基于TRIZ效应理论的机电产品创新设计研究.pdf

《基于TRIZ效应理论的机电产品创新设计研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械设计与制造第7期MachineryDesign&Manufacture2010年7月文章编号：1001—3997(2010)07—0254—02基于TRIZ效应理论的机电产品创新设计研究苗新强任工昌刘丹(陕西科技大学机电工程学院，西安710021)ResearchofinnovativedesignformechatronicproductsbasedonTRIZefecttheoryMIAOXin-qiang，RENGong-chang，LIUDan(ShaanxiUniversityofS

2、cienceandTechnology，Xi’an710021，China)中图分类号：TH122文献标识码：A参数，以改变该效应的实现形式。1引言2．2FEE模型随着机械电子技术的快速发展，机电系统的智能化、柔性化、创新是指新的可行解或概念，该解或概念与已有的解或概念多功能化成为机械产品的重要发展方向。面对世界市场的激烈竞相比具有明显的竞争优势。如果把产品设计分为产品定义、概念争，单纯靠模仿国外产品或者对老式产品的改进将使企业失去市设计、技术设计及详细设计几个阶段，概念设计是与创新紧密相场竞争力

3、。只有通过机电系统的创新设计，才能解决新产品研发关的一个设计阶段。概念设计从需求功能分析开始，然后进行功的根本问题；只有通过创新，才能从根本上解决企业的生存和发能分解，建立功能结构，寻求适当的效应及其组合，再进行实现功展问题。产品创新需要更多跨学科的知识，更复杂的技术支撑和能结构的实例的构思和系统化设计，确定出基本求解途径，得出更完善的创新理论ⅡJ。创新设计就是要构思出新的产品工作原理，满足需求功能的原理解。此设计过程可用FEE(Function-Efect-为产品的目标功能找出新的具有市场竞争能

4、力和实际实现可能性Example)模型来描述，如图1所示。的原理解。发明问题的解决理论TRIZ由前苏联海军部专利局专家Ahshuller创立，它是一种建立在技术系统演变规律基础上的问题解决系统日。效应，即TRIZ中基于知识的问题解决工具，是由于某种原因而产生的一种特定的科学现象。科学效应在设计中起着重要的作用，每—个效应都可能对应一个设计问题的解决方案。对同一个设计问题，采用不同的科学效应求解，可能产牛新颖的设计方案。图1FEE模型2效应的基本理论t3基于关系数据库的效应知识库的建立2．1关联、控

5、制效应效应知识库是TRIZ中最容易使用的一种工具。在对其进行研单一效应模式：是基本的功能实现形式，一个功能与一个效究的早期阶段，Ahshuller就己验证目：对于—个给定的难题，运用各应相对应。种物理、化学和几何效应可以使解决方案更理想和简单地实现，而关联效应模式：将几个效应结合起来实现一个特定功能，这要实现这一点必须开发出一个大型的知识库。知识量是衡量效应知种模式表示为与选定效应相互作用的效应链。关联效应又可分为识库的尺度，效应知识的多少与好坏直接影响系统的问题求解能串联效应链、并联效应链、混联

6、效应链和反馈效应链。力，知识越多、越精，则系统求解问题能力就越强，效率就越高。控制效应链：通过其它效应的输出量控制另一个效应的技术知识库的主要功能是对知识进行存储和管理，而数据库则是★来稿13期：2009—08—20-k基金项目：陕西省教育厅产业化培育项目(07JC05)，咸阳市科技计划项目(XK0708—6)第7期苗新强等：基于TRIZ效应理论的机电产品创新设计研究255对数据进行存储和管理，因此它们在功能上是相似，在处理对象功能表效应表实例表上则有所不同。数据库的大部分管理技术对知识库同样适用

7、，例功能标识效应标识囫实例标识囫如知识库将知识从应用程序中分离出来，交给知识系统程序处功能作用标识效应描述问题分析状态标识前提条件需求功能定义理。数据库则是将数据从应用程序中分离出来，交给数据库系统备茬＼公及参数功能原理解程序处理。两者都需研究大容量信息处理的理论和技术，诸如可输效应标识＼恢复性、安全l生、保密性和一致性等内容。输出量功能作用表＼功能标识3．1数据库概念设计功能作用标识对象状在E—R模型图中，用方框表示实体，用菱形表示联系，用椭功能作用对象状态说明对象状态圆表示属眭。根据在产品概念

8、设计阶段确立的FEE模型最终建立的效应知识库E—R图，如图2所示。图4规范化后的效应知识库逻辑模式4利用效应解决问题的一般过程设计者在进行创新设计时，可能不知道用何种方法或原理来实现某一功能，或者可能知道某种方法或原理可以实现该功能，但却不能满足产品设计的其他要求。寻找某一功能实现方法的关键在于利用不同学科、甚至表面看来不相关学科的知识交叉和综合去解决某一特定领域的问题。效应知识库的建立过程是以解决用户存在的问题为根本出发点，应用效应解决问题的一般过程，如图5所示。图2效应知识库E