多方法集成创新在产品形态设计中的应用研究

主要介绍了质量功能配置(QFD)和发明问题解决理论(TRIZ)的基本内容,论述了通过QFD确定产品形态设计中的负相关问题,再通过TRIZ理论及头脑风暴(BS)法解决形态功能属性中的负相关问题。分析了多方法集成创新在产品形态创新应用中的可行性。提出了QFD与TRIZ及头脑风暴法在产品形态创新应用中形成方案的系统化过程模型,并将三者的集成创新应用于儿童家具设计中,验证了该理论方法的合理性。     

基于QFD和TRIZ的产品形态创新方法

为减少形态创新设计思维过程的主观性和偶然性,帮助设计师快速、准确地发现和确定产品形态创新点,提出了一种基于质量功能配置和发明问题解决理论的产品形态创新设计新方法.该方法通过构建一个改进的面向形态设计的质量屋模型分析并确定产品形态设计中的冲突,结合可视化的TRIZ 40条创新原理资料库,应用TRIZ来解决设计冲突,以此获得形态创新点和创新形态设计方案.运用本文提出的方法,完成了插座的形态创新设计.     

基于UCD和TRIZ理论的低空载人飞行器设计研究

UCD理论是以用户为中心的设计问题分析方法,TRIZ理论是实现产品设计创新的发明创造理论。针对在TRIZ理论创新设计过程中的设计矛盾发现和定义问题,提出了将UCD与TRIZ相结合的无人机产品创新设计方法。以低空载人飞行器的设计为例,分析了UCD与TRIZ相结合的设计原理,给出了UCD与TRIZ相结合的设计流程,并通过低空载人飞行器设计矛盾的发现与解决进行可行性验证。     

基于TRIZ理论的机电产品创新设计及应用研究

针对机电产品创新设计过程中原理方案建立困难、实现技术局限性大的缺点,采用基于TRIZ理论的机电产品创新设计技术路线,提出了将物-场分析方法和冲突矩阵相结合的方法应用于机电产品的创新设计之中,从概念阶段就将已有的产品知识引入设计过程中,并在产品功能分析和寻求问题解决原理两个方面运用TRIZ理论对产品创新设计进行探讨,最后以设计实例说明该技术路线的可行性.     

集成价值工程与TRIZ求解工具的产品创新设计研究

为解决如何利用价值工程(Value Engineering,VE)和TRIZ求解工具相结合,有效解决产品创新设计过程的问题,基于VE的工作计划过程对VE与TRIZ求解工具进行了对比,探讨了二者集成的可行性,提出在功能构思阶段集成VE与TRIZ的求解工具,并将该求解工具的模型应用于智能网关音箱的创新设计中,提出一种新型智能网关音箱的概念设计方案,验证了模型的可行性与实用性。     

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.     

基于TRIZ理论的产品创新设计

源自前苏联的TRIZ理论是解决创新问题的理论.文中对TRIZ理论进行了阐述,对TRIZ理论在产品创新设计过程中的应用进行了探讨.应用该理论可快速有效地找到问题的解决方案,并以自行车的创新设计为例说明了TRIZ理论的应用方法和程序.     

产品创新概念设计集成过程模型应用研究

通过集成不同的设计方法,如发明问题冲突解决理论、约束理论(Theory of constraints, TOC)、未预见发现(Unexpected discovery, UXD)、类比设计(Analogy-based design, ABD)等,建立一种产品创新概念设计集成过程模型,并分析产品需求。利用约束设计理论与发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)方法相结合来发现、确定并解决产品冲突;再利用类比设计将获得的UXD结果作用于驱动跨领域知识创新构想产生,进而确定领域内的产品冲突,获得了系统原理解或产品创新方案。以水力旋流器为例对该集成过程模型进行应用研究,提高了产品创新设计效率。     

基于TRIZ理想解的全自动洗衣机自清洁结构创新设计优化

针对产品创新设计问题,提出了基于TRIZ理论理想解的产品创新设计策略,运用TRIZ理想解规则检验创新设计方案理想化水平,对于不满足理想解特点的创新设计方案采用最合适发明原理的原则选择发明原理改进、优化创新设计方案,为充分解决实现创新设计方案的改进、优化设计提供了一条有效的处理途径。最后通过全自动洗衣机自清洁结构创新设计实例验证了该策略的可行性和正确性。     

基于TRIZ和FBS的闭环设计方法

阐述了TRIZ和FBS理论的关系,提出了一种结合TRIZ和FBS的产品创新设计方法。以国内专利检索为基础,利用TRIZ理论的S曲线、进化潜能图和进化模式对产品进化方向进行预测,再根据功能-行为-结构的设计方法求得发散解,并利用TRIZ矛盾矩阵找到最优解,实现产品的创新设计。最后以搓澡机为实例验证了该理论的可行性。     

功能分析与约束理论集成驱动产品改进设计研究

提出了一种功能分析(FA)和约束理论(TOC)相结合的问题分析及确定方法。该方法首先基于FA创建产品的功能明细表(FL)和系统模块图(SMD),然后结合TOC中的当前现实树(CRT)和冲突解决图表(CRD)对问题进行分析,从而及时明确解决问题的方向并确定产生问题的根本原因。利用TRIZ工具产生解决方案。太阳能组件接线盒设计实例说明FA与TOC相结合的方法用于驱动产品改进设计是切实可行的。     

TRIZ理论中非标准冲突问题的快速求解

技术发明和创新的核心是解决实际中存在的冲突问题。作为发明创造理论TRIZ的主要创新工具,技术冲突分析方法是最简单也是应用最为普及的方法之一。针对TRIZ冲突矩阵实际应用中存在的若干问题,在分析冲突矩阵基本概念、形成机理、求解过程及求解本质的基础上,借助统计分析和聚类分析技术,提出了一种针对各种非标准冲突问题的快速求解方法,给出了利用该方法进行产品创新设计的一般模式及流程,并借助实例验证了这种创新设计方法的可行性。     

集成QFD/TRIZ/AHP的适老化钢制衣柜设计研究及应用

为提高钢制材料在老年人家具领域的可发展性以及准确地为老年人在钢制家具产品的互动上提供良好的体验,运用层次分析法(AHP)来确定客户的需求权重,通过功能质量展开法(QFD)发掘出客户的核心需求,从(TRIZ)发明问题解决理论的40条发明原理中,寻找最佳解决方法.在老年人钢制衣柜创新设计流程引入了QFD、AHP和TRIZ相结合的分析方法,主要从用户需求、设计指标决策及解决方案的角度阐述理论的应用方式,形成符合老年人用户需求的钢制衣柜产品,设计过程科学性的进一步提高,可为同类老年人钢制家具产品的创新设计提供有效参考.     

TRIZ工具集用于驱动产品创新及生态设计方法研究

为提高创新设计的效率和改善产品的生态性能,提出一种面向产品创新及生态性改进的设计方法。该方法以发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的对标分析、功能导向搜索和特征传递等现代工具为基础,对产品进行创新设计,快速构建多个初步方案。根据TRIZ的48个工程参数,建立工程参数与生态设计效率参数的关联表,提出了利用该关联表和TRIZ冲突分析工具对初步方案进行生态性改进的措施。基于TRIZ理想度概念,提出综合运用功能性理想度和生态性理想度对系统方案进行评价的新方法,评估设计方案的理想度。根据这些方法,构建了流程化的产品创新及生态性改进设计过程模型。将该模型应用于设计示例,快速得到一系列初步方案及生态性改进方案,并方便有效地对不同方案进行定量评估,实现方案优选,从而验证了该设计方法提高创新效率及改善生态性能的明显效果。     

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。     

集成TRIZ的产品生态设计方法研究

针对产品生态设计过程中的创新问题,提出一种集成发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的产品生态设计方法。该方法结合案例库和专利库,利用生态效率要素和TRIZ工程参数关联表构建矛盾矩阵,运用TRIZ工具进行求解,并对生成的多个备选方案进行评价,确定最优解。同时研究案例的检索方法以提高检索有效性,分析技术进化趋势以启发设计工程师设计灵感,构建计算机辅助设计系统以弥补人工不足,这些方法都能有效提高生态设计的效率和成功率。通过差速器摩擦片的设计案例验证了该方法的有效性。     

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TRIZ理论的燃气灶具创新设计

TRIZ理论是解决发明创造问题的理论。介绍了TRIZ理论的基本原理和方法,对技术矛盾求解等问题进行了论述,并以燃气灶具燃烧器的创新设计为例,运用TRIZ理论快速找到问题解决方案,实现了产品创新设计。     

TRIZ理论在机电产品创新设计中的应用研究

通过对创新问题的分析研究,阐述了TRIZ对解决创新问题所起到的作用,归纳了TRIZ的理论基础及基本内容,介绍了TRIZ的创新设计过程模型,并将其应用到电源插头的创新设计中。电源插头创新方案的提出验证了TRIZ创新设计过程模型的正确性及可行性。