面向产品创新设计的专利文本分类研究

为提高专利知识在产品创新设计中的应用价值,以打破思维定势、激发创新灵感,提出了一种面向创新设计的专利文本分类的思路及方法.基于发明问题解决理论(TRIZ),应用文本挖掘和自然语言理解等先进的技术手段,以TRIZ发明原理为分类标准对专利文本进行了自动分类的研究.以美国专利为数据源,将发明原理的知识表示与文本挖掘策略相融合,抽取专利特征信息,建立统一的专利特征表示模型,并使用VC++开发出了相应的软件系统.最后分析了该软件挖掘出的相关专利,对造纸机进行了创新设计,辅助得到了新的原理方案,验证了该方法的有效性.     

基于TRIZ与实例推理原理的产品绿色创新设计方法

为开发环境友好型绿色产品,提高绿色产品的创新效率,提出了基于TRIZ和实例推理原理的产品绿色创新设计方法。以本体论为基础,给出了绿色产品设计实例的表达机制,构建了绿色产品设计实例的本体库,实现了产品绿色创新设计案例知识的检索、重用和修正。建立了绿色设计属性与TRIZ冲突矩阵48个工程参数之间的关联表,实现了绿色设计属性向TRIZ工程参数的快速转化。建立了基于TRIZ和实例推理原理相结合的产品绿色创新设计支持平台,并以洗碗机底板的创新设计为例讨论了所提出方法的正确性和有效性。     

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。     

面向技术问题的3D打印关键技术专利规避设计方法

在工程实践中,为了解决存在的技术问题,需要对现有产品进行创新设计,针对产品创新设计中普遍存在的专利规避需求,结合TRIZ建立了专利规避设计流程,包括规避问题的提出、规避对象的确定和规避设计;以FDM技术为例,对造成FDM技术成型精度低和打印速度慢的问题进行分析,并结合问题原因,专利检索到了在保证打印精度的前提下提高打印速度的技术方案,通过技术迁移,建立了迁移后的初始模型,并利用TRIZ中的功能裁剪进行了专利规避设计和侵权判定,可为企业及研究机构利用专利信息实施专利规避设计提供参考。     

基于TRIZ的可拆卸连接结构设计研究

针对绿色设计中可拆卸设计问题,提出运用TRIZ冲突解决原理和TRIZ物质—场分析原理进行产品零部件间连接结构的可拆卸设计。通过构建连接结构可拆卸属性与新TRIZ冲突矩阵48个工程参数之间的关联表,并建立连接结构的TRIZ物质—场模型,分别给出了利用TRIZ冲突解决原理和TRIZ物质—场分析原理进行可拆卸设计的两种方法,以提高产品零部件的可拆卸性能。设计实例证明了方法的可行性。     

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。     

再制造产品创新设计中TRIZ理论分析

绿色设计是可持续发展在现代产品设计中的体现,再制造工程作为绿色设计的重要组成部分,对于构建节能社会,实现可持续发展的目标具有重要的意义。以混凝土泵车为具体研究对象,运用高层次的创新理论——TRIZ理论对混凝土泵车在再制造过程中遇到的实际工程问题进行了分析,并对泵送系统中砼活塞的自动退出进行了创新设计,提出最终解决方案,提高了产品的可拆卸性、可维修性。所以说,合理的运用TRIZ理论的分析工具可以有效地得到更高层次的创新方案。     

焊钳小型轻量化的专利分析和基于TRIZ的创新设计

先对焊钳的小型轻量化从元件省略、元件替换、元件位置改变和元件改进4个方面进行专利分析,然后以TRIZ的解决技术冲突方法为手段,分析点焊机器人焊钳小型轻量化的创新设计思路。文中将TRIZ的解决技术冲突方法和专利分析相结合,挖掘出发明原理,对发明原理进行分析和解释,并将运用该发明原理的专利加以归类和说明,从而阐明现今研究的热点和空白,并指出创新思路。     

[数据驱动的产品设计]基于复杂网络的专利数据驱动的产品创新设计

为了解决已有专利辅助产品设计研究方面存在的问题,提出了基于复杂网络的专利数据驱动产品创新设计方法。通过构建专利分类号共现网络,结合网络度中心性算法对分类号节点重要性进行评价,找出关键分类号。对分类号相关专利进行分析,并抽取原理知识,利用形态学矩阵构建功能原理映射关系,结合频繁子图中的apriori关联规则算法计算原理组合的支持度,以获取最佳组合方案,同时利用组合方案相关专利提取结构关键词,建立专利结构网络,结合结构洞挖掘关键元件,并开展产品创新设计。以卫浴花洒作为研究实例,找出混合其他物质功能作为设计需求,通过挖掘相关专利的原理,发明了一款带有可调节功能的新型混合花洒,验证该方法的有效性。     

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。     

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。     

基于TRIZ理论的机电产品创新设计及应用研究

针对机电产品创新设计过程中原理方案建立困难、实现技术局限性大的缺点,采用基于TRIZ理论的机电产品创新设计技术路线,提出了将物-场分析方法和冲突矩阵相结合的方法应用于机电产品的创新设计之中,从概念阶段就将已有的产品知识引入设计过程中,并在产品功能分析和寻求问题解决原理两个方面运用TRIZ理论对产品创新设计进行探讨,最后以设计实例说明该技术路线的可行性.     

基于TRIZ和FBS的闭环设计方法

阐述了TRIZ和FBS理论的关系,提出了一种结合TRIZ和FBS的产品创新设计方法。以国内专利检索为基础,利用TRIZ理论的S曲线、进化潜能图和进化模式对产品进化方向进行预测,再根据功能-行为-结构的设计方法求得发散解,并利用TRIZ矛盾矩阵找到最优解,实现产品的创新设计。最后以搓澡机为实例验证了该理论的可行性。     

基于萃智(TRIZ)理论的送料装备的创新设计

应用国际领先的创新理论TRIZ对冷墩机送料机构进行创新设计。以TRIZ理论为基础,结合TRIZ中的技术进化路线,研究产品创新设计过程,提出了创新设计过程模型,并成功应用于冷墩机送料机构的创新设计中。以TRIZ理论的指导分析了现有冷墩机送料机构存在问题,找到标准化矛盾,然后应用TRIZ的解决问题的40个发明原理,提出4个冷墩机送料机构创新方案,并利用亿维讯科技有限公司开发TRIZ辅助软件Pro/I Desktop v5对4种创新方案进行方案评价,判定方案的合理性和可行性,最终确定了一种评价最优方案作为落地方案进行设计研究。     

基于TRIZ和AD的集成创新设计模型及其应用

结合TRIZ理论和AD理论的优势,建立了面向功能的新产品集成创新设计模型,以AD理论的产品设计流程为主线,由用户域映射得到产品的功能域,优先应用功能导向搜索查询、类比其他领域的产品工作原理、结构及效应,以TRIZ的最终理想解(IFR)及进化法则指导AD的功能分解,应用TRIZ工具进行解耦设计,并应用AD信息公理进行方案评价筛选。基于该模型进行了秸秆粉碎成型一体机的创新概念设计,验证了模型的可行性。     

专利设计知识的创新性评估方法及其在创新设计中的应用

专利中蕴含了丰富的设计知识,不同专利设计知识对创新设计的价值不同,对专利设计知识进行合理量化评估能快速有效地帮助设计人员进行创新设计。根据专利方案设计知识的特点,采用动词和名词分别代表专利中的原理设计知识和结构设计知识。通过引入信息熵的概念,提出专利设计知识的新颖度和相容度的量化计算方法。结合形态学分析方法,建立面向复合功能的专利组合方案设计知识创新性优化评估模型。以具有自锁功能的直线驱动机构创新设计为例说明基于形态学矩阵的创新设计过程。对比分析专利数量和设计知识词汇集数量对组合方案创新性评估结果的影响,验证了提出的新颖度和相容度的量化计算方法以及组合方案创新性评估模型的可行性和实用性。     

基于VA与FOS的专利规避方法设计

为突破专利壁垒,利用现有专利技术快速衍生出新的专利方案,研究了可有效规避侵权的系统化专利规避方法。通过需求-目标-功能分析模型寻求创新设计方向,经过检索及数据清洗得到目标专利群,利用专利价值评价方法来得到高价值度的目标专利,然后通过TRIZ理论功能树建立目标专利的结构-功能模型,寻找并分析问题组件,针对问题组件利用改进后的功能导向搜索方法进行创新设计,经过侵权判定得到新的专利方案。通过将价值分析(Value Analysis, VA)和功能导向搜索(Function Oriented Search, FOS)相结合,形成了一种新的专利规避设计模型,应用此方法对药品包装机械进行了创新设计案例分析,验证了此专利规避方法的有效性。     

基于TRIZ的绿色创新设计

目前的经济发展,人类只看重科技发展的创新性、经济利用性,而忽略产品对环境的影响.绿色设计方法是以产品整个生命周期的概念为其中心思想,来减少其对环境的影响.以TRIZ理论为基础,从产品生命周期观点提出改良之绿色创新设计方法,利用TRIZ新矩阵提出新的设计指引来协助设计者开发低环境影响和高创新价值的产品.针对产品生命周期各阶段提出了相关的环境参数,并建立环境参数与工程参数之间的关系.     

基于TRIZ效应理论的注塑机注射机构创新设计

根据企业产品创新的迫切需要,以实现产品设计创新为目的,系统地研究了基于TRIZ效应理论机电产品原理方案的产生过程.介绍了TRIZ效应理论的一些基本内容,总结了在解决实际工程问题中应用TRIZ效应理论的方法和步骤.通过利用TRIZ效应理论对注塑机注射机构存在的问题进行分析,提出了提高注塑机能耗效率和可靠性的创新性方法,验证了理论的可行性.     

基于复杂网络的专利数据驱动的产品创新设计

为了解决已有专利辅助产品设计研究方面存在的问题,提出了基于复杂网络的专利数据驱动产品创新设计方法。通过构建专利分类号共现网络,结合网络度中心性算法对分类号节点重要性进行评价,找出关键分类号。对分类号相关专利进行分析,并抽取原理知识,利用形态学矩阵构建功能-原理映射关系,结合频繁子图中的apriori关联规则算法计算原理组合的支持度,以获取最佳组合方案,同时利用组合方案相关专利提取结构关键词,建立专利结构网络,结合结构洞挖掘关键元件,并开展产品创新设计。以卫浴花洒作为研究实例,找出混合其他物质功能作为设计需求,通过挖掘相关专利的原理,发明了一款带有可调节功能的新型混合花洒,验证该方法的有效性。