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设计任务驱动的工具类产品创新 被引量:2
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作者 张旭 李晨辉 +1 位作者 许彤 白仲航 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第11期4623-4637,共15页
基于传统工程设计框架,设计人员在工具类产品设计初期很少考虑社会技术因素,用户在完成具体任务实现物料加工的过程中所产生的产品交互等实际问题易导致工具类产品本身的设计迭代。通过集成不同的设计理论与方法,如社会技术系统理论(soc... 基于传统工程设计框架,设计人员在工具类产品设计初期很少考虑社会技术因素,用户在完成具体任务实现物料加工的过程中所产生的产品交互等实际问题易导致工具类产品本身的设计迭代。通过集成不同的设计理论与方法,如社会技术系统理论(social technology system,STS)、情景分解法、任务分析法、FBS(function-behavior-structure,FBS)模型、TRIZ(teoriya resheniya izobreatatelskikh zadatch)等,在设计阶段融入对使用者的要求,针对工具类产品建立一种以设计任务驱动的产品创新设计过程模型。将工具类产品创新设计过程模型分为设计任务识别、设计任务分析与设计方案产生三个阶段。首先利用情景分解法与任务分析法结合并引入功能分析进行量化来发现、确定设计任务;从社会技术因素与技术因素两方面研究FBS模型,利用功能模型等方法分析设计任务,引入时间参数构建任务元——时间模型;在设计方案产生阶段通过构建基于任务元的设计方案产生过程模型,确定最终设计方案。以曲线锯为例验证了该设计过程的有效性,研究有助于提高产品创新设计效率,减少设计迭代,丰富了设计驱动产品创新研究理论。 展开更多
关键词 工业设计 工具类产品 设计任务 社会技术系统理论 情景分解法 任务分析法 FBS模型 TRIZ
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产品概念设计结构优化的裁剪组件确定方法 被引量:1
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作者 白仲航 毕珈宁 +1 位作者 李嘉 李林洋 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第8期134-139,共6页
在现有优化概念方案中,裁剪方法的确定组件环节存在欠缺,提出以理想度优化为目标的裁剪组件确定方法。根据概念方案确定产品完成主要功能的流程,采用可拓表达构建功能事元。通过拓展分析进行潜在问题分析,将关键潜在问题的相关组件作为... 在现有优化概念方案中,裁剪方法的确定组件环节存在欠缺,提出以理想度优化为目标的裁剪组件确定方法。根据概念方案确定产品完成主要功能的流程,采用可拓表达构建功能事元。通过拓展分析进行潜在问题分析,将关键潜在问题的相关组件作为待裁剪组件。通过模糊故障模式影响分析(Failure Mode and Effects Analysis,FMEA)计算负面功能值,基于CRITIC权重法确定影响因素的权重值,计算待裁剪组件的优先权,提出产品概念设计结构优化的裁剪流程。对温室穴盘苗移栽机进行优化,验证此方法的可行性。研究结果表明:改进的裁剪方法可在概念设计阶段优化产品结构,提高方案理想度。 展开更多
关键词 概念设计 裁剪 组件确定 可拓工具 模糊FMEA
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基于功能表面驱动与可拓工具的产品人机工程问题确定方法研究 被引量:4
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作者 白仲航 艾琳璟 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期531-544,共14页
为了准确地确定产品人机工程问题,以提升人机交互性能,运用TRIZ (Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatc,发明问题解决理论)提出了基于功能表面驱动与可拓工具的冲突区域确定方法。首先,利用功能表面改进功能过程模型,识别人机工... 为了准确地确定产品人机工程问题,以提升人机交互性能,运用TRIZ (Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatc,发明问题解决理论)提出了基于功能表面驱动与可拓工具的冲突区域确定方法。首先,利用功能表面改进功能过程模型,识别人机工程问题的初始问题功能元,并结合可拓表达和相关分析完成初始问题功能元的转换及最终问题功能元的确定。然后,利用功能表面改进功能关系模型,识别产品的初始冲突区域,并结合可拓表达、相关分析、蕴含分析和优度评价完成初始冲突区域的转换及最终冲突区域的确定。最后,利用标准解对冲突区域中的不良作用进行求解,并通过优度评价完成方案的评价和筛选。通过割草机改进设计实例验证了所提出方法的可行性。研究表明,该方法有助于交互式产品冲突区域的确定,提高了其人机工程问题的解决效率。 展开更多
关键词 交互式产品 TRIZ 可拓学 冲突区域 功能表面 功能模型 割草机
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