基于物场分析和效应的计算机辅助创新系统研究及软件开发

论文摘要

在企业竞争日益激烈的今天,技术的领先是各企业追求的目标。自中国加入世界贸易组织以来,国内间企业的竞争格局已经转变为国内企业与国外企业的竞争。与国外企业相比,由于历史原因,国内大多数企业在技术方面还处于弱势,如何改变这种技术的落后局面,是大多数国内企业的发展目标,答案只有一个,那就是实现技术的创新。创新是获得先进技术的唯一途径,只有不断的创新,技术才能不断的向前发展。在众多的创新方法中,前苏联专利员G.S.Altshuller及其同事发明的技术创新理论(TRIZ)受到广泛的关注。本文在基于TRIZ理论的基础上,重点对物场模型和效应进行了分析研究,通过对大量产品的分析及对大量专利的查阅总结,提出了基于物场分析的针对已有产品的创新模型和基于效应的新产品的创新模型,在对已有产品的创新模型里,根据物场模型的种类总结出了物场模型的完善方法。在对新产品的创新模型里,在效应的基础上提出通过效应的组合来形成产品的概念设计。在对物场分析和效应分析的基础上,开发了基于物场分析和效应的计算机辅助创新系统。该系统主要包括了实现创新的三个模块,即物场分析模块,创新原理模块和效应知识库模块。物场分析模块主要根据已有产品构件之间的相互作用确定出物场模型种类,通过在系统中选择物场模型种类,系统给出完善此物场模型种类的方法,从而实现对已有产品的创新。创新原理模块主要用来解决产品中存在的技术矛盾,通过分析确定出系统中存在的技术矛盾,系统给出解决此技术矛盾的创新原理及与此原理相关的实例。效应知识库模块主要根据用户对功能的描述来查找实现此功能的效应及相关的效应实例。本文最后在运用此计算机辅助创新系统的基础上,给出了针对已有产品和新产品的创新实例,验证了此软件系统的有效性。此创新系统的应用,将大大激发技术人员的创新灵感,使创新活动大大的简单化,对于提高企业的技术水平,开发具有自主知识产权的产品具有重要的现实意义,必将极大的提高企业的竞争能力。

论文目录

• 目录
• CONTENTS
• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 技术创新概述
• 1.1.1 创新的概念
• 1.1.2 创新等级
• 1.1.3 创新的方法
• 1.2 技术创新理论（TRIZ）概述
• 1.2.1 TRIZ的产生背景
• 1.2.2 TRIZ的理论内容
• 1.2.3 TRIZ的应用领域
• 1.3 TRIZ的国内外研究现状
• 1.4 课题的提出意义
• 1.5 课题主要研究内容及组织安排
• 第2章 TRIZ的相关理论概述
• 2.1 物场分析
• 2.1.1 物场分析法的基本概念
• 2.1.2 物场模型的建立
• 2.2 冲突及冲突解决原理
• 2.2.1 物理冲突概念
• 2.2.2 物理冲突的解决原理
• 2.2.3 技术冲突概念
• 2.2.4 39个特征参数
• 2.2.5 发明创造原理
• 2.2.6 矛盾冲突矩阵
• 2.3 效应
• 2.4 本章小节
• 第3章 系统的设计
• 3.1 系统功能设计
• 3.1.1 物场完善功能
• 3.1.2 创新原理及实例查询功能
• 3.1.3 效应知识库检索功能
• 3.1.4 数据维护功能
• 3.2 系统框架
• 3.2.1 系统的结构框架
• 3.2.2 系统的功能模块
• 3.3 系统的工作流程
• 3.4 数据库设计
• 3.5 系统的开发工具
• 3.5.1 系统的开发环境
• 3.5.2 数据库的连接方式
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于物场分析的对已有产品的创新
• 4.1 已有产品的创新模型
• 4.1.1 已有产品的范围
• 4.1.2 已有产品的创新模型
• 4.1.3 产品构件之间的作用关系
• 4.1.4 构件的关联图
• 4.1.5 物场关系矩阵
• 4.2 物场模型分类及完善方法
• 4.2.1 物场模型的符号表示
• 4.2.2 物场模型种类
• 4.2.3 物场模型的完善方法
• 4.2.4 类型及完善方法
• 4.3 基于创新原理的实例库
• 4.3.1 建立创新实例库的优点
• 4.3.2 创新实例来源
• 4.3.3 创新实例的整理
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于效应的新产品的创新
• 5.1 基于效应的新产品开发
• 5.1.1 新产品开发
• 5.1.2 基于效应的新产品开发模型
• 5.2 概念设计
• 5.2.1 概念设计定义
• 5.2.2 概念设计过程
• 5.3 功能获取
• 5.3.1 功能的概念
• 5.3.2 获取顾客需求的重要性
• 5.3.3 顾客需求功能的获取
• 5.3.4 设计需求功能
• 5.4 效应知识库
• 5.4.1 效应的收集和整理
• 5.4.2 按功能对效应进行划分
• 5.4.3 效应及效应实例的搜索
• 5.5 概念设计的产生
• 5.6 本章小节
• 第6章 系统运行实例
• 6.1 普通钉书机的改进
• 6.2 一种新的催眠驱蚊装置
• 6.3 本章小结
• 全文总结及展望
• 附录:40个发明原理在再制造中的应用
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表