论文部分内容阅读
产品创新的精髓在于为设计者提供理想的概念设计方案。利用TRIZ(Theory of the Solution of Inventive Problems)、QFD(Quality Function Deployment)及类比设计知识相集成,建立产品概念设计创新过程模型,以便能更好地驱动产品创新。论文主要围绕4个模块开展工作:(1)基于TRIZ和QFD的冲突发现模块。通过QFD发现产品系统中存在的冲突,利用TRIZ和类比设计方法将以往成功实例的相似特征传递给待设计产品,最后获得有价值的创新设想,从而完成创新设计。(2)基于TRIZ的实例原理解搜寻模块。将功能定量类比应用于概念集成创新设计中,从产品功能、结构及用户需求分析出发,提出基于TRIZ及功能类比源设计的求解过程模型,然后再建立基于产品功能结构模型的功能相似度矩阵。构建一种基于TRIZ及功能类比的概念设计过程模型,并将该模型应用于紫外光油烟净化机产品创新概念设计中,以验证该模型的可行性与有效性。(3)基于类比设计的功能原理解设计模块。从产品功能的特性出发,提出一种同时包括作用过程、作用对象、作用条件的新功能特征表达模型。按照基因进化和产品进化之间的相似性,在功能特征模型的理论上构建一种产品功能基因模型,并介绍了有关功能特征基因的变异机制。设计者通过获取变异后的目的功能基因UXD(Unexpected Discoveries),并将其传递给目标功能基因模型。构建一种基于TRIZ、QFD与功能特征基因类比的产品集成创新设计过程模型,并详细阐述该模型的操作步骤。(4)基于遗传算法的方案综合与评价。利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)综合模块,对智能割草机装置的各种创新设想进行方案综合,提出一种新型结构的智能割草机装置,最后对方案进行评价,以验证新型智能割草机装置的可行性。最后,借助于该工程实例,验证了基于TRIZ、QFD及类比设计的产品集成创新过程模型及基于遗传算法的方案综合与评价方法的适用性和高效性。该课题研究将为产品集成创新设计方法的拓展性应用及研究提供一定的参考。