集成可拓学工具的裁剪创新方法研究

作     者：王雯 

作者单位：河北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：白仲航

授予年度：2022年

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 

主      题：TRIZ 裁剪 可拓学 资源挖掘 剥线机 

摘      要：在时代飞速发展的今天,产品创新是提高企业竞争力的重要途径。TRIZ与可拓学作为两种创新理论方法,具有各自优势,在创新研究领域都被广泛应用。TRIZ中的裁剪方法是常用的创新方法,可以通过裁剪实现产品的简化,降低制造成本,消除有害元件,解决产品存在的矛盾问题,提高产品系统的理想度。裁剪方法也存在缺陷,在确定裁剪元件顺序过程中,存在一定的主观性;在对有用功能重新分配,寻找可用资源的过程中,挖掘资源方向具有盲目性,可能使有用资源遗漏。可拓学中含有可以将事、物、关系形式化表达的基元理论,评价事物之间关联程度的关联函数,可以对事物进行深入分析的拓展分析方法等。与TRIZ方法使用需要具备一定的知识储备不同,可拓学方法在使用过程中更加简便易操作。因此,将可拓学与裁剪方法相结合对于两种创新方法的融合发展具有重要意义。目前,许多学者对裁剪方法进行了研究与探索,如对裁剪规则进行了更加细致的分类与补充,通过使用不同的计算方法,提高裁剪元件的客观性,深入研究裁剪后系统的资源挖掘问题,使裁剪方法得到不断完善与改进。但针对裁剪与可拓学相结合的研究并没有太多进展,本文针对裁剪方法的缺点,利用可拓学中的各种工具,完善裁剪方法,将可拓与裁剪更好的融合,建立集成可拓学与裁剪创新方法研究。本文从以下几个方面进行相关研究:1.对元件本身与内外资源进行了可拓表达。针对元件进行属性分析,采用物元的表达形式,更加具体的描述元件属性,为之后在系统内寻找相似元件做铺垫;同时,根据资源的分类,对资源分析进行了可拓表达,为资源挖掘与矛盾问题求解相结合,更快的找到有用资源奠定了基础。2.提出了基于优度评价的裁剪顺序确认方法,选取更为客观的裁剪衡量指标,减少使用者对裁剪顺序的主观影响,采用优度评价计算方法,确定负面元件的裁剪顺序,增加最终结果的客观性。3.构建基于矛盾问题求解的替代资源挖掘过程,将寻找替代资源,执行被裁剪元件有用功能问题转化为可拓学中的矛盾问题,区分不相容问题与对立问题,利用不同的求解方法进行问题求解,结合可拓表达之后资源分析方法,挖掘可用资源。4.构建了集成可拓学的裁剪创新方法设计流程,以小型剥线机为例,验证了可拓工具与裁剪方法相融合的可行性与有效性。