广东工业大学学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (02): 32-38.doi: 10.12052/gdutxb.210121

• 可拓学与创新方法 • 上一篇    下一篇

基于功能分析与可拓理论的再设计方法

陈锦成, 成思源, 杨雪荣   

  1. 广东工业大学 机电工程学院, 广东 广州 510006
  • 收稿日期:2021-08-20 出版日期:2022-03-10 发布日期:2022-04-02
  • 通信作者: 成思源(1975-),男,教授,博士,主要研究方向为技术创新方法、逆向工程技术,E-mail:imdesign@gdut.edu.cn
  • 作者简介:陈锦成(1998-),男,硕士研究生,主要研究方向为创新方法
  • 基金资助:
    教育部产学合作协同育人项目(教高司函〔2021〕3号);广东省研究生教育创新计划资助项目(2020JGXM039)

A Redesign Method Based on Function Analysis and Extension Theory

Chen Jin-cheng, Cheng Si-yuan, Yang Xue-rong   

  1. School of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
  • Received:2021-08-20 Online:2022-03-10 Published:2022-04-02

摘要: 针对已有产品的再设计,提出了一种结合功能结构模型与可拓理论的流程化方法。该方法以功能本体库为知识基础建立已有产品的功能结构,用事元模型表达产品存在的不良事件,通过可拓理论中的蕴含系分析推断不良事件出现的原因,并利用分析结果确认产品功能结构中的问题功能。之后建立问题功能事元模型,以不良事件原因作为规避依据,对其进行拓展分析与可拓变换,得到改进后的新功能;构建新的功能结构,完成对已有产品的再设计。最后,通过对一菠萝采摘器专利的再设计验证了该方法的可行性,为针对已有产品的再设计提供了一种新的思路和可操作性的方法。

关键词: 功能结构, 可拓学, 事元模型, 再设计

Abstract: For the redesign of existing products, a process-oriented method combining functional structure model and extension theory is proposed. In order to reach the goal, this method is based on the knowledge base of functional ontology, the functional structure of existing products is built, the adverse affairs of products are expressed by affair element model, the causes of adverse affairs are inferred by implication system analysis of extension theory, and the problematic functions in product functional structure can be confirmed by the analysis results. After that, the problematic functional affair element model is created. Based on the reasons of adverse affairs, the extended analysis and extension transformation are carried out to obtain the improved new function, then the new function structureconstructed, and the redesign of the existing products completed. Finally, the feasibility of the method is verified through the redesign of a pineapple picker patent, which provides a new idea and an operable method for the redesign of existing products.

Key words: function structure, Extenics, affair element model, redesign

中图分类号: 

  • TB472
[1] 高常青. TRIZ-发明问题解决理论[M]. 北京: 科学出版社, 2011.
[2] 殷习, 邓益民, 杨鹏. 基于FBS的可变功能机械设计变更传播过程及特性分析[J]. 工程设计学报, 2016, 23(1): 8-13.
YIN X, DENG Y M, YANG P. Change propagation process and characteristic analysis of adaptable-function machine based on FBS [J]. Journal of Engineering Design, 2016, 23(1): 8-13.
[3] 肖河曼, 成思源, 杨雪荣, 等. 基于功能相似矩阵的异类产品专利规避设计[J]. 广东工业大学学报, 2018, 35(5): 5-10.
XIAO H M, CHENG S Y, YANG X R, et al. Patent avoidance design for heterogeneous products based on function similarity matrix [J]. Journal of Guangdong University of Technology, 2018, 35(5): 5-10.
[4] 梁铠, 杨杰, 龙晓斌, 等. 基于功能建模的多边折弯机规避与创新设计[J]. 广东工业大学学报, 2020, 37(1): 7-14.
LIANG K, YANG J, LONG X B, et al. Avoidance and innovation design of multilateral bending machine based on functional modeling [J]. Journal of Guangdong University of Technology, 2020, 37(1): 7-14.
[5] 成思源, 吕瑟, 卜研, 等. 基于功能&结构分析与TRIZ理论集成的产品创新设计[J]. 包装工程, 2016, 37(6): 104-108.
CHENG S Y, LYU S, BU Y, et al. Product innovation design based on function &structure analysis and TRIZ theory [J]. Packing Engineering, 2016, 37(6): 104-108.
[6] 杨春燕, 蔡文. 可拓学[M]. 北京: 科学出版社, 2014.
[7] 郑震霆, 杨春燕. 基于事元理论的机械运动系统行为知识表示研究[J]. 广东工业大学学报, 2019, 36(6): 1-8.
ZHEN Z T, YANG C Y. Behavior knowledge representation of mechanical motion system based on affair-element theory [J]. Journal ofGuangdong University of Technology, 2019, 36(6): 1-8.
[8] 陈晓菁, 成思源, 杨雪荣. 面向专利产品创新设计的可拓变换方法研究[J]. 包装工程, 2020, 41(24): 137-142.
CHEN X J, CHENG S Y, YANG X R. Extension transform method for patent product innovation design [J]. PackingEngineering, 2020, 41(24): 137-142.
[9] 楼炯炯, 桂方志, 任设东, 等. 基于可拓创新方法的改进TRIZ研究[J]. 计算机集成制造系统, 2018, 24(1): 127-135.
LOU J J, GUI F Z, REN S D, etal. Improved TRIZ based on extension innovation method [J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2018, 24(1): 127-135.
[10] 李正军, 王浩鑫. 产品设计符号可拓基元创新方法[J]. 包装工程, 2016, 37(4): 143-147.
LI Z J, WANG H X. Extension basic-element innovation method of product design symbol [J]. Packing Engineering, 2016, 37(4): 143-147.
[11] 蒋宇欢, 陈泳, 黄健, 等. 功能作用收集及其分类研究[J]. 工程设计学报, 2016, 23(2): 101-107.
JIANG Y H, CHEN Y, HUANG J, et al. Research on functional action collection and taxonomy [J]. Chinese Journal of Engineering Design, 2016, 23(2): 101-107.
[12] 陈晓菁, 成思源, 杨雪荣, 等. 基于功能本体的专利知识功能模型建立[J]. 广东工业大学学报, 2019, 36(2): 26-30.
CHEN X J, CHENG S Y, YANG X R, et al. A functional model of patent knowledge based on functional ontology [J]. Journal of Guangdong University of Technology, 2019, 36(2): 26-30.
[13] SZYKMAN S, FENVES S J, KEIROUZ W, et al. A foundation for interoperability in next-generation product development systems [J]. Computer-aided Design, 2001, 33(7): 545-559.
[14] 米晶晶, 成思源, 丛海宸, 等. 基于功能需求的专利产品规避设计方法[J]. 现代制造工程, 2018(7): 146-152.
MI J J, CHENG S Y, CONG H C, et al. Patent product around design method based on function requirements [J]. Modern Manufacturing Engineering, 2018(7): 146-152.
[15] 张文林, 成思源, 杨雪荣. 基于基元理论的改进功能分析方法研究[J]. 广东工业大学学报, 2019, 36(1): 10-15.
ZHANG W L, CHENG S Y, YANG X R. A research on improved function analysis method based on basic element [J]. Journal of Guangdong University of Technology, 2019, 36(1): 10-15.
[16] YANG C Y. Extension innovation method[M]. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2018.
[17] 花黄伟, 杨春燕. 基于因果分析的事元蕴含系及其应用[J]. 智能系统学报, 2017, 12(1): 60-66.
HUA H W, YANG C Y. Affair-elements implication system and its application based on causal analysis [J]. CAAI Transactions on Intelligent Systems, 2017, 12(1): 60-66.
[18] 陈晓菁, 成思源, 杨雪荣, 等. 一种菠萝采摘工具: CN209594284U[P]. 2019-11-08.
[1] 高红, 郭媛媛, 刘行. 基于分合链方法的图的意大利支配数研究[J]. 广东工业大学学报, 2023, 40(02): 1-4.
[2] 王金广, 汤敏聪, 杨振昊, 王昊. 化妆瓶塑料回收处理系统的可拓设计创意生成研究[J]. 广东工业大学学报, 2022, 39(06): 130-140.
[3] 吴嘉健, 杨春燕. TRIZ中流分析的可拓流模型建立方法研究[J]. 广东工业大学学报, 2022, 39(02): 12-18.
[4] 陈美蓉, 江帆, 黄浩翔, 黄海涛, 黄玉琴. 物场-可拓创新方法研究及应用[J]. 广东工业大学学报, 2022, 39(02): 19-25,90.
[5] 王涛, 李文杰. 基于可拓理论的传统民居建筑改造创新设计研究—以北京市房山区宝水村为例[J]. 广东工业大学学报, 2022, 39(02): 26-31.
[6] 葛标标, 杨春燕. 科学效应与可拓变换、传导效应的关系研究[J]. 广东工业大学学报, 2021, 38(06): 91-97.
[7] 张紫然, 李兴森, 郭恒发, 王昊. 解决设计问题的可拓创意生成方法——以区庄地铁站地面烟蒂问题为例[J]. 广东工业大学学报, 2021, 38(06): 103-110.
[8] 汪培庄, 曾繁慧, 孙慧, 李兴森, 郭建威, 孟祥福, 何静. 知识图谱的拓展及其智能拓展库[J]. 广东工业大学学报, 2021, 38(04): 9-16.
[9] 李千静, 成思源, 陈晓菁, 杨雪荣, 陈斌. 基于可拓学与CAI技术的无尘黑板专利规避设计[J]. 广东工业大学学报, 2021, 38(02): 20-25,47.
[10] 郭恒发, 李兴森, 刘仁湖. 融合可拓学与TRIZ的产品设计创意生成方法——以手机充电器产品设计为例[J]. 广东工业大学学报, 2020, 37(05): 7-12.
[11] 李仔浩, 杨春燕, 李文军. 可拓创新方法在发电机创新设计中的应用[J]. 广东工业大学学报, 2020, 37(01): 1-6.
[12] 郑震霆, 杨春燕. 基于事元理论的机械运动系统行为知识表示研究[J]. 广东工业大学学报, 2019, 36(06): 1-8,23.
[13] 江帆, 卢浩然, 陈玉梁, 祁肖龙. 基于TRIZ与可拓学的可变面积方桌设计[J]. 广东工业大学学报, 2019, 36(04): 108-112.
[14] 鄞汉藩, 周彦, 陆碧虹, 钟兵, 陈亮, 黄盼, 韩丽平, 林娜. 可拓学共轭理论在专利资源分析中的运用[J]. 广东工业大学学报, 2019, 36(03): 16-24,67.
[15] 王娜娜, 刘巍, 仇金龙. 关于航空客座率的不相容问题的研究[J]. 广东工业大学学报, 2019, 36(02): 9-13.
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