基于QFD/PKM/TRIZ集成的产品有效创新研究与应用

论文摘要

专利权是对知识产权的保护,创新设计人员在进行产品研发的时候,必须以这些庞大的专利文献数据为基础,为新产品研发提供侵权避让的参考。因此,如何有效的进行产品创新以避免专利侵权,就成为急需解决的问题。但是,现有的对于专利挖掘的研究主要集中在数据挖掘效率的算法改进上,却鲜有从有效创新的角度出发来对专利进行研究,本文基于以上考虑,提出了把QFD、TRIZ、和专利知识挖掘(PKM)相结合的方法,为产品创新提供了一种全新的视角。论文的主要内容如下：将QFD中的质量需求扩展为面向效能需求,提出基于效能的QFD模型,扩展其应用领域,以期将QFD融合于产品设计、制造、管理、维护、市场营销等各方面。提出把绿色设计和基于需求的效能模型相结合的方法,并将其应用到打火机CR安全装置设计中,确定对产品总功能影响最大的分功能。建立基于精简专业化矛盾矩阵的TRIZ模型,去除不常用的矛盾矩阵,使其更具有针对性,新建立的矛盾矩阵在机械设计领域能进一步提高创新的有效性,并将其应用到打火机CR安全装置设计中,获得相对应的邻域解。在前述分析的基础上,提出基于QFD/TRIZ的专利知识挖掘概念,以产品分功能以及实现分功能的邻域解进行组合挖掘,获得该邻域解的特解(专利特征向量)。建立专利特征矩阵,结合TRIZ理论可以得到该邻域解的其他特解(专利特征向量),从而实现与已有专利不冲突的产品创新,保证产品创新设计的有效性。最后以QFD/PKM/TRIZ创新模型在打火机CR安全装置中的创新设计为例进行分析,获得相应的创新解,并以此为依据申请专利,以获得相应的专利法规的保护。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 创新设计
• 1.1.1 创新设计的提出
• 1.1.2 创新设计的发展与理论知识
• 1.1.3 创新设计的研究现状
• 1.2 论文研究切入点及主要内容
• 1.2.1 论文研究切入点
• 1.2.2 论文主要内容
• 1.3 本章小结
• 第二章 基于QFD/PKM/TRIZ有效创新模型
• 2.1 创新局限性分析
• 2.1.1 基于质量功能配置理论（QFD）创新的局限
• 2.1.2 基于发明问题解决理论（TRIZ）创新的局限
• 2.1.3 基于QFD/TRIZ集成创新的有效性
• 2.2 QFD/PKM/TRIZ集成模型
• 2.2.1 模型构建
• 2.2.2 分析路线
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于效能分析的质量功能布置
• 3.1 质量屋
• 3.2 QFD量化评估方法
• 3.2.1 确定顾客需求权重系数
• 3.2.2 确定产品质量特性及其与顾客需求相关性
• 3.3 基于绿色工程的面向需求效能模型研究
• 3.3.1 面向效能需求的模型
• 3.3.2 绿色工程同面向需求的效能模型相结合
• 3.3.3 在打火机CR安全装置设计中的应用
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于精简专业化矛盾矩阵的TRIZ方法
• 4.1 TRIZ理论基本概念
• 4.1.1 技术系统
• 4.1.2 技术进化理论
• 4.1.3 产品设计中的矛盾
• 4.1.4 最终理想解
• 4.2 TRIZ创新设计工具
• 4.2.1 矛盾矩阵
• 4.2.2 分离原题
• 4.2.3 科学知识效应库
• 4.2.4 物场模型
• 4.3 基于精简专业化矛盾矩阵的TRIZ模型
• 4.3.1 精简的专业化矛盾矩阵
• 4.3.2 在打火机CR安全装置设计中的应用
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于邻域解的专利知识挖掘
• 5.1 专利知识挖掘的方法
• 5.2 基于QFD/TRIZ的专利知识挖掘
• 5.2.1 专利挖掘思想
• 5.2.2 基于QFD/TRIZ的专利数据挖掘
• 5.3 CR打火机专利知识挖掘
• 5.3.1 专利搜索
• 5.3.2 专利特征矩阵构建
• 5.4 本章小结
• 第六章 基于QFD/PKM/TRIZ的打火机CR安全装置创新设计实例
• 6.1 打火机结构与工作原理
• 6.2 QFD/PKM/TRIZ创新模型在打火机CR安全装置设计中的运用
• 6.2.1 发现问题
• 6.2.2 邻域解与专利挖掘
• 6.2.3 创新解的产生
• 6.3 专利实例
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间研究成果