程，當一個設計條件產生後，從設計概念的浮出到意象的形成，以至於逐漸將設計概念具體化。如此，逐次將設計案修改、調整、美化，並推論出最佳之選擇的整個過程，就是「設計思維過程」(楊裕富，2000)。而創新思維只要能把握創新的原則就可以得到耳目一新的創作。產品創意之設計製造方法，以思維形式來分有發散、收斂及統合法（紀經紹，1985）。發散法例如自由聯想法，收斂法如歸納法，統合法例如得懷術（Delphi）。以創作人員數量來分，有個人操作及團隊操作。個人操作例如心智圖法，而團隊操作例如腦力激盪法。常用之創意技法有：1.檢核表創造法（SCAMPER法）：是利用下列各項檢核點，取代（substituted,S）、組合（combined,C）、調整（adapt,A）、修改（modify,M）、使用其他用途（puttootheruses,P）、取消（eliminate,E）、重新安排（rearrange,R），檢驗尋求可創作之突破點，進行創意設計。2.檢討創造法（一個H五個W）：以HOW(如何)、WHEN（何時）、WHERE（何地）、WHO（何人）、WHAT（做什麼）、WHY（為什麼），檢討可創作之設計產生創意。3.腦力激盪創造法：是一群人共同運用腦力，在短暫時間裡，對某項問題或主題，互相誘發，提出解決的點子。4.NM創造法：NM法是日本發明家中山正和(NakayamaMasakazu)首創之方法，其設定一個主題,由主題中找出關鍵語詞，然後依這個語詞，思考它的聯想、背景、概念以產生新點子。5.演繹創造法：是決定分類項目後,再依分類資料聚集資料，亦即由原則推論出特定事實，以產生新點子。6.歸納創造法：類似的資料中,產生類別,也就是由具體事實導出原則，以產生新點子。7.魚骨圖創造法：特性要因圖就是能一目瞭然的表示出結果﹙製品的特性﹚與原因﹙影響特性的要因﹚之影響情形或二者間關係之圖形。其形狀很像魚骨，故又稱為「魚骨圖」。如此，以因果為主或以特性為主，畫出發想的資料流程及延伸相關，以產生新點子。8.得懷術（Delphi）創造法：重複詢問專家意見，以預測未來、創作新方案及產生新點子。9.TT-HS創造法：亦即樹狀思考與調和選擇法(TreeThinking＆HarmonicSelection)，是依問題大量發想出資料，再以實務面、經濟面考慮，整理出一個方向，做整體聯想、前後有否衝突，以產生新構想。10.TRIZ創造法：即所謂發明創新題解理論（TeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch;TheoryoftheSolutionofInventiveProblems），以一種處理待解決問題的分析工具與解題工具，以求解決研究發明的困境。其進行方式是以功能分析、資源分析、問題矛盾分析及結果分析程序，得到最後完整的創作或問題解決結果。創意產品3D設計製造之流程創意產品與藝術品的最大差別，可能就在於兩者的實用性與生產性。藝術品一般而只為創作之藝術性，而不需考慮量產問題。而創意產品則是為了廠商、業主、使用者而創作，既要具有創意之獨特性又要考慮生產性、經濟性、接受度及認同性等(楊裕富，1998)，所以產品設計並非只是隨心所欲，依設計者之喜好，而是必須經得起量產之製程合理性與消費者之考驗。因此，以創意產品「設計思維過程」及創創意意產產品品製製程程問問題題解解決決方方案案，，說說明明創意產品3D設計製造之流程。一一、、產產品品創創作作腦腦力力激激盪盪流流程程：：從提出產品需求及獨特性之後，以腦力激盪法產生創意產品設計製造流程，其方式以個別思考及集體思考(即小組腦力激盪會議）並重。腦力激盪會議中設主席及秘書，適用各種問題與創作情境。每一位參與之設計者，皆須事先對創意主題蒐集資料及預先思考。如此，在小組腦力激盪會議中，共同運用創造性思考，在短暫的時間內產生連鎖反應及協力作用，提出大量構想與創新設計，以及產品製程問題的解決方法。腦力激盪的二大原則是延遲判斷與量中求質。腦力激盪創造法在創意發展的過程中，可分成構想產生階段及構想評價階段。在構想產生階段應儘量避免批評，每位參與之設計者可自由暢談創意構想，甚至可異想天開，多多益善不必忌諱。而在構想評價階段，亦不輕易放棄荒誕的構想，靈活運用與轉換各式構想點子。然後驗證評估各種遐想與創意，提煉出最佳產品創意設計，如圖圖11為為產產品品創創作作腦腦力力激激盪盪流流程程。。圖圖11產產品品創創作作腦腦力力激激盪盪流流程程創意產品製程問題解決方案如何將創意設計產品經由適當之製程產出，獲得良好的產值且被消費者接收，創作者對良好有效之製程規劃是不可忽略的。就產品創意研發的設計工學來看，設計工學理論的建構方式，會考慮到物件單元與實體性的效用、預測有效的製程解決方法、生產效率、標準化及市場競爭性等。一般可分成內在邏輯與外在邏輯兩類加以分析。（一）設計工學的內在邏輯：1.物質的邏輯：包括力學、材料科學、環境物理學、視覺傳達上的色彩學與造形心理學。2.物件的邏輯：包括物質的可計算性使預計與預測成為可能、物質的可局部試驗性，使對材料與構造的分析經驗可以累積、物質的可抽象性，方便預先畫圖後依圖施工。3.組成與創造的邏輯：包括圖形組合的思考方法、機械元件組合的思考方法及材料科學、程序性的設計方法論及規範性的設計方法論。（二）設計工學的外在邏輯：1.使用邏輯：包括使用的人因工程、使用者的設計規劃書撰寫、使用限制與安全因素的提供。2.物流邏輯：包括價錢便宜、設計品的耐用、實用、設計創意的可親性、設計品的特色。3.後現代消費邏輯：包括廣告效果主導的消費行為、由消費主導的市場行為、設計與商品特色行程差異消費邏輯、專利保障的邏輯。從創意產品採用之材料、型態構成創意、生產效率及標準化，到消費市場及產品生命週期管理，皆屬產品創作者設計開發實務上，應首先關注之議題，如圖圖22為為解解決決製製程程問問題題之之腦腦力力激激盪盪流流程程，，以以解解決決製製程程方方面面之之問問題題。。圖圖22解解決決製製程程問問題題之之腦腦力力激激盪盪流流程程創意產品3D設計製造教學策略依據教育部2002年公佈之創造力教育白皮書，透過營造「創造力國度(RepublicofCreativity;ROC)」，推展創意學子、創意教師、創意校園、創意學養、創意智庫及創意營隊，在創造力教學歷程中發現創意教學設計要掌握：視、聽、言、行的多元具體言行，創意教學設計內容應需求提出腦力激盪會議評估驗證精益求精評估後再腦力激盪最佳產品創意設計思考、蒐集資料產品製程問題腦力激盪會議尋求廠商專家驗證精益求精評估驗證再綜合評判最佳設計製造方案思考、蒐集資料及諮詢協力廠商專家易於：學、思、用、行等實踐為主（沈翠蓮，2005）。因此，創意產品3D設計製造教學策略，就是以3D具相化之設計理念，進行產品之創發、研討、製程設計規劃，完成產品生命週期與行銷管理。因此，就創意產品3D設計製造EasyFun教學系統而言，培育學習者自我概念的發展、在團隊中之互相對話及建構社群能力，均屬重要之學習目標，以分析、設計、發展、執行與評估為系統程序（林思伶，2005）。「分析」之內容包括環境分析、潛在學習者分析，「設計」之內容包括課程程序與時序安排，「發展」部分重視課程目標及評量標準，「執行」時應特別關注過程觀察及組織學習，而「評估」則是學習監控與診斷的主要方法，包括創意產品3D設計製造之作品及其產品生命週期之預測，如圖3為創意產品3D設計製造教學策略。創意產品3D設計製造學習學習夥伴組織(如腦力激盪小組)分析創意產品3D設計製造教學目標流程設計發展執行評估需求設定3D設計技術監控圖3創意產品3D設計製造教學策略創意產品3D設計製造EasyFun教學實例分析創意產品3D設計製造EasyFun教學，是指經由創意設計思維過程（例如腦力激盪創作法），產生之創意設計製造概念，以創意產品3D設計製造之方法，擷取簡單有趣(EasyFun)的方式，將創意產品從設計概念的浮出到意象的形成，逐漸將設計概念具體化產出。破除