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    面向中小微企業(yè)的TRIZ+DMU融合應(yīng)用的科技創(chuàng)新方法研究*

    2020-12-31 16:10:42
    關(guān)鍵詞:概念設(shè)計(jì)樣機(jī)數(shù)字

    吳 峰

    (福建省科學(xué)技術(shù)信息研究所,福建 福州350003)

    創(chuàng)新是新時代的核心主題。黨的十八大以來,以習(xí)近平總書記為核心的黨中央把創(chuàng)新發(fā)展提高到事關(guān)國家和民族前途命運(yùn)的高度,擺到了國家發(fā)展全局的核心位置。習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)“科技興則民族興,科技強(qiáng)則國家強(qiáng)。”近年來,一系列實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重大部署密集出臺,如推進(jìn)“供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”、發(fā)布《中國制造2025》行動綱領(lǐng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計(jì)劃、“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”等,創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展已經(jīng)融入到經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局,滲透到經(jīng)濟(jì)社會、百姓生活的方方面面,創(chuàng)新已成為新時代下引領(lǐng)中國跨越發(fā)展的第一引擎。

    1 中小微企業(yè)的創(chuàng)新困境

    企業(yè)是創(chuàng)新的主體,其承載著加工、制造、生產(chǎn)等工程技術(shù)應(yīng)用和工藝技術(shù)創(chuàng)新的具體實(shí)現(xiàn)。我國中小微企業(yè)量大面廣,無論從數(shù)量上還是總量上都占據(jù)了多數(shù),是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。但中小微企業(yè)大多處于產(chǎn)業(yè)鏈中低端位置,普遍存在重訂單輕研發(fā)、重生產(chǎn)輕創(chuàng)新等問題,導(dǎo)致企業(yè)整體創(chuàng)新意識不強(qiáng)、創(chuàng)新基礎(chǔ)薄弱、工業(yè)設(shè)計(jì)水平不高,嚴(yán)重制約了企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,究其原因主要有以下3個方面。

    一是從外部大環(huán)境來看,我國的工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的發(fā)展過程。在很長的一段時期內(nèi),我國企業(yè)大多處于產(chǎn)業(yè)鏈的中低端位置,企業(yè)或是按照上游廠家提供的圖紙生產(chǎn),或是在借鑒國外產(chǎn)品原型的基礎(chǔ)上做一些局部改良或優(yōu)化。

    二是從企業(yè)內(nèi)部來看,工業(yè)設(shè)計(jì)大多分為概念設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)對應(yīng)的是產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì),工程設(shè)計(jì)對應(yīng)的是產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。一般都是先概念設(shè)計(jì)再結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),而且兩塊內(nèi)容歸屬不同的部門、不同的人員來做,這是一種典型的自外而內(nèi)、以外觀為先、由外觀驅(qū)動的設(shè)計(jì),這類設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是在設(shè)計(jì)之初,它已經(jīng)有較為明確的參照物。因此,這樣設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品,創(chuàng)新性有待提升。

    三是中小微企業(yè)因各種客觀因素,不能有效吸引并留住人才,從而進(jìn)一步加劇了企業(yè)創(chuàng)新力度弱、創(chuàng)新積淀少、創(chuàng)新突破難等困境。在當(dāng)下創(chuàng)新浪潮中,中小微企業(yè)亟須進(jìn)一步掌握創(chuàng)新的方法與手段,從而為企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提速。

    2 TRIZ+DMU融合應(yīng)用于創(chuàng)新的可行性分析

    2.1 TRIZ概述及應(yīng)用現(xiàn)狀

    TRIZ譯為“發(fā)明問題解決理論”,由蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇·阿奇舒勒及其研究團(tuán)隊(duì)在分析研究海量發(fā)明專利和創(chuàng)新案例基礎(chǔ)上,于1946年創(chuàng)建并提出的一整套創(chuàng)新方法理論體系。俄羅斯稱TRIZ為專家技術(shù),美國稱創(chuàng)造力工程,日本稱發(fā)明技法。TRIZ包含了一系列指導(dǎo)人們分析和解決的方法,以及幫助創(chuàng)新設(shè)計(jì)的各類工具,其深刻地揭示了隱藏在發(fā)明背后的規(guī)律,從而指導(dǎo)人們有針對性地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動,進(jìn)一步提高創(chuàng)新質(zhì)量、效率與成功概率。TRIZ已逐步發(fā)展為支撐全球創(chuàng)新應(yīng)用的重要方法和工具。

    我國于1985年前后開始引入TRIZ,但真正在全國范圍內(nèi)大規(guī)模推廣應(yīng)用,則要從2008年科技部等四部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)創(chuàng)新方法工作的若干意見》(以下簡稱《意見》)開始,我國才正式啟動了“自主創(chuàng)新、方法先行”的創(chuàng)新方法專項(xiàng)工作。《意見》指出創(chuàng)新方法是指科學(xué)思維、科學(xué)方法和科學(xué)工具的總稱,《意見》的發(fā)布標(biāo)志著創(chuàng)新方法工作已正式成為我國提升自主創(chuàng)新能力、貫徹創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性的科技工作。在科技部等部門的大力推動下,經(jīng)過10余年的快速發(fā)展,現(xiàn)已形成了政府高度重視、企業(yè)積極實(shí)施、高校人才培養(yǎng)的良好環(huán)境與氛圍,不僅有專項(xiàng)支持,還有全國性的大賽推動和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺。根據(jù)國家科技部2015年公布的數(shù)據(jù)顯示,已經(jīng)建設(shè)4個國家級基地和28個區(qū)域推廣應(yīng)用基地,培育719家試點(diǎn)示范企業(yè)建設(shè),協(xié)助企業(yè)申請發(fā)明專利2 584項(xiàng),培養(yǎng)高端創(chuàng)新人才近4萬人。除了科技部的創(chuàng)新方法工作專項(xiàng),廣東、河北、湖南等還設(shè)立了地方專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),推動本地創(chuàng)新方法推廣。全國有三一重工、中國機(jī)械工業(yè)集團(tuán)、中國化工集團(tuán)等近千家企業(yè)主動開展創(chuàng)新方法推廣應(yīng)用活動。另外,清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等全國近百所高校開設(shè)了以技術(shù)創(chuàng)新方法為主的相關(guān)課程。2018年7月,中國科協(xié)和科技部聯(lián)合舉辦了首屆中國創(chuàng)新方法大賽,大賽設(shè)置了企業(yè)創(chuàng)新方法專項(xiàng)賽、大學(xué)生TRIZ專項(xiàng)賽和工業(yè)工程創(chuàng)新方法專項(xiàng)賽等3個賽事。2018年12月,GB/T 37097—2018企業(yè)創(chuàng)新方法工作規(guī)范、GB/T 37098—2018創(chuàng)新方法知識擴(kuò)散能力等級劃分要求正式發(fā)布。

    近年來,我國學(xué)者積極投入到TRIZ的研究與應(yīng)用中來。丁朝霞[1]將TRIZ理論應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)方案設(shè)計(jì);趙鵬睿[2]在汽車造型語義設(shè)計(jì)中采用了TRIZ理論;史豐榮[3]研究了TRIZ理論在鉆井平臺質(zhì)量控制中的應(yīng)用;陳彥杰等[4]在新型煤泥重介質(zhì)旋流器設(shè)計(jì)中應(yīng)用了TRIZ理論;李付星[5]應(yīng)用TRIZ沖突解決原理對壓路機(jī)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。韓立芳等[6]、翟金壘等[7]、白穎[8]分別探討了基于TRIZ理論的新型鋼筋骨架成型機(jī)、雙軸向經(jīng)編機(jī)等機(jī)械設(shè)備研發(fā);張軍峰等[9]、朱秀娟[10]分別研究了基于TRIZ理論的電動繪圖架和小家電設(shè)計(jì);王耀文等[11]、羅金海等[12]、鄒振宇等[13]分別將TRIZ理論應(yīng)用于煙田深耕機(jī)、方捆機(jī)煙苗剪葉機(jī)等農(nóng)用機(jī)械類的設(shè)計(jì)研究中;屈淑維等[14]基于TRIZ及FAHP探討了機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動的創(chuàng)新方案設(shè)計(jì);劉江南等[15]將TRIZ應(yīng)用于產(chǎn)品創(chuàng)新及生態(tài)設(shè)計(jì)方法中;張雷等[16]從TRIZ與專利分析結(jié)合的角度,探討了產(chǎn)品綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。TRIZ正越來越廣泛地應(yīng)用于裝備制造、工程機(jī)械、家電產(chǎn)品等創(chuàng)新研發(fā)設(shè)計(jì)中。值得一提的是,TRIZ理論本身也在發(fā)展進(jìn)化中,通過不斷地融合和吸納一些優(yōu)秀的知識、方法和理論,始終與時代發(fā)展保持同步。TRIZ所提示的創(chuàng)新規(guī)律具有一般性,對不同的行業(yè)和產(chǎn)品創(chuàng)新都有一定的普適性與指導(dǎo)意義。

    2.2 DMU概述及應(yīng)用現(xiàn)狀

    數(shù)字樣機(jī)(Digital Mock-Up,DMU)指以CAX技術(shù)為基礎(chǔ),通過計(jì)算機(jī)表達(dá),與實(shí)物具有1∶1的比例,能全面反映產(chǎn)品幾何屬性,并可實(shí)現(xiàn)功能和性能驗(yàn)證的數(shù)字化模型。產(chǎn)品的數(shù)字樣機(jī)創(chuàng)建于產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)階段,應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、組裝、銷售、使用、售后、維護(hù)以及回收等產(chǎn)品全生命周期,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的物理參數(shù)校對、機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析、干涉碰撞校驗(yàn)、功能性能仿真、制造過程模擬等方面,具有真實(shí)性、面向產(chǎn)品全生命周期和多學(xué)科交叉性3個特點(diǎn)。

    20世紀(jì)80年代,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD和計(jì)算機(jī)輔助工程CAE技術(shù)開始進(jìn)入工程設(shè)計(jì),全功能數(shù)字樣機(jī)技術(shù)逐漸發(fā)展起來。20世紀(jì)90年代,數(shù)字樣機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā),如波音公司在波音777客機(jī)研制中就全面應(yīng)用了三維數(shù)字化設(shè)計(jì)和數(shù)字化預(yù)裝配,大幅降低了研發(fā)成本,縮短了制造周期。現(xiàn)今,隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提升,各類設(shè)計(jì)軟件不斷升級、優(yōu)化與完善,數(shù)字化樣機(jī)技術(shù)得到迅猛發(fā)展和普及應(yīng)用,數(shù)字樣機(jī)正廣泛應(yīng)用于汽車、航空、工程機(jī)械、電器等各個領(lǐng)域。我國學(xué)者也針對數(shù)字樣機(jī)及其應(yīng)用開展了多領(lǐng)域多層次的研究。鄭黨黨等[17]研究了飛機(jī)設(shè)計(jì)中的數(shù)字樣機(jī)應(yīng)用;韓喜等[18]研究了航天產(chǎn)品的數(shù)字樣機(jī)概念;王小迪[19]就航空企業(yè)制造數(shù)字樣機(jī)的建立與應(yīng)用做了研究;方強(qiáng)等[20]研究了基于數(shù)字樣機(jī)的艦船維修性設(shè)計(jì)分析技術(shù);曾淵等[21]探討了整車的數(shù)字樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用;楊維峰等[22]研究了基于數(shù)字樣機(jī)技術(shù)的柴油機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化和面向設(shè)計(jì)重用的柴油機(jī)數(shù)字樣機(jī)構(gòu)建技術(shù);范凱等[23]將數(shù)字樣機(jī)應(yīng)用于核工業(yè)設(shè)備全生命周期的應(yīng)用研究中;華僑大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì),將CAD,CAE,RP等各項(xiàng)數(shù)字樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用于鞋楦數(shù)字化設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)、汽車車身骨架剛度匹配研究、汽車中前橫梁等關(guān)鍵部件的成型質(zhì)量控制研究、電子類注塑件產(chǎn)品CAE分析等,取得了較好的成效[24-28]。

    2.3 TRIZ+DMU融合應(yīng)用可行性分析

    工業(yè)設(shè)計(jì)的本質(zhì)是解決問題,進(jìn)而探尋解決問題的方案。產(chǎn)品只是解決方案的載體,或者說是解決方案的具體呈現(xiàn)。工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)從聚焦問題本身著手,深度剖析問題,針對問題創(chuàng)新思維,從而得到創(chuàng)造性的解決方案。TRIZ作為發(fā)明問題解決理論,主要用于產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段,如果把TRIZ看成一個黑盒子,那么它的輸入就是創(chuàng)新的想法,而輸出則是一個或多個技術(shù)方案。但是,通過TRIZ得到的技術(shù)方案距離產(chǎn)品還有很長一段距離。要準(zhǔn)確評估該方案是否可行,尤其是對于包含較多組件的較復(fù)雜的機(jī)械類產(chǎn)品而言,僅有技術(shù)方案就顯得較為抽象、空洞。雖然TRIZ中也鼓勵創(chuàng)新人員去評估驗(yàn)證這個創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案是否可行,但這卻超出了TRIZ的范圍。

    數(shù)字樣機(jī)則正好能與TRIZ形成互補(bǔ)。通過數(shù)字化樣機(jī)技術(shù)和工具,可將該技術(shù)方案迅速轉(zhuǎn)化為直觀可見的數(shù)字模型,從而讓研發(fā)人員準(zhǔn)確掌握模型的外形尺寸、質(zhì)量等物理數(shù)據(jù),還可對關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行模擬和有限元分析,生成渲染圖片或視頻,便于研發(fā)人員快速準(zhǔn)確評估創(chuàng)新設(shè)計(jì)結(jié)果。

    基于此,筆者提出了一種基于TRIZ+DMU融合應(yīng)用和評估優(yōu)化(Integration of TRIZ and DMU and Optimization,ITDO)的科技創(chuàng)新方法,該方法有效整合了概念設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),是一種自底向上、自內(nèi)而外驅(qū)動創(chuàng)新方法,尤其適合在中小微企業(yè)中推廣應(yīng)用,見圖1。該方法有利于激發(fā)萬眾創(chuàng)新的良好氛圍,有利于技術(shù)向產(chǎn)品的快速轉(zhuǎn)移,有利于科技與經(jīng)濟(jì)的緊密結(jié)合。

    圖1 TRIZ+DMU融合應(yīng)用示意圖

    3 ITDO的理論框架與技術(shù)路線

    ITDO將產(chǎn)品創(chuàng)新的流程分為產(chǎn)品調(diào)研、概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、評估優(yōu)化4個階段。每個階段所需要完成的主要任務(wù)各有側(cè)重,采取的方法、手段也完全不同。一是產(chǎn)品調(diào)研階段,主要解決產(chǎn)品是什么的問題,并在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,準(zhǔn)確定義設(shè)計(jì)目標(biāo),提出發(fā)明問題;二是概念設(shè)計(jì)階段,引入TRIZ理論,通過應(yīng)用一系列工具,詳細(xì)剖析產(chǎn)品功能,分析導(dǎo)致發(fā)明問題的根本原因,并在TRIZ發(fā)明原理的提示下,探尋解決問題的技術(shù)方案;三是詳細(xì)設(shè)計(jì)階段,運(yùn)用數(shù)字樣機(jī)技術(shù),將技術(shù)方案轉(zhuǎn)換為直觀的、具體的、真實(shí)的、可評估的產(chǎn)品虛擬樣機(jī);四是評估優(yōu)化階段,通過設(shè)計(jì)前后的比對,評估是否解決了發(fā)明問題,設(shè)計(jì)結(jié)果是否滿足了設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)。并通過修正、優(yōu)化進(jìn)一步完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)。ITDO技術(shù)路線見圖2。

    圖2 ITDO技術(shù)路線圖

    4 一體式移動照明車創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用案例

    移動照明車(Mobile Lighting Vehicle)又稱移動燈塔或移動照明燈塔(Mobile Light Tower),是一種工業(yè)特種照明設(shè)備。因其具有自供電、應(yīng)急照明、快速部署、安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于夜間搶險(xiǎn)救災(zāi)、野外工程作業(yè)、緊急維護(hù)搶修等電網(wǎng)未能覆蓋的場合。

    4.1 產(chǎn)品調(diào)研

    通過專利、文獻(xiàn)檢索以及電商平臺、互聯(lián)網(wǎng)和實(shí)地調(diào)研等渠道,多方面收集移動照明車的性能、參數(shù)及特點(diǎn)等相關(guān)信息,通過分析與梳理摸清移動照明車的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò),詳細(xì)繪制它的家族圖譜。移動照明車具有高亮度、大光照、可移動性等技術(shù)特點(diǎn),其從起步到發(fā)展再到成熟,經(jīng)歷了外形由小到大、系統(tǒng)由簡易到復(fù)雜、技術(shù)由一般到先進(jìn)、用途由普通到特種的發(fā)展過程。但與此同時,移動照明車體積大、質(zhì)量重、價(jià)格高等不足也愈加明顯。以目前典型的拖拽式移動照明車為例,其整機(jī)尺寸可達(dá)到3.5 m×1.5 m×2.5 m,注滿燃油時質(zhì)量甚至可達(dá)1 500 kg,售價(jià)高達(dá)十幾萬元不等,與一輛中級轎車相當(dāng)。對比移動照明車所提供的最核心的照明功能和為實(shí)現(xiàn)此功能所付出的代價(jià)來看,移動照明車需通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行改良或升級換代。在此階段可以得出初步的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)目標(biāo):在保證移動照明車輸出工業(yè)級別照明功能的前提下,大幅縮減產(chǎn)品的體積和質(zhì)量,并降低產(chǎn)品價(jià)格。

    4.2 概念設(shè)計(jì)

    根據(jù)調(diào)研結(jié)果與設(shè)計(jì)目標(biāo),在此階段利用TRIZ理論,結(jié)合反向魚骨圖、功能分析、因果分析、矛盾沖突、進(jìn)化法則與理想解等一系列工具,分析引發(fā)問題的原因,創(chuàng)造性思維并探討可能的技術(shù)方案,最終找出解決問題的可行技術(shù)方案。TRIZ解決發(fā)明問題的流程是先將具體問題轉(zhuǎn)化為一般性問題,將現(xiàn)有移動照明車存在的問題轉(zhuǎn)化為一般性問題并用TRIZ語言來描述,就得到該產(chǎn)品的技術(shù)矛盾:“如果增加燈組功率,那么改善了光照度,但惡化了靜止物體的重量、物體的體積、物質(zhì)損失、可操作性等參數(shù)”。依據(jù)TRIZ求解的提示,同時結(jié)合產(chǎn)品實(shí)際,分析在該發(fā)明原理的指引方向下,是否存在可能的解決方案。剔除掉不適用的解,綜合考量各步驟的分析結(jié)果和TRIZ提示的可能技術(shù)方案,形成一個總體的技術(shù)方案,包括:采用LED、分離燈組、選用氣動升降燈桅、升降燈桅可放倒、選用蓄電池組替代發(fā)電機(jī)組、裁剪移動底盤。

    4.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)

    TRIZ提示的技術(shù)方案較為抽象,需進(jìn)一步應(yīng)用數(shù)字樣機(jī)技術(shù),將該方案轉(zhuǎn)變?yōu)楦又庇^的、真實(shí)的、具體的、可評估驗(yàn)證的三維數(shù)字樣機(jī)。通過相關(guān)三維CAD軟件,結(jié)合使用TOP-DOWN、參數(shù)化設(shè)計(jì)、零件建模、組件裝配、標(biāo)準(zhǔn)件庫等技術(shù)與資源,可以快速構(gòu)建出本例的實(shí)體模型。此時的實(shí)體模型已滿足整機(jī)尺寸和體積數(shù)據(jù)要求,再通過設(shè)定零部件材料屬性,就可得到每個零部件及組件的質(zhì)量數(shù)據(jù)。從模型獲取得產(chǎn)品的外形尺寸及質(zhì)量數(shù)據(jù)為:外形尺寸為1 920 mm×740 mm×315 mm;產(chǎn)品質(zhì)量為153 kg。還可利用機(jī)構(gòu)運(yùn)動模塊對產(chǎn)品的相關(guān)運(yùn)動情況進(jìn)行模擬,檢查可能存在的干涉、碰撞情況。對重要的零部件進(jìn)行有限元分析,根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下盡可能輕量化,提高產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。

    4.4 評估驗(yàn)證

    對照本例的創(chuàng)新設(shè)計(jì)目標(biāo):“在保證移動照明車輸出工業(yè)級別照明功能的前提下,大幅縮減產(chǎn)品的體積和質(zhì)量,并降低產(chǎn)品價(jià)格”。將移動照明車創(chuàng)新設(shè)計(jì)前后的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,并綜合評估其外觀、功能、性能、可操作性、運(yùn)輸、后期生產(chǎn)制造及環(huán)保等各方面因素,得出以下評估結(jié)論:應(yīng)用ITDO方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)后的一體式移動照明車,解決了發(fā)明問題,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目的,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,對照結(jié)果見表1。

    表1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)前后性能參數(shù)對照表

    5 結(jié)論

    面向中小微企業(yè)的TRIZ+DMU融合應(yīng)用的科技創(chuàng)新方法,充分融合應(yīng)用了TRIZ和DMU的技術(shù)優(yōu)勢,將創(chuàng)新設(shè)計(jì)的流程分為產(chǎn)品調(diào)研、概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和評估優(yōu)化4個階段。每個階段所需要完成的主要任務(wù)都有所側(cè)重,采取的方法、手段也完全不同。產(chǎn)品調(diào)研是創(chuàng)新的基礎(chǔ),在概念設(shè)計(jì)階段導(dǎo)入TRIZ理論,梳理分析產(chǎn)品功能,明確定義發(fā)明問題,并在TRIZ系統(tǒng)工具的支撐下,探尋解決發(fā)明問題的技術(shù)方案。在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段運(yùn)用數(shù)字樣機(jī)技術(shù),將TRIZ輸出的技術(shù)方案轉(zhuǎn)換為直觀的、具體的、真實(shí)的、可評估的產(chǎn)品虛擬樣機(jī)。最后通過設(shè)計(jì)前后的比對,評估設(shè)計(jì)結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo),并通過修正、優(yōu)化進(jìn)一步完善產(chǎn)品。

    目前,該方法已成功應(yīng)用于移動照明車的創(chuàng)新設(shè)計(jì)案例中。現(xiàn)有的移動照明車通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)后,擺脫了“移動底盤+升降燈桅+發(fā)電機(jī)組”的典型模式,實(shí)現(xiàn)了一體式移動照明車的全新結(jié)構(gòu)功能,空間體積減少96.3%,質(zhì)量減輕87.8%。綜合對一體化移動照明車的外觀、功能、性能、可操作性、運(yùn)輸、后期生產(chǎn)制造及環(huán)保等方面進(jìn)行全面評估,認(rèn)為經(jīng)過創(chuàng)新設(shè)計(jì)后的一體式移動照明車具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢,是新一代移動照明車的進(jìn)化發(fā)展趨勢。成功應(yīng)用的案例也進(jìn)一步佐證了數(shù)字樣機(jī)+TRIZ融合應(yīng)用的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法的有效性。

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