基于公理的机械产品设计

公理设计是机械设计理论中的一种,本文介绍了在公理设计理论指导下的机械产品设计。     

基于TRIZ及ABD的创新设计研究

应用基于类比的设计（ABD）和发明问题解决理论（TRIZ）的设计过程均要采用已往成功的设计实例,使两种过程具有相似性; 在分析ABD及TRIZ设计过程原理的基础上,提出将TRIZ解模型及相应的设计实例作为ABD的源设计,由类比设计过程确定目标设计及新设计的方法。造纸机改进设计实例说明了该方法的应用。     

基于公理设计的产品结构设计模型研究

目的为了满足客户的实际需求,缩短产品设计周期,避免传统设计方法生成产品结构的过程中易产生设计耦合的潜在问题。方法以结构设计作为主要目的,提出一种基于公理设计的产品结构设计模型(AxiomaticDesignBasedStructuralDesign,ADBSD)。该模型在质量功能展开(QualityFunction Deployment, QFD)的基础上,采用KANO模型的赋值计算规则,获得总体客户功能需求权重值,作为结构设计的总功能需求,输入公理设计框架流程中的"Z"字型映射中;并运用TRIZ技术冲突、发明原理等工具进行设计优化,在设计初期解决设计参数之间的冲突问题,得到完整的产品设计结构。结果通过对小空间自走式消防装备进行设计研究,阐述了运用ADBSD进行产品结构设计的优势,验证了该方法的可行性。结论该模型为产品创新设计过程提供了新思路和理论参考。     

基于TRIZ和公理设计的公共文化设施冲突管理模型

为了识别和研究公共文化设施管理中存在的矛盾冲突,把TRIZ创新工具和公理设计理论相结合,利用独立公理分解公众需求和现实约束之间的矛盾,再使用基于公共文化设施技术参数的TRIZ工具寻找解集,依据信息公理对可选方案进行评价筛选,有效解决了天津文化中心美术馆空置率高、图书馆空间利用率低等实际问题。该方法有效弥补了TRIZ理论在寻找最优解时低效的缺陷,为公共文化设施冲突管理提供了新的思路。     

公理化设计理论与TRIZ集成的设计方法研究

公理化设计理论与TRIZ在产品设计开发中都有其优势及局限性。公理设计在系统性地生成概念初始方案方面有优势,TRIZ在解决设计中出现的冲突方面有优势。提出了集成公理化设计理论与TRIZ解决设计问题的一种方法。首先应用公理设计理论形成设计的概念初始方案;其次分析所得设计方案中可能存在的冲突,并分清冲突的类型是物理冲突还是技术冲突;然后对不同的冲突采用相应的冲突解决原理来解决;最后重新设计新的设计参数来消除冲突。通过液压修井机设计实例说明了这种方法的有效性。     

基于AHP-TRIZ的智能婴儿床专利规避创新设计

目的 为了解决目前国内智能婴儿床产品所存在的功能需求单一、设计结构不合理、实用性不强等问题,提出了基于用户需求的层次分析法(AHP)和发明问题解决理论(TRIZ)相结合的智能婴儿床专利规避创新设计研究。方法 首先通过对现有婴儿床产品的调研归类和对目标用户进行的市场调研,分析总结了智能婴儿床的产品机会缺口;其次,采用AHP法进行用户需求权重等级评定,将需求权重项转化为技术需求点,同时在专利检索数据库中进行查阅,对技术需求点相关的目标专利进行分析;最后,运用TRIZ理论分析目标专利中出现的矛盾问题,并将这些问题转化为相应的技术,形成矛盾矩阵,再通过发明原理解决矛盾,该设计应用的相关原理主要为抽取原理、空间维数变化原理、机械系统代替原理和气压与液压结构原理,并使用Rhino等三维建模软件输出智能婴儿床产品的概念设计方案。结论 通过将AHP分析法和TRIZ理论相结合的方式,进行了专利规避的创新设计,实现了对育婴人群需求点的客观把握,完成了智能婴儿床产品的专利规避创新设计,验证了AHP-TRIZ理论使用的科学性与准确性。     

基于工业设计的微水洗车产品设计分析研究

以洗车造成的水资源大量浪费和环境污染为启示,分析了国内外洗车行业的发展现状,提出了微水洗车产品概念。基于工业设计的理念和方法,分析了微水洗车产品设计的四大系统要素,具体论述了结构、人机、色彩因素。在此基础上,明确了微水洗车产品设计系统必须遵循的设计原则。旨在推广微水洗车理念,提供一种高效、节水、便捷、舒适的洗车方式。     

基于冲突解决理论的产品造型设计方法研究

目的针对TRIZ中冲突解决理论在产品造型设计中的应用进行研究。方法以产品造型设计中的冲突为起点,将冲突解决理论中的工程参数和发明原理进行分类并重新定义。结论提出基于冲突解决理论的产品造型设计方法。经实例验证,该方法能够有效解决产品造型设计中的冲突,使产品的外观造型和功能结构和谐统一,在提升用户体验的同时,提高产品设计人员的设计能力和效率。     

TRIZ理论在旅游纪念品设计中的应用

目的依据TRIZ理论解决旅游纪念品创新设计中的相关问题,提出创新设计方案。方法以旅游纪念品设计为研究对象,描述产品创新设计中存在的问题,应用TRIZ理论确定研究的技术参数,通过查询矛盾矩阵,找出适用的创新原理,结合问题产生的具体领域,总结出旅游纪念品存在问题对应的设计要素和可利用的创新原理。结论 TRIZ理论在文化创意产品领域进行创新设计具有一定的可行性,运用TRIZ理论有利于产品开发过程中快速找准设计思路和方向,提高设计创新的效率。     

基于TRIZ进化理论和TOC必备树的冲突发现与解决方法

提出一种基于TRIZ进化理论和TOC必备树确定设计冲突的方法。根据TRIZ进化模式确定产品的进化目标,TOC中的必备树(PRT)用于确定设计障碍,建立了基于障碍分析的冲突确定流程和模板以确定设计冲突,然后运用TRIZ的分离原理和冲突矩阵予以解决。通过一个工程实例验证了上述过程。     

TOC构造过程模型驱动产品创新设计

简要分析了产品冲突问题的约束理论(theory of constraints,TOC)思维流程,介绍了发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ)创新设计过程。描述了TOC中5个逻辑图表及其相互之间的关系。提出一种将TRIZ与TOC相结合的产品冲突问题解决过程构造模型的设计方法,利用所构造的产品当前实现树、逻辑图表和TRIZ的矛盾冲突解决矩阵来解决产品冲突问题。实例证明TRIZ与TOC相结合的方法用于驱动产品创新设计是切实可行的。     

面向成熟期产品突破性创新设计模糊前端阶段过程研究

 为解决机械产品突破性创新设计概念产生的问题,将发明问题解决理论（TRIZ）应用于新产品开发的模糊前端阶段．基于耗散结构理论分析了产品突破性创新的时机;在建立产品技术系统主功能物质场模型的基础上,提出了机械产品突破性创新的方法;基于技术进化理论对实现产品主功能的技术子系统进行技术预测,分析突破性创新的技术机会,并应用计算机辅助创新软件工具产生突破性创新设想;综合上述分析建立了面向成熟期产品突破性创新设计模糊前端阶段过程模型．应用该过程模型对快速切断阀进行创新设计,验证了所提方法的有效性．     

基于iNPD-AHP-TRIZ集成模型的手部按摩仪设计研究

目的 由于手部工作压力越来越大,双手出现不适的状况日益增多,为满足人们对手部按摩保养新的需求、填补市场空白,精准有效地开发新型手部按摩仪具有重要的现实意义。方法 通过梳理产品设计与评价方法,将层次分析法(AHP)和发明问题解决理论(TRIZ)融入一体化新产品开发(iNPD)过程中,得到用于产品创新设计的集成模型。分析设计缺口,进行概念化设计,制作产品模型,得到使用评价,从而指导手部按摩仪的设计研究。结果 在集成模型的指导下,科学高效地开发设计了新型手部按摩仪,该产品通过改进的经皮电技术刺激手部肌肉,达到按摩效果,其全新的功能设计、外观设计、交互设计填补了市场空白,满足了人们的使用需求。结论 实践证明,在集成模型指导下能够准确把握手部按摩仪设计机会,科学地解决技术问题,有效满足用户需求,缓解手部疲劳,同时,该理论模型能够为设计师及企业在相关产品创新设计时提供思路与方法。     

基于公理设计和相容决策支持问题法的稳健优化设计方法

 针对多目标稳健优化问题,建立了多目标稳健优化的损失函数,利用灵敏度分析方法确定各设计变量对各设计目标的影响程度,确定主要的设计参数,便于调整和控制设计参数的公差.根据信息公理与损失函数的一致性关系,建立以最小化各目标的总损失函数为目标函数.并在相容决策支持问题法框架基础上,提出一种基于公理设计和相容决策支持问题法的多目标稳健优化设计模型.实例分析表明,提出的方法是可行的.     

基于TRIZ技术进化分析点胶机的演进

 为了预测点胶机的开发方向以适应现代封装要求,将TRIZ理论中的技术进化模式与技术系统子系统相结合,建立子系统与技术进化模式的表格;根据点胶机子系统结构特点,依据表格中的位置,分析了点胶装置子系统沿不同进化模式下进化路线的进化规律;确定了点胶机子系统目前所处进化路线的位置,最后根据目前位置得出点胶机将来可能的开发方向．     

基于TRIZ理论的采矿方法创新设计

针对传统采矿方法设计中出现的不足,将TRIZ理论引入采矿方法的创新设计中,在对实际问题分析的基础上,确定了技术和物理矛盾,并运用TRIZ理论的创新原理所提供的思路与线索,对采矿方法进行了创新设计.以广西某矿山的采矿方法设计为实例,详细介绍了TRIZ理论在采矿方法设计中的应用流程,高效率地解决了采矿方法选择中的创新性设计难题,充分表明了TRIZ理论应用于采矿领域进行创新设计的可行性和高效性,为拓宽和创新传统工程领域的设计思路提供了新的工具,将会有广阔的应用前景.     

基于公理设计理论的FMS优化配置研究

针对FMS优化配置问题,运用公理设计理论对FMS优化目标进行分层分解,将原来复杂的配置问题分解成由若干个模块构成的简单配置或策略,解除了决策变量之间的耦合关系,构建出基于公理设计的FMS优化配置框架,为寻找最优解和开发原型系统打下了基础。     

基于公理设计的车间调度算法研究

车间调度问题是典型的NP难题,也是一种完全耦合的复杂系统.基于公理设计思想对车间调度系统进行了解耦设计,给出了相应的解耦思路及解耦矩阵,提出并实现了一种车间调度算法,并对算法的复杂性进行了分析.以实际车间生产调度作为研究对象,针对实际生产中零件紧急程度不一的情况,为待加工零件赋予不同的权值,并优先考虑调度加工工时较长的零件;采用以解耦设计为总目标,在满足约束条件的情况下,尽量优化压缩加工时间.对算法的复杂性进行了分析,该算法属于三次多项式复杂级,较优于一般的算法.通过2个实例计算和对比,验证了本算法的实用性和有效性.