基于FBS模型扩展的儿童玩教具创新设计研究

目的 在细分用户认知特征的基础上,以全面的"用户认知—产品要素"之间的交互过程和交互方式为导向,构建面向儿童认知行为特征的玩教具创新设计的过程模型,提出玩教具创新设计方法.方法 从"用户认知—产品要素"交互过程出发,在FBS(Function-Behavior-Structure)创新设计模型的基础上引入了"认知"变量,构建了RCFBS(Requirement-Cognition-Function-Behavior-Structure)创新设计模型及其扩展模型.在此基础上分析了玩教具的创新条件和思维类型,提出融合了产品语义网络模型的玩教具创新设计实用方法.结论 以一个儿童玩教具设计项目为示例,展示FBS模型扩展的玩教具创新设计模型的方法.创新设计过程面向儿童玩教具,结合RCFBS设计过程模型,总结儿童玩教具语义网络模型扩散过程,通过儿童玩教具创新设计示例,为儿童玩教具创新设计实践提供参考.     

基于TRIZ理论的采矿方法创新设计

针对传统采矿方法设计中出现的不足,将TRIZ理论引入采矿方法的创新设计中,在对实际问题分析的基础上,确定了技术和物理矛盾,并运用TRIZ理论的创新原理所提供的思路与线索,对采矿方法进行了创新设计.以广西某矿山的采矿方法设计为实例,详细介绍了TRIZ理论在采矿方法设计中的应用流程,高效率地解决了采矿方法选择中的创新性设计难题,充分表明了TRIZ理论应用于采矿领域进行创新设计的可行性和高效性,为拓宽和创新传统工程领域的设计思路提供了新的工具,将会有广阔的应用前景.     

基于TRIZ理论的超市寄存柜结构创新设计

通过市场调查,分析了目前超市寄存柜使用问题所在,运用TRIZ理论的创新设计理念及工具体系中的矛盾矩阵,对超市寄存柜的结构进行改进,将传统寄存柜单格高度不可变改进为可变结构,不仅可以存放大件物品且节约了空间。同时,更加肯定并推广了TRIZ理论在产品创新设计中的运用,使设计师脱离对设计经验的依赖及束缚,获得产品创新设计的方法。     

基于TRIZ理论的传统剪刀创新设计

目前人们所使用的传统剪刀,数年来没有太大的变化.然而它在使用上却存在了许多问题还未解决,人们也没有很好的去关注.着重分析了传统剪刀存在的一些弊端,而且运用TRIZ理论分析、解决这些弊端,提出了具体方案,使传统剪刀的设计更符合人机工程学,符合人性化设计的要求.     

多功能救援担架车创新设计

目的创新设计一款多功能救援担架车,在自然灾害发生时可实现占用救援人员少、操作快速方便,在不同路况及环境下安全转运伤员的功能。方法该担架车由上肢部、中部及下肢部铰接组成,通过偏置曲柄滑块与对心曲柄滑块组成的串联机构、棘轮机构及插销机构和分体设计,实现担架车的单人直推直拉上下救护车及快速变形为轮椅和担架。结论该款创新设计的担架车具有结构简单、加工方便、可在多种场合使用且救援高效的特点,采用简单机构就可实现有意义的动作,既经济又实用。     

基于自然交互的FBS设计模型

目的研究FBS设计模型的需求模糊问题,得出因地制宜、因时制宜、因人制宜的表达(即功能实现),从而得到"用户需求"的最优解。方法针对"模糊需求"问题,提出了"弹性界限"的概念,以自然交互的方法,通过对产品使用情境的上下文进行分析,对产品的情境感知进行预设,对"模糊需求"进行设计视域下的求解。结论在设计研发早期,可以将弹性界限形成的域值看作设计范畴,融入到设计中去。     

基于TRIZ理论的按摩椅创新设计方法研究

目的研究基于TRIZ理论的创新设计方法,建立一种适用于产品创新的设计模型,并针对目前市场上按摩椅设计中存在的不足,设计并制造一种新型按摩椅。方法将TRIZ理论中的创新原理、矛盾矩阵等创新设计理念与用户情感体验机理相结合,建立产品创新设计数学模型,分析市场上现有按摩椅设计问题的原因,创造性地探索出新型按摩椅的结构设计原理,借助于Pro/E软件平台建立目标三维模型,制造按摩椅实物模型,获取用户体验结果。结果建立了一种新的产品创新设计模型,并将其应用到按摩椅的创新设计中,对按摩椅三维模型进行了运动仿真分析,并没有发生运动干涉,验证了模型建立的合理性。结论产品设计的创新不是简单的机械结构创新,而是在融入多种设计理念后,反复实践的再创造。     

情景与FBS在产品创新设计中的应用

目的综合产品的情景设计和FBS模型优势,探索更有效的产品创新设计方法与技术。方法在分析情景组成元素的基础上,提出了情景构建的3个层次和未来情景构建过程框架,通过构建情景的FBS模型和情景类比模型,建立情景中各元素之间的关系,进而发掘设计空间。结合"柿饼成形"未来情景的构建说明该创新设计方法的有效性。结论对于传统的行业或产品,综合应用情景设计和FBS模型能帮助设计师确定产品开发方向,有效进行产品的概念设计。     

基于感性工程/TRIZ理论的鞋架创新设计

针对鞋架设计中存在的功能单一等问题,采用感性工程/TRIZ集成理论设计了一款具有自动全方位擦鞋功能的新型鞋架。首先根据用户调查得出鞋架设计4个关键感性词汇,采用阶层类别分析法将感性词汇转化为设计要素;其次通过设计要素分析,得出1对物理矛盾和2对技术矛盾,利用TRIZ理论的4条分离原理和40个发明原理解决矛盾并提供了一种可行性方案。与市场上现有鞋架相比,该创新型鞋架方便运输、轻松放鞋、具有自动刷鞋功能,使用者能够体验到更加舒适的生活。     

基于TRIZ理论的快递包装设计研究

目的分析快递包装的弊端,研究创新的设计方式。方法分别对快递产业链的各用户进行调研,归纳总结问题,并充分结合TRIZ理论,提出快递包装的理想解,针对快递包装设计过程中产生的冲突问题,利用40条发明创造原理进行改进。结论快递包装设计决定了快递运输行业的发展高度,生态环保、便捷、人性化的包装设计有利于快递行业构建系统化的优质服务模式。     

基于TRIZ功能裁减法的自平衡担架设计研究

目的研究解决自平衡担架单向等问题。方法运用组件相互作用分析、功能模型、裁减法、功能导向搜索法等方法,可以产生新的创意。结论对于脊椎受伤的人群,担架在上下坡和楼梯的再次倾斜会对其造成二次受伤,需要创新设计出能自动平衡的担架,但自平衡担架又会出现只能单向使用等问题。通过运用TRIZ创新方法的工具和算法,解决自平衡担架单向等问题,对产品创新及改良具有重要意义。     

FBS模型与移情理论的共享定位设备设计

目的 为了提高以人为本的设计过程中,用户因素对决策的影响度,提出优化FBS模型,以达到用户需求和设计模型的共鸣。方法 区别于单纯以数据为导向的分析方法,通过理性的FBS模型确定设计研究的主要框架,并结合移情理念感知用户。由用户自身产生的行为和心理特征来引导实验,挖掘其潜在需求导入FBS模型框架进行设计,使设计过程达到理性因素和感性因素互补的有机结合。结果 以共享儿童定位设备为例,结合共享设施涉及多类用户群体的特性进行设计实验,以易操作的方法挖掘新的设计点。流程包含完整的用户分析、产品设计和可用性评价过程,可用于提升设计效率。加深用户、产品、环境之间的联系。结论 实验结果验证了改进后的方法可以更明确有效地提高用户体验,为设计需求分析方法研究提供思路。     

地震救援担架创新设计

目的创新设计一款救灾担架,实现适应各类地形搬运、操作简单快捷、高效救援的功能。方法对现有担架种类、优缺点进行分析,基于人机工程学,改进普通救灾担架用于急救和运输,并适应各种地形下的搬运,增加救援效率。以坚韧轻质的铝合金材料作为主体骨架,化织纤物作为担架面材料,柔软记忆塑料为把手;结构上设计成可拔式插销结构,可自由调节担架倾斜角度,适应地震中各类高低地形,防止伤员受到二次伤害,旋钮调节方便快捷,高低位转换迅速,节省了运输时间。结论该款担架能适应各类山地地形,极大提高了救援效率,且简单易操作,加工方便,对灾区救援具有重要意义。     

TRIZ理论在产品持续设计中的应用

在分析可持续设计的概念和设计准则的基础上,重点研究了TRIZ工具在可持续设计方面的应用问题,案例研究表明TRIZ工具在改善产品的环保设计标准方面具有一定的作用,可以得到创新的环境友好性的产品概念设计.     

基于TRIZ理论的输送带断带保护装置创新设计

目的 在运输物品过程中,输送带因长时间使用可能会发生断裂现象,目前断带保护装置无法及时进行保护,因此需要对断带保护装置进行改进。方法 应用TRIZ理论中的功能模型分析和因果链分析方法对整个系统进行分析,应用76条标准解、发明原理和分离原理等工具解决问题。结果 基于TRIZ理论对问题进行求解,得到了新型输送带断带保护装置的结构方案,该方案可以有效缩短断带保护所需时间,有效提高断带保护的精准性,从而保护生命财产的安全。结论 通过TRIZ理论对输送带断带保护装置进行创新设计,使新型输送带断带保护装置达到了快速反应、制动精准和结构简单的要求。     

基于TRIZ理论的榨汁机创新设计研究

目的 基于TRIZ理论探索榨汁机存在的潜在问题,并依次解决电机温度升高、刀具存在的安全隐患和杯体内壁清洁困难问题。方法 在问题识别阶段,运用系统组件和功能分析对榨汁机进行问题描述,并通过因果分析流程探索问题发生的根本原因;结合分析结果,利用矛盾分析、技术系统进化、科学效应与效应知识库、发明问题解决算法、物场分析等方法获得问题的最终理想解,得出可行性方案。结果 通过TRIZ理论相关工具的运用获得问题的原理解,解决了产品的安全隐患、工作散热和清洁问题,设计出一款既保证了使用寿命和使用安全性,又强化了使用便捷性的榨汁机产品。结论 TRIZ理论为设计中多个方案的探索提供了依据,使榨汁机产品存在的诸多问题得到解决和优化;同时,为该理论在家电类产品的结构优化设计上提供一定的参考与借鉴。     

基于AHP/QFD/FBS模型的果园管理机创新设计研究

目的 改善本土农机装备现行设计流程在方案创新中的不足,实现果园管理机要素的优化和设计的创新。方法 面向农业4.0场景应用,引入工业设计创新思维到农机装备设计,构建层次分析法(AHP)、质量功能展开(QFD)和FBS(Function-Behavior-Structure)模型相结合的创新设计流程。首先,通过AHP和QFD的分析过程,将用户需求转化为关键产品特性。然后,结合相关特性指标,优化、更新、重组产品功能的内在属性,逐步建立概念性功能系统。最后,通过FBS模型的“功能-行为-结构”映射,求解功能实现的结构载体,以满足产品功能创新和结构要素为设计条件。最终完成果园管理机创新设计。结果 集成AHP/QFD/FBS的创新设计流程包含完整的需求分析、特性发掘、功能创新和结构求解过程。通过设计实践,果园管理机在用户体验、功能配置、适应性和智能化方面得到了提升。结论 该流程在农机装备方案创新中呈现出的有效性,能够为农业4.0中相关产品设计提供新思路和参考。     

基于系统论和TRIZ理论的空轨货运动车设计

目的 改善当前中小型港口水铁联运衔接能力不足,运输低效、交通拥堵的问题。方法 首先对水铁联运的现状进行调研分析,运用系统论的研究方法,确定公路运输是集疏运系统的薄弱环节,在现有研究的基础上发现空轨符合未来联运发展的方向,对空轨货运动车的系统及组件进行分析,利用“人-机-环境”理论与TRIZ理论分析空轨货运动车的设计,并减少内部物理冲突与技术冲突,得到最终的设计方案。结果 以系统论和TRIZ理论为依据,设计出一款水铁联运、清洁高效、无人驾驶的全自动空轨货运动车。结论 综合使用两种方法,可以从宏观与微观层面找到系统的薄弱环节、减少内部矛盾,更加准确有效地设计空轨货运动车,满足中小型港口低成本、高效率、占地少的需求,具有一定的理论参考与实际研究价值。