基于TRIZ的专利规避设计方法与应用

为了在消化吸收现有专利技术的基础上提高新产品设计的起点,根据市场信息检索相关技术的专利,根据专利创新级别确定待规避专利的基本策略,应用发明问题解决理论方法构建待规避专利技术的原理解模型,以专利规避原则为指导,结合现有技术的优势和存在的问题,明确研发目标并将该问题定义为创新的发明问题;应用发明问题解决理论解决该发明问题,在现有技术优势的基础上开发出不同于现有技术并具有新的市场竞争力的创新产品,并申请专利进行技术保护。以完井工具封隔器为实例,进行该产品的专利规避创新设计,并申请相关专利。     

一种基于产品服务系统的产品设汁方法

针对资源紧缺和环境污染问题国外学者近年提出了产品服务系统(Product Service System,PSS)的概念.分析了PSS研究及应用情况,指出了PSS下产品设计缺乏规范性解决策略的问题.在总结了PSS的特征之后,从TRIZ理想化出发得出具有PSS特征的产品理想化水平的表达公式,用以定性评估PSS下产品理想化水平.并根据这些特征提出了一种将顾客需求转化为PSS下的特定问题的流程.最后,以一个设计实例验证了该设计流程的可行性.     

复杂非线性系统动力分析的一种方法

提出了求解复杂非线性系统动响应的一种计算方法 ,推导了子结构动响应的计算公式 ,进行了综合分析 ,并给出算例     

多方法集成创新在产品形态设计中的应用研究

主要介绍了质量功能配置(QFD)和发明问题解决理论(TRIZ)的基本内容,论述了通过QFD确定产品形态设计中的负相关问题,再通过TRIZ理论及头脑风暴(BS)法解决形态功能属性中的负相关问题。分析了多方法集成创新在产品形态创新应用中的可行性。提出了QFD与TRIZ及头脑风暴法在产品形态创新应用中形成方案的系统化过程模型,并将三者的集成创新应用于儿童家具设计中,验证了该理论方法的合理性。     

基于TRIZ理想解的全自动洗衣机自清洁结构创新设计优化

针对产品创新设计问题,提出了基于TRIZ理论理想解的产品创新设计策略,运用TRIZ理想解规则检验创新设计方案理想化水平,对于不满足理想解特点的创新设计方案采用最合适发明原理的原则选择发明原理改进、优化创新设计方案,为充分解决实现创新设计方案的改进、优化设计提供了一条有效的处理途径。最后通过全自动洗衣机自清洁结构创新设计实例验证了该策略的可行性和正确性。     

基于TRIZ的产品设计集成创新方法研究综述

发明问题的解决理论(TRIZ)的优点是能够为设计过程中遇到的冲突提供原理解,但其理论结构松散复杂,没有具体的产品开发设计流程.将TRIZ与其他创新理论相结合,建立产品设计的集成创新模型,使产品设计过程规律化、系统化与模型化具有重要的现实意义和理论研究价值.全面阐述与分析了TRIZ理论与公理化设计(AD)、质量功能展开(QFD)、约束理论(TOC)等主流设计理论及方法集成的研究现状,并展望了TRIZ与其他理论结合的发展趋势.     

一种应用基于TRIZ矛盾矩阵判定理想度的新方法

矛盾矩阵和理想度都是TRIZ理论中非常重要的概念。一般地,理想度被定义为有用功能与有害功能的比值,但是对于功能的定义与划分并不一致。论文借用矛盾矩阵中的48个工程参数对功能进行了新的界定,给出了技术系统理想度的判定公式,结合双环拱形分体式立体轿厢旋转立体车库的设计进行了具体的说明。为了便于合理评价技术系统,文中比较了理想度、性价比和价值。     

基于TRIZ效应理论的机电产品创新设计研究

在分析产品创新设计特点的基础上,结合TRIZ效应理论中的效应知识库,提出了一种基于功能-效应-实例映射框架的机电产品创新设计方法.利用关系数据库结构简单、数据独立性高、理论严格及描述一致等优点,将效应知识存储在数据库中,建立了面向创新设计的科学效应库原型系统,为机电产品创新设计功能原理解提供有效支持.     

基于思维流程的创新设计方案评价方法研究

为提高发明问题解决理论所产生的创新设计方案的评价效率,运用思维流程中的未来现实树进行预测评价定性分析,利用目标树确定评价指标因素,并用离差最大化方法进行效益量化,结合成本核算并通过四象限评价法得出成本低、效益好的最佳方案,综合上述分析,通过3次评价与选择,构造出创新设计方案综合评价模型。对解决动车组前端模块组装效率低的创新设计方案进行评价,验证了该方法的可行性和有效性,为创新设计方案的选择提供了一种通用可行的评价方法。     

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TRIZ理论的数控镗铣床主轴松拉刀系统分析与优化

为了降低松拉刀力对数控机床主轴系统的影响,提高主轴使用寿命,对数控镗铣床主轴松拉刀系统进行分析与优化。首先,针对数控镗铣床主轴松拉刀机构进行了分析设计,并建立了三维模型;其次,研究了主轴在松刀和拉刀两种状态的受力情况,得到了对主轴轴承寿命影响较大的为松刀力。最后,采用TRIZ理论对主轴松拉刀系统进行优化。研究结果表明,该优化在不降低松拉刀力的前提下确实降低了松拉刀力对主轴系统的影响。     

基于TRIZ的管道机器人自适应检测模块创新设计

针对管道检测机器人系统"Pipe Guard"的检测模块在检测过程中无法自适应检测不同直径的管道这一问题,提出一种基于发明问题求解理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的自适应检测模块的创新设计方法,建立基于TRIZ物场模型和冲突解决理论的管道检测模块创新设计过程模型,实现了对不同直径管道的自适应检测。通过定义TRIZ问题,综合采用TRIZ物场分析模型的标准解以及冲突解决理论的分离原理和发明原理求解该设计问题。采用一种可分离的弹性鼓、膜实现了自适应检测不同直径的管道。当管道直径变大时,弹性鼓、膜通过弹簧的作用力而伸长以适应管道内壁并检测管道;当管道直径变小时,弹性鼓、膜可在管壁的作用下,自适应收缩。最后,通过力学分析和数学模型验证了方案的可行性,并给出了影响检测精度和检测灵敏度的因素以及控制检测精度和灵敏度的方法。     

产品设计中多冲突问题解决过程研究

在约束理论(TOC)当前实现树(CRT)基础上引入故障树定性定量分析算法,提出面向多冲突问题分析的设计障碍树(DOT)方法。由DOT分析确定核心问题,与发明问题解决理论(TRIZ)中问题解决工具集成,建立多冲突问题解决过程模型。在中药滴丸包装机改进设计中验证了该方法的有效性。     

基于质量功能展开、发明问题解决理论和仿生学的产品创新设计

为了提高产品创新设计效率,提出一种基于质量功能展开（QFD）、发明问题解决理论（TRIZ）和仿生学的产品创新设计过程模型。首先,根据客户需求利用QFD理论构建产品质量屋,结合TRIZ的矛盾冲突理论将负相关技术特性映射到对应的发明原理,综合考虑发明原理三大准则筛选出合适的发明原理;然后,搜索基于发明原理的生物实例库获得多个生物实例,分别计算其与设计目标之间的功能流相似度并将相似度值最高的作为仿生原型;最后基于建立好的生物系统数据库、产品系统数据库和协同中间件数据库,利用协同中间件进行跨领域多层次协同映射,得到产品仿生设计方案。利用上述过程模型对风扇叶片进行创新设计,并结合FLUENT软件进行数值模拟,结果表明风扇叶片在提高风量和降低噪声性能上得到了一定的改善,验证了所建立设计模型的可行性与有效性。     

基于TRIZ冲突解决原理的产品设计解耦

利用公理设计理论进行产品设计特别是复杂产品的设计时,耦合设计经常会不可避免地出现,但现有的公理设计没有提供分析和处理耦合设计的方法。本文提出利用发明问题解决理论(TR IZ)中的冲突原理进行解耦的一般方法,并通过自动装弹机推弹机构的解耦设计说明了这一方法的具体应用。     

基于TRIZ与QFD相结合的直放机概念设计

在移动通信迅猛发展的今天 ,无论何种无线通信的覆盖区域都会产生弱信号区和盲区 ,因此设计一种具有小型基站功能的设备———直放机是很有必要的。它与基站相比具有结构简单、投资较少和安装简便的优点 ,可广泛用于难于覆盖的盲区和弱信号区 ,因此 ,直放机受到移动运营商的广泛欢迎     

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。     

基于TRIZ的机械产品突破性创新设想产生过程研究

为解决机械产品突破性创新设想产生的问题,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。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TRIZ全局理想化,对实现产品主功能的技术子系统进行了功能裁剪及可用资源分析,进而利用技术进化理论对实现产品主功能的技术子系统进行了技术预测,并应用计算机辅助创新软件（CAI）工具建立了机械产品突破性创新设想产生过程模型。中药滴丸机创新设想的产生验证了该方法的有效性。     

基于创新设计理论/功能分析的机械产品功能原理创新设计

为了实现机械产品功能原理的创新,提出了一种将创新设计理论与功能分析方法相结合的功能原理求解过程模型。在该模型中,功能分析主要包括总功能抽象、总功能原理解的确定以及功能分解等。总功能原理解的确定是功能正确分解的前提。为了给功能分解提供可以遵循的模式,提出了基于工艺功能分析的方法,引入了输入约束功能的概念,并给出了功能分解的5个详细步骤。为了给原理求解提供有力的工具支持,将创新设计理论中的物场分析、效应知识库以及冲突解决原理等嵌入到了总功能和分功能原理求解过程中,使得创新设计理论的优势在模型中得以有效发挥。应用这一模型,实现了颜料灌装机的创新设计。     

Function and principle innovative design of mechanical products based on TRIZ/FA

Function and principle innovation is the ultimate innovation of a product. To achieve Function and principle innovation design of mechanical products, a new process model of function and principle solving is proposed, based on TRIZ and FA. In this model, abstraction of general function, confirmation of principle solution to general function, and functional decomposition were included in FA. Confirmation of principle solution to general function was the premise of functional decomposition. To provide a dependable pattern for functional decomposition, a new functional analysis method was put forward based on the generalized process function along with the introduction of the input constraint function; and its five-decomposition-steps were also presented. To provide powerful support for innovation design tools in principle solution, some TRIZ tools in the model were imbedded, such as Su-field Analysis, Scientific Effects, and Contradiction Solving Principles so as to boost up the innovation of principle solution. As a case study, an innovative design of paint-bottling machine has been achieved with application of the proposed model. __________ Translated from Computer Integrated Manufacturing Systems, 2006, 12(2) (in Chinese)