基于本体的多维度用户需求获取

为解决需求信息获取欠充分和重用率低的问题,基于用户需求属性、需求本体及认知过程,研究了需求的获取与表达。依据需求的表述—存在状态,提出需求分类获取策略,以更充分地获取用户需求;构建了多维度用户需求本体模型,以规范化表达用户需求并实现需求联想;基于认知过程,将用户需求分为本能、行为、思维三个层次,建立器官、过程和环境拓展模型,挖掘各层次需求。以新型汽车线控转向系统的需求获取为例,验证了基于本体的多维度用户需求获取方法的可行性。

基于需求和解决冲突的创新设计策略

为了使产品更好地满足用户的需求,提出一种面向用户需求的产品创新设计模型,并对车辆转向器进行创新设计。这个模型集成了用户需求获取、技术特征映射、质量功能配置和创新方案生成功能。面向用户需求的创新设计,首先获取用户需求并进行规范化表达,并获取相关的技术特征,再利用质量工程屋(HOQ)工具构建用户需求到技术特征的映射和权重关系。技术特征存在耦合矛盾和自有矛盾,针对不同类型的技术矛盾,分别利用发明问题解决理论(TRIZ)中相应的创新工具来解决。运用这种策略,在车辆转向器设计中,分析用户需求,通过引入新型的液压系统,实现助力转向和路感反馈。

面向服务架构的工艺创新设计

工艺设计涉及面广,需要方法和知识的支持。为实现依据设计意图组织资源,提出一种面向服务架构的工艺创新设计服务的组合模型。从知识维、策略维和计算机工具维出发,将方法和知识构建为策略服务和知识服务,建立了服务本体,并从服务层面描述了系统的架构。设计方法和知识资源经过语义化描述和同构化处理后封装为服务,并依据逻辑关系构成更大粒度的服务组件,以问题解决过程和工艺问题分类解决策略作为业务流程,灵活组织服务,从而辅助设计者创造性解决问题。最后,以汽轮机轴的工艺改进为例,验证了该服务模型的有效性。