基于TRIZ与AD的海草夹苗机械手概念创新设计及可靠性研究

利用发明问题解决理论(Theory of innovation problem solving,TRIZ)与公理设计(Axiomatic design,AD)的集成技术,建立了基于两者的概念设计过程模型。首先,在约束条件下,运用TRIZ和AD来完成产品功能-结构的映射,构造并求解出其原始的设计矩阵;然后,基于公理化设计理论判断原始矩阵是否耦合,若不是耦合矩阵则产生创新方案,若是耦合矩阵,则利用TRIZ工具集将实际问题转化为TRIZ标准参数,以达到消除耦合的目的。为了验证海草夹苗机械手设计方案的可行性,利用ADAMS将优选的方案进行虚拟仿真。最后,利用加权线性响应面法,对夹苗机械手关键零部件进行可靠性分析,以求出相应的可靠度值,该值验证了设计结果的可靠性。     

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.     

集成TRIZ的机加夹具方案公理化设计

目前在制造企业中,机加夹具方案设计多依赖于设计者的经验,对已有夹具实例的重用度不高,整个方案设计过程缺乏科学的理论框架作为指导。针对该问题,将公理设计(AD)理论和发明问题解决理论(TRIZ)相结合,提出了集成TRIZ的机加夹具方案公理化设计方法。在构建机加夹具多级实例库的基础上,设计了机加夹具功能-结构分解与映射算法,将夹具方案生成过程转化为基于功能需求检索多级夹具实例的过程,从而可快速生成机加夹具初始方案,之后运用AD独立公理对初始方案进行耦合性分析,确定存在耦合的夹具功能;通过构建机加夹具方案设计属性与TRIZ冲突矩阵39个工程参数之间的关联表,将耦合夹具功能快速转化为TRIZ工程参数,并运用TRIZ冲突消解工具解决机加夹具方案中的功能耦合问题;提出了基于模糊信息公理的机加夹具方案评价方法,分别计算定性和定量的夹具评价指标的信息量,为夹具方案的优选提供科学的决策依据。最后以某航空发动机机匣铣削夹具的方案设计为例,验证了所提方法的有效性和可行性。     

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。     

应急救援车概念创新设计中的QFD_TRIZ_AD集成方法

介绍了质量功能展开(QFD)理论、发明问题解决理论(TRIZ)、公理设计(AD)理论的基本原理和特点,分别针对其在工程应用中的不足,建立了基于QFD_TRIZ_AD的集成过程设计模型.首先,基于客户调研需求,利用QFD构建了用户需求与功能需求的质量屋模型,借助TRIZ标准解法解决了矛盾冲突,得到基于功能需求的初步概念设计模型.其次,基于AD理论将QFD功能需求映射为技术参数,得到设计矩阵,并判断矩阵是否耦合,若非耦合矩阵则产生创新方案,否则利用TIRZ工具箱进行解耦,以达到消除耦合的目的.最后,通过基于PRO/E的概念设计和虚拟演示,验证了设计方案可行.     

河北工业大学

河北工业大学创新设计研究所是国内较早定位于产品创新设计领域的研究机构之一，在发明问题解决理论（TRIZ）、公理设计（AD）、质量功能布置（QFD）、普适设计方法学（P＆B）及设计理论集成，平台及家族产品设计、软件工程等研究方向都建树颇丰。研究所在TRIZ理论研究与应用方面处于国内领先地位，已出版以TRIZ为核心的创新设计理论专著两部，     

集成AD与TRIZ的消防头盔创新设计方法

为快速有效地解决防护类产品中如何保证功能独立性的问题,通过AD与TRIZ理论的集成,研究产品创新设计的方法。以AD框架型设计流程为主线,利用TRIZ分离原理、发明原理等工具来化解方案映射过程中所出现的矛盾冲突,并将TRIZ中的功能分析工具运用到解决耦合性问题的功能组件分析中,最后结合AD信息公理评价方法进行方案筛选,进而建立两者集成的产品创新设计模型。将该模型用于消防头盔方案设计中,验证了方法的可行性及合理性。     

集成TRIZ冲突解决原理的公理设计模型与应用

提出了一种基于公理设计(Axiomatic Design)理论与发明问题解决理论(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机械产品的方案设计.     

基于AD和TRIZ的产品优化设计研究与应用

以TRIZ理论作为分析工具,应用AD公理创建设计模型的整体框架,将AD公理和TRIZ理论相结合实现优化设计的目的。利用TRIZ的进化理论、矛盾分析和物-场分析工具,完成功能域、物理域及设计矩阵的构建。应用信息公理和模糊综合评价法对设计方案进行评价。     

基于TRIZ和AD的集成创新设计模型及其应用

结合TRIZ理论和AD理论的优势,建立了面向功能的新产品集成创新设计模型,以AD理论的产品设计流程为主线,由用户域映射得到产品的功能域,优先应用功能导向搜索查询、类比其他领域的产品工作原理、结构及效应,以TRIZ的最终理想解(IFR)及进化法则指导AD的功能分解,应用TRIZ工具进行解耦设计,并应用AD信息公理进行方案评价筛选。基于该模型进行了秸秆粉碎成型一体机的创新概念设计,验证了模型的可行性。     

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.     

河北工业大学

河北工业大学创新设计研究所是国内较早定位于产品创新设计领域的研究机构之一，在发明问题解决理论（TRIZ）、公理设计（AD）、质量功能布置（QFD）、普适设计方法学（P＆B）及设计理论集成、平台及家族产品设计、软件工程等研究方向都建树颇丰。     

河北工业大学创新设计研究所

河北工业大学创新设计研究所是国内较早定位于产品创新设计领域的研究机构之一，在发明问题解决理论（TRIZ）、公理设计（AD）、质量功能布置（QFD）、普适设计方法学（F＆B）及设计理论集成、平台及家族产品设计、软件工程等研究方向都建树颇丰。     

使用AD和TRIZ的平面度检测装置的概念设计

公理设计(AD)和TRIZ是概念设计的重要方法.为了解决生产线在线使用的检测装置存在的问题,提出了综合应用公理设计和TRIZ理论对检测装置进行重新设计.其中应用TRIZ解决设计的冲突问题并给出了新检测装置的框架模型;应用公理设计对新检测装置进行了概念设计.新检测装置的概念设计具有检测效率高、作业强度低以及使用范围广等优点,满足了生产线的要求.     

公理设计下基于系统创新思维的解耦方法

公理设计(Axiomatic design, AD)的独立公理要求保持功能需求间的独立性,但未提供相应的解耦策略,需要研究一种有效解耦方法以克服该瓶颈。首先深入研究和分析AD和系统创新思维(Systematic inventive thinking, SIT)在理论层面上的关联性和一致性,据此构造出AD下基于SIT的解耦模型,针对该模型提出一种新的基于SIT的结构化解耦方法。该方法首先采用AD框架的功能域和物理域之间Z形层级分解映射处理设计问题;然后在规划设计矩阵识别出耦合功能的基础上,采用SIT模式描述耦合问题,从而选择恰当的SIT策略,选择并应用创新思维激励技术获得该耦合问题的保持原技术概念的解决方案;最后根据简单语句描述的方案选择新的满足独立公理的设计参数,将关联的功能需求完全解耦。该方法能够避免耦合度度量、参数优化及替代技术概念的寻求等复杂措施,从一个全新的角度来处理工程设计中的耦合问题。冲水振动和噪声问题实例说明和验证了该方法。     

叉车液压系统集成设计方法研究

概念设计阶段的各种设计方法如公理设计法、可拓学方法、TRIZ等都有其优势,又有其局限性,在实际设计中应将各种设计方法集成起来解决设计问题.以叉车液压系统设计为例对此思想进行了介绍.根据公理设计中的独立公理进行了初始概念设计,根据信息公理进行了有关元件集成.利用TRIZ及可拓学方法分析设计存在的矛盾和冲突并加以解决,完成最终的方案设计.     

基于TRIZ与AD的螺旋压榨脱水机创新设计及验证

针对螺旋压榨脱水机螺旋叶片和螺旋轴基于经验设计、没有科学合理的设计标准导致设计过程复杂又难以满足设计目标的问题,提出一种应用发明问题解决理论(Theory of the Solution of Inventive Problem,TRIZ)和公理设计(Axiomatic Design,AD)的集成技术创新设计方法。建立关键设计参数与TRIZ技术参数之间的联系,基于公理设计两个核心评判标准的概念,在脱水机处理能力的需求驱动下进行螺旋结构和关键尺寸设计。基于湍流耗散理论(Turbulence Eddy Dissipation)建立脱水机流体域并绘制不同转速下的湍流耗散曲线,分析曲线得到最佳螺旋转速为2 r/min,并以此最佳螺旋转速为基础进行螺旋脱水机流体域内的压力分布和密度变化曲线分析。结果表明基于TRIZ与AD的集成设计方法满足污泥处理能力和脱水目标要求,压榨之后的污泥含水率低于85%。     

AD与TRIZ理论结合在新型立体车库概念设计中的应用

通过对公理设计理论(AD)和发明问题解决理论(TRIZ)的主要内容进行分析和研究,指出在概念设计中二者各自存在着一定的局限性和二者之间存在互补性。利用二者在概念设计中存在的互补性,建立了概念设计过程模型,总结提出AD理论中耦合问题的4种分类属性,根据不同的属性分类,用不同的TRIZ工具进行解耦合。最后应用此概念设计模型创新性地设计和试制了一种新型立体车库样机,表明了此概念设计过程模型应用的可行性。     

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．     

基于TRIZ的可拆卸连接结构设计研究

针对绿色设计中可拆卸设计问题,提出运用TRIZ冲突解决原理和TRIZ物质—场分析原理进行产品零部件间连接结构的可拆卸设计。通过构建连接结构可拆卸属性与新TRIZ冲突矩阵48个工程参数之间的关联表,并建立连接结构的TRIZ物质—场模型,分别给出了利用TRIZ冲突解决原理和TRIZ物质—场分析原理进行可拆卸设计的两种方法,以提高产品零部件的可拆卸性能。设计实例证明了方法的可行性。