基于QFD和TRIZ的抽油机概念设计方法研究

论文摘要

目前国内、外应用最广泛的机械采油设备是游梁式抽油机。但是近年来，由于经济全球化的发展，产品竞争愈来愈激烈，加上我国幅员辽阔，地形复杂，不同地区对于抽油机的要求也不尽相同。如何尽快的开发出满足客户不同要求的新的抽油机，提高市场竞争力已经成为抽油机生产企业生存与发展的关键。 随着现代设计理论的发展，设计过程已经由传统的以参数为主的“参数设计”转变为了以管理为主的“管理型设计”。抽油机的概念设计是抽油机产品设计的核心，也是最具有创造性的阶段，这个阶段的工作，高度体现了抽油机设计的艺术性、创造性和综合性。 质量功能配置(Quality Function Deployment，QFD)是一个以满足顾客需要为手段，以扩大市场份额为目标的质量体系。这个体系采用系统化的、规范化的方法调查和分析顾客需求，并将其转换成为产品特征、零部件特征、工艺特征、质量与生产计划等技术需求信息，使所设计和制造的产品能真正地满足顾客需求。TRIZ意为：发明问题解决理论。TRIZ认为，发明问题的基本原理是客观存在的，这些原理不仅能被确认，而且能被整理成一种理论，掌握该理论的人不仅有利于提高发明的成功率、缩短发明的周期，也使发明问题具有可预见性。 基于质量功能配置(QFD)和TRIZ的抽油机概念设计方法，是一个能够满足不同用户需求、缩短产品设计周期，提高产品质量的有效手段。这个方法在抽油机的概念设计中，将QFD和TRIZ方法相结合，使二者都能发挥各自的优势：利用QFD理论解决抽油机概念设计中“需要做什么”的问题；利用TRIZ理论解决抽油机概念设计中所遇问题“如何解决”的难题。 本文介绍了QFD及TRIZ理论的基本原理，并在其基础上，分析了QFD及TRIZ理论的不足以及其优点，提出了基于QFD与TRIZ的分析方法的理论模型。并利用该方法对抽油机进行了概念设计分析。本文还提出了基于QFD和TRIZ的抽油机设计的评价方法，提出了对设计方案进行技术性能评价与用户需求评价的方法。并创建相应数据库，编制了相关软件。这套软件，能够帮助设计人员更好的完成抽油机的概念设计。 国内外研究及实践证明，运用基于QFD与TRIZ的概念设计方法，能够实现产品的快速创新，并能大大提高产品的开发速度，提高企业的竞争力。基于QFD与TRIZ的抽油机概念设计方法，是一种有效的设计手段，能大大提高企业的设计生产甚至管理水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 抽油机设计方法研究现状
• 1.3 选题的背景及意义
• 1.4 本文主要研究内容
• 2 抽油机简介
• 2.1 引言
• 2.2 抽油机基本工作原理及存在的问题
• 2.2.1 抽油机工作原理
• 2.2.2 抽油泵的工作原理
• 2.2.3 抽油机存在的问题
• 2.3 抽油机节能机理
• 2.4 几种节能效果较好的抽油机的分析与对比
• 2.4.1 双驴头异型节能抽油机
• 2.4.2 偏转式高效节能抽油机
• 2.4.3 双游梁式抽油机
• 2.4.4 渐开线异型抽油机
• 2.4.5 胶带传动抽油机
• 2.4.6 链条式无梁抽油机
• 2.4.7 液压抽油机
• 2.5 抽油机发展趋势
• 2.6 本章小结
• 3 质量功能配置（QFD）与发明问题解决理论（TRIZ）
• 3.1 引言
• 3.2 起源与现状
• 3.2.1 质量功能配置（QFD）
• 3.2.2 发明问题解决理论（TRIZ）
• 3.3 QFD基本原理
• 3.3.1 概念
• 3.3.2 分解模式
• 3.3.3 两个基本过程
• 3.3.4 质量屋
• 3.3.5 QFD的优缺点
• 3.4 TRIZ基本原理与方法
• 3.4.1 工程冲突解决原理
• 3.4.2 技术系统的演化
• 3.5 基于QFD与TRIZ的分析方法
• 3.6 基于QFD与TRIZ的概念设计系统模型
• 3.7 本章小结
• 4 基于QFD与TRIZ的抽油机概念设计分析
• 4.1 引言
• 4.2 基于QFD的抽油机功能分析
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 调查表的建立与调查数据的分析
• 4.2.3 质量屋的建立
• 4.2.3.1 技术措施的获得
• 4.2.3.2 由用户需求和技术措施构成的质量屋的建立
• 4.2.4 QFD分析结论
• 4.3 基于TRIZ的抽油机分析
• 4.3.1 引言
• 4.3.2 抽油机的TRIZ分析
• 4.3.2.1 冲突的确定
• 4.3.2.2 冲突问题的解决
• 4.3.2.3 应用TRIZ的技术系统演化理论进行抽油机分析
• 4.3.3 TRIZ分析结论
• 4.4 本章小结
• 5 基于QFD和TRIZ的抽油机设计的评价方法研究
• 5.1 引言
• 5.2 评价方法
• 5.2.1 待评价点的确定
• 5.2.2 技术性能评价
• 5.2.3 用户需求评价
• 5.3 本章小结
• 6 基于QFD和TRIZ的抽油机设计知识库系统的构建
• 6.1 引言
• 6.2 数据库需求分析
• 6.3 数据库结构设计
• 6.3.1 数据库概念结构设计
• 6.3.2 数据库逻辑结构设计
• 6.4 数据库的管理
• 6.4.1 数据库系统（Database System,DBS）
• 6.4.2 数据库的访问技术
• 6.5 本章小结
• 7 基于QFD和TRIZ的抽油机设计支持软件开发
• 7.1 引言
• 7.2 面向对象技术
• 7.2.1 定义及符号表示
• 7.2.1.1 对象和类
• 7.2.1.2 属性及实例关联
• 7.2.1.3 服务及消息关联
• 7.2.2 面向对象分析
• 7.2.2.1 思维组织模式
• 7.2.2.2 面向对象分析方法的表示
• 7.2.2.3 简单的对象认定方法
• 7.3 系统的面向对象分析
• 7.3.1 问题的描述
• 7.3.2 对象的选择
• 7.3.3 对象分析
• 7.4 系统的实现
• 7.4.1 基本功能实现
• 7.4.1.1 数据库的访问
• 7.4.1.2 列表视图的使用
• 7.4.1.3 组合框的使用
• 7.4.1.4 其它简单命令
• 7.4.2 系统实现
• 7.5 本章小结
• 8 结论
• 8.1 研究结论
• 8.2 本文创新点
• 8.3 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 附录A TRIZ冲突矩阵
• 附录B 冲突参数及解决原理
• 博士生期间的研究工作、学术活动和发表的学术论文
• 致谢