支持企业信息化的计算机辅助产品创新设计技术

提出了新产品设计过程的一般模型，从信息化角度，把计算机辅助工程引入产品创新设计，并把基于TRIZ原理的CAI软件作为产品创新设计的工具，讨论了开发计算机辅助创新软件的研究内容和策略。     

知识驱动协同创新的产品开发模型

为提高产品创新能力,提出了知识驱动协同创新的产品创新理念,并构建了具有6层结构的产品创新开发系统模型,包括协同平台、开发过程链、产品创新设计、分析评价、智能再设计和知识资源层等。研究了知识驱动协同创新的创成和吸纳相集成的原理、再设计建议的智能化生成方法及其过程链流程组织策略。产品协同创新的创成和吸纳过程通过集成推理实现;创新的产品方案再设计建议通过分析和仿真方法生成;产品创新开发过程链采用基于知识管理的流程组织方法。应用实例表明,已开发的系统体现了模型的基本功能,具有可操作性和实用价值。     

创新设计中产品定义模型的动态生成

为了建立支持创新设计的智能产品设计系统，提出了全面描述产品设计信息和过程的立体设计模型，指出创新设计过程是形成、扩充和修改产品定义模型并对其实例化的过程，进而提出了设计过程中借助STEP动态生成产品定义模型的方法。     

产品协同创新开发的决策模型与灰关联分析

设计决策与分析评价是设计工作中密切相关的两项工作。提出了支持产品协同创新开发的决策模型，并分析其决策过程。建立了产品方案分析评价指标体系及灰关联分析评价模型，提供对产品的协同创新开发方案分析、优选的决策支持。研究了基于层次分析法的加权灰关联分析方法．改善分析评价的可信度和可靠性。研制方案分析评价系统，给出了断路器机构系统协同创新方案分析评价实例。应用表明了决策模型和分析方法的正确性及高效性。     

机械产品方案创新设计思维的研究

基于创造性思维在机械产品方案创新设计中的重要性，针对机械产品方案创新设计中的创造性思维进行了研究。提出创造性思维的过程，并运用分叉理论对机械产品方案创新设计思维状态进行研究，最后提出符合创新与寻优的机械产品方案创新设计思维模型。     

基于QFD/TRIZ的端子压接机创新设计

以客户需求信息为新产品开发的驱动力和根本依据,集成质量功能展开(QFD)与发明问题解决理论(TRIZ)在产品创新设计中的优势,提出了产品创新设计的过程模型,完成了从客户需求到功能实现的创新过程.通过端子压接机的创新设计过程验证了该方法的有效性和实用性.     

基于数据挖掘的产品概念设计建模研究

在产品概念设计过程中，引入数据挖掘技术和方法，提出了基于数据挖掘的全息虚拟产品概念设计模型，开发了数据挖掘工具，建立了面向产品概念设计方案生成的数据仓库；研究建立决策树算法的数据挖掘模型，以支持度为目标，实现从所建立的机械产品库、设计规则库、领域知识库中挖掘相关数据、信息和知识，从而极大地支持机械产品方案创新设计过程。以机床传动机构设计为例，说明了采用决策树方法的数据挖掘模型来实现机械产品概念设计的功能结构映射过程。     

面向功能的产品变参数设计方法研究

在分析传统设计方法的基础上，本文提出面向产品功能的变参数设计模型加快产品的开发、设计过程，并成功地将该设计模型应用于多圆弧减速器系列化设计系统的研究开发之中。     

面向产品创新的仿真建模与分析方法研究

为实现产品创新开发的可视化和知识获取的智能化,根据仿真目的的不同,将支持产品创新的仿真过程分为概念仿真和性能仿真2个阶段,并给出仿真模型的定义。提出了基于本构关系的概念建模方法,实现抽象模型到原理方案或结构的创新。分析了计算机辅助设计／计算机辅助工程集成环境中性能仿真模型的构造方法与过程。断路器机构的创新开发过程仿真及试验验证结果表明,概念仿真有利于将创新的设计思路转化为产品原型;性能仿真既是对原型产品性能的效验,也是获取产品创新开发知识的重要手段。     

基于QFD／TRIZ的端子压接机创新设计

以客户需求信息为新产品开发的驱动力和根本依据,集成质量功能展开（QFD）与发明问题解决理论（TRIZ）在产品创新设计中的优势,提出了产品创新设计的过程模型,完成了从客户需求到功能实现的创新过程。通过端子压接机的创新设计过程验证了该方法的有效性和实用性。     

计算机辅助创新技术驱动的产品概念设计与详细设计集成研究

针对计算机辅助创新(Computer-aided innovation,CAI)技术提出的创新概念方案不能顺利地输出给CAD系统的问题,从分析具备产品的功能信息及结构信息的CAD装配结构模型入手,通过建立产品装配结构的信息模型图,分析并确定装配模型存在的问题和冲突,然后应用计算机辅助创新(CAI)技术驱动的知识工程(Knowledge based engineering,KBE)及语义处理技术集成的创新技术进行解决,进而驱动产品结构设计,创新性地解决装配结构中存在的问题,形成从构思创新方案产生-形成知识-驱动结构设计的有机创新过程,初步实现了概念设计与详细设计的集成。进而建立了计算机辅助创新(CAI)技术驱动的产品概念设计和详细设计的集成过程模型,通过无磨损蝶阀产品的创新案例验证了该模型的可行性。     

Design creativity in product innovation

The traditional design methods mainly focus on product or technical system themselves, but seldom recognise and plan design process from creative cognition approach point of views. This paper presents a qualitative model of creativity for product innovation. The factors that affect individual creativity are analyzed. Based on the characteristics of product design, incorporating cognitive psychology, information technology and computer application technology into design technology, a qualitative model of creativity for product innovation is developed. The key attributes of the model, named thinking styles and computer support tool, are analyzed, as well as the approaches of enhancing designer’s creativity for product innovation are presented. Based on the cognising process, the design activities were defined and represented, then, suitable creative strategies were selected. A systematic man-machine interactively creative design approach was established and a preliminary prototype software system of computer-aided design for product innovation was developed.     

融合认知心理学的产品创新设计方法研究

根据产品设计的特点,会聚了认知心理学、信息技术和设计理论,建立了产品创新设计的创造力定性模型;分析了产品创新设计创造力的关键属性、创造性思维模式和计算机支持工具,提出了提高产品创新设计创造力的方向和方法。根据认知过程,对设计问题进行定义和表征,并采用不同的策略进行创新设计,建立了系统化的人机交互创新设计方法。在此基础上,建立了一个初步的原型系统。     

创造性思维及计算机辅助产品创新设计研究

分析了创新思维、创新方法学的特点。根据产品设计的特点，结合信息技术和计算机技术的先进成果，建立直觉思维和逻辑思维相结合、心理学和工程技术相结合的计算机辅助创新设计模型，该模型包含了创新设计方法、产品设计知识库、基于语义搜索工具、概念设计环境和基于Internet的协同设计环境等主要模块。本研究将为工程技术领域新产品的创新开发提供相应的解决方法。     

基于用户认知的产品外观创新设计知识模型

为了支持产品外观设计知识重用,提出了用于分解创新性产品外观案例的模型.根据用户认知产品经历美学印象、语意判断和符号联系三个阶段.将产品分为形式美学、使用方式和文化时尚三种外观创新类型.利用分类学原理和外观设计创新过程,建立三种外观创新类型对应设计知识框架模型,用于抽取和重用外观创新设计知识.该模型应用于建立产品创新案例库.帮助设计师搜索和应用以往成功案例,实现以用户为中心的产品开发.通过设计师使用该数据库.说明了它的有效性.     

基于虚拟现实技术的工业设计方法论的探寻

论述了基于虚拟产品设计模式和虚拟环境的产品创新设计、人机工程分析、形态组构、设计管理等产品造型设计方法的应用,认为在现代工业设计中运用虚拟现实技术,将极大地加快产品设计周期,降低产品开发的成本,对工业设计方法的创新有着巨大影响。     

基于多智能代理的产品设计自动化系统的研究与实现

产品设计对企业实施技术创新具有决定性的作用，从研究产品设计的基本理论出发，探讨了产品模型，设计过程模型和设计约束与控制模型，基于这些基本的信息模型，给出了产品设计自动化系统的一般描述，分析了系统的基本结构和行为模式，并在此基础上初步实现了一个基于多智能代理的产品设计自动化的原型系统。     

工业设计产品需求处理的知识模型研究

从工业设计出发,将本体论与产品需求处理结合起来,研究工业设计产品需求处理的知识建模方法。以数字电视一体机设计为例,对需求设计知识模型进行了验证,支持产品创新设计。     

产品创新概念设计集成过程模型应用研究

通过集成不同的设计方法,如发明问题冲突解决理论、约束理论(Theory of constraints, TOC)、未预见发现(Unexpected discovery, UXD)、类比设计(Analogy-based design, ABD)等,建立一种产品创新概念设计集成过程模型,并分析产品需求。利用约束设计理论与发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)方法相结合来发现、确定并解决产品冲突;再利用类比设计将获得的UXD结果作用于驱动跨领域知识创新构想产生,进而确定领域内的产品冲突,获得了系统原理解或产品创新方案。以水力旋流器为例对该集成过程模型进行应用研究,提高了产品创新设计效率。