需求进化与功能进化集成的创新设想产生研究

为解决面向产品创新模糊前端的设想产生问题,针对产品进化与生物体进化具有相似性的特点,论述了需求进化系统和生物功能进化系统的组成,并将生物体功能进化系统用于描述产品功能进化的过程。建立了需求进化系统与生物体功能进化系统之间的界面,在两种系统集成的基础上,建立了面向模糊前端的未来需求拉动功能进化的产品创新设想产生过程模型。通过中药擦丸机创新设想的产生表明了该过程模型的可行性。     

面向制造执行系统的功能进化实施方法

为了使制造执行系统功能在其生命周期中能够不断满足企业业务需求的变化,提出一种基于企业业务活动模型与制造执行系统功能模型转换的功能进化实施方法.建立了进化过程模型,并对进化过程进行描述,给出了企业业务活动元模型与制造执行系统功能元模型,以及两者之间的转换框架.通过转换,将企业业务的变化映射到制造执行系统功能模型中,在功能模型驱动下完成系统进化.通过在某航空企业的实施验证了该方法的可行性.     

面向可持续性产品的功能创新过程研究

从前端预防的理念出发,将功能进化和扩展效应与可持续功能创新集成,研究支持可持续性功能创新的关键使能技术,形成支持可持续性问题前端解决的可持续性产品功能创新过程模型,并通过工程案例验证其可行性。     

Research on Function Evolution, Combination and Failure Mode for Product Function Innovation

功能创新是对功能结构进行优化、更新和重组的过程,是实现产品前端创新的一种有效途径.针对功能创新研究尚属于初步探索阶段的现状,研究功能创新关键使能技术(功能进化与预测技术、功能组合与配置技术、功能失效判定与消除技术),通过功能进化动力分析确定功能进化决定因素,利用专利知识挖掘抽取功能进化定律,基于功能进化定律进行产品功能进化预测,按照功能与功能关系分类进行功能组合,依据功能匹配设计进行功能结构优化,通过功能失效分析与消除过程保证功能结构的可靠性.将功能创新关键使能技术与功能设计过程融合建立功能创新过程模型,并通过CdTe薄膜太阳能电池沉积源创新设计案例验证所建立模型与方法的可行性.     

已有产品功能创新设计过程模型及应用*

针对已有产品功能创新设计过程不能及时、动态地反应用户需求的问题,应用需求进化定律将不同的用户需求进行预测并规划明确产品的需求目标。通过建立需求目标与功能进化的相互关系,针对不同的需求目标选取对应的功能进化改进定律对已有产品从功能层面进行系统设计。功能改进后满足的需求又可以重新作为产品的调查需求,发现用户的新需求或已有需求的发展,进而再次驱动功能创新设计来满足用户需求,实现功能进化随需求的进化而进化,从而为功能创新设计提供一种新方法。在此基础上提出了已有产品的功能创新过程模型,并以TTSJ900架桥机创新设计为例验证了该模型的合理性。     

浅谈产品进化分析的创新方法

在经济全球化和市场竞争日趋激烈的今天,创新已经成为了这个时代的主题。为此,基于产品创新的四个阶段,阐述了产品进化分析的创新方法,并详细叙述了产品进化分析方法在产品创新四个过程的应用以及产品进化分析法对缩短产品创新周期、提高产品创新质量、减少重复设计及设计偏离的作用。     

失效预测在产品直接进化理论中的应用

由于产品直接进化理论中不能有效分析未来产品技术状态,故将预期失效分析应用于直接进化理论,提出了应用预期失效分析消除产品技术状态潜在失效的方法。通过直接进化理论选择产品进化路线、预期失效分析预测失效及消除失效三个步骤,得到未来产品技术状态期望的解。分析了在制冷系统进化过程中应用预期失效分析进行失效预测分析的一个实例。     

基于技术进化理论的破坏性创新预测与实现模型

破坏性创新是一种便宜、方便、简单的产品技术创新,它的实现可以使企业技术实现有效增长,也可以利用其开发出的新产品创立新的企业。由于现有破坏性创新预测与实现方法无法有效地对破坏性技术进行搜索,在激烈的市场竞争中,对于处于成熟期的产品,有效的新产品开发变得极为困难。基于破坏性创新的发生条件,对破坏性创新的预测与产生方法进行了深入研究,为了考察破坏性技术的可预测性,研究技术进化路线上的破坏性创新节点及其破坏性创新的技术进化过程,建立了新市场破坏创新和低端破坏创新的详细的实现模型。所提出的方法既可用于新兴企业的新产品开发,也可用于市场主流企业的未来技术规划。     

基于共生进化原理的功能结构设计

从生物的共生进化模式得到启发,从设计认知的高度,系统地总结了基于共生进化原理的共生功能之间的关系,包括“提供作用条件”关系,“消除有害副作用”关系和“消除有害环境影响”关系三类。这些关系为系统地解决创新设计中基于可行原理解的功能结构设计问题奠定了基础。在此基础上提出了集成原理方案设计和功能结构设计的计算机辅助概念设计的进程模型。该进程模型能根据实际创新设计环境以及候选原理解的作用条件、副作用和环境影响,在求解过程中动态地生成待求产品的功能结构,符合设计师的思维习惯。最后给出了模型应用实例。     

一类可持续性功能创新过程研究及软件开发

为确保资源的可持续利用和良好的生态环境,从前端预防的理念出发构建可持续性功能创新过程模型,包括可持续性设计需求的获取、功能组合与优化、功能失效判定与消除、功能求解、可持续性评价等.基于所建立的可持续性功能创新过程模型进行了软件系统开发,并探索性地应用于太阳能电池生产线关键装置的创新设计,以验证方法与软件的可行性.     

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。     

面向产品创新设计的功能模块动态划分方法研究

针对面向产品创新设计的功能模块划分中没有考虑技术进化的问题,从客户需求、流、技术的角度出发,研究功能模块动态划分方法。以产品的功能结构为基础,建立了功能相关矩阵。基于模糊等价矩阵的动态聚类分析,动态划分产品的功能模块。以模块内平均聚合度和模块间平均分离度来评价不同模块划分结果。多绳金刚石串珠锯功能模块动态划分实例说明了该方法具有较强的分辨性,可以进行面向产品创新设计的功能模块动态划分。
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支持快速产品创新的先进制造模式及其管理研究

论述了知识经济时代,决定制造业竞争力的关键是新产品的快速开发能力,而提高快速产品创新能力离不开先进制造模式.针对我国国情和制造业面对的国际竞争环境,建议采用支持快速产品创新的灵捷网络化制造模式,并提出了相关的研究内容和研究方法.     

以制造资源的开放使用为基础的产品创新模式研究

提出一种以制造资源的开放使用为基础的产品创新模式,旨在通过制造资源的开放使用使潜在的创新者能顺利地改变职能角色,获取相关的创新利润,从而促进创新的积极性,达到社会知识的充分利用。     

基于TRIZ及功能类比的产品概念设计创新*

介绍了类比源设计与功能类比作用原理,从两者作用原理及发明问题求解理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的相关性描述得到启发,提出基于TRIZ的类比源设计求解过程模型。首先,借助于所建立的产品功能结构模型,找出用户需求与产品各功能之间的关联性。其次,将用户需求权重值赋予相关的产品各分功能,从而得到产品功能相似度矩阵,再利用Matlab工具对该矩阵进行标准化,这有利于类比源设计与待设计问题之间相关性的定量化表示。最后,构建出一种基于TRIZ及功能类比的概念设计过程模型。以紫外光油烟净化机为例,对其功能类比源设计的功能相似度进行分析,并利用有效价值分析法对所获得的功能原理解方案进行评价,验证了所构建模型的正确性。     

支持MBD研发模式的产品数据集成研究

基于模型定义（Model Based Definition,MBD）的研发模式以全三维数字量传递为显著特征,大量以三维模型为主要载体的产品数据（亦称MBD数据）给集成带来了新的挑战。文中提出了支持MBD研发模式的产品数据集成框架,构建了MBD主模型和域模型相结合的产品MBD数据模型,给出了基于物料清单（Bill of Material,BOM）的MBD数据集成实现方式。该集成方法已在雷达结构全三维研发平台中得到了应用,取得了较好效果。     

科研型企业产品创新及竞争策略

阐述了科研型企业产品创新的重要性，并分析了科研型企业的经营特征和所面临的竞争环境，最后，从创新的角度，探讨了市场竞争应采取的策略。     

人机驱动的产品创新设计研究

在产品创新设计与人机工程学的研究基础上,提出了人机驱动的产品创新设计概念。对人机驱动的产品创新设计原则和内容进行概述,通过对人机驱动的产品创新设计的两个要点-人机驱动的产品创新设计需求点和人机驱动的产品创新设计因素进行分析,得出了人机驱动的产品创新设计方法,并以便携式输液器设计为例对人机驱动的产品创新设计研究内容进行论证。