采用学科交叉的方法,将计算机软件开发中的第二代面向对象方法- - Fusion法的界面模型移植到产品创新设计领域。建立基于界面模型中操作模型的功能-行为-结构(FBS结构)及TRIZ中效应的统一模型;提出统一模型的链接模型,研究该模型的实现方法;归纳物理效应,查阅部分国内外专利,抽取FBS结构,依据统一模型建立各物理效应及专利FBS结构的标准化知识库;研究基于功能的"发明问题"分类方法,建立"发明问题"分类与统一模型之间的关系模型,提出依据该模型的软件实现方法。完成本项目组正在开发中的计算机辅助创新设计软件InventionTool2.0的效应模块再设计系统分析,为使其尽快商品化奠定基础。本项目的研究成果将形成一种全新的利用以往成功设计实例及物理效应的产品创新方法,对我国产品创新设计理论的积累及理论成果在企业的推广应用具有重要的意义。
功能是用户需求与产品设计之间的桥梁,设计要满足功能,功能满足需求。概念设计是面向功能的设计,概念设计过程通常会涉及不同领域的知识及复杂的设计活动。对设计知识进行全面地描述和有效地推理,协同组织重复的设计活动是面向功能的概念设计关键问题。本项目研究了功能及功能本体的形式化表达方法;基于本体的功能设计、基于功能相似的产品平台设计,提出了自底向上的产品平台设计方法;提出基于TRIZ的第一级类比及第二级类比概念,并形成了基于TRIZ的二级类比概念设计过程模型;建立了效应的形式化表达方法、基于效应的行为实现方法、基于Fusion和Z的效应形式化表达方法;建立了功能、行为、效应和结构之间的映射关系,将FBS与效应集成,建立了FBES概念设计模型;研究了效应实例的建立方法,扩充了已有的效应知识库,为计算机辅助创新软件系统升级奠定了基础。基于FBES模型的效应知识库,研究了效应的检索算法,开发了计计算机辅助效应检索软件系统原型,为后续的软件开发提供了必要的经验。将TRIZ方法及效应应用于中药机械创新设计,并完成了一种中药滴丸机及一种包装机的设计。