物场分析的可拓方法研究

针对物场分析功能建模的局限性、抽象性和标准解使用的模糊性问题,提出一种基于物场分析与可拓学的概念创新设计模型。结合黑箱模型和组件分析法建立产品功能模型,获得不足之处。基于对应关系建立事元物场模型,结合标准解和可拓变换进行创新求解,采用可拓优度评价法实现方案优选。以自行车鞍座为实例,验证概念创新设计模型的正确性。     

基于TRIZ的鼠标再制造拆卸装置设计研究

针对目前鼠标每年庞大的废旧产品回收数量,以及考虑到其结构的可再制造性设计,根据TRIZ中的矛盾矩阵和物-场分析原理对鼠标拆卸装置进行了创新设计。通过具体问题确定了鼠标拆卸装置的技术矛盾,把技术矛盾转化为相应的工程参数,查找矛盾矩阵得出创新原理,将创新原理运用到鼠标拆卸装置设计中形成具体的结构并进行了三维建模。针对鼠标拆卸装置需按相应的拆卸序列进行拆卸这一问题建立了物-场模型,利用物-场分析原理构造出有效完整模型,实现了鼠标拆卸装置对鼠标的自动化拆卸。实例中引入拆卸评价指标并通过实验对比了鼠标拆卸装置优化前后的拆卸时间,然后运用有限元软件对鼠标拆卸装置结构进行了强度校核,验证了理论运用的准确性与装置的可行性。     

基于认知多方法集成式产品创新设计策略及实现

通过对设计者的创新认知思维过程及规律进行理解,提炼出创新问题一般解决过程模型,总结出复合菱形思维操作过程模型。结合产品设计和新产品开发实际,将质量功能配置、物场模型、冲突矩阵、形态分析法等方法,应用到问题分析、概念求解、组合优化等思维操作单元,提出一种多方法集成式产品创新策略及设计流程,并开发了相应的设计原型系统。以敲钉机创新为例,验证了策略及系统的有效性与实用性。     

基于TRIZ理论的沙柳植苗机创新设计

针对现有沙漠植苗设备功能相对单一、易受环境限制、全流程机械化程度不高等问题,基于TRIZ矛盾冲突理论和物-场模型分析,创新设计了一款沙柳植苗机。根据冲突解决原理分析,解决系统中矛盾冲突,对分苗模块进行创新设计,并研究让位钻孔和插苗过程的“物-场模型”,确定了集电机横向让位、纵向钻孔和磁吸变位的具体设计方式,使沙柳植苗机实现全流程机械化、效率与成本兼顾。该沙柳植苗机整体结构紧凑小巧、功能全面、可适应性强、机械化程度较高,具有有很好的市场推广价值。     

基于TRIZ理论的农机自动装载跟随系统创新设计

我国是典型的农业大国，农业在中国文化历史发展中具有很高的地位。农业收割机是实现机械化的重要装备，目前的农机跟随系统需要多名驾驶员参与，工作效率低，应用于农作物收割作业且自动化程度高的农机自动装载跟随系统具有广阔前景。文中将应用TRIZ理论进行农机跟随系统创新设计，首先，根据用户需求在相关产品基础上进行功能分析建立农机自动装载跟随系统的功能模型；其次，对其进行因果分析和资源分析；再次，对建立的功能模型进行功能裁剪，并建立了改进功能模型，然后以改进功能模型为基础，运用物质-场分析和标准解进行问题求解；针对系统中存在的冲突问题应用冲突矩阵和发明原理及分离原理进行冲突求解；最后，基于最终理想解对农机自动装载跟随系统进行分析，最终得到农机自动装载跟随系统的创新设计方案。     

TRIZ理论在油茶苗嫁接机设计中的应用

简单介绍了TRIZ理论中的冲突解决理论和物质-场分析模型。在研究套管式蔬菜嫁接机的机架基础上,利用确定技术冲突、阿奇舒勒矛盾矩阵和发明原理的方法,对油茶苗木嫁接机机架及输送机构进行机构创新设计。并且采用物质-场分析模型确定嫁接机构总成中的小问题,确定嫁接机构总成的结构方案。     

基于TRIZ理论的验光仪瞳距测量系统改进设计

针对中北新缘科技中心生产的FA-系列客观式验光仪瞳距测量不准确现象,以TRIZ理论为指导,将物-场分析和冲突矩阵等知识库工具结合应用于改进设计过程中,对瞳距测量结构进行优化,设计了一种新型的瞳距测量系统,并在实际生产中得到了应用.     

基于TRIZ理论的双锚索下料机行程控制器设计

TRIZ理论已成为工程领域技术创新的研究热点,本文针对双锚索下料机行程控制存在的问题,运用TRIZ理论描述了设计中存在的技术冲突和物理冲突,确定了对应的TRIZ冲突矩阵和解决原理,并应用物理矛盾分离原理及物场分析方法进行建模分析,给出了相应的结构设计方案,有效解决了双锚索下料机对行程控制器的结构紧凑、双锚索长度控制、不同长度需求等问题。     

基于TRIZ原理提升汽车座椅腰部支撑机构行程

目前座椅手动腰部支撑机构的调节行程不足,不能满足乘坐者的舒适性要求,为了改善此问题,通过应用TRIZ理论,采用资源分析、功能分析、根原因分析等工具分析问题产生的根本原因,并运用矛盾冲突、物场模型、标准解等工具,最终得到13个解决方案。对所得方案进行评价,根据项目情况选择方案9和方案12,有效提高了机构的行程,解决了问题。     

基于AD和TRIZ的产品优化设计研究与应用

以TRIZ理论作为分析工具,应用AD公理创建设计模型的整体框架,将AD公理和TRIZ理论相结合实现优化设计的目的。利用TRIZ的进化理论、矛盾分析和物-场分析工具,完成功能域、物理域及设计矩阵的构建。应用信息公理和模糊综合评价法对设计方案进行评价。     

基于创新设计理论/功能分析的机械产品功能原理创新设计

为了实现机械产品功能原理的创新,提出了一种将创新设计理论与功能分析方法相结合的功能原理求解过程模型。在该模型中,功能分析主要包括总功能抽象、总功能原理解的确定以及功能分解等。总功能原理解的确定是功能正确分解的前提。为了给功能分解提供可以遵循的模式,提出了基于工艺功能分析的方法,引入了输入约束功能的概念,并给出了功能分解的5个详细步骤。为了给原理求解提供有力的工具支持,将创新设计理论中的物场分析、效应知识库以及冲突解决原理等嵌入到了总功能和分功能原理求解过程中,使得创新设计理论的优势在模型中得以有效发挥。应用这一模型,实现了颜料灌装机的创新设计。     

融合QFD、TRIZ和田口方法的产品概念设计方法

QFD、TRIZ及田口方法都是在概念设计过程中使用的方法。QFD是从顾客需求出发寻找产品最佳设计的关键技术,TRIZ理论是解决创新问题的有效方法,田口方法是转化创新结果的利器。本文在比较和分析3种方法各自特点的基础上,讨论了三种方法在概念设计过程中的相互作用,提出了将三者集成为一个理想的概念设计方法,该方法将最大限度地发挥各自的优势,弥补不足,从而实现设计质量创新。     

Function and principle innovative design of mechanical products based on TRIZ/FA

Function and principle innovation is the ultimate innovation of a product. To achieve Function and principle innovation design of mechanical products, a new process model of function and principle solving is proposed, based on TRIZ and FA. In this model, abstraction of general function, confirmation of principle solution to general function, and functional decomposition were included in FA. Confirmation of principle solution to general function was the premise of functional decomposition. To provide a dependable pattern for functional decomposition, a new functional analysis method was put forward based on the generalized process function along with the introduction of the input constraint function; and its five-decomposition-steps were also presented. To provide powerful support for innovation design tools in principle solution, some TRIZ tools in the model were imbedded, such as Su-field Analysis, Scientific Effects, and Contradiction Solving Principles so as to boost up the innovation of principle solution. As a case study, an innovative design of paint-bottling machine has been achieved with application of the proposed model. __________ Translated from Computer Integrated Manufacturing Systems, 2006, 12(2) (in Chinese)     

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。     

产品创新集成模型建立及其评价实现

分析并描述了一种基于发明问题解决理论（TRIZ）和约束理论（TOC）的产品创新集成及评价过程模型;利用TRIZ工具对紫外光油烟机进行了专利分析及技术成熟度预测．同时,结合TRIZ冲突问题解决矩阵、产品功能结构建模、约束理论的当前实现树及冲突问题逻辑图表等方法,对紫外光油烟机进行了产品创新过程研究．依据所建立的产品形态学矩阵,并集成一种层次分析法与加权计分法的评价策略来评价所建立的模型,最终确定出最优的产品设计方案．     

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。     

TRIZ的研究与应用

TRIZ是一种创新性解决问题的方法,正逐渐成为世界发达国家的研究与应用热点。文中介绍了TRIZ的基本思想和方法体系。针对TRIZ的缺陷和不足,提出了TRIZ的发展方向。通过对热交换器的改进实例分析表明,TRIZ能辅助设计人员提出富有创造性的设计方案,为机械领域产品创新提供科学的理论指导和探索方向。     

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.     

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。     

Research on Opportunity-Driven Redesign Process to Cooperate With Training Innovative Engineers in China

Many design engineers in cross-domain industries have attended training classes of TRIZ to improve their innovative abilities in China. Most of them are successful, but others are not. So the latest target of the trainers is to improve the training process used now in industry in China and to make the engineers to understand the basic principles of TRIZ better. Based on the mass-engineer-oriented training model (MEOTM) and mechanical engineers’ design cases, a relationship between managing activities about the opportunities for innovation and the training process is set up. It is shown that the inventive problems come first from opportunity searching for engineers. A training and gate system for evaluation is developed to involve the managing activities of the companies in the training process. Then comparison between the general analogous process and the application of TRIZ is made, which shows the advantages and depth principles of TRIZ for the engineers to apply them confidently. Lastly a new process is formed in which opportunity searching, engineers training, inventive problems identifying and solving,and three redesign paths are connected seamlessly. The research proposes an opportunity-driven redesign path that cooperates the training and opportunity searching, which will be applied in future training classes to make more and more engineers to follow.