模糊前端驱动的机械产品创新设想产生研究
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从产品设计角度出发,产品创新模糊前端存在的不确定与模糊性特征主要表现在用户需求的不确定性和模糊性、技术的不确定性、竞争环境的不确定性。为了保证机械产品创新的成功,尽量降低模糊前端的不确定性,必须全面了解用户需求,运用FFE阶段产品创新使能技术、创新过程及方法,建立有章可循的设计流程,提高产品创新的成功率。设想,是新产品或新服务的最初形式,是问题预期解的一种高层观点。源源不断产生有影响的设想,并以此支持企业的产品创新,是企业成功并在竞争中处于有力地位的关键。论文在模糊前端的确认机会、设想产生、设想筛选或选择等活动方面进行了研究,提出了模糊前端驱动的机械产品创新设想产生过程模型,主要内容包括以下几点:1.通过对模糊前端管理模型等文献的研究,分析了产品创新模糊前端的内涵和特征,对模糊前端阶段进行了定义。在分析技术创新模式及产品创新的动力机制的基础上,对创新产品选择及渐进型、平台型、突破型创新产品及其模糊前端进行了概述。从与流程有关、机会确认与设想产生、测试等方面总结、提出了适合模糊前端各阶段的方法与工具,研究了模糊前端驱动的产品创新设想产生的原理,并在此基础上提出了模糊前端驱动机械产品创新设想产生体系框架。2.分析了技术预测、技术预见以及技术路线图的发展和继承关系,从技术路线图的结果和制作技术路线图过程两个方面分析了技术路线图对于创新机会发现的作用,在对技术预见的含义和层次性分析的基础上,论证了可以依靠技术路线图把握技术发展规律、识别创新机会。提出了面向技术路线图的产品特征类别图及产品类别判断方法。3.分析了设想产生过程中的障碍及TRIZ等CAI软件对产品创新的重要性,在进行面向不同产品类型创新的产品设计分析及面向不同产品类型创新的技术创新分析的基础上,基于TRIZ等模糊前端工具,提出了面向不同产品类型的创新设想产生模式及系统化方法。4.从用户需求获取分析方式、用户满意度等角度对用户需求进行了分类,研究了机械产品用户需求的构成要素。提出了混合模式用户需求获取流程模型,并给出了模型的关键技术。提出了基于混合模式获得的机械产品用户需求的创新设想综合模糊评价方法。面向产品设计要求的产生过程,提出了一种基于可拓工程的产品指标度量产生的方法,利用矩阵及判断公式完成度量重要度的排序,以重要度大的度量为新产品设计的突破口,进行产品设计。5.以中药滴丸脱脂机为研究对象,对全文提出的模糊前端驱动的创新设想产生的理论研究及过程模型进行了验证。
摘要 | 第4-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
第一章 绪论 | 第10-25页 |
§1-1 引言 | 第10页 |
§1-2 产品创新模糊前端研究综述 | 第10-19页 |
1-2-1 产品创新模糊前端的内涵 | 第10-11页 |
1-2-2 产品创新模糊前端特征 | 第11-13页 |
1-2-3 国内外研究综述 | 第13-19页 |
§1-3 TRIZ 理论及CAI 技术 | 第19-23页 |
1-3-1 TRIZ 理论 | 第19-22页 |
1-3-2 CAI 技术 | 第22-23页 |
§1-4 课题的提出及其主要研究内容 | 第23-25页 |
1-4-1 课题的研究背景和意义 | 第23页 |
1-4-2 论文的主要工作和组织结构 | 第23-25页 |
第二章 模糊前端驱动的机械产品创新设想产生体系框架 | 第25-35页 |
§2-1 技术创新模式及产品创新动力 | 第25-26页 |
§2-2 创新产品类型选择及其模糊前端 | 第26-29页 |
2-2-1 创新产品的选择 | 第26页 |
2-2-2 机械产品的创新产品类型及其模糊前端 | 第26-29页 |
§2-3 模糊前端驱动的机械产品创新设想产生过程体系框架 | 第29-34页 |
2-3-1 模糊前端的方法与工具的体系 | 第29-33页 |
2-3-2 体系框架 | 第33-34页 |
§2-4 小结 | 第34-35页 |
第三章 基于技术路线图的机械产品创新类型选择 | 第35-51页 |
§3-1 技术路线图研究概况 | 第35-39页 |
3-1-1 技术路线图的产生和发展 | 第35-36页 |
3-1-2 技术路线图内涵的界定 | 第36-37页 |
3-1-3 技术路线图的步骤 | 第37-39页 |
§3-2 基于技术路线图的技术创新机会发现 | 第39-41页 |
3-2-1 技术路线图的作用分析 | 第39页 |
3-2-2 基于技术路线图的技术创新机会发现 | 第39-41页 |
§3-3 基于技术路线图的机械产品创新类型选择 | 第41-45页 |
3-3-1 基于技术路线图创新类型选择的原理分析 | 第42页 |
3-3-2 基于技术路线图的机械产品创新类型选择 | 第42-45页 |
§3-4 工程实例——船用柴油机产品创新类型选择 | 第45-50页 |
§3-5 小结 | 第50-51页 |
第四章 模糊前端驱动的创新设想产生 | 第51-92页 |
§4-1 模糊前端设想产生过程的知识利用 | 第51-53页 |
§4-2 模糊前端设想产生过程分析 | 第53-55页 |
4-2-1 面向不同产品类型创新的产品设计分析 | 第53-54页 |
4-2-2 面向不同产品类型创新的技术创新分析 | 第54-55页 |
4-2-3 模糊前端设想产生过程分析 | 第55页 |
§4-3 渐进型产品创新设想产生模式 | 第55-64页 |
4-3-1 冲突求解模式 | 第55-59页 |
4-3-2 标准解模式 | 第59-62页 |
4-3-3 困难功能求解模式 | 第62-64页 |
§4-4 平台型产品创新设想产生模式 | 第64-69页 |
4-4-1 基于情景的效应推理模式 | 第65-67页 |
4-4-2 个性模块衍生模式 | 第67-69页 |
§4-5 突破型产品创新设想产生模式 | 第69-79页 |
4-5-1 技术进化模式 | 第69-71页 |
4-5-2 技术进化与功能进化集成模式 | 第71-75页 |
4-5-3 理想解模式 | 第75-79页 |
§4-6 模糊前端驱动的创新设想产生系统化 | 第79-84页 |
4-6-1 创新设想产生系统化过程模型 | 第79-81页 |
4-6-2 模糊前端驱动的创新设想产生过程描述 | 第81-82页 |
4-6-3 创新设想产生过程形式化 | 第82-84页 |
§4-7 工程实例 | 第84-91页 |
4-7-1 基于技术进化模式的带式输送机创新设想产生 | 第84-87页 |
4-7-2 基于进化集成模式的带式输送机创新设想产生 | 第87-91页 |
§4-8 小结 | 第91-92页 |
第五章 创新设想评价与产品设计要求产生 | 第92-122页 |
§5-1 混合模式的用户需求获取 | 第92-106页 |
5-1-1 用户需求的特点 | 第92页 |
5-1-2 用户需求类别及机械产品用户需求的构成要素 | 第92-94页 |
5-1-3 模糊前端用户需求获取模式分析 | 第94-96页 |
5-1-4 混合模式用户需求获取流程模型 | 第96-106页 |
§5-2 基于用户需求的创新设想评价 | 第106-112页 |
5-2-1 用户需求重要度排序 | 第106-108页 |
5-2-2 创新设想选择的模糊评价模型 | 第108-112页 |
§5-3 基于用户需求的创新设想产品设计要求产生 | 第112-121页 |
5-3-1 产品设计要求(PDS)形式描述 | 第113-114页 |
5-3-2 产品指标 | 第114-116页 |
5-3-3 基于可拓工程的产品指标度量的产生 | 第116-119页 |
5-3-4 产品指标度量重要度排序与产品设计要求产生 | 第119-121页 |
§5-4 小结 | 第121-122页 |
第六章 模糊前端驱动的中药滴丸脱脂机创新设想产生 | 第122-148页 |
§6-1 基于技术路线图的中药滴丸脱脂机创新产品类型选择 | 第122-127页 |
6-1-1 中药滴丸脱脂机行业发展概况 | 第122-123页 |
6-1-2 市场需求分析 | 第123-124页 |
6-1-3 产业目标分析 | 第124页 |
6-1-4 研发产品 | 第124-125页 |
6-1-5 技术壁垒与关键技术难点 | 第125-126页 |
6-1-6 中药滴丸脱脂机技术路线图 | 第126页 |
6-1-7 基于技术路线图中药滴丸脱脂机产品类型选择的分析与选择 | 第126-127页 |
§6-2 模糊前端驱动的中药滴丸脱脂机创新设想产生 | 第127-133页 |
6-2-1 选定原型产品 | 第128-129页 |
6-2-2 确定领域问题 | 第129-130页 |
6-2-3 问题标准化及设想产生 | 第130-133页 |
§6-3 混合模式的中药滴丸脱脂机用户需求获取 | 第133-137页 |
6-3-1 目标市场分析 | 第133页 |
6-3-2 市场拉动需求分析过程 | 第133-134页 |
6-3-3 技术驱动需求分析过程 | 第134-137页 |
6-3-4 需求对比识别 | 第137页 |
§6-4 滴丸脱脂机创新设想评价与产品设计要求产生 | 第137-147页 |
6-4-1 需求重要度排序 | 第137-139页 |
6-4-2 基于用户需求的创新设想评价 | 第139-143页 |
6-4-3 创新设想产品设计要求产生 | 第143-145页 |
6-4-4 后续设计 | 第145-147页 |
§6-5 小结 | 第147-148页 |
第七章 结论与展望 | 第148-150页 |
§7-1 主要结论 | 第148-149页 |
§7-2 本文创新点 | 第149页 |
§7-3 未来展望 | 第149-150页 |
参考文献 | 第150-157页 |
附录A 国内外主要CAIs 介绍 | 第157-158页 |
附录B 进化模式与部分进化路线 | 第158-159页 |
致谢 | 第159-160页 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 | 第160页 |
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