产品设计中概念设计为重要环节,关系着企业产品的先进性、安全性、高效性、环保性和可靠性。创新思维在概念设计中得到最大的体现,结合先进的创新方法开展设计研究,创造出具备良好性能和用途的产品。传统的设计方法往往难以适应复杂的产品创新,多种创新方法集成能够实现优势互补。为此,提出一种基于仿生学与可拓学集成的产品创新设计模型,为驱动产品创新提供新的思路。围绕以下5个部分开展研究:（1）基于需求的产品分析模型研究。首先,根据专利分析、技术进化分析等前期调研方法,获得了用户对产品的需求信息;然后,借助产品的黑箱模型和功能树模型,确定产品的待改进子功能,获得了具体改进的研究方向;最后,利用基元模型表示产品的详细信息,构建了系统化的产品分析模型。（2）基于相似度分析的仿生原型获取方法。借助生物知识库,利用产品-仿生原型的相似度分析方法,得到了产品仿生原型的获取方法。（3）基于形态学矩阵的可拓遗传评价方法。融合可拓评价法定量表示、形态学矩阵多方案组合和遗传算法搜索全局的优势,对产品方案原理解作综合分析与评价,获得了产品最优的理想方案。（4）基于仿生学与可拓学集成的产品创新设计模型验证。研究大量吸尘器专利,确定了吸尘器性能处于S曲线的成熟期早期。通过筛选吸尘器需求信息表,确定了产品的研究方向。运用可拓基元模型表示需求信息,建立了吸尘器的可拓模型。借助生物知识库,运用产品-仿生原型相似度分析方法获取了吸尘器的仿生原型。以吸尘器为工程实例对该设计模型进行验证,利用Bio TRIZ将生物系统和产品技术系统结合,集成仿生学和可拓创新方法,获得了吸尘器的创新方案解。（5）吸尘器风机的仿真模拟。运用CROE软件对产品各零部件作详细三维结构建模和虚拟装配,构建了吸尘器结构模型。利用FLUENT软件对风机进行流场分析,得出结论:波浪叶片风机具有最好的使用性能,工作噪声降低了9.26%,吸风能力提高了5.25%,验证了仿生风机叶片的有效性。该课题为产品创新方法集成的研究及风机叶片的优化提供一定的参考。