基于TRIZ理论的多工位柔性压曲机设计

针对压曲机单点单次压制曲块质量不稳定、提浆效果差等问题,采用TRIZ理论对压曲机进行总体方案创新设计。利用分割、多维化原理设计多工位压曲装置,包括落料、预压整形、3次捶打和脱模输出等6个工位,平均产量为500块/h。采用复制、动态化、改变参数、近似化原理设计锤头装置,每个模盒均对应包含8个可独立捶打的柔性锤头装置,实现24次/周期的多点、多频次柔性捶打。运用SolidWorks进行设备虚拟建模,通过样机验证方案。试验结果表明,设备压制的曲块含水率约为12%,曲块表面提浆效果面积比约为82%,曲皮厚度约为0.96 cm,曲块中间松、四周紧,断面整洁。研究为压曲机的创新设计提供新的思路。

基于TRIZ理论的一种提升罗茨真空泵基础压力的设计方法

以TRIZ理论为研究工具,采用因果分析方法得到了影响罗茨真空泵基础压力的根本原因和薄弱点,通过技术矛盾和技术系统进化法则解决方案模型的启示,进一步改进了罗茨真空泵的密封结构和转子型线,然后基于改进方案,对ZJP70型罗茨真空泵进行了优化。测试结果表明:在同等条件下,优化后的新型罗茨真空泵基础压力提升明显,同时最大零流量压缩比、整机漏率和噪声等核心指标也得到了显著改善。

基于Kano-TRIZ的中老年户外腰背按摩器设计研究

目的分析户外腰背按摩器的用户需求,在此基础上对其进行分类并完成优先级排序,以找到提高用户满意度的需求项,进而为户外腰背按摩器的创新设计提供新的参考。方法通过文献分析法和访谈法得出户外腰背按摩器的用户初始需求项;运用KJ法归纳用户需求;结合调查问卷和Kano模型进行筛选,得出中老年人对户外腰背按摩器的四个需求属性类别及排序;借助TRIZ理论分析工具进行设计实践。结果户外腰背按摩器的基本型需求和期望型需求主要体现在产品操作简单,结构简单稳固及滚轮防滑;魅力型需求主要体现在腰背部按摩、提供按摩滚轮、按摩器高度可调节的功能方面。结论通过对中老年人的需求属性分析,为今后户外健身器材提供新的设计思路与参考。

基于TRIZ与可拓创新方法的机械产品概念设计方法研究

提出一种机械产品概念设计的创新方法,对概念设计阶段进行细分,将发明问题解决理论(TRIZ)与可拓创新方法的优势相结合,建立了基于两者的概念设计过程模型。通过建立用户需求基元模型与共轭分析法,确定产品的需求与功能之间的关联性,构建产品功能分解树,得到根源冲突;然后运用TRIZ工具集提取工程参数查询对应的原理解,通过可拓变换生成多种概念方案;最后利用优度评价法,实现对概念方案的量化评价与优选。以小型管道清淤机器人为例进行系统的创新设计,验证了该方法实用性和有效性。

基于专利布局和TRIZ的防滴水折叠伞设计研究

为解决折叠伞在使用后存在的雨水处理不便等问题,采用TRIZ创新方法设计了一种新型折叠伞。并对设计方案进行专利布局保护。首先,选取关键词和IPC分类号构建检索式,利用专利搜索引擎确定全球折叠伞专利并分析技术构成;然后,运用TRIZ创新方法对折叠伞进行创新设计,得到防滴水折叠伞核心专利;最后,结合专利布局的组合类型,围绕核心专利对折叠伞进行降落伞型的组合式专利布局。结果表明,所设计的防滴水折叠伞可实现雨水的便捷处理且便于收纳,并通过专利布局保护对核心专利进行了有效保护。研究结果为制伞企业构建完善创新设计和专利防御体系提供了一种有效方法。

基于TRIZ创新法构建CIPP型实验教学评价体系

实验教学在工程应用型人才的培养中发挥着重要作用。传统的实验教学评价体系存在目的不明确、指标不全、评价方式单一等问题,降低了评价的质量和效果。整合“发明问题解决理论”(TRIZ)创新思维分析工具和解决问题工具,将其融入背景、投入、过程与成果(CIPP)评价模式的各个环节,形成基于TRIZ创新法的CIPP型实验教学评价体系,对物理化学实验教学从多方面进行评价,并构建了多层次分级评价指标群。应用效果分析表明该评价体系可操作性强,方法更科学、全面,既有利于提高教学质量、促进师生创新实践能力和创新思维的共同发展,又推动了教育过程不断持续改进。

参数优化设计与TRIZ理论集成设计方法研究

为消除存在于设计方案中的设计冲突,扩展可行解的备选空间,在研究设计冲突的捕捉方法以及资源引入的要求的基础上,提出将参数优化设计与TRIZ理论集成的设计方法。分析了参数优化设计问题的分类以及冲突的特点,提出了以ENV(Element Name Value)模型来表达优化设计冲突的方法,该方法用于支持优化设计冲突向TRIZ冲突问题的模型转化。提出了优化设计冲突的四种求解方法及冲突求解路径,构建了参数优化设计与TRIZ结合应用的过程模型,并解释了过程模型中的关键步骤。应用所提出的方法对X型竖矩形驳接爪进行再设计,应用Ansys Workbench进行参数优化设计及仿真,通过仿真数据的对比验证所提出的方法的有效性。

思维激励、平行思维与TRIZ创新思维比较

TRIZ是一种杰出的、源于科技创新实践的技术创新发展理论和辩证方法。通过与思维激励、平行思维比较分析,有机融联TRIZ创新工具、整合改进头脑风暴及六顶思考帽,提出“S-TRIZ平行思维头脑风暴”团队创新应用的一般模型。该模型是S-TRIZ团队应用的一个侧面探索,使团队创新协同过程中工具驾驭简单易行,思维过程划分更细致,思维协同更加明确。一方面,体现TRIZ“技术辩证法”在创新过程中的重要作用;另一方面,体现技术创新过程的“全脑思维”。

基于TRIZ理论的回水阀开口挡圈装配机创新设计

为解决地暖回水阀开口挡圈装配效率低的问题,基于TRIZ理论对回水阀开口挡圈装配机进行创新设计。通过九屏幕分析法提出了解决问题的方向,通过功能分析法得到了系统存在的问题,采用因果分析法得出了问题产生的根本原因。运用技术矛盾法、物理矛盾法、物-场模型法解决了装配开口挡圈效率低的问题,并提出了11条解决方案,进而设计出一种回水阀开口挡圈装配机。通过ANSYS软件进行压环装置的应力应变仿真,验证了装置强度的可靠性;通过ADAMS软件进行传动过程的运动仿真,验证了设计方案的合理性。本研究为回水阀开口挡圈装配机的创新设计提供了新思路。

TRIZ的40个发明原理在石油化工中的应用研究

本文探讨了TRIZ的40个发明原理在石油化工行业中的应用;以提高生产效率、降低能耗和成本,优化产品质量。通过研究这些原理在过程强化、催化裂化等过程中的应用,讨论了如何利用创新解决方案来解决石油化工行业面临的挑战。TRIZ原理可以在化工过程中显著提高能耗、过程控制、分离效率和设备维护。同时,它们在催化裂化过程中也为提高反应性能、提高产品产量和质量以及降低能耗和成本提供了有价值的指导。TRIZ原理在石油化工行业的广泛应用将不仅促进过程改进和成本节约,而且还能推动整个石化行业的创新和技术进步。

基于FBS-TRIZ的园艺拖拉机设计研究

目的关注园艺拖拉机使用过程中驾驶者的相关行为,提取园艺拖拉机驾驶者的使用需求,并将其转化为产品技术特性的设计要求,提升园艺拖拉机驾驶者的用户需求满意度。方法将FBS-TRIZ理论融合作为研究园艺拖拉机功能需求映射的方法。通过对用户行为特征的分析,结合用户访谈、问卷调研等方式获取用户需求,运用FBS模型,构建出园艺拖拉机功能需求模型,将行为作为连接功能需求与产品结构的纽带,通过分析获取解决设计问题的方法;运用TRIZ理论进行冲突问题的分析与转化,并针对设计层面产品特性的矛盾提出解决方案。结论FBS与TRIZ理论的融合应用能够将用户需求精准转化为技术特性层面的设计要求,对园艺拖拉机用户需求设计方面的不足提出了相应的解决方案,为设计师提供了将用户需求向功能结构的映射转化的指导,验证了该方法的有效性。

基于TRIZ理论的智能配送小车整机系统研究

随着社会经济的迅速发展,全球多国都围绕智能物流配送开始了技术开发及产品布局,智能化的物流配送形式已经出现,开发一种用于物流配送的智能系统或智能装置非常有必要。运用TRIZ理论中40个发明原理、39个工程参数及冲突解决矩阵对智能配送小车的功能进行分析,形成冲突对应的解决方案。结合树莓派小车的控制逻辑,对其总体结构设计、系统模块进行整合优化,使智能配送小车系统能够实现环境信息的感知、自动避障和循迹运行的功能。

TRIZ裁剪方法研究进展综述

裁剪作为TRIZ中提高理想化程度的创新方法,目前已经应用在产品创新设计领域,可有效解决产品创新问题。为更好地进行裁剪方法研究,对国内外主要的相关文献进行研究和分析,系统梳理了裁剪相关概念及主要研究内容。首先,介绍裁剪定义、裁剪流程等相关概念;其次,基于国内外相关文献关键词共现图谱,结合文献具体内容,总结出现有裁剪研究主要集中在:对裁剪组件选择,确定裁剪组件后搜索资源进行有用功能分配、裁剪流程优化、裁剪方法的软件实现以及裁剪方法的应用;最后,提出现有裁剪方法存在的问题与不足,为未来进行裁剪方法研究和应用提供参考。

基于TRIZ冲突解决理论的老年用品可用性设计方法

为有效解决老年用品可用性设计中的冲突问题,将可用性与冲突解决理论融合,提出一种老年用品可用性设计方法。由于传统TRIZ参数对老年用品的不适用和模糊性,在老年用品的可用性设计中难以获得解决方案。从老年用品的可用性设计冲突入手,将TRIZ的工程参数筛选出老年可用性设计领域的26个专属可用性参数,采用灰色关联分析法对参数进行可用性分类,从感知层、认知层和执行层进行冲突矩阵的重构;建立了基于冲突解决理论的老年用品可用性设计过程模型,并应用于老年药盒的可用性设计实例。结果表明:文中方法能系统化地解决老年用品可用性设计中的冲突问题,使老年用品可用性设计方法和TRIZ的应用领域得到进一步拓展。

基于TRIZ的猕猴桃采摘机设计

针对猕猴桃采摘效率低、易损伤果实等问题,应用TRIZ理论指导猕猴桃采摘机的设计。通过需求分析,确定猕猴桃采摘机的作业流程。基于系统功能分析识别旋拧式猕猴桃采摘末端执行器的功能缺陷,应用因果分析、物场分析等TRIZ工具对采摘末端执行器求解创新方案,创新设计出一种自动定位果树—识别果实—剪断果梗—收集果实的猕猴桃采摘机。应用ADAMS对末端执行器采摘动作进行步态仿真、应用MATLAB对采摘机作业空间和采摘轨迹进行动态仿真,结果表明:猕猴桃采摘机采摘轨迹空间范围为X方向行程约1.4 m、Y方向行程约1.8 m和Z方向行程约2.3 m;采摘速度为8 s/个,末端执行器采摘过程作业动作平稳连贯,满足预期设计要求。在产品概念设计阶段应用TRIZ理论,有利于产生高质量、多层级的概念解,提高产品设计效率。

基于TRIZ理论的采茧机器人创新设计

针对采茧机采茧质量差、效率低等问题,基于TRIZ理论设计一种采茧机器人。采用九屏幕分析法、组件分析法和因果轴分析法,得出采茧机效率低、质量差等问题的根本原因:存在下茧、适应性不足、顶杆维修效率低等;运用技术矛盾法、物理矛盾法和物—场模型法对采茧机存在的问题进行求解,创新设计执行器、姿态转换器、仿形压头及剔茧装置等关键部件,并结合实际工况完成采茧机器人的整机设计。利用有限元仿真软件,进行顶杆与仿形压头采茧试验,分析蚕茧的变形和动力学响应,结果表明:采用仿形压头采茧,蚕茧总变形最大值减少96%,等效应力最大值减少91.7%,等效弹性应变最大值减少88.2%。

基于QFD/TRIZ的公园景区租借轮椅设计研究

目的针对公园景区设置的租借轮椅不舒适,轮椅缺乏安全防护以及景区租借复杂等问题,通过构建QFD与TRIZ的集成设计模型对轮椅进行创新设计研究,改进轮椅租借流程,完善公园景区的轮椅租借服务。方法首先,筛选分析用户需求,运用AHP法,通过三种权重计算方式综合判断用户需求权重;其次,利用QFD分析用户需求权重并构建质量屋,从而明确用户需求到产品设计特性的转化;之后,通过TRIZ分析方法判断质量屋中的矛盾类型,借助TRIZ理论选择最优解进行化解。结果以构建QFD与TRIZ的集成设计模型和发明原理为依据,对轮椅进行改良设计研究,并对轮椅的租借流程进行优化。结论构建QFD与TRIZ的集成设计模型,完成公园景区租借轮椅的创新设计研究,改善轮椅的租借流程,为公园景区轮椅租借提供参考。

TRIZ理论在大直径球型工件自定心夹具设计中的应用

TRIZ理论在大直径球型工件自定心夹具设计中可以解决方案优化的问题,应用经典TRIZ的基本研究方法,分析系统的矛盾和资源,通过TRIZ理论强大的工具体系,寻求解决矛盾的最优解,得出相对优化的设计方案,指导工程设计优化。

基于TRIZ与DFSS的污泥烘干机专利规避创新设计

为解决传统专利规避设计缺乏合理的挖掘与解决问题的过程,其设计方案可能存在潜在失效模式的问题。结合TRIZ与六西格玛设计提出一种新的专利规避创新设计方法,并将其应用到污泥烘干机的专利规避创新设计当中。挖掘并分析目标专利,识别需求,进而确定规避方向,进行改进创新设计并做优化。成功对现有污泥烘干机专利进行了规避创新设计,使创新之后的污泥烘干机具有烘干效率高、节能环保、有效防粘壁、实现自动上料的优点。验证了所提出方法的可行性,为企业产品的专利规避设计提供了参考。

基于TRIZ的全断面铺锚支机器人结构创新设计

为解决煤矿巷道掘进过程中支护、铺网、钻孔及锚固等工序自动化水平低、难以高效协同等技术难题,基于TRIZ理论,开展全断面铺锚支机器人的结构创新设计。通过九屏分析法、功能模型图与因果轴分析得出现有铺锚支机器人效率不足的根本原因,并综合运用技术矛盾法、物理矛盾法以及76种标准解等方法,设计出新型全断面铺锚支机器人结构,进而通过ADAMS-AMESim联合仿真,开展其关键迈步式自移支架的机液耦合分析。结果表明:全断面铺锚支机器人具备迈步行走、铺网、支护、锚固、钻孔的平行作业;迈步式自移支架工作时推移缸的最大推架力为10940 N,最大拉架力为18510 N,实际位移与理想位移误差满足设计要求。