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基于QFD/TRIZ/AD的机械产品设计过程模型及工程应用

作　者: 李敏
导　师: 张明勤
学　校: 山东建筑大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: QFD TRIZ AD 用户需求 概念设计 设计过程模型 汽车搬运器
分类号: TH122
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 222次
引　用: 4次
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内容摘要


本文将现代设计方法质量功能展开(QFD)、发明问题解决理论(TRIZ)和公理化设计(AD)与设计过程中的用户需求阶段、概念设计阶段相集成,构建了基于QFD/TRIZ/AD的机械产品设计过程模型,并利用该设计过程模型指导了立体车库汽车搬运器的创新设计。本文取得的主要研究成果如下：(1)分析了用户需求特征,详细阐述了确定用户需求的基于QFD的市场拉动模式和基于TRIZ技术进化理论的技术驱动模式。将用户需求分为现实用户需求及潜在用户需求,构建了TRIZ技术进化理论驱动的用户需求模型,用于挖掘产品的潜在用户需求,可提高产品的市场竞争力。(2)提出了基于TRIZ理论的“1141”体系,并对“1141”体系进行了详细阐述。以发明问题解决理论(TRIZ)为主导,融合质量功能展开(QFD)及公理化设计(AD),与设计过程中概念设计阶段集成,构建了基于QFD/TRIZ/AD的机械产品概念设计过程模型。(3)构建了基于QFD/TRIZ/AD的机械产品设计过程模型,提出了全新设计中功能模型的建立流程以及基于TRIZ "1141"体系的分析及解决问题的详细流程。该模型能最大限度地满足市场顾客需求、将分析问题及解决问题程式化并保证得到最优设计方案,可提高产品创新的效率。(4)运用所构建的机械产品设计过程模型的用户需求阶段对立体车库汽车搬运器的核心技术进行成熟度预测,并对其进化模式及进化路线进行分析,得出了用户的潜在需求；构建了立体车库汽车搬运器用户需求与产品特性之间的质量屋(HOQ)；依据所构建的机械产品设计过程模型的概念设计阶段对立体车库汽车搬运器进行基于Pro/I软件的计算机辅助概念设计,提出了夹持轮胎式立体车库汽车搬运器这种设计方案；基于AD独立公理对设计方案进行了评价,结果表明该设计是一解耦设计；对夹持轮胎式立体车库汽车搬运器进行了原理性模型制作与试验研究,试验结果表明该方案提高了存取车的效率,满足了用户的潜在需求,同时说明了所构建的基于QFD/TRIZ/AD的机械产品设计过程模型的合理性及可行性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 引言  10
  1.2 现代著名产品设计理论与方法概述  10-15
    1.2.1 质量功能展开(QFD)  10-11
    1.2.2 公理化设计(AD)  11-12
    1.2.3 普适设计理论与方法(P&B)  12-13
    1.2.4 发明问题解决理论(TRIZ)  13-15
  1.3 产品设计过程模型  15-16
  1.4 课题研究的内容及意义  16-17
    1.4.1 课题研究的内容  16-17
    1.4.2 课题研究的意义  17
  1.5 本章小结  17-18
第2章 基于QFD/TRIZ的机械产品用户需求研究  18-27
  2.1 用户需求特征  18-19
  2.2 确定用户需求的两种模式  19-20
  2.3 TRIZ技术进化理论驱动的用户需求研究  20-25
    2.3.1 技术成熟度预测  20-21
    2.3.2 进化模式和进化路线  21-23
    2.3.3 技术进化理论驱动的用户需求模型  23-25
  2.4 基于QFD的用户需求向产品特性的映射  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第3章 基于QFD/TRIZ/AD的机械产品概念设计过程模型  27-39
  3.1 概念设计的内涵  27-28
  3.2 QFD/TRIZ/AD的基本理论  28-36
    3.2.1 质量功能展开(QFD)  28-30
    3.2.2 发明问题解决理论(TRIZ)  30-34
    3.2.3 公理化设计(AD)  34-36
  3.3 基于QFD/TRIZ/AD的机械产品概念设计过程模型的构建  36-38
  3.4 本章小结  38-39
第4章 基于QFD/TRIZ/AD的机械产品设计过程模型  39-50
  4.1 详细设计阶段介绍  39-40
  4.2 结构设计与参数设计分析  40-41
    4.2.1 结构设计分析  40
    4.2.2 参数设计分析  40-41
  4.3 概念设计目标向详细设计的映射  41-42
  4.4 基于QFD/TRIZ/AD的机械产品设计过程模型的构建  42-49
    4.4.1 用户需求分析  44
    4.4.2 建立用户需求与产品特性之间的HOQ  44-45
    4.4.3 建立功能模型  45-46
    4.4.4 确定冲突  46-47
    4.4.5 TRIZ解决问题流程  47-48
    4.4.6 最终理想解(IFR)  48
    4.4.7 试验研究  48-49
    4.4.8 详细设计阶段  49
  4.5 本章小结  49-50
第5章 机械产品设计过程模型在立体车库汽车搬运器设计中的应用  50-72
  5.1 技术进化理论驱动的立体车库汽车搬运器用户需求研究  50-56
    5.1.1 现有立体车库汽车搬运器类型简介  50-53
    5.1.2 技术进化理论驱动的立体车库汽车搬运器用户需求分析  53-56
  5.2 立体车库汽车搬运器用户需求与产品特性之间HOQ的构建  56-58
  5.3 立体车库汽车搬运器的概念设计  58-71
    5.3.1 立体车库汽车搬运器搬运机构进化分析  58-59
    5.3.2 夹持轮胎式立体车库汽车搬运器功能模型的建立  59-61
    5.3.3 问题的转化及解决  61-63
    5.3.4 夹持轮胎式立体车库汽车搬运器的设计方案  63-66
    5.3.5 基于AD独立公理的方案评价  66-68
    5.3.6 试验研究  68-71
  5.4 本章小结  71-72
第6章 结论与展望  72-75
  6.1 主要结论  72-73
  6.2 未来展望  73-75
参考文献  75-80
附录  80-83
后记  83-84
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况  84

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械设计、计算与制图 > 机械设计
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