支持产品平台创新的知识分类及其本体建模研究

产品平台创新和升级是实施大批量定制过程中保有和提升产品自主创新能力的瓶颈问题之一,对相关知识的组织、管理和应用在这一过程中起到不可替代的作用。首先分析了产品平台创新层次及其特点,给出了产品平台创新过程。分析了产品平台创新过程中的知识需求,并归纳了其知识分类体系。最后结合驱动桥领域,从本体类定义、属性定义和实例构建3个方面构建了知识本体模型。研究结果表明,该方法有效地支持了驱动桥产品平台创新知识分类管理,保障了创新过程。     

TRIZ理论在产品创新设计中的应用

全面分析了制约创新设计的4个因素:有限的领域知识、心理惯性、设计方法及技术风险。与其他创新设计方法相比,发明问题解决理论(TR IZ)对于全面支持创新设计有更好的效用。将TR IZ理论的问题解决工具分为“知识库”工具和“分析”工具两大类,系统研究了TR IZ理论解决问题的程式模型。运用该模型可实现结构化的产品创新设计过程,克服制约因素的阻碍作用。最后通过一夹具设计工程实例,说明TR IZ理论对产品创新设计的有力支持。     

集成环境下创新产品进化设计技术研究

从创新性与重用性相结合的角度探索集成环境下创新产品设计概念和设计过程的发展规律,系统地提出了基于语义单元的创新产品进化设计理论和方法,深入地研究了产品运动进化设计、装配进化设计、结构进化设计和重用进化设计中的关键技术,并结合企业具体应用,将上述理论应用于实际产品开发中,取得了良好的效果。实例研究结果表明,该设计方法可使设计者更直观自然地在高层次的语义层上表达产品设计信息,实现了对计算机辅助创新设计的支持。     

产品创新度研究评述

产品创新度是量度一件新产品的创新程度的变量。产品创新度由不同观点衡量的产品新颖度维度组成,是用于构建产品创新策略、解释创新现象的重要概念。梳理了国内外近年在创新测度方面的研究成果,指出中国的产品创新研究侧重探求企业的特征和业绩对其创新能力指标的影响,缺乏基于产品创新度的企业创新业绩变化研究,不足以支持管理者制定产品创新决策。最后提出了以产品创新度为基础的创新管理研究路线。     

产品创新度研究评述

产品创新度是量度一件新产品的创新程度的变量.产品创新度由不同观点衡量的产品新颖度维度组成,是用于构建产品创新策略、解释创新现象的重要概念.梳理了国内外近年在创新测度方面的研究成果,指出中国的产品创新研究侧重探求企业的特征和业绩对其创新能力指标的影响,缺乏基于产品创新度的企业创新业绩变化研究,不足以支持管理者制定产品创新决策.最后提出了以产品创新度为基础的创新管理研究路线.     

基于模板理论的计算机辅助创新平台研究与开发

在介绍模板理论的基础上,提出基于模板理论的计算机辅助创新方法,并构建开发了计算机辅助创新软件的各功能模块。可以帮助产品开发设计人员在产品概念设计过程中高效地提出产品创新方案,同时提高企业的新产品开发能力。     

基于集成化产品和过程开发的企业运营模式研究

在经济与科技全球一体化的今天,产品的开发和创新是企业获得可持续盈利能力的保证.企业如何有效的开展创新,并提高效益,成为一个关注的焦点.集成化产品和过程开发模式是将并行工程应用于研究开发工作的一种管理策略,为企业创新提供了一种新的思路.首先介绍了集成化产品和过程开发模式的基本内涵,然后分析了其在企业界的成功案例,最后构建了基于集成化产品和过程开发的企业运营模式,旨在为企业有效开展集成化产品和过程开发提供一种行之有效的思路和方法.     

FBS模型中行为与结构创新的商空间表达与实现

提出一种能够支持专利技术再创新的方法,对于提升我国机电产品的快速创新开发能力具有重要的现实意义.考虑基本结构的多功能属性,用粒度更细的基本操作表达功能-行为-结构(Function-behavior-structure, FBS)模型的功能元和基本结构的行为,以商空间理论作为数学工具,建立创新增强型FBS功能分解与结构匹配的商空间模型.功能层的保序划分或分层递阶划分实现了行为层创新;基于等价关系的结构层划分实现了结构层创新.实例表明,通过结构层和功能层的创新、匹配,能够用较少的简单基本结构的组合匹配原设计问题的总功能.因此,该方法可以有效地支持专利技术的再创新设计.     

协同产品创新中的创新客户流失预测模型

为了降低创新客户流失对协同产品创新过程及企业造成的损失,在协同产品创新中有效识别具有流失倾向的创新客户,提出改进的代价敏感学习支持向量机创新客户流失预测模型。在分析创新客户流失预测特点的基础上,提出创新客户流失预测研究框架;针对传统分类算法大多以预测精度为目标、忽略创新客户流失误分类的代价和数据集非平衡性的问题,建立了基于改进代价敏感支持向量机的创新客户流失预测模型。通过应用结果表明了该预测模型的有效性和可行性。     

面向人机协同的机械产品创新设计研究

机械产品创新的核心在于构思产品的创新概念。产品概念设计决定性地影响后续的产品详细设计、产品生产开发、产品市场开发以及企业经营战略目标的实现。论文采用理论研究与实际应用相结合的方法,围绕机械产品创新设计的相关理论、关键技术、实施方法等进行研究,并且在研究过程中吸纳目前国际上对创新设计的最新进展。     

基于共享智力模型的复杂产品协同创新平台研究

复杂产品的创新是一个知识融合型协同创新设计过程。本文从复杂产品协同创新设计的特点出发,在协同设计和创新设计理论和技术的基础上,引入认知科学的相关研究成果,提出了由复杂产品协同创新设计过程模型、设计思考过程模型和设计认知对象模型等三个部分构成的可进化共享智力模型,用于对协同创新过程以及创新过程中所使用的显性和隐性知识进行建模。并对支持显性知识融合的设计对象模型协同进化方法和支持隐性知识融合的设计思考过程协同建模方法进行了深入的讨论。最后提出了基于共享智力模型的运载火箭总体设计协同创新平台的体系结构。     

面向创新设计的专利知识库系统研究

专利作为知识的重要组成,是创新设计的重要资源.为了能够给创新设计提供有效的知识支持,从功能、结构和作用原理三个方面研究了专利信息的获取方法和规范描述,进而构建了专利知识库,同时,利用本体的语意检索功能为专利知识库构建了一个有效的检索模块,由此产生了完整的专利知识库系统.该系统对支持设计者进行产品创新具有较大的实用意义.     

模块化产品族演进创新方法研究

针对当前产品族动态演进机制和系统化创新方法研究的不足,提出模块化产品族在技术层次上的创新演进方法。通过构建产品族的需求—功能—技术(Requirement-function-technology,R-F-T)映射关系模型,分析当前模块化产品族的技术状况,并通过GM(1,1)模型预测模块化产品族的未来技术重要度情况;在企业内部数据的支持下,通过对模块化产品族初始问题的分析,集成应用创新思维通用理论和传统TRIZ(OTSM–TRIZ)的问题流网络(Problem flow network,PFN)技术识别并解决产品族中多个冲突问题;在技术重要度预测和新功能模块—技术关联矩阵(Function module-technical matrix,FMTM)的基础上,以平台比率为依据,通过计算概念化产品族中功能模块的多样性程度,获得概念化产品族规划方案。对小型轮式装载机产品族进行了实例分析,并验证了该方法的有效性。     

基于TRIZ理论的制动器创新优化设计

以制动器的创新设计为例,描述了利用TRIZ理论解决产品创新设计问题的一般过程。介绍了TRIZ理论的概念和体系结构。利用TRIZ理论指导制动器的创新设计过程,从用途、原理、重量、安装要求等方面着手,说明了如何将实际问题抽象为工程技术参数、如何划分优化参数与恶化参数以及二者之间的矛盾;重点阐述了矛盾矩阵和40条创新原则在设计过程中的具体应用方法,最后得出一种结构简单紧凑、安装使用方便、既可提供阻尼力矩输出、又可提供阻尼力输出的制动器。     

融合认知心理学的产品创新设计方法研究

根据产品设计的特点,会聚了认知心理学、信息技术和设计理论,建立了产品创新设计的创造力定性模型;分析了产品创新设计创造力的关键属性、创造性思维模式和计算机支持工具,提出了提高产品创新设计创造力的方向和方法。根据认知过程,对设计问题进行定义和表征,并采用不同的策略进行创新设计,建立了系统化的人机交互创新设计方法。在此基础上,建立了一个初步的原型系统。     

产品知识模块本体的构建

对产品知识模块本体进行定义,并给出其内涵;提出了产品知识的模块划分思想,即从产品、部件、零件及零件特性等几个层次上采用结构模块方法对产品知识进行模块划分,并给出产品知识模块的正规化处理方法;对产品知识模块本体建模语言的选择及产品知识模块本体的维护等内容进行描述;给出了产品知识模块本体的构建过程,该过程包括产品知识的领域选择、模块划分、本体元素确定、本体语言选择、模块本体构建和动态本体进化等6个方面,并以实例说明该过程.     

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。     

机床产品创新的概念和趋势

从机床与过程的相互作用出发,阐述了机床产品创新的概念,指出刀具材料是机床发展的推动者,新需求是机床创新的拉动者.继而从以人为中心的观点探讨了机床与人和环境的关系.最后描述了机床产品不连续创新的特征和案例,机床产品创新不是孤立的事件,其形成机制和过程呈现出与生物进化类似的路径依赖特征.     

基于技术杂交的一类产品技术集成创新设计

技术集成创新是近几年来企业应对激烈竞争而产生的一种新的创新模式。针对技术集成创新理论研究中存在的问题,从产品进化资源的角度提出技术杂交的概念,分析产品技术杂交的原理,将产品技术杂交分为牵引杂交和竞争杂交两类。借鉴生物杂交过程中的基因重组思想,提出技术基和技术基重组的概念,研究技术基的表达和获取方法,以及技术基重组过程中的基本操作和重组原则,进而建立基于技术基重组的产品技术杂交实现方法。在此基础上提出一类基于技术杂交的产品技术集成创新设计过程模型。该模型针对实现功能相同或相似但技术特性互补的两个产品技术,通过将体现两产品优势技术特性的技术基进行集成,以实现产品创新。中药滴丸脱脂机的技术集成创新设计实例说明了该方法的应用。     

基于客户需求分析的模块化产品配置方法

针对企业产品配置中,实现客户需求与产品模块的联系,以及如何评价模块划分的定量问题,结合电气企业的实际操作,提出以规范化客户需求为基础,通过拟定零部件关联度规则,研究模块划分的计算方法和评价指标,并通过构建配置需求符合度,建立了产品模块与客户需求之间的关系。以进线柜为例,说明了产品配置设计的具体方法和过程,验证了所提方法的可行性,为企业产品配置提供了良好的理论和实践依据。