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。     

协同产品创新中的创新客户重要度评价方法

针对协同产品创新中创新客户的重要程度评价问题,基于复杂网络相关理论,提出一种创新客户重要度评价方法。为表示创新客户及其之间的关系,建立了客户协同产品创新的无向加权网络模型;提出了以知识水平作为创新客户关联强度的量化指标,以删除创新客户节点前后的网络效率改变程度作为创新客户重要度的评价标准;在此基础上,分析了创新客户重要度的计算方法及步骤。以某完整协同创新任务为例,验证了所提方法的可行性和合理性。     

客户协同创新的内涵与概念框架及其应用研究

基于客户与专业设计人员在知识结构和创新技能方面的不对称性,提出了一种客户协同创新的产品创新模式,并进行了探索性的研究。首先给出了客户协同创新的定义及内涵,建立了一个指导客户协同创新的概念框架。在框架中,提出了技术激励的知识螺旋协同创新工作原理,建立了全域可重构的智能工作模型,用于描述客户协同创新的工作过程,提出了客户协同创新使能平台的主要功能结构。为验证所提出的工作原理及工作模型的有效性,给出了客户协同创新在日用陶瓷产品创新中的应用实例。最后对客户协同创新中有待探索的问题领域进行了分析,指出客户协同创新通过客户的深度集成和团队的协同工作来激发群体创造力,可广泛地用于具有高度创新性和市场主导力的新产品开发过程。     

客户协同产品创新系统鲁棒性分析与优化

针对客户等创新主体随机或蓄意中断与企业的协同关系等因素造成的客户协同产品创新系统结构崩溃、效率下降等问题,基于现有相关研究成果,提出基于复杂网络理论的客户协同产品创新系统鲁棒性分析和优化方法。分析了客户协同产品创新系统的复杂系统特性,并建立了其鲁棒性分析与优化过程模型;考虑客户协同产品创新系统鲁棒性的影响因素和方式,定义了其结构鲁棒性、性能鲁棒性及其度量指标,并提出随机失效和选择性攻击的客户协同产品创新系统鲁棒性分析方法;以逾渗理论和最优化方法为基础,建立了成本约束下的客户协同产品创新系统鲁棒性最优化模型和策略。以某手机制造企业为背景,通过应用案例验证了上述模型和方案的可行性和有效性。     

协同产品创新设计中基于层次知识匹配的冲突消解研究

为解决协同产品创新中的设计冲突,提出一种基于层次知识匹配的协同产品创新设计冲突消解方法。首先,建立协同产品创新设计冲突消解过程模型,分析基于层次知识匹配的冲突消解流程;其次,针对设计过程中冲突量大、难于决策的特点,运用粗糙集理论和方法对冲突进行约简并识别关键冲突;然后,针对层次知识匹配中产生的大量可行方案,将禁忌搜索与生物进化中的精英重组方法相结合,提出一种改进的禁忌搜索算法来优化求解;最后,通过某摩托车的协同设计实例验证了该方法的可行性与有效性。     

产品创新设计中基于本体理论的客户知识集成技术研究

为了支持产品创新设计过程的深入研究,针对客户知识在产品创新实践中的集成问题进行了研究.首先,根据产品创新活动的特点,建立了一种产品创新设计中的客户知识集成模型;其次,提出了基于"问题域-功能域"的客户知识转换方法,同时使用本体理论对客户知识进行建模,构建了包括客户创意、感性知识、客户需求、基本知识在内的客户知识概念本体树模型,实现了对客户知识的本体描述;随后,提出了用客户知识服务引擎来实现客户知识请求匹配的方法;最后,结合产品创新中客户知识集成系统的开发,对上述模型及方法进行了验让.     

基于进化潜力分析的产品低碳创新设计

针对当前低碳产品创新设计难以在设计早期识别进化潜力空间的不足,提出一种应用潜力分析与发明问题解决理论的产品低碳创新设计方法。构建功能—结构—特征的碳排放递归解算模型,并对低碳设计特征表达进行了研究。分析低碳产品演化需求类型及表达方式,基于环境化质量功能配置和粗糙集进行需求映射,通过进化潜力值提取低碳进化设计特征,并将其与发明问题解决理论创新法则、进化路线及设计知识相关联,给出产品低碳设计的进化方向和策略,从而支持面向产品更新换代的低碳设计。通过洗碗机产品的设计案例验证了所提方法的可行性。     

基于QFD／TRIZ的端子压接机创新设计

以客户需求信息为新产品开发的驱动力和根本依据,集成质量功能展开（QFD）与发明问题解决理论（TRIZ）在产品创新设计中的优势,提出了产品创新设计的过程模型,完成了从客户需求到功能实现的创新过程。通过端子压接机的创新设计过程验证了该方法的有效性和实用性。     

基于QFD/TRIZ的端子压接机创新设计

以客户需求信息为新产品开发的驱动力和根本依据,集成质量功能展开(QFD)与发明问题解决理论(TRIZ)在产品创新设计中的优势,提出了产品创新设计的过程模型,完成了从客户需求到功能实现的创新过程.通过端子压接机的创新设计过程验证了该方法的有效性和实用性.     

基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模

为解决多设计团队协同产品设计过程中设计知识共享和重用困难等问题,提出了一种基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模方法。分析了多设计团队协同产品设计的特点,建立了多设计团队协同产品设计工作模型,提出了多设计团队协同产品设计知识本体构建框架。以本体建模理论为依据,以机械产品协同设计为研究背景,利用分类和描述的思想方法对基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模过程进行了研究,包括设计知识的分类与概念抽取、设计知识的OWL描述以及属性定义。在此基础上,构建了机械产品协同设计知识本体模型。最后通过应用实例验证了该方法的可行性和有效性。     

面向客户参与设计的知识管理系统研究

提出了客户参与设计的概念，叙述了在此设计过程中客户、企业与知识管理系统的关系。提出了客户参与设计的知识管理系统的对称体系结构，并分析了客户与企业在结构中的异同点。说明了系统设计、实现采用的关键技术和工具。该系统的建立，为企业大规模定制生产的组织、实施和创新做好了设计和知识准备，更好的体现了客户个性化需要。     

客户协同设计中基于QTF的产品创新方案生成研究

综合运用质量功能展开、TRIZ和模糊DEA方法构建了客户协同设计产品创新方案生成过程框架模型,并给出其具体步骤;然后对其中的关键环节分别提出基于Web服务本体描述语言并按照概念型、规则型和实例型进行统一转换的方法,基于TRIZ工具的产品创新瓶颈问题求解方法及基于模糊DEA的产品创新方案评估模型;最后,以某型号电冰箱的产品创新方案生成过程为例,验证了提出方法的可行性和有效性。     

基于预处理小波神经网络模型的协同创新客户评价与应用研究

为了在协同产品创新中有效地识别和评价创新客户,提出了运用基于预处理的小波神经网络模型,对协同创新客户进行评价。在分析面向客户学习效应评价过程的基础上,建立了包括学习效应在内的,由五个方面构成的协同创新客户综合评价指标体系。运用粗糙集理论对评价指标进行预先处理,减少了冗余指标项,降低了小波网络的输入维数,采用迭代梯度下降法和逐步检验法确定小波网络结构,然后应用小波网络进行协同创新客户综合评价。应用结果表明了该评价模塑的有效性和可行性。     

客户协同产品创新中目标重要度的确定方法

为解决客户协同创新中目标重要度难以准确量化的问题,提出了一种创新目标重要度的确定方法。首先,构建了客户协同产品创新目标体系的基本框架,以保证创新目标的整体性与系统性;其次,提出了三阶定量分析方法,该方法融合了AHP与熵值法相结合的主客观赋权法、多粒度非平衡语义处理方法等,对目标重要度进行计算及修订。最后,通过某手机的客户协同创新设计实例验证了该方法的可行性与有效性。      

产品规划中基于不完全语义信息的顾客需求分析研究

顾客需求分析是产品规划的基础。针对顾客需求偏好信息模糊、不完备的特点,提出了基于残缺语言判断矩阵的顾客需求重要度确定方法。该方法首先充分利用个体的已知偏好信息对缺失信息进行合理推断,然后通过信息集结获得群体偏好信息,进而揭示顾客需求的相对重要性。实例研究证明了该方法的有效性和易操作性。     

归并请求模式及其在客户协同产品创新平台中的应用

为提高客户协同产品创新设计平台资源并发访问的性能,提出了一种归并请求的并发请求处理模式。首先,分析了客户协同产品创新设计的原理,构建了创新平台工作网络拓扑结构框架;然后,提出了客户协同产品创新设计平台的归并请求模式及基于Java多线程同步和加锁机制的归并请求求解算法,并将该模式应用于面向对象的程序设计语言,形成实用且扩展性良好的可重用模块。最后,通过仿真实验对该模式进行了性能测试与分析。实验结果表明,在并发请求数明显增加的情况下,该模式能较大幅度提高平台并发访问的性能。     

基于用户需求分类的同步多产品设计方法

针对模糊聚类分析法在大规模定制中处理用户需求时,忽略用户需求与产品质量特性之间联系的问题,提出了基于Kano模型用户需求分类的同步多产品设计方法.通过Kano模型对用户需求进行分类,将用户需求按不同需求类别和需求权重重组成多类具有不同功能属性的产品需求组,再利用质量功能展开来实现用户需求的转换,使产品设计过程从需求空间向设计空间映射,实现同时对多类产品进行设计.以洗衣机的产品设计实例演示了该设计方法.