摘要：针对分布式资源环境下仿生学与创新方法集成应用于产品创新设计问题,提出一种基于抽取式问答(Extractive question answering,EQA)和公理化设计(Axiomatic design,AD)的产品仿生创新方法。首先,构建基于知识挖掘的生物文本及工程设计信息数据库,实现生物及工程数据的处理与储存。其次,构建基于EQA的问答系统并提出一种生物参数获取方法,从设计功能的角度匹配合适的生物参数。然后,以融合EQA和AD的产品仿生创新设计流程为基础,实现从用户需求到设计方案的转换,获得可行的产品设计方案。最后,开发了相应的仿生创新设计辅助软件系统,辅助设计者进行产品创新设计,并以紫外线消毒车设计为例,验证了所提出的产品仿生创新设计方法的可行性与有效性。

摘要：针对已有产品的再创新、创新方法选用及创新方向的明确性等问题,提出一种融合逆向工程(Reverse engineering,RE)和生物启发设计(Bio-inspired design,BID)的产品创新过程模型。首先,通过RE对已有产品进行分析,经过结构分解、行为匹配及功能构建等步骤,建立其功能模型;其次,以该模型为基础,搜集产品用户需求,通过需求进化分析、需求重要度计算及功能进化,得到产品概念的功能再创新,进而组合出产品新功能待求解模型;最后,以生物系统逆向工程建模方法为基础,搜索并整理生物案例。利用所建立的生物启发设计辅助系统求解产品新功能,得到产品再创新方案。以方舱医院医护人员用防护服为例,验证了RE与BID融合的产品创新方法具有较好的可行性。

摘要：随着超光谱成像技术的发展,超光谱成像光谱仪的要求也随之提高,小型化、高光谱分辨率和高空间分辨率成为发展趋势,这就要求设计者在进行仪器设计的过程中不断完善和优化设计。提出了成像光谱仪一体化设计的方法,即不单纯地进行光谱仪分光系统的设计,而是将光谱仪分光系统置于整体结构中进行整体系统设计和优化,从而实现超光谱成像光谱仪的最佳设计结果,并以近年来应用较为广泛的凸面光栅成像光谱仪为例,较为详细地阐述了成像光谱仪一体化设计方法在系统研制过程中的应用,并通过对该凸面光栅成像光谱仪的测试验证了该方法的正确性。

摘要：为提升用户满意度及项目交付成功率,针对传统软件研发中对产品创新及用户创新偏好研究不足的问题,提出了面向特征考虑用户创新偏好的软件产品创新机会识别及优先级分析方法。首先,结合区间二元语义、质量功能展开(QFD)和决策实验与评估试验法(DEMATEL),将用户需求及重要度转换为软件产品的特征及重要度;其次,在利用创新Kano(I-Kano)模型分析用户创新偏好的基础上,运用多维技术创新地图提出的创新法则识别软件特征的创新机会,并量化创新机会的满意度;再次,采用由软件特征重要度、创新机会满意度及成本构成的ISC-Dim三维评价模型确定创新机会的优先度,并进行优先级排序;最后,以A公司《工作价值管理》系统的创新设计与开发为例,验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要：利用成像光谱可同时获得水果的成像信息和光谱信息,实现水果外部和内部品质的高精度、无损伤、无污染的大面积瞬态检测。为了获得水果的成像光谱,设计了一种以自主研发的凸面光栅作为核心元件的小型成像光谱仪,它具有成像质量好、体积小、重量轻等优点,光谱分辨率在578nm波长处达2.1nm,光谱谱线弯曲和色畸变均小于0.6%。对该小型成像光谱仪进行了检测和苹果成像光谱测量实验,结果表明:该成像光谱仪满足设计要求且可以快速的获得苹果的高精度成像光谱,从而进行水果的品质检测。

摘要：在生成新产品概念设计方案的过程中,企业常缺乏辅助新产品功能描述、分解及创新的设计知识,且存在功能实现技术检索结果可用性不高、难以有效转化为概念设计方案技术特征的问题。为此,提出一种专利数据辅助的新产品概念设计方案生成方法。首先,使用文本相似度算法,检索国际专利分类表中与设计任务相关的分类号文本,辅助描述新产品的主功能。其次,引入C-K理论将下级分类号释义视为K空间中的元素,新产品子功能视为C空间中的元素,通过元素间转化辅助完成主功能分解。再次,结合专利技术成熟度分析和功能创新策略,确定新产品的功能创新方向,并依据共现分类号释义预测新产品的集成功能,辅助实现新产品的功能创新。接着,应用专利文献跨域特征分析模型,引入技术领域融合度的概念,量化专利技术的知识广度和流动性,辅助优选功能实现技术,并利用语义解析技术自动提取专利独立权利要求中的技术特征,辅助生成新产品概念设计方案。最后,将该方法应用于重型汽车底盘预装设备领域的新产品开发,证明了方法的有效性。

摘要：人工自愈理论类比生物体自愈过程,为降低系统设计过程复杂性提供了新思路。目前人工自愈理论研究多集中在结构和参数层面,功能层面人工自愈理论的相关研究较少。将人工自愈理论与设计过程复杂性理论结合,提出基于设计过程复杂性的功能自愈设计过程模型,功能自愈是对人工自愈理论中结构自愈与参数自愈的有益补充,旨在功能层面降低系统复杂性,提高系统自愈能力;在概念设计阶段,通过功能元-功能模型的转化方式,应用TRIZ中的功能等级算法,对系统功能按类型进行划分,依据功能等级进行排序,提出功能自愈优先级判别标准;通过在系统中构建功能周期,提高系统功能实现概率,并在功能周期中为目标功能赋予功能自诊断,功能自恢复的能力扩展功能周期,进一步提高系统功能实现概率,与系统结构自愈参数自愈结合,提高系统人工自愈能力,最后通过智能光伏除尘系统设计过程验证功能自愈理论的科学性。

摘要：考虑传统光栅成像光谱仪受光学畸变的限制难以同时实现大光学孔径和小型化要求,利用全息法设计并制作了凸面光栅,并以该凸面光栅作为核心元件研制了便携式成像光谱仪。该光谱仪以推扫方式进行目标扫描,获取成像光谱数据立方。仪器的光谱分辨率为2.4nm,光谱谱线弯曲为0.1%,色畸变为0.6%,体积为209mm×199mm×110mm。介绍了仪器的工作原理和结构设计,并进行了实验室检测和室外花卉实际光谱测量。测试结果表明:凸面光栅成像光谱仪的光谱分辨率为2.1nm,光谱谱线弯曲为0.09%,色畸变为0.6%,均满足设计要求,实际花卉光谱测试亦取得了较为理想的结果。

摘要：为了对自主研发的凸面光栅成像光谱仪进行光谱定标,基于单色准直光定标法设计了一套由单色仪和平行光管组成的光谱定标系统。采用自行研制的光谱定标数据采集软件及数据处理软件对凸面光栅成像光谱仪进行了光谱定标及定标数据分析。定标结果显示:该定标系统结构紧凑、通用性强,具有较高的定标精度,其光谱范围大于400～800nm,光谱分辨率优于10nm,能够满足实际定标要求。

摘要：针对经典TRIZ理论工具解决复杂产品中多冲突问题具有的局限性,强势思维一般理论(General theory of powerful thinking,OTSM)主要解决复杂跨学科创新性问题并进行一般化的表达,但没有明确给出消除多冲突及寻求最优解决路径的一般方法。通过对复杂产品构建问题流网,从中选取关键问题,进而转化成冲突网,然后对其中的关键冲突进行判别并转化成参数网,应用TRIZ工具进行冲突解决并提出解决方案,提出了关键问题的判别方法和关键冲突网到参数网的转化规则,给出了问题流网、冲突网及参数网的构建过程,最终建立了面向复杂产品的问题流网络构建与求解过程模型。以工程机械900吨架桥机作为实例进行创新设计,验证了该过程模型的有效性。