基于需求分析和TRIZ的草莓采摘机器人产品创新方法研究

目的当前我国草莓种植方式普遍较为传统,而草莓的采摘、分拣、收获环节需耗费大量人工劳动力,因此设计出适用于地垄式栽培的草莓采摘机器人具有现实意义。方法围绕人-机-环境三方面探究设计需求,提出融合FBS模型与TRIZ理论的设计方法,并探究数字仿真模型如何在设计流程中辅助功能结构优化。构建草莓采摘机器人设计方法理论框架,同时使用数字内容生成软件搭建场景模型及机器人模型以辅助生成设计方案。结果使用轨迹仿真与动力学仿真插件,对机器人的机械臂运动空间、果实夹持组件及行走机构进行模拟,设计方案被初步验证可行。结论该框架能够客观地从多维度信息中获取产品核心需求,并引入数字仿真工具,将其与功能结构分析和发明问题解决理论结合到设计过程中,用于农业机器人的创新设计方法探索。

基于QFD和TRIZ的高龄辅助阅读产品设计策略研究

目的消极的老化态度使高龄者产生生理、心理等多方面的负面感受。高龄辅助阅读产品能够帮助高龄者自主阅读,助力终身学习,维持新知获取。在学习中养老,来保持高龄者与社会链接。方法在质量功能展开(QFD)的研究中,利用网络爬虫收集商品评价数据(京东商城/约30000条,亚马逊商城/约15000条),形成评价词汇库。再结合情景假设分析,确定高龄辅助阅读产品的顾客需求项目,并转换为设计要求项目。其次,经KJ法分类顾客需求和设计要求,通过调查60岁以上高龄者的104份有效问卷,以计算顾客需求重要度;再由独立配点法将顾客需求重要度转换为设计要求重要度,构建产品质量屋。最后,引入创造性解决任务理论(TRIZ)的物理矛盾、技术矛盾,以及物-场模型对产品深入分析,经分离原理、发明原理、标准解系统对产品设计矛盾求解。结果经QFD-TRIZ模型提出高龄辅助阅读产品的设计策略和实践方案。结论整合QFD-TRIZ关联模型,围绕高龄辅助阅读产品研究分析,为未来的高龄辅助阅读产品设计提供了具体指标,拓展了QFD-TRIZ方法在高龄者产品设计研究范畴,并构建了逻辑性和系统性的设计研究模型。

基于TRIZ理论的中药提取工艺创新优化

传统中药提取工艺存在着生物利用率低、材料残渣多、生产成本高和资源浪费等问题。为解决上述问题,基于发明问题解决理论(TRIZ),通过功能模型、因果链和资源分析,分析传统提取工艺中的关键问题及突破点。借助物-场模型、科学效应库、技术矛盾与发明原理、物理矛盾与分离原理等求解方法,提出一种工艺创新解法。与传统提取工艺进行对比,该工艺优化解法在得率上得到显著提升。该工艺优化为克服传统提取困境提供了新思路。

基于TRIZ的新质生产力企业高价值专利培育优先级模型的构建及实证分析

在全球化竞争日益激烈的背景下,新质生产力企业面临着技术创新和知识产权保护的双重挑战。高价值专利的培育成为企业提升核心竞争力的关键。基于TRIZ(发明问题解决理论)构建适用于新质生产力企业的高价值专利培育模型,并通过对特定行业的实证分析,验证该模型的有效性和实用性。构建原能生物的高价值专利评估模型,并进行数据分析实证,得出重点保护的高价值专利数据。该模型能够帮助新质生产力企业系统地识别创新机会,优化专利策略,从而提高专利的价值和市场竞争力。

TRIZ在管理流程优化中的应用

TRIZ理论是基于专利分析提出的用于解决发明创造问题的方法论,已经在工程技术领域取得丰硕成果.随着TRIZ研究的不断深入,其基本思想和分析工具已开始在管理领域使用.由于管理问题非结构化的特点,TRIZ工具和解决问题的流程很难直接应用到管理问题中,缺乏TRIZ在管理领域应用的系统化方法.在分析大量文献的基础上,将TRIZ解决问题的一般流程和六西格玛的DMAIC流程作为基础,提出一种TRIZ在管理流程优化中的应用流程——DTSIC(define-translate-solve-improve-control,定义—转化—解决—改进—控制).并详细分析了每一阶段可以使用的TRIZ方法和工具以及可以结合的管理流程优化工具,给出了一些选择工具的原则.该流程将管理方法与TRIZ原理和工具包有效结合,在不断循环过程中使流程得到改善.

集成TRIZ的产品生态设计方法研究

针对产品生态设计过程中的创新问题,提出一种集成发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的产品生态设计方法。该方法结合案例库和专利库,利用生态效率要素和TRIZ工程参数关联表构建矛盾矩阵,运用TRIZ工具进行求解,并对生成的多个备选方案进行评价,确定最优解。同时研究案例的检索方法以提高检索有效性,分析技术进化趋势以启发设计工程师设计灵感,构建计算机辅助设计系统以弥补人工不足,这些方法都能有效提高生态设计的效率和成功率。通过差速器摩擦片的设计案例验证了该方法的有效性。

基于TRIZ的可拆卸连接结构设计研究

针对绿色设计中可拆卸设计问题,提出运用TRIZ冲突解决原理和TRIZ物质—场分析原理进行产品零部件间连接结构的可拆卸设计。通过构建连接结构可拆卸属性与新TRIZ冲突矩阵48个工程参数之间的关联表,并建立连接结构的TRIZ物质—场模型,分别给出了利用TRIZ冲突解决原理和TRIZ物质—场分析原理进行可拆卸设计的两种方法,以提高产品零部件的可拆卸性能。设计实例证明了方法的可行性。

基于TRIZ技术进化分析点胶机的演进

为了预测点胶机的开发方向以适应现代封装要求,将TRIZ理论中的技术进化模式与技术系统子系统相结合,建立子系统与技术进化模式的表格;根据点胶机子系统结构特点,依据表格中的位置,分析了点胶装置子系统沿不同进化模式下进化路线的进化规律;确定了点胶机子系统目前所处进化路线的位置,最后根据目前位置得出点胶机将来可能的开发方向.

面向TRIZ-可拓学集成的创新方法研究

单一的创新设计方法已经无法满足当前系统化的设计,集成多种创新方法是现阶段发展的趋势.本文主要对TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)和可拓学这两种创新理论及其各自的应用进行了回顾与梳理,从两种理论的原理和应用分析了两者的差异性,总结了两种理论的优缺点.并针对各自的优缺点,指出集成TRIZ和可拓学的可能性及未来的发展趋势.

TRIZ在产品质量改进中的应用

介绍了TR IZ理论利用矛盾解决矩阵、物质-场分析法进行工程问题解决的流程,把TR IZ技术应用于CQI持续质量改进。运用TR IZ技术和CQI方法对某电子产品在烧结和研磨加工过程出现的质量问题进行分析。对于烧结工序,建立了矛盾矩阵,并根据发明原理确定了可行的方案。对于研磨工序,应用柏拉图,确定了问题的根源,利用物质-场分析法,提出了相应的方案。通过方案的实施,大幅度提高了加工作业的效率和产品合格率。

基于TRIZ进化理论和TOC必备树的冲突发现与解决方法

提出一种基于TRIZ进化理论和TOC必备树确定设计冲突的方法.根据TRIZ进化模式确定产品的进化目标,TOC中的必备树(PRT)用于确定设计障碍,建立了基于障碍分析的冲突确定流程和模板以确定设计冲突,然后运用TRIZ的分离原理和冲突矩阵予以解决.通过一个工程实例验证了上述过程.

基于知识网络的TRIZ集成框架及其关键技术

针对发明问题解决理论(TRIZ)在理论和应用上存在的相关问题,提出基于知识网络的TRIZ集成框架.给出面向TRIZ的知识网络的概念模型,在此基础上提出基于知识网络的TRIZ集成框架的体系结构和协同建设模式,分析集成框架的特点和关键技术.着重研究基于元本体和Web2.0模式的本体共建技术,给出元本体层中的元本体的形式化定义,建立本体层的本体模型,阐述本体实例层共建的过程模型.最后,提出集成框架的应用过程模型,并基于该集成框架开发原型系统.通过实际案例验证该集成框架,结果表明,该集成框架在创新知识获取和TRIZ知识网络共建等方面具有可行性和有效性.

基于TRIZ理论的数控镗铣床主轴松拉刀系统分析与优化

为了降低松拉刀力对数控机床主轴系统的影响,提高主轴使用寿命,对数控镗铣床主轴松拉刀系统进行分析与优化。首先,针对数控镗铣床主轴松拉刀机构进行了分析设计,并建立了三维模型;其次,研究了主轴在松刀和拉刀两种状态的受力情况,得到了对主轴轴承寿命影响较大的为松刀力。最后,采用TRIZ理论对主轴松拉刀系统进行优化。研究结果表明,该优化在不降低松拉刀力的前提下确实降低了松拉刀力对主轴系统的影响。

基于TRIZ和CAI的产品概念设计及应用研究

在产品概念设计阶段应用TRIZ(发明问题解决理论)和CAI(计算机辅助创新),是使创新设计具有可操作性和可预测性的有效途径。为了实现快速有效的创新设计,本文基于TRIZ和CAI的创新问题解决流程,以提高生产能力、减小粉碎粒度为目标,进行了木质生物质制粉机的创新概念设计。应用CAI软件PRO/Innovator建立了制粉机的系统功能模型,通过因果分析和资源分析确定了解决问题的切入点以及可利用的资源;在问题分析的基础上,应用TRIZ解题工具,按照合理的路径寻求问题的创新解,得到13个概念方案;经过评价和筛选确定的最终方案——振筛式制粉机、储备方案——双层筛式制粉机均已获得国家专利授权。

基于TRIZ(发明问题解决理论)的林木生物质粉碎机安全设计

按传统方法设计林木生物质粉碎机,其能耗增加、生产率降低;且细小的木屑极易堵塞筛网,带来安全隐患。将创新设计方法学——TRIZ(发明问题解决理论)应用于林木生物质粉碎机安全设计中,按照TRIZ解决问题的系统化方法,通过技术矛盾定义和创新原理应用、物理矛盾定义和分离方法应用、物场模型建立和标准解法应用等TRIZ工具,实现了高效率、低功耗、细粉碎粒度、高安全可靠性的目标。在设备的安全设计中应用TRIZ理论,可以帮助设计人员迅速发现主要问题并提供解决问题的相应原理,减少传统试错法所耗费的时间、精力,大大提高设计效率和设计安全性。

TRIZ与TOC集成的产品概念设计方法(英文)

提出了一种将约束理论(theory of constraints ,TOC)与创造性解决问题的理论(theo-ry of inventive problemsolving,TRIZ)相结合的产品概念设计方法.TRIZ是一种产生创新性设计思路的方法,而TOC能帮助产品设计人员识别产品设计中关键问题.汽车气囊设计的应用实例结果说明,所提出的方法能有效地指导产品设计人员完成产品的概念设计.

基于TRIZ理论的钻柱振动失效预警装置创新设计

针对井下钻柱受力和运动实测仪器的机构复杂、价格昂贵等问题,基于TRIZ创新理论,对钻柱振动失效预警装置的结构进行矛盾分析,应用TRIZ理论的矛盾矩阵与发明原理,具体对执行机构、阀杆进行了创新设计,该创新方案结构简单可靠,具有良好的应用价值。

基于TRIZ理论的注射成型工艺创新设计

模具温度是重要的注射工艺参数,也是注射成型中重要的技术冲突。通过TRIZ理论的冲突解决原理,进行注射成型工艺的创新设计,并与目前先进成型技术相佐证,说明TRIZ理论在注射成型工艺应用中的有效性,为下一步的创新提供参考依据。

基于TRIZ的榨菜真空包装机设计

目的针对目前榨菜包装行业存在的包装效率低、人工耗费高等问题,对现有榨菜灌装机进行改进设计。方法利用TRIZ理论,对设计过程中存在的问题进行归纳和分析,通过建立放袋机构、装袋机构和真空热封机构设计的冲突矩阵,得到相应的创新设计原理,并选择最佳原理解决设计中涉及到的技术冲突问题。结果放袋装置能够适应175.5 mm×125mm,120 g和138 mm×93 mm,60 g等2种不同规格的包装,且解决了上袋频率快与上袋结构复杂间的技术矛盾;生产节拍达到了40袋/分钟,解决了灌装时开袋状态与装袋结构复杂间的技术矛盾;提高了真空热封效率,且通过改变热封结构布置方式,解决了结构衔接紧密与物流运输间的技术矛盾。结论通过综合运用TRIZ理论,解决了设计基于榨菜灌装机械平台的新型榨菜包装机涉及到的技术冲突问题。不仅实现了现有榨菜灌装机的高效利用,提高了包装效率,且榨菜灌装和包装工序衔接紧密,结构紧凑,实现了生产的自动化。

基于TRIZ理论的触屏玻璃运存装置结构优化设计

为解决传统触屏玻璃运存装置运存效率不足的技术难题,设计了一种新型的高效触屏玻璃运存装置。基于发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ)开展了触屏玻璃运存装置的结构创新设计和优化,通过九屏幕法、组件功能分析及因果分析得出了导致现有触屏玻璃装置运存效率不足的根本原因,并综合运用技术矛盾法、物理矛盾法以及物-场模型法得出新型的触屏玻璃运存装置的解决方案;进而结合ANSYS/Workbench有限元分析软件开展了关键部件传送带夹板的有限元校核分析及多目标优化设计,实现了传送带夹板的轻量化设计,并搭建了实物样机,开展了样机性能试验。结果表明:基于TRIZ理论创新设计的触屏玻璃运存装置,运行稳定、次品率低,存储效率可达720片/h,为人工效率的2倍以上,且合格率相对人工提高2.2%,达到生产企业的技术要求,为触屏玻璃生产线的智能化和无人化奠定了装备基础。