TRIZ第2类标准解的可拓变换表示及应用研究

为降低TRIZ标准解使用过程中的模糊性,探讨了TRIZ标准解与可拓方法融合的方式,提出了基于可拓学改进TRIZ标准解的求解过程,并对第2类标准解进行了可拓变换的形式化表达。以氧枪设计为例,通过TRIZ标准解求解过程获得适合问题的标准解,利用标准解的可拓变换表达方法得到多种可行的解决方案,最后使用优度评价获得问题的最优方案。研究结果表明:TRIZ与可拓学融合能够快捷有效地获得解决方案,降低了标准解的使用难度,加快了TRIZ工具形式化的进程。     

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。     

基于可拓理论的可重构制造系统综合评价方法

针对可重构制造系统布局规划方案选择问题,基于可拓理论构建了一个较为完备的可重构制造系统的评价体系模型。采用可拓层次分析法准确计算综合评价指标的客观权重。利用仿真软件eM-plant建立了各个方案的仿真模型,获得定量评价指标数据,并通过专家打分法对定性评价指标进行量化,基于这些数据,运用可拓评价法计算得到物元之间的关联函数值,将权重和关联函数相结合实现了对可重构制造系统的综合评价。最后用实例验证了该方法的有效性和可行性。     

TRIZ理论在涡轮破泡消噪中的应用研究

运用TRIZ理论工具,解决电饭煲中涡轮破泡部件长时间运转后产生噪声的问题。通过对产生噪声的根本原因进行系统分析,发现并识别关键问题,建立关键问题的物场模型,从76个标准解中查找对应的TRIZ解,最后形成概念方案。概念方案得到客户的高度重视,客户打破了原有采用折中方案的解决思路,且方案对原系统改造最小,让产品标准化,后期维护和维修成本极低。通过运用TRIZ创新方法的工具和算法使这一问题得到有效地解决,对产品的生产和售后具有重要的意义。     

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、可拓学与实例推理的创新问题解决模型初探

经典TRIZ的工具之间存在大量的重叠性,它们从不同侧面提供了分析和解决创造性问题的启发思路,但它们并未提供明确的问题解决机理;在经典TRIZ的运用过程中,存在问题转换和一般解转换的"两个转换"困难。为寻求上述两个基本问题的解决思路,首先采用可拓学的基本原理与方法,分别针对矛盾分析和解决以及物场分析模型及标准解法等主要TRIZ工具,构建了相对应的不相容问题和对立问题模型,并简要地介绍了基于可拓学的问题解决一般机理;其次,运用可拓学的基元分析方法和矛盾问题模型,初步构造了一个基于可拓学的TRIZ-CBR实例检索模型;最后,再此基础上,依托可拓学的问题解决机理和可拓变换方法,初步构造了一个基于可拓学的TRIZ-CBR实例修改模型。相关模型的建立可为有效综合应用TRIZ等创新方法奠定初步的理论基础。     

基于功能模型和层次分析法的智能产品服务系统概念方案构建

为研究智能产品服务系统概念方案的构建,解决系统的复杂特性和功能耦合特性,提出应用发明问题解决理论(TRIZ)功能模型和层次分析法(AHP)两种工具,在概念设计阶段利用TRIZ功能模型定性地对其进行分析建模,并借助层次分析法对不同服务供应商所提供的服务功能模块进行定量的决策分析,通过择优集成相关功能模块,形成智能产品服务系统概念方案的构建方法。最后以3家服务供应商的服务功能模块构建为例,验证该方法的有效性。     

[数据驱动的产品设计]基于功能模型和层次分析法的智能产品服务系统概念方案构建

为研究智能产品服务系统概念方案的构建,解决系统的复杂特性和功能耦合特性,提出应用发明问题解决理论（TRIZ）功能模型和层次分析法(AHP)两种工具,在概念设计阶段利用TRIZ功能模型定性地对其进行分析建模,并借助层次分析法对不同服务供应商所提供的服务功能模块进行定量的决策分析,通过择优集成相关功能模块,形成智能产品服务系统概念方案的构建方法。最后以3家服务供应商的服务功能模块构建为例,验证该方法的有效性。     

融合可拓学与多层次知识建模的仿生原型获取

针对仿生原型获取过程中存在的问题,构建融合可拓学与多层次知识建模的总体框架实现模型。描述产品-生物系统多层次语义关系。基于可拓基元理论及形式化的描述方法,构建产品系统功能-原理-行为-结构（Function-principle-behavior-structure,FPBS）和生物系统结构-动作-策略-功能（Structure-action-tactic-function,SATF）实例元本体可拓模型。建立产品FPBS和生物SATF映射关系模型。根据基元拓展性,建立产品-生物两系统的实例元可拓集。在相关可拓集中,引入基元相似度计算方法。借助于两系统各层次间的相似性来搜索仿生原型,再利用可拓综合评价方法进行仿生原型优选。以滤网式过滤器为例,以验证所构建的总体框架实现模型的可行性与有效性。     

物场分析的可拓方法研究

针对物场分析功能建模的局限性、抽象性和标准解使用的模糊性问题,提出一种基于物场分析与可拓学的概念创新设计模型。结合黑箱模型和组件分析法建立产品功能模型,获得不足之处。基于对应关系建立事元物场模型,结合标准解和可拓变换进行创新求解,采用可拓优度评价法实现方案优选。以自行车鞍座为实例,验证概念创新设计模型的正确性。     

基于TRIZ理论的支架零件加工工艺创新设计

基于TRIZ原理,提出加工工艺创新设计的流程,该流程以难加工特征为研究对象,根据冲突矩阵得到原理解,并依据原理解和大量的工艺知识和经验,得到薄壁特征和难装夹特征的领域解,利用领域解提出支架零件加工变形和难装夹问题的解决方案。结果表明,应用优化后的工艺路线,每个工序难度都不高,并且不采用专用夹具,因此很容易保证最终工件产品质量,增加单位时间工件数量,提高工作效率。     

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。     

基于可拓理论复杂型腔模具设计方案综合评价方法

针对设计方案评审过程中存在着交错耦合关系如何确立等问题,运用可拓学理论,通过对模具设计方案物元模型、关联函数、权重和隶属度等关联关系的研究,构建了基于可拓理论复杂型腔模具设计方案综合评价模型。并通过设计实例,从成型工艺、模具结构、模具材料、模具成本等4个方面对其设计方案进行了综合评价。评价实例证明了该评价方法具有操作简单、实用性强等特点。     

基于可拓流模型和第三创造法的产品创新设计研究

结合可拓流模型和可拓创新方法中的第三创造法,研究了一种集成两种方法进行产品创新设计的一般步骤与流程.通过确定产品技术系统中的流,建立可拓流模型,识别有益流或有缺陷流;运用第三创造法对有缺陷流模型进行改进,获得改善产品缺陷的多种设计创意;利用该方法解决某熔融沉积式3D打印机的缺陷问题,生成多种设计创意,并通过优度评价方法...     

基于TRIZ理论的奶牛饲喂机器人创新设计

针对奶牛饲喂机器人在运行过程中车轮易卡草的问题,应用TRIZ理论得到了一系列创新设计方案.通过应用TRIZ理论中的系统组件分析反应饲喂机器人各组件之间的功能关系,并利用因果分析找出饲喂机器人车轮卡草的根本原因,为创新方案寻找入手点.利用TRIZ理论中的资源分析、技术矛盾分析、物理矛盾分析、物场分析、系统进化法则及各理论对应的工具求解创新方案,对创新方案进行综合评价并进行专利布局,针对短期功能改善和长期产品规划选择理想的创新方案.     

基于TRIZ功能裁剪法的养老护理床设计

将TRIZ理论应用于养老护理床创新设计,提出应用TRIZ功能裁剪法对初始设计进行改进的方法。针对养老机构对护理床的特定要求进行初始设计。运用组件分析、功能模型及功能价值分析等方法识别初始设计的不足,运用功能裁剪法进行分析和改进,得到针对初始设计问题的两个不同改进方案;将两个改进方案结合,得到最终的养老护理床设计方案。使用功能裁剪法可优化产品创新设计方案,提供多种改进的方向和思路,形成专利阵,为设计方案评价提供依据。     

港口鹤式起重机的创新设计

为解决起重机无法准确实现直线轨迹的问题,综合应用发明问题解决理论(TRIZ)和机构学理论,进行问题分析与求解。从系统的角度分析了港口鹤式起重机的结构及物~场模型间各元素间的相互关系,建立了双摇杆机构的ADAMS软件仿真;采用执行机构与计算机通信,确定了执行机构实现直线轨迹的核心技术,应用基于TRIZ中的冲突模块和标准解法进行了设计方案的选择、评价和修正,提出了实现港口鹤式起重机轨迹控制的原理解。     

基于问题求解的工艺创新设计研究

为了辅助工艺制定人员进行工艺创新设计,建立了一种基于问题求解的工艺创新设计模型。该模型以发现问题、分析问题、解决问题为流程,从获取工艺需求开始,利用任务分级规划的思想,分解工艺需求,结合TRIZ理论与约束理论中的当前实现树,寻求工艺设计中问题的本质,确定工艺冲突,然后应用TRIZ理论消除矛盾得到问题的原理解,并利用案例库的应用将原理解转化为问题的领域解,实现工艺创新设计。最后通过工程实例验证了该方法的有效性。     

TRIZ理论在AES/EBU传输系统问题分析中的应用

TRIZ理论起源于专利分析,对于二、三、四级的发明问题具有很高的解决效率。为了更好地理解与掌握TRIZ方法,本文以实际问题AES/EBU传输系统问题作为分析对象,对问题进行标准化描述,确立了问题模型,通过创新思维工具及问题解决工具,得到了6个解决方案,经过方案的比选,最终选择了最有价值的3个方案进行了验证,并制作了实物样机。实践证明,TRIZ方法能帮助工程师或开发团队锻炼创新思维能力、提高问题分析能力、提升问题解决效率,从而提升个人或团队竞争力,缩短产品或工艺的开发周期。     

产品创新集成模型建立及其评价实现

分析并描述了一种基于发明问题解决理论（TRIZ）和约束理论（TOC）的产品创新集成及评价过程模型;利用TRIZ工具对紫外光油烟机进行了专利分析及技术成熟度预测．同时,结合TRIZ冲突问题解决矩阵、产品功能结构建模、约束理论的当前实现树及冲突问题逻辑图表等方法,对紫外光油烟机进行了产品创新过程研究．依据所建立的产品形态学矩阵,并集成一种层次分析法与加权计分法的评价策略来评价所建立的模型,最终确定出最优的产品设计方案．