基于FAP和TOC的工艺问题分析方法研究

为了帮助企业工艺创新时快速准确地识别出问题的根原因,提高工艺创新的成功概率,提出了一种基于流程功能分析(FAP)和约束理论(TOC)的工艺问题分析方法。首先,构建面向工艺系统的功能结构,并在此基础上改进流程功能模型;其次,应用改进后的流程功能模型分析工艺流程的问题区域,利用当前现实树识别问题的根原因;最后,应用层次分析法确定工艺问题的核心原因。结果表明:1)相对于其他模型,研究所提模型不仅可以有效降低根原因识别的误差,而且识别的时间也节省了数倍,提高了工艺问题根原因识别的准确性和效率;2)实例验证中采用新方案后的齿轮弯曲疲劳强度为706.4 MPa,接触疲劳强度值为1658.56 MPa,达到了齿轮工艺创新项目的技术指标要求,验证了研究模型的有效性和实用性。研究成果建立了符合工艺流程特征的工艺问题分析方法,其可作为通用方法为企业在工艺创新问题分析阶段提供理论参考。

公理设计解耦在工艺设计的应用研究

工艺设计通常设计过程复杂,且工艺变量之间存在耦合,缺乏科学设计理论分析和解耦。针对此问题,引入公理设计理论至工艺设计领域,首先将工艺设计过程看作是结构域与工艺域的映射,基于独立公理进行工艺设计过程的耦合机理研究;其次,应用层次分析法对工艺变量之间的交互关系进行量化,以确定最能影响设计迭代的关键耦合变量,并结合冲突解决原理提出解耦策略;最后通过特种车辆传动齿轮加工工艺的实例验证了该方法的有效性。

基于FBS场景构建的产品预期失效分析方法

为降低产品因设计而发生失效的概率,提高产品失效预测的准确性,以场景构建理论为基础,通过构建功能-行为-结构(Function-Behavior-Structure,FBS)设计场景,开展产品预期失效分析方法的研究。首先根据功能-行为-结构映射提出逆映射并采用规范式表达构建产品设计过程成功场景,通过逆向提问获取失效场景,并根据功能、行为和结构三类失效表现形式挖掘失效场景形成原因,预测其失效模式;然后应用当前现实树和冲突解决图表确定失效根本原因及存在的冲突,并结合TRIZ工具提出解决策略;最后通过流体自动灌装鹤管的预期失效分析验证该方法的可行性。

动车用不同品牌溶剂型和水性涂料混搭对涂料配套性能的影响

研究了由4种不同品牌的溶剂型涂料和水性涂料混搭配套的涂料体系对涂层配套性能所产生的影响,由此确定了最佳的涂层配套体系。首先,对由4种不同品牌的溶剂型涂料和水性涂料混搭配套的涂料体系进行了附着力和耐磨性这两种涂层基础性能的测试分析,在此基础上,进一步对4种涂料体系进行划痕盐雾、紫外老化以及湿热加速试验,记录并分析服役过程中4种不同的涂料体系的宏观形貌以及各项性能指标的变化。最终确定了“大桥+亮克威泽”的涂料配套体系为最佳的配套体系。

基于激进式裁剪的产品突破性创新设计过程

产品的突破性创新可使得其性能大幅提升,成本急剧下降,并提高系统理想化水平。为了提高突破性创新的效率,解决设想产生的问题,将激进式裁剪方法用于产品开发的模糊前端阶段,通过功能分析和根原因分析确定裁剪对象,实施裁剪,利用标准解、进化趋势及效应等创新方法辅助进行功能重组,进而产生突破性创新设想。构建了产品的突破性创新过程模型,并应用该模型进行自动出货机的创新设计,验证了所提出方法的有效性和实用性。

基于思维流程的创新设计方案评价方法研究

为提高发明问题解决理论所产生的创新设计方案的评价效率,运用思维流程中的未来现实树进行预测评价定性分析,利用目标树确定评价指标因素,并用离差最大化方法进行效益量化,结合成本核算并通过四象限评价法得出成本低、效益好的最佳方案,综合上述分析,通过3次评价与选择,构造出创新设计方案综合评价模型。对解决动车组前端模块组装效率低的创新设计方案进行评价,验证了该方法的可行性和有效性,为创新设计方案的选择提供了一种通用可行的评价方法。

基于灰色模糊理论的核心专利识别方法研究

针对现有核心专利识别方法在指标选定及权重判定方面较为单一的不足,利用布拉德福定律及灰色模糊理论提出一套技术领域核心专利识别方法。首先,通过技术应用区域、主要IPC、主要研究机构及3D专利地图等4个维度的分析,了解相应技术的发展状态;其次,运用布拉德福定律确定核心专利的数量,并从技术、法律、市场的角度构建指标体系,运用灰色模糊评价法对专利进行评分、排序,确定初始核心专利集;最后,构建标准集序列,采用灰色关联分析法对初始核心专利集进一步筛选,确定核心专利集。并通过对管道检测机器人的核心专利识别,验证其可行性。

基于疫情常态化下的高校体育教学现状与优化研究

随着国内疫情得到有效控制,疫情进入了常态化防控时期,大专院校也陆续恢复了学校教学秩序,高校体育课程线上和线下的“双线”混合教学将成为高校体育教学的一种基本形态。该文通过对疫情常态化下牡丹江市高校体育教学现状进行调查研究,分析了大学体育教学“线上”与“线下”的衔接的现状,提出了疫情常态化下高校体育教学的优化对策,旨在推进疫情体育长期教育机制,创新高校体育教学模式,提高大学生体质健康水平,为后疫情高校体育课程开展提供一定的借鉴。

Cu_(1.81)S纳米晶的空间自相位调制阈值厚度研究

激光诱导空穴相干或电子相干机制会在数毫米厚度的二维材料离散体中产生空间自相位调制(SSPM)现象.该现象能否在更小厚度实现,对其在全光调制等的应用十分关键.采用热注入法制备了硫化铜纳米晶,控制Cu与S原子比为1.81:1,调制带隙为1.75 e V.利用低频飞秒脉冲激发,观测到多波长下的SSPM现象,表征Cu_(1.81)S的非线性折射率n_(2)为10^(-3)cm~2/W量级,并利用非局域空穴相干解释.聚焦于激发波长为800 nm(略小于带隙)的测试,逐步将离散体的厚度从10 mm降低到1 mm,并提出利用Fresnel-Kirchhoff衍射公式仿真拟合的新方法.实验和仿真模型均证明,在入射光强为25 W/cm~2时,尽管Cu_(1.81)S具有较大的n_(2),但其SSPM阈值厚度仍为5 mm左右;将入射光功率密度提高到1805 W/cm~2以上或改变聚焦条件,有望实现100μm厚度的SSPM效应.该研究提出了微米尺度SSPM光路改进方案,预测微纳尺度SSPM研究需要建立新的光场相互作用模型,有助于扩宽其在全光微纳器件领域的应用.

基于灰色系统理论的动车组铝合金横梁涂层在实验室盐雾环境下的寿命预测研究

在实验室盐雾环境条件下建立了动车组铝合金横梁涂层体系的寿命预测模型,并预测了该环境下涂层体系的服役寿命。首先,基于实验室盐雾环境条件下的实验结果,分别构建了涂层体系的吸水动力学模型、湿态附着力GM(1,1)模型以及涂层厚度数学模型。随后,利用灰色关联分析方法,计算并修正这3种失效影响因素在涂层失效过程中所占的权重,建立涂层体系失效的数学模型。经过数学统计和实验结果对比验证,认为该模型具有良好的可靠性,能够对实验室盐雾环境条件下动车组铝合金横梁涂层的寿命进行准确预测。

绿色设计理念在包装设计中的运用及影响

随着社会经济的不断发展,资源紧缺的问题日益突出,对人们的生活产生了重要的影响,绿色设计理念其应用价值也逐渐被人们所重视。文章将从现代包装设计中各种绿色设计理念在现代包装上的运用和对当下及未来设计发展的影响、发展趋势等方面进行论述和举例说明。

面向性能需求的系统问题分析及确定方法研究

问题分析和问题确定是问题解决的前提基础,而性能需求是产品设计的起点和终点,是设计产品不断升级的驱动力,因此将性能需求应用于系统问题分析过程中,以功能作为桥梁建立性能需求与产品结构的对应关系,确定系统未满足的功能需求,并通过构建系统的局部功能关系模型,结合根原因分析确定系统的问题结构;构建了产品创新的系统问题分析及确定过程模型,并应用该模型进行大蒜去皮设备的创新设计,验证了该方法的有效性和实用性。

Adaptive PMD Compensation in 10 Gbit/s RZ Optical Communication System

We report an experiment of adaptive compensation for polarization mode dispersion (PMD) in 10Gbit/s return zero (RZ) optical communication system. The quasi-real-time PMD compensation is realized. The algorithm so-called particle swarm optimization (PSO) is used to control feedback compensation system.