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产品创新的动力来源于市场利润,只有创造更多的满足顾客需求的产品才能获得更多的利润。随着市场竞争的日益激烈,单纯实现基本功能的产品已经远远不能满足用户的需求。以市场为中心,使产品具有最优的TQCSE(Time,Quality,Cost,Serve,Environment)成为企业具有竞争力的指标。产品设计从顾客需求到实现创新需要研究一种科学实用的方法。
QFD(质量功能配置)可以把顾客需求转化为设计要求,使产品获得顾客的最大满意度;TRIZ(发明问题的解决理论)能给设计者提供解决产品设计问题的具体方法,而且更为重要的是它能够实现产品的创新设计。因此,集成这两个工具的产品创新设计系统,既能帮助设计者了解设计的内容与条件限制,又能帮助设计者明确设计的过程及采取的措施。本文将QFD和TRIZ效应理论相结合,对产品创新设计的理论、方法以及计算机辅助创新软件系统进行了研究。主要研究工作和结论如下:
(1)研究了产品创新设计的理论。通过对创新的内涵和产品创新的推动模式等的相关研究,确定了QFD和TRIZ理论在产品创新设计过程中的切入点,明确了二者在产品创新设计中的重要作用。
(2)提出了将QFD和TRIZ效应理论二者结合起来,互相取长补短的分析方法。介绍了质量屋的基本结构和QFD的量化方法--加权评分法;详细地阐述了TRIZ的理论体系结构以及效应知识库的建立原理;在分析QFD和TRIZ理论的优点以及其不足的基础上,寻找了QFD和TRIZ在联合解决问题过程中的连接点,为产品创新设计系统模型的建立奠定了基础。
(3)构建了基于QFD和TRIZ效应理论的产品创新设计系统模型。从信息集成与应用集成两方面对QFD和TRIZ的有机集成进行具体的研究;在此基础上,构建的产品创新设计系统模型包括顾客需求分析子模型、需求/功能映射子模型和创新方案生成子模型三个子模型。它将QFD理论和TRIZ效应理论相结合,使它们相互补充,形成了一个完整的产品创新设计方法。这一方法不仅具有QFD理论对问题的分析能力,还具有TRIZ理论强大的问题解决能力。
(4)基于本文构建的产品创新设计系统模型对注塑机进行了创新设计。通过建立用户调查表,并建立质量屋,分析了注塑机的用户需求与技术措施的关系;然后在QFD分析的基础上,找出了注塑机设计中需要改进的工程技术参数和重点实现的基本功能;最后利用TRIZ的效应理论对注塑机进行了创新设计。通过试验发现,创新设计后的注塑机的性能从根本上得到了提高,为开发新一代“节能环保型”注塑机指明了方向。
(5)开发了基于QFD和TRIZ效应理论的计算机辅助产品创新设计软件系统。以Visual C++作为开发语言,以大型SQL Server2005数据库做支持,运用模块化技术,以QFD模块、TRIZ效应模块作为核心模块开发了计算机辅助产品创新设计软件。最后通过一个设计实例予以验证其实用性,从而对新产品的研发起到支持作用。