创新元方法及生成技术

创新元方法及生成技术是在河北工业大学檀润华教授的指导下开展的。檀润华教授是xNURBS的高级顾问,河北工业大学博士导师,C-TRIZ的创始人。檀润华教授科研团队是xNURBS的合作伙伴。

1. 创新元方法及生成技术简介

经济全球化使得企业竞争白热化,创新已成为企业生存与发展的必由之路。企业创新的目标是开发市场有需求、技术可行、能为企业带来长期效益使其延续的新产品。产品创新是一个动态且复杂的过程,创意开发、新产品开发、市场开发三部分是其主要活动或阶段。创意开发在模糊前端阶段实现,该阶段通过对企业外部与内部的扫描,发现潜在机遇并产生创意,将创意输出给下一个阶段。新产品开发过程将上阶段所输入的创意转变为产品,该过程由设计与制造两阶段组成;产品设计又分为概念设计、技术设计、详细设计三个阶段。新市场开发是将上一个阶段所生产产品的商业化过程。由这几个主要阶段构成的过程称为传统新产品开发过程或称为工程传统。仅有工程传统是不够的,创新过程经常遇到称为障碍的复杂问题,技术创新方法为克服这些障碍而存在与发展。到目前为止,技术创新方法从理论到实践没有统一的模式,世界各研究团队均在发展适合本国或本区域需求的理论与方法。

檀润华教授所带领的团队在多年研究的基础上,提出了创新元方法集、发明生成技术,并与工程传统一起构成创新元方法集及生成系统,如图1所示。以该系统为核心思想所开发的的子系统称为创新元方法集及生成技术。该子系统模块继承了《C-TRIZ及应用》[1]的基本思想。

图1 创新元方法集及生成系统组成

2. 创新元方法集

创新元方法是指创新的基本概念与方法,其他方法由此派生而产生。由创新的不同概念与方法构成的集合称为创新元方法集。创新概念及分类[1-4]、功能及其分类[1,5-6]、功能进化[5,7]、可用资源[2]、冲突[2]、类比[8]、效应[9]、机遇发现方法[10]等属于创新的基本概念。功能结构的构建方法[2、5]、关系型功能模型的构建方法[1-2]、裁剪规则的制定[1,11]、根原因分析模型构建方法[12]、专利规避规则制定方法[13-14]、功能与效应匹配方法[5,9]、系统复杂性与冲突的关系确定[15]等均属于创新基本方法。创新的基本概念与基本方法作为一个整体称为创新元方法集。

3. 发明生成技术

发明生成技术是以创新元方法为基础,根据新产品开发不同阶段的需求及创新的类型,所构建的发明过程模型。新产品开发过程中的障碍分析[16]、模糊前端阶段的创意产生[17-19]、渐近性发明过程[1,20-22]、颠覆性发明过程[1,23-24]、集成型发明过程[1,25]、裁剪发明过程[1,26]、专利规避发明过程[1,27]、功能-效应发明过程[28]、复杂性分析及应用[29]、再设计发明过程[1,30]、知识管理[31]等构成了发明生成过程的一系列技术。这些技术与工程传统方法融合形成新的产品创新方法,帮助企业和设计师捕捉设计意图,建立约束等,从而帮助企业和设计师实现更高层次的创新设计。

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