基于问题求解环境的产品创新设计支持系统的研究

对机械产品创新设计中复杂数值问题的求解方法进行归纳与总结，以现有的领域专家知识、大型系统软件资源为基础，结合软件的二次开发等技术，构建基于Web的工程机械领域相关的分布式问题求解环境和相应的PSE服务平台。同时介绍系统环境的支持理论及其实例实现的软件总体框架。     

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。     

基于根源分析的创新问题求解方法与系统实现

针对目前系统和失效分析难以有效获取产品技术问题产生的根本原因,进而带来解决问题不彻底的现象,基于根源分析方法和面向问题的创新策略,提出并开发了一种基于根源分析的创新问题求解方法及其原型系统。从寻找问题根源、策略化解决问题、知识库和方案管理评价等方面对为设计人员解决产品问题提供辅助性的工具。利用JAVA技术构建并开发了相应功能模块,并以一个无线网络连接问题的求解过程验证了该系统的可行性。     

基于QFD与创新问题分类求解策略的创新设计研究

根据产品设计的特点,提出了融合质量功能配置(Quality Function Deployment,QFD)与创新问题分类求解策略的产品创新设计流程;论述了应用QFD确定创新设计问题类型与选择创新求解策略的方法;在上述理论方法的基础上,初步完成了计算机辅助创新设计软件中QFD模块的开发;最后,通过具体实例的应用说明并验证了提出的方法.     

计算机辅助产品创新设计系统开发

针对目前国内外已有的计算机辅助创新设计软件在问题分析工具、创新求解策略和知识库方面存在的不足,结合产品创新设计的特点和技术创新实施方法论,提出了计算机辅助创新设计平台的模型,该平台作为一个计算机辅助工具,能在问题分析、策略化求解、知识数据的支撑及方案管理评价这一完整的产品创新设计过程,辅助设计人员进行创新设计,开拓设计者的思维空间.介绍了各个功能模块在产品创新设计的作用及采用的工具,并基于Java技术开发了原型系统的相应功能模块,通过示例说明了系统运行过程,验证了其完整性与可行性.     

运用CAI工具提升创新设计能力

本文分析了创新设计能力对制造业企业可持续发展的重要性及其实现过程中的关键因素.基于TRIZ理论的CAI技术将领域知识与现代设计方法相结合,有利于问题解决方案的迅速求解,本文以Pro/Innovator软件为例,介绍了CAI软件在概念设计过程中的应用.     

遗传编程及其在产品创新设计中的应用研究进展

对遗传编程的研究现状及其与产品创新相关的研究方向进行梳理,介绍了遗传编程的基本原理、应用领域及语义遗传编程的概念和研究进展,总结了遗传编程在创新问题求解中的基本思想、研究方法和研究成果。对遗传编程树图结合的编码结构研究成果进行了介绍,并分析了其用于产品创新问题的优势。分析研究表明:遗传编程用于产品创新有较大的潜力和成果空间,特别适用于产品功能模型的构建与优化,及产品创新设计从简单到复杂的概念结构演化过程分析,且可作为实施公理设计的技术工具。     

工程创新的设计知识体系构建与传递路径研究

文中研究了工程创新的设计知识体系构建与传递路径。首先介绍了工程创新理念及核心特征，然后探讨了工程创新与设计知识体系的协同，提出其重要价值包括创新驱动与产业升级促进、跨学科融合与协同创新、多元化复合人才打造与市场需求对接、可持续发展与社会问题解决等，然后阐述了工程创新的设计知识体系构建，提出技术与创新、管理与战略、跨学科协作、可持续性等关键维度，最后探讨了工程创新引领的设计知识传递，包括注重综合素质提升、结合实际应用场景、重视创新创业培育等特色举措。在此基础上提出了工程创新导向下的设计知识传递路径，包括提升跨学科合作水平、侧重创新训练、加强实践项目导向、多元化知识传递方式等。研究表明，工程创新的设计知识体系构建与传递路径对促进工程设计和创新能力的协同发展具有重要意义。     

面向复杂系统创新的TRIZ与DFSS集成应用模式

针对目前现有创新方法在解决复杂系统问题时出现问题定位不准,分析不彻底,难以产生创新性方案,以及复杂系统设计领域尚缺乏系统的方法论的问题.研究创新设计理论(Theory of Innovation Problem Solving,TRIZ)与六西格玛设计(Design For Six Sigma,DFSS)集成方法,根据复杂系统特点在不同设计阶段动态地集成各种工具,以完善的需求管理方法实现设计需求的无偏转化,运用AFD等工具在设计早期进行系统功能失效预测,集成多冲突问题与TRIZ工具实现概念设计阶段创新性求解,进而建立面向复杂系统创新的T-DFSS模型.最后以船舶模块化可倒栏杆创新设计实例验证该集成模式的有效性.