上海交通大学：《创新思维与现代设计》教学资源_2017年秋季班_最终报告_第一组最终报告&精益医疗.pdf_大学文库

- 2 - 目录 1.优秀设计案例分析......................................................................................................................... - 3 - 1.1 案例 1：物流自动分拣机器人（完成人：马志阳）...................................................... - 3 - 1.2 案例 2：电报（完成人：罗志平） ...................................................................................... - 3 - 1.3 案例 3：metro 胶水（完成人：宫世明）.......................................................................... - 4 - 2. 问题/需求发现 ............................................................................................................................. - 5 - 2.1 背景................................................................................................................................................ - 5 - 2.2 问题/需求.................................................................................................................................... - 5 - 2.3 现有的产品/设计及不足分析................................................................................................ - 5 - 2.4 初步设想....................................................................................................................................... - 6 - 3.创新设计实践.................................................................................................................................. - 7 - 3.1 需求及功能分析......................................................................................................................... - 7 - 3.2 可供选择的方案......................................................................................................................... - 7 - 3.3 详细设计过程 ............................................................................................................................. - 8 - 3.4 设计实施及效果评估..............................................................................................................- 11 - 3.5 设计总结.....................................................................................................................................- 12 - 3.6 小组分工.....................................................................................................................................- 12 - 4.思考和体会.....................................................................................................................................- 13 -

1.优秀设计案例分析 1.1案例1：物流自动分拣机器人（完成人：马志阳) 近年来，电商行业迅猛发展，物流问题已经成为各快递公司的一大考验。国家邮政局的统计数据显示，截至去年12月20日，中国的快递业务量已突破300 亿件，同比增长51.7%。因此“爆仓”问题成为压在分拣配送员头上的一座大山。如果光靠人工来分拣的话，耗时耗力不说，还会大大增加快递出货的时间，同时培养一个熟练的分拣员也需要花不少精力，增加快递公司运营成本。因此，各大快递公司都致力于提高物流分拣效率的研究中，自动分拣机器人也应运而生。该套智能分拣系统由申通义乌公司与浙江立镖机器人公司经历2年共同开发完成，其操作系统基于大数据的整合和调度。系统会根据场上“小黄人”的运行状况进行最优调度，操作人员可以通过二维可视化平台监控“小黄人”的运行情况。智能分拣机器人“小黄人”针对于5kg以下的小件包裹，外观小巧圆润，黄色的顶部托盘可以自动翻转。“小黄人“”会在一秒内用智能扫码功能读取目的地信息，再通过大数据迅速分析生成最优路线。每个“小黄人”配有红外和超声波避障系统，在分拣途中，要是遇上“堵车”的情况，“小黄人”会自动停下来，还会自动改换更加便捷的路线，几百个机器人秩序井然，动作迅速，而且可以充电5分钟，奔跑4小时，最大速度可达3米每秒。另外，机器人各自并联，不会出现某一设备损坏带动系统崩溃的状况，在‘双十一等电商活动的订单高峰期，可以灵活增加分拣口和运行数量。如今，义乌申通分拨中心平台上设有240个方形分拣口，每个分拣口都代表一个城市或转运中心，700“小黄人”开始工作后满场奔忙、令人眼花缭乱，但精准率能够达到99.9%以上，相比人工分拣，更为高质高效。申通方面统计，700 个“小黄人”一天工作10小时，能够分拣20万件快递，可减少70%的分拣人力，也降低了包裹破损率。一年下来，节省下的人力成本在300万左右。 1.2案例2：电报（完成人：罗志平) 在未发明电报以前，长途通讯的主要方法包括有：驿送、信鸽、信狗、以及烽烟等。驿送是由专门负责的人员，乘坐马匹，接力将书信送到目的地。建立一个可靠及快速的驿送系统需要十分高昂的成本，首先要建立良好的道路网，然后配备合适的驿站设施。在交通不便的地区更是不可行。使用信鸽通讯可靠性甚低，而且受天气、路径所限。另一类的通讯方法是使用烽烟或摆臂式灯号等肉眼可见的讯号，以接力方法来传讯。这种方法同样是成本高昂，而且易受天气、地型影响。在发明电报以前，只有最重要的消息才会被传送，而且其速度在今日的角度来看，是难以忍受的缓慢。因为需求，所以改变。电报(telegram)是通信业务的一种，是最早使用电进行通信的方法。它利用电流（有线）或电磁波（无线）作载体，通过编码和相应 -3-

- 3 - 1.优秀设计案例分析 1.1 案例 1：物流自动分拣机器人（完成人：马志阳）近年来，电商行业迅猛发展，物流问题已经成为各快递公司的一大考验。国家邮政局的统计数据显示，截至去年 12 月 20 日，中国的快递业务量已突破 300 亿件，同比增长 51.7%。因此“爆仓”问题成为压在分拣配送员头上的一座大山。如果光靠人工来分拣的话，耗时耗力不说，还会大大增加快递出货的时间，同时培养一个熟练的分拣员也需要花不少精力，增加快递公司运营成本。因此，各大快递公司都致力于提高物流分拣效率的研究中，自动分拣机器人也应运而生。该套智能分拣系统由申通义乌公司与浙江立镖机器人公司经历 2 年共同开发完成，其操作系统基于大数据的整合和调度。系统会根据场上“小黄人”的运行状况进行最优调度，操作人员可以通过二维可视化平台监控“小黄人”的运行情况。智能分拣机器人“小黄人”针对于 5kg 以下的小件包裹，外观小巧圆润，黄色的顶部托盘可以自动翻转。“小黄人“”会在一秒内用智能扫码功能读取目的地信息，再通过大数据迅速分析生成最优路线。每个“小黄人”配有红外和超声波避障系统，在分拣途中，要是遇上“堵车”的情况，“小黄人”会自动停下来，还会自动改换更加便捷的路线，几百个机器人秩序井然，动作迅速，而且可以充电 5 分钟，奔跑 4 小时，最大速度可达 3 米每秒。另外，机器人各自并联，不会出现某一设备损坏带动系统崩溃的状况，在‘双十一’等电商活动的订单高峰期，可以灵活增加分拣口和运行数量。如今，义乌申通分拨中心平台上设有 240 个方形分拣口，每个分拣口都代表一个城市或转运中心，700“小黄人”开始工作后满场奔忙、令人眼花缭乱，但精准率能够达到 99.9%以上，相比人工分拣，更为高质高效。申通方面统计，700 个“小黄人”一天工作 10 小时，能够分拣 20 万件快递，可减少 70%的分拣人力，也降低了包裹破损率。一年下来，节省下的人力成本在 300 万左右。 1.2 案例 2：电报（完成人：罗志平）在未发明电报以前，长途通讯的主要方法包括有：驿送、信鸽、信狗、以及烽烟等。驿送是由专门负责的人员，乘坐马匹，接力将书信送到目的地。建立一个可靠及快速的驿送系统需要十分高昂的成本，首先要建立良好的道路网，然后配备合适的驿站设施。在交通不便的地区更是不可行。使用信鸽通讯可靠性甚低，而且受天气、路径所限。另一类的通讯方法是使用烽烟或摆臂式灯号等肉眼可见的讯号，以接力方法来传讯。这种方法同样是成本高昂，而且易受天气、地型影响。在发明电报以前，只有最重要的消息才会被传送，而且其速度在今日的角度来看，是难以忍受的缓慢。因为需求，所以改变。电报（telegram）是通信业务的一种，是最早使用电进行通信的方法。它利用电流(有线)或电磁波(无线)作载体，通过编码和相应

的电处理技术实现人类远距离传输与交换信息的通信方式。 1837年，英国库克和惠斯通设计制造了第一个有线电报，且不断加以改进，发报速度不断提高。这种电报很快在铁路通信中获得了应用。他们的电报系统的特点是电文直接指向字母。与此同时，美国人莫尔斯也对电报着了迷。他拜著名的电磁学家亨利为师，从头开始学习电磁学知识。他买来了各种各样的实验仪器和电工工具，把画室改为实验室，夜以继日地埋头苦干。最后，他想到用点、划和空白的组合来表示字母，这样，只要发出两种电符号就可以传递信息，大大简化了设计和装置。这样的装置只要1根导线，设置也更为简单，且传播距离变长了，比之前的电报机更为实用，方便。1844年5月24日，是世界电信史上光辉的一页。莫尔斯在美国国会大厅里，亲自按动电报机按键。随着一连串嘀嘀嗒嗒声响起，电文通过电线很快传到了数十公里外的巴尔的摩。莫尔斯能取得这样的成就不简单，毕竟，他原来只是位画家，对这方面的知之甚少。而他，就是因为杰克逊的“不管电线有多长，电流都可以神速通过”这样一句话就联想到“既然电流可以瞬息通过导线，那能不能用电流来传递信息呢？”可见他的创新能力在当时不一般啊。所以知识固然重要，但创造性的思维更重要，毕竞，知识能从外界获取，但思维不能。莫尔斯最终实现他的发明梦想，在科学界获得了一个席位，从此开启电子通信时代的新纪元。 1.3案例3：metro胶水（完成人：宫世明) 目前，受伤时只能用缝合的技术。而这种方法麻烦倒是其次，最要命的是会留下难看的疤痕。就没有更高级的缝合伤口的办法吗？美国东北大学的研究人员就研发出了一种新方案一这个方案的核心就一句话：用胶水粘！在介绍这个MeTro胶水之前，我们要先知道为什么要缝合伤口。人在受伤之后，皮肤开口是有张力的，如果你不想办法把开口固定住，那口子就会一直这么开着，然后血就止不住，组织不对齐也就无法愈合，而且还会产生感染。所以只能用缝针这种简单粗暴的方式，让伤口对位。可是呢我们都知道，缝针就不可避免地会留下疤痕。有时候伤得再深一点，比如某些脏器破裂开了口子，那就是缝针解决不了的了。这时候，MeTro胶水应运而生。MeTro其实是一种混合弹性蛋白质，是由一种叫做Tropaelastin的自然弹性蛋白质，通过天然弹性蛋白质以及光敏分子技术制作而成，并且具有良好的延展性和黏性。可通过注射等手段将MTro涂抹在裂口的内脏上，而由于胶水是液体具有流动性，使它不受伤口形状的限制，可完全填满包裹住整个伤口，且无任何痛感。并且，由于它超强的密封性和牢固度，使伤口愈合时间能缩短一半。除了外用，MeTo 的流动性和弹性也能完美贴合人体的各种器官。比如肺、心脏或动脉。最最重要 -4-

- 4 - 的电处理技术实现人类远距离传输与交换信息的通信方式。 1837 年，英国库克和惠斯通设计制造了第一个有线电报，且不断加以改进，发报速度不断提高。这种电报很快在铁路通信中获得了应用。他们的电报系统的特点是电文直接指向字母。与此同时，美国人莫尔斯也对电报着了迷。他拜著名的电磁学家亨利为师，从头开始学习电磁学知识。他买来了各种各样的实验仪器和电工工具，把画室改为实验室，夜以继日地埋头苦干。最后，他想到用点、划和空白的组合来表示字母，这样，只要发出两种电符号就可以传递信息，大大简化了设计和装置。这样的装置只要 1 根导线，设置也更为简单，且传播距离变长了，比之前的电报机更为实用，方便。1844 年 5 月 24 日，是世界电信史上光辉的一页。莫尔斯在美国国会大厅里，亲自按动电报机按键。随着一连串嘀嘀嗒嗒声响起，电文通过电线很快传到了数十公里外的巴尔的摩。莫尔斯能取得这样的成就不简单，毕竟，他原来只是位画家，对这方面的知之甚少。而他，就是因为杰克逊的“不管电线有多长，电流都可以神速通过”这样一句话就联想到“既然电流可以瞬息通过导线，那能不能用电流来传递信息呢？”可见他的创新能力在当时不一般啊。所以知识固然重要，但创造性的思维更重要，毕竟，知识能从外界获取，但思维不能。莫尔斯最终实现他的发明梦想，在科学界获得了一个席位，从此开启电子通信时代的新纪元。 1.3 案例 3：metro 胶水（完成人：宫世明）目前，受伤时只能用缝合的技术。而这种方法麻烦倒是其次，最要命的是会留下难看的疤痕。就没有更高级的缝合伤口的办法吗？美国东北大学的研究人员就研发出了一种新方案——这个方案的核心就一句话：用胶水粘！在介绍这个 MeTro 胶水之前，我们要先知道为什么要缝合伤口。人在受伤之后，皮肤开口是有张力的，如果你不想办法把开口固定住，那口子就会一直这么开着，然后血就止不住，组织不对齐也就无法愈合，而且还会产生感染。所以只能用缝针这种简单粗暴的方式，让伤口对位。可是呢我们都知道，缝针就不可避免地会留下疤痕。有时候伤得再深一点，比如某些脏器破裂开了口子，那就是缝针解决不了的了。这时候，MeTro 胶水应运而生。MeTro 其实是一种混合弹性蛋白质，是由一种叫做 Tropaelastin 的自然弹性蛋白质，通过天然弹性蛋白质以及光敏分子技术制作而成，并且具有良好的延展性和黏性。可通过注射等手段将 MeTro 涂抹在裂口的内脏上，而由于胶水是液体具有流动性，使它不受伤口形状的限制，可完全填满包裹住整个伤口，且无任何痛感。并且，由于它超强的密封性和牢固度，使伤口愈合时间能缩短一半。除了外用，MeTro 的流动性和弹性也能完美贴合人体的各种器官。比如肺、心脏或动脉。最最重要