TRIZ辅助多层次裁剪方法集构建

裁剪方法利用系统内部及超系统资源解决问题,这一特点促使了产品结构简化和成本降低。现有裁剪方法是规则导引下设计者的主观分析过程,这在某种程度上限制了裁剪操作简化和方案解获取。以裁剪本质和实现方式为约束条件,以TRIZ中基于知识的发明问题解决原理和规律为知识源,确定了基于知识的裁剪方法,对裁剪过程中系统有用功能分配形成客观知识原理启发。将其与现有裁剪方法有效结合,形成主观分析与客观原理启发优势互补的多层次、多角度裁剪方法集。并在此基础上提出基于裁剪方法集的裁剪创新设计过程模型。900 t双导梁式架桥机创新设计实例对其有效性进行了验证。     

基于TRIZ与专利分析的产品绿色创新设计方法

为了提高绿色产品的创新设计效率,提出了一种基于TRIZ与专利分析的产品绿色创新设计方法。通过对设计需求提取关键特征,检索相关专利,对专利进行功能、原理知识和结构知识分析,综合评价专利的相关度和创新性以提高专利利用效率。在保证不侵犯现有专利的基础上,利用现有专利进行高效设计,若无相关专利则转化绿色性能参数为TRIZ工程参数,融合TRIZ的创新原理启发设计者得到方案。最后引入TRIZ工具对已有的备选方案进行优化改进并得到最优方案。文章以冰箱的降噪设计为实例,验证了该方法的可行性。     

基于TRIZ理论的大型容器翻转机创新设计

将TRIZ理论应用于大型容器翻转机的设计之中。对现有问题进行描述,进行了因果分析和功能分析,建立了功能模型图。在问题解决过程中,应用了TRIZ理论的裁剪工具,对问题元件进行删除。由于删除问题元件而产生的新问题,则分别应用TRIZ理论的发明原理和标准解两种工具予以解决。最终形成创新设计方案,解决了原系统存在的问题。     

面向系统资源挖掘的FBS与发明原理辅助裁剪创新方法

深层次挖掘系统潜在可用资源是裁剪创新设计过程中系统有用功能进行重组的核心，是通过裁剪方法获取高质量解决方案的难点和关键。首先引入“功能-行为-结构”模型(function-behavior-structure,FBS)对系统元件知识进行表征，运用功能、行为、结构相似度计算检索系统内潜在可用资源；其次通过计算资源相似度及分析元件间功能、行为、结构关联关系确定潜在资源的最优衍生路径；最后建立FBS模型与发明原理集成的辅助资源衍生过程，为裁剪过程中的资源衍生提供更具体、可操作性强的知识；在此基础上构建面向系统潜在可用资源挖掘的裁剪创新设计过程模型,应用该方法对4C注胶辅助装置进行创新设计，验证了该方法的有效性。     

面向理想化的裁剪方法研究

当前裁剪方法是规则引导下进行资源搜索后设计者主观分析的过程,现有裁剪规则虽然能够引导资源搜索,但是却无法确保资源搜索的覆盖范围足够大,并且设计者的主观分析某种程度限制了方案的获取。针对上述问题,提出了主观分析和客观原理相结合的裁剪方法。首先,以理想化七条模式为基础,提取出了十条裁剪规则指导有用功能分配。然后,以裁剪规则与40条发明原理对系统结构改变方式上的相似性为基础,构建出了裁剪规则与发明原理的对应关系,以效应库、专利库以及新原理为知识源,利用裁剪规则对应的发明原理来寻找系统启发解。最后,通过对水果削皮机的创新设计,验证了此方法的合理性。     

基于功能裁剪的专利规避设计

在当前知识经济时代企业进入市场所面临的专利壁垒越来越多,其技术发展的空间越来越小。因此企业需要系统化创新方法来指导专利规避设计,在保证不侵犯现有专利权的前提下,利用现有专利技术的优势,高效、快速地开辟新技术市场。以专利侵权判定为依据,通过TRIZ中功能裁剪方法构建规避对象的功能模型,根据组件规避原则建立新产品的裁剪变体并确定问题或直接产生概念解,再应用TRIZ中的发明原理、标准解和效应库等来激发设计方案,形成了融合专利侵权判定与功能裁剪于一体的专利规避设计流程。应用该流程对我国的弧齿锥齿轮铣齿机进行案例分析。     

面向TRIZ的专利知识本体建模与应用

面向发明问题解决理论(TRIZ)的专利本体库的构建有助于TRIZ创新设计与专利检索.对专利说明书组成部分与TRIZ不同原理之间的映射关系进行分析,并在此基础上提出面向TRIZ的专利本体建模模型.通过对铣床专利的案例分析,阐述了本体的具体构建过程.最后介绍面向TRIZ的专利本体的应用.     

应用TRIZ的主动再制造绿色创新设计研究

针对主动再制造设计过程中的创新问题,提出一种应用发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的主动再制造绿色创新设计方法。将TRIZ技术冲突解决原理和环境化质量功能配置方法相结合,建立再制造设计参数与TRIZ工程参数之间的映射关联,在再制造设计需求驱动下进行零部件再制造设计改进。分析存在的主动再制造设计冲突,建立主动再制造绿色创新设计知识关联与提取机制,给出TRIZ物理冲突解决原理与知识集成的主动再制造绿色设计冲突消解方法,并从再制造性能、生命周期能耗及成本三方面进行主动再制造绿色设计评价,同时开发相应的计算机辅助设计系统。通过设计方法与工具研发,以期提高主动再制造结构绿色设计改进的效率和成功率。最后通过变速箱输入轴系零部件的设计案例验证了该方法的可行性。     

基于TRIZ发明原理的智能消毒门垫设计

为解决智能消毒门垫在设计中存在的改进参数和恶化参数之间的技术矛盾,采用基于解决此技术矛盾的TRIZ发明原理引导优化设计方案。通过技术矛盾的确定、通用工程参数的转换、构建系统的技术矛盾矩阵、设计方案分析以及最终得到解决措施等流程,获得了智能消毒门垫的优化设计方案,并完成了系统模型的构建。系统性能测试结果表明：TRIZ发明原理能够比较有效地解决智能消毒门垫设计中的技术矛盾,为后续系统的优化设计提供了参考依据。     

基于发明原理的抽油机钢丝绳润滑装置概念设计

功能原理创新是产品概念设计的核心内容。技术系统的子系统进化不均衡性会导致冲突以不同的形式出现。TRIZ指出冲突的解决是产品创新的本质,并为描述技术冲突提供了39个工程参数,在冲突矩阵的基础上,通过40条发明原理解决技术冲突。原理方案创新需要综合利用各种资源,发明原理提供了若干基于专利分析的技术创新技法。论述了基于发明原理的创新设计一般流程,以抽油机钢丝绳润滑过程中存在的问题为例,详细阐述了发明原理在润滑装置概念设计中的应用。     

IPC聚类分析与TRIZ相结合的专利群规避设计方法与应用

专利壁垒已经成为我国企业市场竞争中的重要障碍,借助专利所提供的技术信息,通过专利的IPC聚类分析与技术成熟度结合,确定待规避的专利群及专利规避目标;应用元件权重分析提取专利群的技术特征,根据专利规避目标明确规避现有专利技术范围的技术研发方向;以技术研发方向为指导建立创新中所要解决发明问题的TRIZ标准化模型,并应用TRIZ的知识工具解决该发明问题,得到专利规避设计的原理解,结合现有专利技术的优势开发出具有创新性技术的新产品,从而实现了对现有专利群的创新规避设计。以封隔器为实例,应用IPC聚类分析与TRIZ结合的专利群规避设计流程进行封隔器的专利规避设计,开发了二次坐封封隔器并申请了相关专利。     

基于TRIZ理论功能分析与裁剪的应用研究

裁剪是一种有效解决发明问题的TRIZ工具,通过删除问题元件,重组系统有用功能,达到技术系统简化与产品优化的目的,从而实现产品创新设计。从功能分析、建立功能模型着手,介绍裁剪的4种规则,分析裁剪的创新设计流程,并通过无叶风扇的实例说明裁剪方法的有效性,为机械设计人员提供了一种创新设计方法。     

基于TRIZ及功能类比的产品概念设计创新*

介绍了类比源设计与功能类比作用原理,从两者作用原理及发明问题求解理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的相关性描述得到启发,提出基于TRIZ的类比源设计求解过程模型。首先,借助于所建立的产品功能结构模型,找出用户需求与产品各功能之间的关联性。其次,将用户需求权重值赋予相关的产品各分功能,从而得到产品功能相似度矩阵,再利用Matlab工具对该矩阵进行标准化,这有利于类比源设计与待设计问题之间相关性的定量化表示。最后,构建出一种基于TRIZ及功能类比的概念设计过程模型。以紫外光油烟净化机为例,对其功能类比源设计的功能相似度进行分析,并利用有效价值分析法对所获得的功能原理解方案进行评价,验证了所构建模型的正确性。     

基于TRIZ的折叠搬运车的设计

基于TRIZ理论中的矛盾冲突解决理论,按照TRIZ创新的步骤,建立了TRIZ问题模型及矛盾矩阵,查找到适用的发明原理,通过对发明原理的运用与借鉴,提出了折叠搬运车的创新设计方案并建立了三维模型,进一步验证了方案的合理性。将TRIZ理论应用到结构创新设计的过程,能够提高创新的效率,解决发明中遇到的实际问题。     

集成TRIZ的产品生态设计方法研究

针对产品生态设计过程中的创新问题,提出一种集成发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的产品生态设计方法。该方法结合案例库和专利库,利用生态效率要素和TRIZ工程参数关联表构建矛盾矩阵,运用TRIZ工具进行求解,并对生成的多个备选方案进行评价,确定最优解。同时研究案例的检索方法以提高检索有效性,分析技术进化趋势以启发设计工程师设计灵感,构建计算机辅助设计系统以弥补人工不足,这些方法都能有效提高生态设计的效率和成功率。通过差速器摩擦片的设计案例验证了该方法的有效性。     

TRIZ工具集用于驱动产品创新及生态设计方法研究

为提高创新设计的效率和改善产品的生态性能,提出一种面向产品创新及生态性改进的设计方法。该方法以发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的对标分析、功能导向搜索和特征传递等现代工具为基础,对产品进行创新设计,快速构建多个初步方案。根据TRIZ的48个工程参数,建立工程参数与生态设计效率参数的关联表,提出了利用该关联表和TRIZ冲突分析工具对初步方案进行生态性改进的措施。基于TRIZ理想度概念,提出综合运用功能性理想度和生态性理想度对系统方案进行评价的新方法,评估设计方案的理想度。根据这些方法,构建了流程化的产品创新及生态性改进设计过程模型。将该模型应用于设计示例,快速得到一系列初步方案及生态性改进方案,并方便有效地对不同方案进行定量评估,实现方案优选,从而验证了该设计方法提高创新效率及改善生态性能的明显效果。     

基于TRIZ理论的镁合金自冲铆接加热装置虚拟设计

针对镁合金常温下塑性较差导致自冲铆接的接头缺陷,提出运用TRIZ理论进行工艺装置的创新设计。通过构建自冲铆接装置与激光辅助加热系统的技术冲突模型,给出了基于TRIZ理论的4种推荐解决问题发明原理。在分析不同发明原理的基础上,虚拟设计了一种镁合金板材激光辅助加热自冲铆接装置的设计方案。通过UG软件进行运动仿真分析,结果表明:新设计的激光辅助加热自冲铆接装置在上下极限位置没有干涉发生,从而验证了该机构的可行性及有效性。     

基于知识粒度的TRIZ在创新设计中的应用

为实现发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)中概念解到特定解的,从认知心理学角度分析产品创新设计问题的解决机理,提出一种多粒度多层次的知识组织模型,将设计知识按照TRIZ原理、功能、行为-流对、科学效应、领域五种属性进行标注,每种属性又包括概念、语义和事实资源三种层次结构,构建多属性多层次的本地知识库,为设计者提供本领域知识。此外通过语义本体推理和语义扩展从专利数据库和网络资源中获取近领域、远领域知识,在创新设计问题解决过程中推送给设计者,有利于激发设计者进行联想类比,支持其从不同粒度分析和解决问题。最后建立基于多粒度知识组织的创新设计问题解决模型和系统框架,并结合III型铁路扣件的概念设计示例说明该模型的应用。     

基于功能分析的技术系统裁剪方法

裁剪是TRIZ理论中一种发明问题的解决工具,广泛应用于产品创新及技术系统优化过程.功能分析是应用裁剪方法的基础.从功能的定义、功能分析过程入手,讨论了4种技术系统裁剪策略的应用,分析了技术系统裁剪的一般步骤,并通过具体应用实例说明了裁剪方法的有效性.     

螺旋波纹钢管机的创新设计

针对现有螺旋波纹钢管机存在的问题,利用QFD法确定出各个需求和工程特性之间的权重关系并确定出需求的改进率;运用TRIZ理论提取设备中存在的物理冲突和技术冲突,并对照39个参数和40个发明原理确定出解决冲突的可行方法;结合波纹钢管机本身的功能需求及结构特点对其结构进行了创新设计。经有限元分析中的模态分析验证本创新设计是合理的。