基于TOC和TRIZ的产品改进设计研究

提出了一种基于约束理论（TOC）和发明问题解决理论（TRIZ）的概念设计方法，该方法将TOC中的当前现实树和冲突解决图表引入到工程设计中，用于确定系统改进设计中真正要解决的问题；用TRIZ中的工具产生解决问题的方案。应用提出的方法确定拖拉机助力转向系统中恒流阀子系统存在的核心冲突，并提出几种消除冲突的方案。     

产品设计中的冲突确定方法及解决过程

归纳出确定设计中冲突的物质——场分析、QFD分析及公理设计分析三种方法及适用范围；将冲突标准化，利用冲突矩阵，选择TRIZ中的发明原理解决冲突。形成了确定冲突及解决冲突的系统化过程。     

技术冲突与发明问题解决理论的进展与应用

介绍发明问题解决理论(TRIZ)的产生与发展以及世界范围的实用性研究进展,技术冲突的概念、分类、冲突解类型,技术冲突的39个标准参数,40条发明原理、技术冲突解决矩阵及解决问题的一般过程描述,最后以工程实例说明其应用.     

机械产品功能细化下的冲突确定

产品创新设计的核心是解决设计中的矛盾或冲突,如何确定设计中冲突或矛盾便成为创新设计中的关键问题之一.根据机械产品在创新过程中的特点,通过功能分析,利用功能细化后的特点,提出一种新的冲突确定的方法,该方法能够确定冲突的存在及冲突在产品结构中的位置,将该方法称为功能细化下的冲突确定.对冲突确定的整个过程进行了详细的描述.并结合以具体实例说明其应用过程.     

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．     

约束理论中当前实现树与冲突解决图表驱动创新设计研究

研究了用于分析产品冲突问题的约束理论（TOC）中的5个逻辑图表：当前实现树（CRT）、冲突解决图表（CRD）、将来实现树（FRT）、必备树（PRT）、转变树（TRT）。提出一种将发明问题解决理论（TRIZ）与TOC构造模型相结合的设计方法。利用所构造的产品当前实现树、冲突解决图表和TRIZ的矛盾冲突解决矩阵解决产品冲突问题,能够达到驱动产品44新设计的目的。     

产品设计中多冲突问题解决过程研究

在约束理论(TOC)当前实现树(CRT)基础上引入故障树定性定量分析算法,提出面向多冲突问题分析的设计障碍树(DOT)方法。由DOT分析确定核心问题,与发明问题解决理论(TRIZ)中问题解决工具集成,建立多冲突问题解决过程模型。在中药滴丸包装机改进设计中验证了该方法的有效性。     

基于组件单元模型的冲突消除方法

冲突是由技术系统内部组件间不良作用引起的外在表征。基于组件单元模型建立技术系统的功能模型是实现计算机辅助功能分析的基础。通过技术系统功能有向图的邻接矩阵、可达矩阵可以确定系统内部的平行作用链。消除作用链中的不良作用是解决冲突的关键。以消除不良作用为目标,基于组件单元结构组成,将40个发明原理归类为裁剪、引入资源与组件单元作用及改变组件单元属性3个组件单元操作类型,对应9种具体操作模式。通过多级进阶有向图,划分技术系统组件的级别层次,有助于确定资源分析、结构变化等空间目标。在经典TRIZ冲突解决流程的基础上,研究了基于发明原理的不良作用消除方法,并建立了统一的操作流程。最后,通过游梁式抽油机钢丝绳防锈的工程案例,验证了该方法的有效性。     

冲突矩阵系统的开发

相对于传统的创新方法,TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。本文主要对冲突矩阵进行了简单的描述和分析,并通过运用VB及Access数据库进行了冲突解决矩阵查询系统的软件开发。     

基于改进决策树算法的设备故障智能诊断模型

提出一种改进决策树智能故障诊断方法.首先构建故障诊断原始决策表,然后对特征数据进行离散化处理;接着利用可辨识矩阵约简算法对决策表进行属性约简;最后利用 G45 算法构造出最优诊断决策树;并对实例进行故障诊断.结果表明:该方法能有效地删除冗余信息,形成精简的决策规则库,提高故障识别速度,具有很强的工程实用性.     

基于改进型功能方法树的产品概念设计

介绍了产品设计过程和概念设计的方法,分析传统功能方法的原理、组成与不足.提出了基于知识库的改进型功能方法树,促成产品概念设计模型的建立,得到多种有效的产品设计方案;最后.通过自动化糖果包装机设计为例验证了方法的可行性.     

基于改进型QFD和正交试验混合方法的供应商选择鲁棒性研究

供应商选择问题是供应链优化管理的关键步骤,直接关系到企业的核心竞争力。基于传统制造企业在供应商选择时不能结合供应链中客户需求的现状,通过分析影响供应商选择的评价指标,提出了一种基于改进型QFD和正交试验混合方法的制造企业供应商选择模型,该模型对QFD方法的主要工具———质量屋从内容和形式上进行了重构,并利用正交试验设计中的信噪比分析客户需求与各评价指标之间的评分,使被选择的供应商具有令客户满意的鲁棒性能,以此更好地应对供应链中的各种不确定性。最后结合实例进行实证分析,证明此模型实用可行。     

基于可穿戴增强现实的车间现场智能分拣

针对纸质分拣单使工人因对分拣指令理解困难,导致分拣效率较低且易出现误拣的现象,提出一种基于可穿戴增强现实的智能分拣方法,构建车间现场基于人工标识的全局感知和定位模型,研究工人在分拣过程中的信息和物理互联,实现分拣现场环境下手工分拣过程的增强可视化指引.通过实际车间现场分拣实验表明,该方法能够有效提高手工分拣的效率和准确...     

A new rolling bearing fault diagnosis method based on multiscale permutation entropy and improved support vector machine based binary tree

A new bearing vibration feature extraction method based on multiscale permutation entropy (MPE) and improved support vector machine based binary tree (ISVM-BT) is put forward in this paper. Local mean decomposition (LMD), a new self-adaptive time–frequency analysis method, is utilized to decompose the roller bearing vibration signal into a set of product functions (PFs) and then MPE method is used to characterize the complexity of the principal PF component in different scales. After the feature extraction, a new pattern recognition approach called ISVM-BT is introduced to accomplish the fault identification automatically, which has the priority of high recognition accuracy compared with other classifiers. Besides, the Laplacian score (LS) is introduced to refine the fault feature by sorting the scale factors. Finally, the rolling bearing fault diagnosis method based on LMD, MPE, LS and ISVM-BT is proposed and the experimental results indicate the proposed method is effective in identifying the different categories of rolling bearings.     

基于改进双树复小波的光谱去噪算法研究

为了消除可见光近红外光谱噪声,提高利用光谱曲线进行信息提取的精度,提出一种改进双树复小波变换(DTCWT)的后验估计及广义形态滤波的光谱去噪方法。首先对带噪信号进行双树复小波分解,将信号的高频部分和低频部分进行分离。然后分别采用最大后验(MAP)估计算法和广义形态学滤波(GMF)对高频系数和低频系数进行去噪处理。最后对去噪后的高频系数和低频系数进行DTCWT反变换,得到去噪光谱。对USGS光谱库中的植被光谱以及铁铝榴石光谱进行实验,结果表明该方法易于实现,去噪效果理想,是一种很好的可见光近红外光谱去噪方法。     

基于改进Hough变换的检测前跟踪方法

在微弱目标检测的算法研究中,检测前跟踪(TBD)方法是在低信噪比情况下目标检测的有效途径.一种基于信息辅助的Hough变换微弱目标检测方法被提出.该方法着重Hough变换在距离一多普勒一帧三维空间中的应用.它利用基于系统先验信息的点斜式Hough变换估计目标航迹进行跟踪,然后再根据估计航迹进行多帧积累提高目标信号SNR的方法能对微弱目标检测.由于利用了先验信息,算法的运算量被有效地降低了.蒙特卡洛仿真验证了所提方法的有效性.     

基于事故树方法的人机系统可靠性分析

针对提高人机系统设计的可靠性,将事故树分析方法应用到人机系统设计可靠性分析中去,从人的角度对人机系统设计的可靠性进行了事故树分析,首先找出了事故树的最小径集,然后又分别从结构重要度、概率重要度、关键重要度等方面对影响人机系统可靠性的基本事件进行了分析研究,找出了影响人机系统可靠性的主要因素,为人机系统产品的设计生产提供...     

基于随机搜索树法的机械臂视觉伺服研究

在当今的工业应用中,机械臂完成某一特定作业任务的基础是进行轨迹规划。针对单纯基于图像的视觉伺服(the image-based visual servoing,IBVS),不能直接对相机或机械臂的运行轨迹进行控制,容易造成跟踪目标脱离视野、机械臂与工作空间障碍物相碰撞的问题,本文提出了三维随机搜索树算法(the three-dimensional Rapidly-exploring Random Trees algorithm,3D-RRT)实现机械臂的轨迹规划,将轨迹规划与视觉伺服相融合,使机械臂在跟踪移动过程中,满足图像视野范围限制和空间障碍物约束问题。在MATLAB平台建立算法仿真实验,结果表明三维随机搜索树算法(3D-RRT)可以较好解决基于图像的视觉伺服(IBVS)中存在的问题。     

基于改进共轭梯度法的ERT图像重建

针对电阻层析成像(ERT)图像重建中灵敏度矩阵的病态特性导致共轭梯度法的收敛率低的问题,提出了改进的共轭梯度算法,ERT图像重建前先对数据进行归一化预处理,将解空间映射到Krylov子空间中,再通过共轭梯度法求解低维子空间中的反问题。分别利用共轭梯度法、预处理共轭梯度法和改进共轭梯度法对典型的气水两相流模型做了仿真实验。实验结果表明,改进共轭梯度法能够提高重建图像的质量,并且相对于其他算法,降低了计算时间。