基于TRIZ和公理设计的公共文化设施冲突管理模型

为了识别和研究公共文化设施管理中存在的矛盾冲突,把TRIZ创新工具和公理设计理论相结合,利用独立公理分解公众需求和现实约束之间的矛盾,再使用基于公共文化设施技术参数的TRIZ工具寻找解集,依据信息公理对可选方案进行评价筛选,有效解决了天津文化中心美术馆空置率高、图书馆空间利用率低等实际问题。该方法有效弥补了TRIZ理论在寻找最优解时低效的缺陷,为公共文化设施冲突管理提供了新的思路。     

基于公理设计的产品设计解耦方法

针对利用公理设计理论进行产品设计时存在的很多耦合问题,综合应用公理设计理论与创新问题解决理论,提出利用创新问题解决理论中的矛盾矩阵来解决公理设计中耦合问题的一般方法,并通过打桩机的解耦设计对这一方法进行说明。     

基于可拓学模型的产品创新设计方法

阐述了可拓学的物元模型和菱形思维方法,并分析了可拓学应用在产品创新设计中的可行性。介绍了TRIZ方法,比较了TRIZ与可拓学矛盾解决方法的不同。将TRIZ与可拓学方法相结合,应用于产品创新设计中,形成了基于可拓学模型的产品创新设计方法,并通过创新设计实例验证了该方法。     

开放式结构产品的模块规划

 产品的多元化和市场竞争使客户对产品的个性化需求不断增加,传统的产品结构难以满足低成本和个性化的需求．开放式结构产品使得产品既拥有大批量定制的优点又能满足客户个性化的需求．开放式结构产品将产品的模块分为通用模块、定制模块和个性化模块．模块划分和模块类型规划是开放式结构产品设计的重要步骤．针对开放式结构产品的设计,提出了一种以公理设计为分析框架、以质量功能展开（QFD）为基本模型的模块划分和分类方法．该方法采用公理设计建立功能需求与概念结构之间的映射关系,通过分析概念结构之间的功能、空间和信息流关系建立了设计关联矩阵,运用系统聚类法对设计关联矩阵进行聚类模块划分,利用QFD规划产品中零部件的类型并建立模块类型规划准则,最后根据零部件类型确定了开放式结构产品的模块类型．应用所提出的方法对玩具喷漆机进行了模块规划,得出了开放式结构玩具喷漆机的结构方案,验证了该方法的有效性和可行性．     

基于公理设计的车间调度算法研究

车间调度问题是典型的NP难题,也是一种完全耦合的复杂系统.基于公理设计思想对车间调度系统进行了解耦设计,给出了相应的解耦思路及解耦矩阵,提出并实现了一种车间调度算法,并对算法的复杂性进行了分析.以实际车间生产调度作为研究对象,针对实际生产中零件紧急程度不一的情况,为待加工零件赋予不同的权值,并优先考虑调度加工工时较长的零件;采用以解耦设计为总目标,在满足约束条件的情况下,尽量优化压缩加工时间.对算法的复杂性进行了分析,该算法属于三次多项式复杂级,较优于一般的算法.通过2个实例计算和对比,验证了本算法的实用性和有效性.     

基于公理设计的工业机械手设计方案评价研究

基于公理设计理论,结合工业机械手常见的设计方案组成元素,建立了工业机械手概念设计方案评价模型,实现了对工业机械手概念设计方案组进行评价并得到最优方案的推理过程.基于以上方法开发了原型系统,并以典型的工业机械手设计方案为例进行评价,验证了该理论和方法的可行性.研究表明,本文提出的基于公理设计的方案评价方法有利于设计过程的优化,其推理过程的形式化描述,便于计算机的表达和操作.该方法为工业机械手设计过程的优化做了一些有益的探索.     

文化传承视角下键盘文创产品的设计研究

目的 通过深入了解中国传统文化,再次创新文创键盘设计,设计一款具有中国文化特色,满足方便携带需求的键盘.方法 以键盘产品为研究对象,分析文创产品的设计现状.以竹简的造型和材质为基础,从中提取传统文化元素,结合键盘的艺术形式与传承价值的联系,导入QFD理论原理构建质量屋并对用户需求进行分析,将其转化为用户对键盘设计的需求产品,结合TRIZ理论中的39个工程参数,利用TRIZ理论的40个发明原理解决用户需求与产品技术之间的矛盾.结论 通过对文创产品"便携键盘"的分析,证实QFD与TRIZ理论对此设计领域具有一定可行性,能够掌握用户需求趋势和方向,有效提高设计师的文创产品设计效率.     

基于公理设计理论的FMS优化配置研究

针对FMS优化配置问题,运用公理设计理论对FMS优化目标进行分层分解,将原来复杂的配置问题分解成由若干个模块构成的简单配置或策略,解除了决策变量之间的耦合关系,构建出基于公理设计的FMS优化配置框架,为寻找最优解和开发原型系统打下了基础。     

基于公理的机械产品设计

公理设计是机械设计理论中的一种,本文介绍了在公理设计理论指导下的机械产品设计。     

基于公理设计的可重构制造系统设计

可重构制造系统是面向客户定制的一种新的制造模式.先阐述了可重构制造系统的概念及其特点,并对目前关于可重构制造系统的设计研究进行了总结.然后,以快速响应市场变化为目标,提出了基于公理设计理论的设计方法及设计步骤,对可重构制造系统进行设计,降低了设计的复杂性.层次化设计和分解方法保证了在设计过程中以适当的顺序做出合理决策.最后给出了可重构制造系统的工作流程图.     

基于QFD-TRIZ的电热水器设计

目的 为明确电热水器产品功能要素与需求要素的对应关系,提高电热水器用户的使用满意度。方法 通过构建QFD与TRIZ的集成设计模型,使用亲和图筛选分析顾客需求,利用QFD整理顾客需求权重并构建质量屋,从而明确关键设计要素;通过TRIZ分析方法判断了质量屋中的矛盾类型后,将设计要求转换为与工程要素间的矛盾,并利用阿奇舒勒矩阵中相应的发明原理,提出了解决矛盾的方法。结果 通过模糊综合评价法筛选最优设计方案,最终的评估结果表明新的设计方案满足了实际市场用户需求的目标问题优化。结论 从用户被动发现产品零部件寿命耗尽转换为产品信息主动提示,并具备辅助用户操作的结构,提升了用户需求与产品功能的匹配度,可见质量功能展开理论与发明问题解决理论的集成设计方法对产品概念设计阶段的重要性,为之后的室内智能家电设计研究提供了参考。     

基于AHP/QFD/TRIZ理论的可伸缩式餐桌设计

目的 为丰富餐桌的应用场景,改进传统餐桌工作原理,扩充其使用功能,满足当代人多样化需求,设计一款可调节面积的伸缩式餐桌。方法 采用调研访谈法总结出用户需求类别,利用AHP层次分析法算出用户各项需求权重;利用QFD质量功能展开将用户需求转化为技术需求,并得出矛盾冲突;利用TRIZ创新理论的分离原理与矛盾矩阵,从40个发明原理中找出解决技术矛盾与物理矛盾的最优方法,最后得出理想方案。结果 通过整合AHP、QFD、TRIZ等理论模型,将之付诸于可伸缩式餐桌设计开发流程中,设计出了一款伸缩式餐桌,进一步验证了该套设计流程的科学性与合理性。结论 该套设计流程可为产品设计与开发提供参考思路。     

基于AHP/QFD/TRIZ集成理论的书柜设计方法

目的 为了解决不同用户情感需求下的设计矛盾,提高用户综合满意度,优化传统模块化书柜设计,提出一条基于AHP/QFD/TRIZ集成理论的书柜设计方法。方法 首先,利用文献研究法与市场调查法收集筛选出用户需求并利用KJ法进行归纳,利用AHP层次分析法建立情感层次模型并计算需求权重;其次,利用QFD将用户需求转化为对应的技术特征,计算出其重要度并得出5条矛盾冲突;再次,利用TRIZ理论中的物理冲突与技术冲突,筛选出与5条矛盾冲突相对应的最佳发明原理;最后,制定书柜设计策略,进行整体的模块单元分类与重组,将初步方案细化后得到最终产品设计方案。结论 通过AHP/QFD/TRIZ集成理论的设计流程,高效、科学、逻辑地解决了用户综合情感需求问题与设计矛盾,该方法为其他类似产品设计提供了参照思路。     

基于改进型功能方法树的公理化设计

分析了公理化设计在产品设计中的应用现状,指出现有公理化设计的两大不足：不能提供从功能域到物理域具体的映射实现手段和公理化设计不能支持这种经验性设计行为．针对公理化设计中存在的不足,提出基于改进型功能方法树的公理化设计方法的框架模型：以设计知识库为基础,建立改进型功能方法树,并以此为依据促成公理化设计的功能需求与设计参数的分解与映射,实现公理设计中功能与结构的同步演化;最后,通过自动化糖果包装机设计为例验证了该方法的可行性．     

面向即时定制的产品设计矩阵研究

将顾客对产品的定制需求分为三类:与或型、连续变量型和离散变量型,并在产品设计矩阵中引入定制因子的概念进行描述,从而建立定制产品在功能域中的功能需求和在物理域中的设计参数之间的映射关系.同时,通过定制因子对应的设计参数和其它非定制设计参数的集成,实现了定制产品的逻辑模块和物理模块的无缝连接.在满足公理设计的基础上,产品设计矩阵中的定制因子能否独立于其它元素,成为产品定制维度瓶颈的判别依据.通过比较汽车和房屋的个性化涂色案例证实了将定制因子引入设计矩阵中的可行性和应用潜力.     

公理化设计在Raz-Kids平台中的问题研究

目的对Raz-Kids平台的应用进行公理化设计分析,验证其设计合理性并提出改善性意见。方法通过公理化设计原则对平台的功能需求、设计参数进行相关性分析,用UCINET分析出各变量之间的关系,找出权重变量,进一步分析其合理性。结论 Raz-Kids平台的部分设计符合公理化设计,平台存在着不同程度的问题。解决优化这些问题会使该平台得到更好的发展,也为以后的软件设计提供新的设计分析方法。     

公理化设计与TRIZ的比较研究及其集成模型

摆脱设计对经验的依赖，探索以科学原理为基础的设计理论是设计方法学的研究热点。公理化设计理论和创新问题解决理论是基于科学的设计方法学，近年来已得到设计界的高度重视。分析比较了两种理论的内在联系和区别，以此为基础建立了产品概念设计过程集成模型。给出了应用案例，验证了模型的有效性     

Axiomatic Design of Micro Quartz Rate Sensor

Quartz rate sensors (QRS) made out of one single piece of quartz crystal are inertial devices which can be used for general rate control, stabilization, automotive and aerospace/defense markets,etc. The mechanical design of the QRS has been investigated based on axiomatic design. The axiomatic design matrix of the mechanical structure of Coriolis Vibratory Gyroscopes (CVG) has been proposed. The mechanical function of QRS is divided into three Function Requirements ( FR ) , i. e. , FR1 is the drive mode, FR2 is the sense mode, FR3 is a coupled connection where the Coriolis force can couple the two modes with a term proportional to the rotational rate. A new QRS which is easy to be fabricated has been put forward. Furthermore, the new QRS indicated that the axiomatic design is a help to functional design of products.