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．     

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。     

基于公理设计的集成模型及其应用

提出了一种基于公理设计(axiomatic design,AD)理论与发明问题解决理论(theory of inventive problemsolving,TRIZ)的集成模型.公理设计的优势在于流程分解,TRIZ的优势在于冲突解决.通过集成获得无耦合或解耦设计的创新方案,再比较方案的信息量,优选最佳方案.废旧沥青混合料加热装置设计的应用实例说明,所提出的方法能有效指导工程机械产品的方案设计.     

基于知识粒度的TRIZ在创新设计中的应用

为实现发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)中概念解到特定解的,从认知心理学角度分析产品创新设计问题的解决机理,提出一种多粒度多层次的知识组织模型,将设计知识按照TRIZ原理、功能、行为-流对、科学效应、领域五种属性进行标注,每种属性又包括概念、语义和事实资源三种层次结构,构建多属性多层次的本地知识库,为设计者提供本领域知识。此外通过语义本体推理和语义扩展从专利数据库和网络资源中获取近领域、远领域知识,在创新设计问题解决过程中推送给设计者,有利于激发设计者进行联想类比,支持其从不同粒度分析和解决问题。最后建立基于多粒度知识组织的创新设计问题解决模型和系统框架,并结合III型铁路扣件的概念设计示例说明该模型的应用。     

基于功能-行为-结构情景设计的未预见发现构造模型驱动产品创新

分析描述性设计和情景设计的两种方法。未预见发现(Unexpected discovery,UXD)是一种驱动产品创新的科学认知设计过程。在情景类比设计过程中,通过寻找UXD来实现产品创新设计。建立功能—行为—结构(Function-behaviour-structure,FBS)模型和UXD分析模块,将情景设计与所建立的设计模块有机地结合在一起,实现产品的创新。介绍情景设计与非情景设计对FBS和UXD的影响。水龙头与房门的情景类比实例,验证了情景设计用于产品创新是行之有效的。     

基于改进当前实现树的产品技术冲突确定方法

为解决直接利用发明问题解决理论确定产品技术冲突的困难,提出一种利用约束理论中改进的当前实现树来确定技术冲突的方法.在逻辑推理中引入逻辑正/负相关的概念,识别出当前实现树中技术冲突的存在形式,为后续利用发明问题解决理论工具求解冲突提供了技术支持.提出了一种改进当前实现树构建数据结构的邻接参数矩阵和进行技术冲突深度优先搜索的算法.利用MATLAB用户图形界面模块,实现了技术冲突深度优先搜索算法的可视化操作,并将上述方法及程序应用于紫外光油烟净化机技术冲突问题的确定与求解,获得了较好的效果.通过工程实例验证了所改进的当前实现树模型用于产品创新设计的可行性.     

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.     

基于约束理论的系统化创新思维方法

研究了约束理论(theory of constraints,TOC)和系统化创新思维方法(systematic inventive thinking,SIT)的基本原理,据此构造了基于约束理论的系统化创新思维方法模型,并针对该模型提出了基于上述的理论与方法集成模式的创新设计方法。该方法采用约束理论的当前实现树和冲突解决图表分析问题、定义冲突,并将分析结果用以辅助系统创新思维方法的重构。根据重构的问题选择系统化创新思维策略,从而选择并应用恰当的创新思维激励方法获得解决方案。最后通过实例分析,验证了该方法的可行性。     

基于QFD与TRIZ的汽车副仪表台设计研究

为了获得最佳的竞争优势,汽车公司需要持续更新产品。因此,汽车公司必须找到新的产品开发技术和设计方法,有效获取和满足消费者需求,从而创造性地解决问题,找到理想的解决方案。鉴于此,主要基于集成质量功能配置(Quality Function Deployment,QFD)和发明问题解决理论(Theory of Inventive Problem Solving,TRIZ),探讨汽车副仪表台的创新设计决策方法和解决需求冲突的技术,深入研究设计决策过程。     

基于TRIZ的二级类比概念设计研究

创新问题解决理论求解领域问题所得到的解及相应的设计实例作为类比设计的源设计,将创新问题解决理论过程转变为第一级类比过程,提出了其过程模型。将上述过程的结果作为情景,按基于情景的类比设计原理,提出了第二级类比过程模型。两级类比过程模型集成形成了基于创新问题解决理论的二级类比概念设计过程模型。该模型分为9步,不仅应用了创新问题解决理论标准化的问题求解过程及已积累的知识库,也能发挥设计人员的创新能力。上述模型已应用于国产圆网造纸机烘干部件的概念创新设计实例中,证明了该模型的有效性。     

TOC在TRIZ理论的冲突确定中的应用

介绍了TRIZ理论在产品创新设计中的应用，并指出确定冲突是有效应用TRIZ理论的前提，TRIZ理论本身对如何确定设计中的冲突未给出操作性强的方法。为了有效地解决此问题，将TOC方法应用到设计问题的冲突确定过程中，为产品设计中冲突的确定提供一个新的途径。最后以一工程实例说明此方法的实际应用。     

应用TRIZ的主动再制造绿色创新设计研究

针对主动再制造设计过程中的创新问题,提出一种应用发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的主动再制造绿色创新设计方法。将TRIZ技术冲突解决原理和环境化质量功能配置方法相结合,建立再制造设计参数与TRIZ工程参数之间的映射关联,在再制造设计需求驱动下进行零部件再制造设计改进。分析存在的主动再制造设计冲突,建立主动再制造绿色创新设计知识关联与提取机制,给出TRIZ物理冲突解决原理与知识集成的主动再制造绿色设计冲突消解方法,并从再制造性能、生命周期能耗及成本三方面进行主动再制造绿色设计评价,同时开发相应的计算机辅助设计系统。通过设计方法与工具研发,以期提高主动再制造结构绿色设计改进的效率和成功率。最后通过变速箱输入轴系零部件的设计案例验证了该方法的可行性。     

基于AD与TRIZ的产品创新设计研究

科学的设计方法是实现产品创新设计的关键。在分析比较AD（公式化设计）与TRIZ设计方法的基础上，提出了基于AD与TRIZ的产品创新设计模型。将TRIZ中的冲突解决理论运用于查找AD中的耦合源，通过重新定义功能参数、设计参数及设计矩阵，保证产品设计为非耦合设计或弱耦合设计。通过对打印机送纸机构的实例分析表明，运用该方法能快速得到创新的设计解。     

TRIZ理论在自冲铆接机框架设计中的应用

为了提高传统自冲铆接机C型框架的适应性,增大其应用领域,首先介绍了传统自冲铆接机C型框架,并分析了传统自冲铆接机C型框架的喉深有限、适应性差等不足。然后利用技术创新理论TRIZ对传统自冲铆接机C型框架进行分析,提出技术矛盾,利用冲突矩阵找到可行的解决矛盾的方法原理,对传统自冲铆接机C型框架进行了创新型设计。最后提出了一种喉深可调自冲铆接机框架。该框架操作方便,结构简单,可以提高自冲铆接机的适应性,同时结果表明技术创新理论TRIZ有助于产品的创新型设计。     

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理论的并行潜油螺杆泵的创新设计

对TRIZ理论（即技术创新理论）的主要工具及方法进行了分析和研究,并将其应用到螺杆泵的设计中。通过对目前电动潜油螺杆泵,特别是对其关键部件之一的联轴节存在的冲突的分析,运用TRIZ理论中的冲突矩阵,选择合适的推荐发明原理,解决了存在的部分矛盾。     

基于TOC与TRIZ的产品概念设计方法及应用

为有效地完成产品设计,提出了一种基于约束理论与创造性解决问题的理论矛盾分析的产品设计方法。该方法首先采用约束理论的当前实现树,发现产品设计中的关键问题,运用矛盾解决图对技术性问题进行分析,以确定产品设计过程中的矛盾,并采用创造性解决问题的理论矛盾分析形成解决方案,以解决矛盾,实现设计目标。最后,用一个汽车气囊设计的应用实例验证了该方法的有效性。     

基于发明问题解决理论的客户协同产品创新设计方法

为提高产品创新效率,提出了基于发明问题解决理论的客户协同产品创新设计方法。定义了客户知识生命周期和客户知识产品化的概念,建立了面向客户知识利用的协同产品创新框架。对所提出的基于发明问题解决理论的客户协同创新方法进行了研究。最后,建立了基于发明问题解决理论的客户协同创新设计原型系统,并以摩托车车架的创新设计过程为例讨论了所提方法的正确性和有效性。