基于产品基因分解重构的生长型设计

将基因工程思想用于产品的进化设计过程，通过对产品基因的多级分解提出了产品组成单元的进化策略。在给出基于功能约束的产品基因分解数学模型的基础上，将装配复杂度及制造复杂度作为有效的控制约束引入其中，得出了产品基因的最优划分策略，在此基础上提出了基因重构方法。用滚子夹具设计实例验证了设计方法的有效性。     

基于TRIZ和基因进化理论的产品功能原理创新

针对传统的功能定义对产品功能作用原理描述的局限性,提出一种基于特征的产品功能表达通用模型.通过对产品功能原理设计和生物基因进化方面类比结果的相似性分析,引入产品功能特征基因概念模型.阐述了产品功能特征的基因变异机理,包括重组、定位诱变、自发突变、转录及翻译等知识,揭示出产品功能特征基因模型在功能原理设计中的重要作用.最后,构建一种基于TRIZ与基因进化理论的产品集成创新设计过程模型,并以智能割草机器人调高机构装置为例对该模型进行了验证,获得了理想的产品功能原理设计创新方案.     

基于功能构造的复杂产品进化设计基因模型

针对现阶段进化设计方法在设计理论上的不足,探索对进化设计模式以及进化设计系统进行完整描述和统一表达,给出了一种面向功能需求适应性设计模式的框架结构。以设计产品的功能构造为核心,利用功能矩阵将其需求进行数字化和形式化描述,对功能基因进行统一表达,通过模型协议规范复杂产品进化设计的相应过程,建立起进化设计的基因模型,并实现对织布机开口机构的设计。     

进化驱动型产品创新设计方法研究

分析了市场竞争中产品"适者生存"的规律,提出新的产品创新设计方式--进化驱动模式.该模式强调:为适应市场竞争,在未发现潜在市场需求之前,产品应先行进化.基于该模式,构建了进化驱动型产品创新设计方法.该方法采用"结构→功能"的设计过程,以组件和变量作为结构遗传信息,构建产品基因及产品基因组.采用5种进化策略对产品基因组树进行进化操作;体系化并导向性地辅助设计人员进行产品创新设计.最后对该方法进行了实例演示.     

运用遗传算法的产品造型设计方案优化方法

从产品语义出发,提出一种基于遗传算法的产品造型设计方案优化方法,构造基于语义的产品造型进化设计模型。通过构造产品造型基因编码和基因串及适应度函数,对产品造型设计方案进行优化并形成新的方案,应用板式家具的造型设计验证了方法的适宜性。     

基于功能裁剪的产品平台进化设计

随着技术发展和用户需求的不断变化,一成不变的产品平台会成为新产品开发的阻碍,需要适时做出调整,甚至重新设计。按照产品平台组成模块演化的原理,平台进化主要表现为平台模块的添加、去除、替换。实施产品平台进化设计需要确定哪些模块需要发生哪些变化,这与TRIZ中应用功能裁剪进行产品改进设计时需要处理的问题是一致的,基于此提出基于功能裁剪的产品平台进化设计方法。通过构建模块化产品平台的功能模型并结合价值-通用度分析确定裁剪模块;利用功能资源分析对原有裁剪规则进行了完善和补充,提出面向产品平台进化的裁剪规则;建立了基于功能裁剪的产品平台进化过程模型。     

基于技术杂交的一类产品技术集成创新设计

技术集成创新是近几年来企业应对激烈竞争而产生的一种新的创新模式。针对技术集成创新理论研究中存在的问题,从产品进化资源的角度提出技术杂交的概念,分析产品技术杂交的原理,将产品技术杂交分为牵引杂交和竞争杂交两类。借鉴生物杂交过程中的基因重组思想,提出技术基和技术基重组的概念,研究技术基的表达和获取方法,以及技术基重组过程中的基本操作和重组原则,进而建立基于技术基重组的产品技术杂交实现方法。在此基础上提出一类基于技术杂交的产品技术集成创新设计过程模型。该模型针对实现功能相同或相似但技术特性互补的两个产品技术,通过将体现两产品优势技术特性的技术基进行集成,以实现产品创新。中药滴丸脱脂机的技术集成创新设计实例说明了该方法的应用。     

基于TRIZ理想解和功能激励的产品服务系统创新设计

为寻求有形产品和无形服务的最佳平衡,从功能的角度出发,通过TRIZ理想解的理想化水平确定产品服务系统的进化路线,基于服务蓝图法和功能系统图建立产品服务系统功能模型,并在此基础上采用功能协同、功能补充和功能替代等功能激励方法作为进化手段,共同构建了一种产品服务系统创新设计方法.针对功能激励的结果进行概念求解及方案确定,形成产品服务系统创新设计方案.在计算机辅助创新设计软件的基础上,建立了计算机辅助产品服务系统创新设计子模块,并以农业机械产品为例,对该方法进行了验证.     

消费者偏好驱动的SUV产品族侧面外形基因设计

为了满足汽车设计师的创意设计和消费者对汽车品牌认知的需求,从工业设计出发,探索性地提出消费者偏好驱动的运动型多用途汽车(Sport utility vehicle,SUV)产品族侧面外形基因设计方法。分析偏好驱动的产品族外形基因设计构建体系,划分产品族外形基因表达层次。对SUV的侧面轮廓线基因进行提取与表达,研究消费者具有差异化的SUV外形偏好,规划出具有差异化风格的SUV产品线,构建消费者偏好(心理的意象特征)与产品族外形基因(物理的外形特征)之间的映射模型,并转换成偏好驱动的进化函数;基于进化函数,运用遗传算法实现偏好驱动的SUV产品族侧面轮廓线基因进化;在Matlab中执行算法,推导出一系列既具延续性又具差异性的SUV产品族侧面设计方案;建立面向SUV产品族的计算机辅助侧面外形概念设计系统,基于此系统可以开展SUV产品族侧面外形设计,验证了方法的可行性。     

基于功能表面的产品基因形式化表达

利用功能表面来形式化表达产品基因以支持机械产品概念创新设计。用数学方法描述了功能表面模型和产品基因模型,提出了一种变长度的产品基因层次编码方案,构建了基于功能表面的产品基因形式化表达过程,并用设计实例对提出的方法进行了验证。     

基于基因工程思想的产品建模方法

将基因工程的思想用于产品的结构设计 ,将“特征”看作是产品结构信息的“DNA”,通过研究父部件与子部件之间尺寸特征和形状特征的继承关系及零、部件的结构变异 ,揭示了“特征”这种信息流在产品树中的传播规律 ,在此基础上提出了一种基于基因工程思想的产品建模方法。这一理论已在工作站上编程验证。     

基于产品基因的概念设计

提出了一种基于特征的、通用的功能表达模型。通过对生物基因工程与产品原理方案设计的系统类比,引出产品原理方案设计中的信息遗传基础“产品基因”的概念,提出了“产品基因”的“转录”、“翻译”、“复制”以及“逆转录”机理,揭示了产品基因在功能设计与原理方案设计之间的桥梁作用。建立了基于产品基因遗传和重组的概念设计框架,并以一种新型硬币分离装置的原理方案设计为例进行验证。结果表明,该框架显然有助于产品概念设计阶段的原理创新。     

一种以面对面的设计知识组织与应用模型

鉴于目前知识组织模型对产品创新过程的支持力度不足,根据复杂机电产品创新设计知识的特点和类型,提出了一种"以面对面"的知识组织与应用模型.通过概念本体形式构建内部语义网络知识面,实现对事实知识创新属性的管理.利用Agent知识体对事实资源知识进行组织,并建立基于设计目录形式的外部资源网络知识面.借助对内外部网络知识面立体知识地图的搜索技术,为设计人员提供利于产品创新的多学科原理和具体策略知识,从而有效激励设计人员产生多种创造性的设计思路和具体方案.     

网络化协作任务分解策略与粒度设计

针对已有任务分解方法所存在的问题,提出了基于项目-任务-活动框架的定性任务分解策略,引用软件工程中软件度量的思想,建立了任务内聚系数的计算公式,从定量角度提出了任务粒度设计的新方法。该方法可以准确评估网络环境中复杂产品协作设计流程不同粒度的任务分解模型,从而实现设计过程的灵活组织和有效管理。最后,给出了应用实例,说明了该方法的有效性和可行性。     

基于CIPE的桥式起重机快速设计方法

介绍了计算机集成产品工程CIPE的基本原理及设计思想,提出了自顶向下的装配体建模技术,给出了桥式起重机设计的CIPE体系结构,开发了基于系列设计与典型变型零部件的自动化控制程序,实现对桥式起重机快速、高效的设计。     

面向制造的机构精度综合

基于概率工程设计思想，提出了面向制造的精度综合的概念并导出了机构精度分配的通式，从而为更合理地制定零件的制造公差和装配公差提供了必要的理论依据。     

面向后勤工程的产品设计评价系统的研究

基于并行工程的思想 ,提出了一个面向后勤工程的产品设计评估系统。论述了系统的总体设计思想、体系结构及实施方法等。实现了从新的视角对产品设计的评价。     

基于保质设计方法的液压万能试验机控制系统设计研究

保质设计是指在产品的设计阶段综合考虑影响产品质量的诸因素 ,将质量保证和管理融入到产品设计中的一种新设计方法。本文根据保质设计的基本思想 ,建立了基于质量功能配置的保质设计过程模型 ,在此基础上进行了液压万能试验控制系统的设计 ,并对该系统进行了理论分析     

基于广义定位模式的实例推理

产品设计过程中如何重用已有的、成功的零件往往成为产品成功的关键。为快速、准确地匹配实例零件 ,本文提出基于广义定位模式的实例零件推理技术 ,由零件在产品中的广义定位模式和使定模式对零件功能结构进行准确表达 ,并采用基于遗传算法的分层检索方式 ,可实现实例零件的准确匹配。实例证明所采用的匹配方式是可行的。