摘要：为在概念设计阶段合理组织设计过程并有效利用设计知识,激励设计者策略化地产生创新设计方案,提出一种基于设计流与知识流交互的产品创新求解模型。根据功能、行为、结构等设计要素的不同特点及对设计过程的不同支持作用,建立了面向多样性设计、适应性设计和原创性设计的设计流;基于设计流构建了由功能知识、行为知识和结构知识构成的知识流,通过设计流与知识流的多层次往复映射实现不同的设计目标。基于课题组创新设计服务平台开发了相应功能模块,并完成了对咖啡机的创新设计过程,验证了该求解模型的有效性。

摘要：设计了一种新型的光纤长度测量系统,该系统基于全光纤干涉系统,通过扫频系统和压电陶瓷实现对两束相干光信号的相位差进行调制,并在信号处理端检测出待测光纤的消光频率从而计算出待测光纤长度。与传统的时域反射仪(OTDR)测量方法相比,该系统不存在测量盲区,适用于各种长度光纤的测量。从理论上分析了系统的可行性,并用实验加以验证。实验结果表明该系统的测量结果与OTDR基本一致。

摘要：在创造力模板法基础上,引入通用功能基的概念,提出了一种基于功能激励的产品创新设计方法。通过构建产品的功能结构模型,系统、规范地表达了产品信息;采用功能相关、功能变换、功能移出、功能转移和功能随机激励等策略对各级子功能进行操作,体系化、导向性地激励设计者的创造性思维,从而实现产品的创新设计。最后,以农用背负式喷雾器设计示例演示了该模型。

摘要：针对市场流通的动态过程挖掘创新信息,提出了基于流通强度的产品创新设计策略。利用直观的流通强度曲线量化市场动态,针对完全同类产品、相似非同类产品及完全非同类产品的不同特点对流通强度曲线进行关键点分析、斜率分析或曲线对比分析,对分析结果分别采用功能分析法、物场模型分析法和发明原理等策略实现产品的创新设计。最后在课题组已有的CAIP系统基础上开发了流通强度分析模块,并通过实例验证了该方法的实用性及可行性。

摘要：为了在概念设计阶段有效组织并利用设计知识驱动产品创新设计过程,提高设计者产生创新方案的效率,提出一种基于复杂网络的设计知识网络构建及分析方法。根据设计知识在创新求解过程中的应用特点以及功能、行为、结构三层知识的多对多映射关系,建立了设计知识复杂网络模型,在此基础上计算和分析网络关键特征参数、挖掘网络拓扑结构特点、评价知识节点的重要度,最后根据知识间的关联关系划分知识组元,为设计者提供一个扩大且有序的方案论域范围,由此驱动对产品方案空间的多样性、适应性、原创性设计操作,以实现对产品概念设计过程的激励。以发动机的改进设计为例,阐述了发动机设计知识复杂网络对概念设计的驱动过程,验证了该方法的有效性。

摘要：企业产品研发活动,往往是多参与者协同创新思考的过程,认知思维过程较为复杂。基于认知思维特点,提炼出协同创新认知思维过程,提出一种多方法集成创新策略及设计流程。结合设计流程,针对协同创新人员、过程操作、信息决策等方面进行探究与确定,组织、规范和控制各参与者的设计行为和思维操作,以促进集体创造力发挥,推动创新活动开展。最后,以打钉机创新为例,演示了这一协同过程,以验证其应用的有效性与实用性。

摘要：针对管道检测机器人系统'Pipe Guard'的检测模块在检测过程中无法自适应检测不同直径的管道这一问题,提出一种基于发明问题求解理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的自适应检测模块的创新设计方法,建立基于TRIZ物场模型和冲突解决理论的管道检测模块创新设计过程模型,实现了对不同直径管道的自适应检测。通过定义TRIZ问题,综合采用TRIZ物场分析模型的标准解以及冲突解决理论的分离原理和发明原理求解该设计问题。采用一种可分离的弹性鼓、膜实现了自适应检测不同直径的管道。当管道直径变大时,弹性鼓、膜通过弹簧的作用力而伸长以适应管道内壁并检测管道;当管道直径变小时,弹性鼓、膜可在管壁的作用下,自适应收缩。最后,通过力学分析和数学模型验证了方案的可行性,并给出了影响检测精度和检测灵敏度的因素以及控制检测精度和灵敏度的方法。

摘要：为寻求有形产品和无形服务的最佳平衡,从功能的角度出发,通过TRIZ理想解的理想化水平确定产品服务系统的进化路线,基于服务蓝图法和功能系统图建立产品服务系统功能模型,并在此基础上采用功能协同、功能补充和功能替代等功能激励方法作为进化手段,共同构建了一种产品服务系统创新设计方法。针对功能激励的结果进行概念求解及方案确定,形成产品服务系统创新设计方案。在计算机辅助创新设计软件的基础上,建立了计算机辅助产品服务系统创新设计子模块,并以农业机械产品为例,对该方法进行了验证。

摘要：针对目前国内外已有的计算机辅助创新设计软件在问题分析工具、创新求解策略和知识库方面存在的不足,结合产品创新设计的特点和技术创新实施方法论,提出了计算机辅助创新设计平台的模型,该平台作为一个计算机辅助工具,能在问题分析、策略化求解、知识数据的支撑及方案管理评价这一完整的产品创新设计过程,辅助设计人员进行创新设计,开拓设计者的思维空间。介绍了各个功能模块在产品创新设计的作用及采用的工具,并基于Java技术开发了原型系统的相应功能模块,通过示例说明了系统运行过程,验证了其完整性与可行性。

摘要：为激发设计者的创新思维,从认知的角度出发,探索"分析—综合—评估"进程模型、"宽度—深度优先—机会主义"设计策略和"发散—收敛"思维模式之间的内部关系:设计者的思维模式推动设计实践遵循设计进程,以设计策略为实施原则持续进行,由此建立了一个设计思维模型。利用认知实验和linkography数据分析方法验证了模型的有效性。基于该设计思维模型,遵循设计进程的思维特性和设计策略选择偏好原则,组织和推送支持计算机辅助创新设计的系统资源,建立符合设计思维规律、以启发设计者内在思维机制为目的的计算机辅助创新设计流程,为构建高效的计算机辅助创新系统提供理论基础。