新型液压起重器驱动机构的创新设计

新型液压起重器是具有我国自主知识产权的安装大型电力设备的施工设备。在其驱动机构的研制过程中，应用TRIZ理论进行分析，明确并消除了在油缸结构设计、钢绳布置设计中的两个技术矛盾，达到了创新设计的目的。新型液压起重器的设计表明，TRIZ理论是实现产品创新的有效工具。把综合运用TRIZ理论与设计者的领域知识和实践经验结合，就能获得设计问题的特定解。     

基于设计流与知识流交互的产品创新求解模型

为在概念设计阶段合理组织设计过程并有效利用设计知识,激励设计者策略化地产生创新设计方案,提出一种基于设计流与知识流交互的产品创新求解模型.根据功能、行为、结构等设计要素的不同特点及对设计过程的不同支持作用,建立了面向多样性设计、适应性设计和原创性设计的设计流;基于设计流构建了由功能知识、行为知识和结构知识构成的知识流,通过设计流与知识流的多层次往复映射实现不同的设计目标.基于课题组创新设计服务平台开发了相应功能模块,并完成了对咖啡机的创新设计过程,验证了该求解模型的有效性.     

创新设计方法之融合创新

随着"中国制造2025"规划及创新驱动发展战略的实施,对创新设计提出更高的要求。产品设计将越来越复杂,涉及的学科领域将越来越多。通过对知识、系统和学科融合,融合创新设计将助力设计者开发多学科、跨领域的新产品。介绍了3种融合创新设计类型:从知识角度,针对离散和多源知识的融合;从系统角度,针对创新设计方法的融合;从学科角度,针对不同学科的融合。提出创新设计研究未来发展趋势,即从对理论方法的研究发展为一门涵盖多学科知识的新学科,实现复杂产品创新设计。文中着重对创新设计学与其他学科融合的必要性及多学科融合下创新设计学科理论体系进行了论述,为后续的创新设计研究提供参考。     

基于AD与TRIZ的产品创新设计研究

科学的设计方法是实现产品创新设计的关键.在分析比较AD(公式化设计)与TRIZ设计方法的基础上,提出了基于AD与TRIZ的产品创新设计模型.将TRIZ中的冲突解决理论运用于查找AD中的耦合源,通过重新定义功能参数、设计参数及设计矩阵,保证产品设计为非耦合设计或弱耦合设计.通过对打印机送纸机构的实例分析表明,运用该方法能快速得到创新的设计解.     

产品概念创新设计中的知识获取

从产品设计的流程出发,介绍了产品概念设计过程中所需知识以及如何进行知识获取,并分析了系统中的知识管理技术.通过对概念设计过程中的创新思维和各类创新技法的思考,提出了一种基于知识工程的概念创新设计方法及实现其基本思想的系统框架,并阐述其具体的实现技术和方法.     

云创新在工业产品创新设计中的运用

提出了将虚拟社区应用于工业设计创新,以解决工业设计师面对每一个新的设计任务都会遇到的再学习的问题,采用分散式、协作式和累积式创新的手段,实现设计师、潜在消费者、供应链相关人员、普通网民等多方参与的创新方式,即云创新(Cloud Innovation)。通过将大范围内的各种技术知识人才连接到一起,形成一个充分体现群体智慧的、规范化的、边界模糊的、动态的虚拟社区,实现了封闭式创新向开放式创新的跨越。认为工业设计创新云的结构模式及特征、云创新网络的生成与演化动力机制、创新云中知识共享影响因素、知识扩散与溢出机制、管理机制等构成了云创新的基本理论框架。     

科学效应在创新设计中的应用

产品创新设计的过程就是确定新的原理方案解的过程.科学效应是实现原理方案创新的有效途径.从设计流程的角度,阐明了科学效应与原理方案创新及结构方案创新的关系,并在此基础上建立了基于科学效应的产品设计流程.为了有效的实现计算机辅助创新设计过程,作者构建了科学效应库的原型系统.     

面向产品创新设计的知识库研究

产品创新设计是一个知识密集型活动.知识库为设计人员提供丰富的知识,从而激发设计人员的创造性思维.知识库的组织结构是构建知识库的关键.文中研究了面向产品创新设计的知识库构建模型,提出了一个基于3层组织结构--概念词典、基本知识和专题知识的知识库系统.从而将各类繁杂的设计知识有机地联系起来,形成一个知识网络,为产品创新设计提供丰富设计知识.最后通过无电池LED手电的设计验证了其有效性.     

基于知识工程的概念创新设计

目前，先进制造与自动化技术领域研究的热点问题之一是产品创新设计技术的研究。实现创新的关键阶段是设计早期的概念设计阶段，它既是产品设计的首要步骤，也是最富有创新的步骤。本文在分析产品开发过程的基础上，通过对概念设计过程中的创新思维和各类创新技法的思考，提出了一种基于知识工程的概念创新设计方法及实现其基本思想的系统框架，并阐述其具体的实现技术和方法。     

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AD与TRIZ的产品创新设计研究

科学的设计方法是实现产品创新设计的关键。在分析比较AD（公式化设计）与TRIZ设计方法的基础上，提出了基于AD与TRIZ的产品创新设计模型。将TRIZ中的冲突解决理论运用于查找AD中的耦合源，通过重新定义功能参数、设计参数及设计矩阵，保证产品设计为非耦合设计或弱耦合设计。通过对打印机送纸机构的实例分析表明，运用该方法能快速得到创新的设计解。     

对设计的内涵、作用和方法的思考

提出了设计的四大特征和新定义,深化了设计内涵,有利于进行真正意义上的自主创新设计。提出了设计的分类和普遍性。论述了设计如何创造人类文明,认为人为事物的设计比构建更为重要,设计是创造创新人类文明的火车头。为了搞好设计必须常常把握创新性思维能力、哲学原理、系统科学原理、人文科学和美学知识。论述了直觉和经验仍然在设计中起不可替代的作用。提出深入研究设计学仍然是当前的重点和核心,广泛开展设计创新活动使我们生活得更美好是人类追求的目标。     

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。     

机械工程设计中的创新思维

介绍机械工程设计中的创新设计与创新思维的关系，阐述了机械工程创新设计的意义。重点讨论了相似性思维是创新思维的主要过程，而对事物进行相似性分类是科学研究的基础，机械工程产品的模块化就是在科学分类的基础上实现相似性思维的主要方法。最后通过实例说明相似理论在机械工程设计中的创新作用。     

技术创新要与设计创新携手共进

当今,在加快发展我国社会经济建设步伐、实施"建设创新型国家"这一战略进程中,积极开展技术创新活动十分重要.但是,人们往往会忽略与技术创新结伴同行的另一个重要经济驱动力--设计创新.随着世界经济结构及人们生活价值观念的变化,技术创新与设计创新的结合势在必行.技术创新与设计创新的有效结合不仅能发挥出技术原本应有的价值,同时还能扩大技术创新价值、创造出更大的社会经济效应.文章强调了要将设计创新和技术创新放在同等重要位置的论点.并从强化各级政府和企业设计意识、创建利于设计创新的环境和加大设计教育力度三个方面提出了具体的实施内容和方法.     

机械创新设计

推动社会发展的源泉和生命在于“创新”。创新是发现或发明新思维、新理论、新方法、新技术或新产品。机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前我国创新设计方法研究虽然已取得一些成果，但创新学还处于发展初期，各种不同理论及工具不断涌现，远没有形成普遍可以接受的统一理论体系。     

面向创新设计的Web实例库系统研究

分析了现有案例对产品创新设计的积极作用,提出了面向创新设计的知识库-实例库的系统模型.将各方面的实例用统一的结构加以收集整理,供设计者进行检索使用.并通过面向创新设计的实例表达信息模型实现了面向产品创新设计的基于实例推理技术.最后,运用实例展示了面向创新设计实例库系统的应用,显示该实例库具有较好的效果.     

基于专利知识的机械产品辅助创新系统

为利用专利中丰富的知识辅助设计师进行创新设计,提出基于专利知识的机械产品辅助创新设计的流程,探讨了流程中专利检索、专利预处理、专利知识提取、专利知识辅助创新等关键技术的实现策略.通过基于关联规则法的专利检索技术以及基于分类算法和创新性评估方法的专利预处理技术,可以针对性地获取有利于辅助创新设计的专利.通过提取专利知识结合启发规则构建专利创新设计的启发环境,可以有效激发设计师的创新思维产生创新方案.研发了基于专利知识的机械产品辅助创新设计系统,以具有磁力自锁的液压油缸创新设计实例,验证了系统的实用性.     

面向人机协同的计算机辅助创新设计系统开发

计算机辅助创新设计系统是设计人员实现快速产品创新开发的重要支持工具。通过分析现有系统的优势与不足,提出人机协同设计的系统开发思想。基于这一思想,分析影响设计者创造力的可控因素,提出系统的基本构成要素,包括知识库系统、信息检索系统、概念设计空间及创造性思维方法,并描述了系统应具备的基本功能,包括支持设计问题外部表征、支持问题空间表象化、支持设计者工作记忆的扩展。最后,阐述了系统的功能构架及系统的开发技术,并给出原型系统的部分运行实例。     

论机械工程中的创新设计

结合教育改革，论述机械设计过程的创新设计及创新设计的过程和特点，提出了创新设计应具备的素质和条件。