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《天津大学》 2004年
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机械产品创新设计信息化建模、求解及其关键技术研究

张付英  
【摘要】:本文深入研究了面向企业的产品创新设计理论、方法和技术,开发了计算机辅助产品创新设计软件平台。主要研究内容包括: 1.提出了面向产品全生命周期的协同创新开发模式、产品创新设计过程模型和基于不同视角的产品创新设计过程统一模型,构建了计算机辅助产品创新设计技术体系及其软件构架,该技术支持企业在网络环境下协同确定在产品的哪些设计环节上可以达到产品创新,使产品设计、创新设计、概念设计、计算机辅助创新设计过程得到统一,有利于产品开发人员从多个角度实现产品创新设计; 2.构建了市场需求创新分析过程模型及其软件结构框架,该框架发展了传统的市场细分方法,实现了目标市场的自动决策和创新产品的定位;提出的多层次需求分析拓扑结构和创建的相应用户需求获取模板,可辅助产品开发人员有效地进行市场需求创新; 3.对基于TRIZ的技术进化S曲线形式和进化潜能图深入研究的基础上,提出了企业产品核心技术决策过程模型和针对产品进化不同时期采取的相应技术策略,该模型和策略使产品创新设计目标决策成为可操作的过程。 4.提出用QFD技术将用户需求向产品技术需求、功能和结构组成映射,从而实现功能分析与QFD集成的方法,该方法可提高功能评价的有效性;针对当前使用TechOptimizer软件的共性问题,构建了产品创新设计工程术语与TRIZ标准技术特性的转换矩阵,该矩阵可正确引导应用CAI软件; 5.提出了便于产品技术问题分析的功能分类法,并构建了面向产品创新设计的功能结构描述模型;对价值进行了新的定义,提出了新的功能评价方法和综合考虑各种影响因素的价值求解算法。这些方法提高了创新问题分析的合理性和客观性,可有效地找出创新问题改进的方向; 6.提出了基于TRIZ的创新问题解决方案系统模型,该模型可引导有效地利用CAI软件解决创新问题; 7.基于上述研究成果,开发了计算机辅助产品创新设计软件平台,以边缘位置控制系统为应用实例,说明该平台辅助产品设计人员在协同环境下进行产品市场需求创新、新产品定位、创新设计目标决策和创新问题分析的过程。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH122

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