面向功能的創(chuàng)新概念設(shè)計問題研究.pdf

1、產(chǎn)品的創(chuàng)新性是產(chǎn)品是否具有競爭力的關(guān)鍵因素.而在產(chǎn)品設(shè)計過程中,創(chuàng)新性表現(xiàn)最為集中和突出的階段是產(chǎn)品的概念設(shè)計階段.另一方面,功能作為概念設(shè)計的關(guān)鍵,貫穿于整個概念設(shè)計過程的始終.因此,本文從功能入手,提出了創(chuàng)新概念設(shè)計的概念,對在概念設(shè)計階段中功能創(chuàng)新的相關(guān)問題進行了研究.本文的主要工作包括以下幾個方面: 1. 創(chuàng)新概念設(shè)計的流程及架構(gòu). 對設(shè)計過程及概念設(shè)計過程進行了總結(jié)研究,在總結(jié)了功能定義的基礎(chǔ)上,提出了面向功能

2、的創(chuàng)新概念設(shè)計的設(shè)計流程和體系架構(gòu),并指出了其研究的關(guān)鍵技術(shù). 2. 面向創(chuàng)新的物元網(wǎng)絡(luò)表示法. 在分析總結(jié)了現(xiàn)有功能表示方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計中需求大量設(shè)計相關(guān)信息的特點,提出了物元網(wǎng)絡(luò)表示方法.使得設(shè)計過程中的結(jié)構(gòu)化信息能夠較好得到表示的同時,又能充分發(fā)揮可拓學(xué)物元的特點,便于設(shè)計者進行功能相關(guān)信息的擴展,并給出了物元網(wǎng)絡(luò)方法的可拓變換、匹配和推理技術(shù). 3. 相似功能及相似度計算公式. 通過對人

3、類思維聯(lián)想方式的分析,將相似功能與之類比,從而將相似功能進行了分類,對相似功能的內(nèi)容進行了豐富.同時修正了相似理論中相似度計算公式的不足,使得新的計算公式有效地克服了原先公式的缺陷,加強了相似度計算公式的適用性. 4. 擴展功能樹的建立. 建立了功能樹的形式化定義體系,然后在修正后的相似度計算公式及物元網(wǎng)絡(luò)方法支持下,對不同的功能進行相似度量比較.并以此為依據(jù),從數(shù)據(jù)庫中查找功能樹中功能元的相似功能,將這些相似功能添加入

4、功能樹中,從而對功能樹進行擴展,使得設(shè)計者能獲得更多的與設(shè)計問題相關(guān)的信息. 5. 擴展功能樹的化簡和求解. 功能樹本質(zhì)上可視為是布爾代數(shù)理論的一種應(yīng)用,從而利用布爾代數(shù)的吸收律、冪等律來消除功能樹中的冗余信息,對功能樹進行優(yōu)化處理.通過建立了功能樹邏輯化簡規(guī)則和模塊化處理方法,降低功能樹的求解規(guī)模和設(shè)計問題的復(fù)雜度.在功能樹的求解方法方面,指出功能樹的求解過程就是對功能函數(shù)的功能集族進行求解的過程,并提出了基于功能矩陣