技术进化驱动的裁剪创新设计方法研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文技术进化驱动的裁剪创新设计方法研究论文作者：石卫刚学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：机械工程指导教师：杨伯军职称：副教授于菲讲师资助基金项目：青年科学基金（E2017202260）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringRESEARCHONTHEINNOVATIONDESIGNMETHORDOFTRIMM

2、INGDRIVENBYTECHNOLOGYEVOLUTIONbyShiWeigangSupervisor:AssociateProf.YangBojunLecturerYuFeiMay2017ThisworksupportedbyTheScienceFundforYoungScholars（E2017202260）原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学

3、位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适

4、用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要裁剪是TRIZ中一种有效解决问题的方法，其通过删除问题元件，重组系统有用功能进行产品创新设计，达到简化系统与优化产品的目的。本文从技术进化与裁剪的关联性进行研究，分析发现在技术系统进化和功能进化的紧缩（convolution）过程中系统资源消耗不断降低，与裁剪存在相似性，其分别表现为元件和功能的“减”式操作，体现了裁剪特征，分别从技术系统进化和技术系统功能进化的紧缩过程中挖掘出技术进化驱动的两类裁剪路径：系统元件裁剪和功能裁剪，对这两类裁剪路径

5、进行研究，分别形成了面向系统元件裁剪路径与面向功能裁剪路径的创新设计过程模型，论文主要内容包含以下几方面：1.深入分析和研究技术进化与裁剪的联系，探究技术系统进化和功能进化的紧缩过程与裁剪之间的相似性。在此基础上，分别从技术系统进化和技术系统功能进化的紧缩过程中挖掘出两类裁剪路径：系统元件裁剪和功能裁剪。2.提出了进化趋势辅助功能重组的策略，对进化趋势的选择和解题进行了详细研究，将缺失功能分为“行为功能”和“目的功能”两类，提出资源搜索的四条相似性规则，对系统执行裁剪操作后，首先利用“行为功能”和“目

6、的功能”相似性搜索可用资源，其次再利用进化趋势启发和引导设计者将资源导出，构成了一类知识驱动的功能重组方法。在此基础上，形成了面向系统元件裁剪路径的创新设计过程模型。3.提出功能关系模型的构建过程，并指出功能裁剪的一般过程，基于功能关系模型对功能执行裁剪，执行裁剪后，首先应用进化趋势辅助功能重组，其次利用功能导向搜索和效应进行资源搜索，最后形成了面向功能裁剪路径的创新设计过程模型。4.应用面向系统元件裁剪路径的创新设计过程模型对铠装机的供带系统和控制系统进行改进设计，并应用面向功能裁剪路径的创新设计过

7、程模型对大蒜去皮机进行改进设计，从而验证了本文提出的裁剪相关方法的可行性和有效性。关键词：裁剪，技术进化，裁剪路径，进化趋势，功能重组IABSTRACTTrimmingasaneffectiveproblemsolvingmethodinTRIZ,whichsimplifythesystemandoptimizeproductbyremovingproblemcomponentsandreorganizingusefulfunctionsinsystem.Thispaperconductstheres

8、earchofthecorrelationbetweentechnologyevolutionandtrimming,andfindsthatthereissimilaritybetweentheconvolutionprocessoftechnicalsystemevolution&functionalevolutionbecausethatthesystemresourceconsumptioncontinuestodeclineduringthep