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...     

产品意象仿生设计中的耦合逻辑研究

为精准、有效地向用户传达产品的仿生意象,从生物本体入手,分析目标意象与产品属性间的耦联模式,提出产品意象仿生设计中的耦合逻辑研究方法。根据语义差分法(SD)获得生物目标意象,通过可拓层次分析法得到各目标意象的贡献度,提出主意象、次主意象及一般意象;结合生物造型,对主意象进行调研分析,确定待设计的仿生产品,结合可拓模型进一步建立生物意象与产品属性间的耦联关系;通过造型融合的方法形成意象仿生设计方案;利用模糊综合评价法对仿生设计实例进行评价,验证了方法的有效性。     

产品创新设计的可拓推理设计方法

为解决产品设计中的模糊不确定性问题,将可拓创新方法引入设计过程中,提出基于可拓变换及推理的产品创新设计方法。在建立产品设计知识表示模型的基础上,通过基元的转化和推理解决设计问题,并研究了产品设计的可拓变换和推理的一般原则。将可拓设计过程模型和可拓推理机制应用于产品的功能设计和色彩设计中,分别得到对应于产品功能设计和色彩设计的可拓推理设计方法及流程。该方法完善了产品创新设计方法体系,可为产品设计提供创新解决方案。     

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。     

基于公理化设计的产品方案设计可拓配置模型

针对具有多层次、多属性、创造性的产品方案设计配置,提出了一种基于公理化设计和可拓理论的复杂产品方案设计可拓配置模型。该模型通过设计实例建立复杂产品方案设计的公理化设计框架,从而对设计对象进行可拓变换、可拓数据挖掘并建立关联函数,提出了产品方案发散式可拓设计方法与蕴含式可拓设计方法,给出了产品方案设计可拓配置模型与算法实现过程。最后,通过实例对模型的有效性和可操作性进行了验证。     

基于逆向设计的产品可拓创意生成方法

为辅助设计人员进行产品创新设计,提高产品设计效率,借助逆向设计的思想,改进产品可拓创意生成方法,建立了一种新型的模型化与定量化相结合的产品创意生成流程化方法。根据逆向设计的思想界定新产品的整体设计目标,并建立目标的可拓模型,然后利用逆向分析方法,对实物的部件及其功能、结构进行数据获取,建立逆向分析过程中涉及到的实物部件、功能和结构的可拓模型。针对开发设计或变异设计,利用拓展分析方法、可拓变换方法和定量化的优度评价方法,生成多种新产品创意,进而解决产品设计中的矛盾问题,实现产品创新。形成一种新的产品可拓创意生成方法的一般步骤与流程,并将其应用于全自动装订机的创新设计中,得到多种有效的设计创意方案,验证了该方法的可行性,为产品的创新设计提供了新的思路与可操作的方法。     

可拓设计理论方法综述与展望

为了针对产品创新设计中的矛盾问题寻求最佳设计方案,提出一种可拓设计理论方法,该方法集理论、实践、科学、哲学和方法论为一体,具有设计目标清晰、冲突消解过程有序、方案输出结果满意等特点。通过分析比较发明问题解决理论、基于规则/实例推理、约束松弛、协商、回溯、可拓设计等常用于产品创新设计过程中的冲突问题消解方法,论述了可拓设计方法最大的特色在于模型化、形式化、定性与定量相结合,是一种智能化处理设计对象、设计系统的现代设计方法;系统介绍了可拓学和可拓设计的形成及相互关系、可拓设计的研究方法和设计原理,对可拓设计各步骤环节的研究现状进行了综述,论述了目前存在的不足及今后的发展方向与思路;阐述了可拓设计方法及其计算机实现的策略生成系统,对几种典型的可拓设计软件系统做了简要介绍;最后对全文进行总结,展望了今后的研究目标及需要解决的研究难点。     

基于可拓逻辑的产品族可配置规划研究

为更好地处理产品族可配置规划大量带有矛盾前提的知识,通过顾客需求获取、可拓变换和可拓聚类等方法来解决配置需求动态增加、配置阈值确定和冲突消解等三个问题,提出了基于可拓逻辑的产品族可配置规划模型.首先通过共轭分析法得到需求基元,建立需求与产品族结构特征之间的映射关系,利用町拓规则推理,从定性角度得到能够满足顾客需求的一系列产品.然后在需求基元图中,应用变换矩阵对需求基元加以变换,由顾客根据变换结果再次输出需求基元,与最初需求基元计算相容度,利用改进的遗传算法动态取得配置阈值来判断变换的可行性.最后,利用可拓聚类和聚类图理论实现产品族内部的稳定模块和可变模块的划分.该方法已应用于冰箱原型系统设计.     

基于工业设计视角的产品创新

随着人们生活水平的提高,更加关注产品的整体品质与造物之心,从而促进了产品创新模式的改变.工业设计在产品创新体系中日益发挥重要作用,不仅促进新思维产生、实现以人为本的设计思想,还能对产品进行统筹规划.为发挥工业设计的积极作用,需要建立适合创新思维的组织构架、完善设计资讯交流平台、重视以设计提升企业品牌价值,从而促进产品创新的发展.     

基于公理设计和设计关联矩阵的产品平台设计新方法

产品平台是产品族设计的核心内容,合理地构建产品平台是提高产品设计可适应能力的关键。以公理设计为指导框架,以功能需求分析为出发点,提出一种产品平台设计新方法。该方法借鉴Kano模型,从用户需求的角度,将产品功能要求分为基本功能要求、期望功能要求和附加功能要求;基于公理设计原理,将产品功能要求映射为产品设计参数,建立设计矩阵;通过分析设计参数与各类功能要求之间的影响,构建产品设计关联矩阵,利用可拓聚类算法对设计关联矩阵进行聚类运算,将实现产品族基本功能要求的模块定义为公用模块;在此基础上,通过分析设计参数的灵敏度来选择公共平台参数,利用聚类分析以规划它们在产品平台中的共享策略。通过电力液压块式制动器产品族的平台设计实例,验证了该方法的有效性和可行性。     

面向复杂产品的型号项目管理系统设计

面向航天器等复杂产品型号研制需求,分析复杂产品型号项目管理的特点,提出多级型号项目管理系统体系结构,以适应分布式协同产品研制需求。对面向复杂产品研制的型号项目管理系统进行了功能设计,给出了各子系统的功能设计方案。利用该系统,可以提高复杂产品研制项目的管理效率、降低管理成本、更新管理观念。     

基于绿色制造的产品多生命周期工程

通过分析绿色制造的产生背景和研究领域,引入了产品多生命周期工程这一新概念,并论述和介绍了基于绿色制造的产品多生命周期工程的体系结构、特征模型、涉及的主要技术内容、国内外研究现状及其实施战略途径。     

基于生物仿生的产品生态系统及进化

为分析特定环境下的产品进化问题,引入生态学的基本理论,建立一种产品生态系统基本模型。提出由产品个体、产品种群、产品群落、非产品因子和环境等因素组成的产品生态系统框架,并定义了这些系统的组成要素;在分析环境对产品作用特性的基础上,构建了产品的环境适应性和环境对产品的作用力模型,用以评价产品在特定环境中的生存状态和识别影响产品生存进化的关键因子,从而建立了产品生态系统基本模型。基于产品生态系统,设计了产品进化指示器模型,并以眼镜产品为例说明了指示器的应用。     

PDM中产品基线的应用研究

探讨了产品数据管理系统中产品技术状态管理方法,强调产品研发过程中的产品基线管理的重要性,突出技术状态中产品基线管理是产品多状态、多型号并存的基础,着重阐述了产品基线的标识方法、形成流程和管理方法等。     

论产品创新

初步探讨产品创新及其管理研究只是试图运用管理科学,系统论,生命科学及最新方法认手描述产品创新的结构和机理,揭示产品成长兴衰的生命规律,探索产品创新的投入,导向,组织,规划,绩效优化及控制的管理理论与方法,开发建立科学实用的产品创新管理理论体系。     

面向大批量定制的产品设计方法研究

面向大批量定制的产品设计是企业成功实施大批量定制的关键环节。介绍了 4种主要的面向大批量定制的产品设计方法 ,即在已有产品结构和模块基础上的产品配置设计 ;在已有产品结构和模块基础上 ,根据用户需求对模块的尺寸进行变化的产品变型设计 ;根据用户需求选择产品结构和模块的产品组合设计 ;用户需求变化较大时的产品创新设计。并对这 4种设计方法进行了比较。     

产品服务化研究综述

产品服务化为提高制造企业的整体竞争力提供了新方法。文章介绍了产品、服务、产品服务化的概念,并对产品服务类型进行了划分,对产品服务化模式下的产品服务系统进行了阐述。通过对产品服务化应用案例的分析,指出了当前产品服务化的应用范围,总结了企业产品服务化的转型模式,为我国制造业的发展提供借鉴意义。     

产品基因研究综述

产品基因(Product Gene,PG)是参照生物基因提出的关于机械产品遗传信息的概念,产品基因工程是生物基因工程思想在机械领域的应用.通过对产品基因文献的综合分析,从产品基因的概念、特点及相关操作等多方面,对产品基因理论研究和应用研究进行了分析总结,提出了自己的见解,并对产品基因进一步研究趋势进行了分析.     

支持产品全生命周期的产品数据框架研究

针对STEP标准中对产品全生命周期数据描述的不足，在对产品数据元模型以及基于元模型数据集成方法讨论的基础上，建立了产品构成模型和产品数据分类模型，在此基础上提出了支持产品全生命周期的产品数据框架，并通过一个具体的产品实例来验证此框架的可行性。     

大型复杂产品研制与生产的动态联盟模式

分析了大型复杂产品设计与生产的特点,以及动态联盟企业的分类及特点,在此基础提出了适合大型复杂产品设计、制造、批量生产与产品服务的分阶段动态联盟模式及其实施方案,并对动态联盟伙伴企业之间的投资和利益分配问题进行了探讨,最后用实际案例对所提出的模式进行了分析。