面向复杂技术冲突协调的可拓设计集成创新方法研究

For the complex technology conflict problem of product innovation design, targeting analysis method of innovation requirement based on extension reasoning and multidimensional correlation function is studied, and the mapping of the innovation design requirement and the engineering parameters is modeled to identify the technology innovation problem of target demand. The product knowledge graph centered on innovation technology is established and the relevance of innovative technology is analyzed to construct the conductive contradiction ring / chain system of demand innovation. Oriented to function innovation of product, the deductive method integrating TRIZ and extension design is studied, and the functional innovation scheme is generated intelligently with gene expression programming. Oriented to performance innovation of product, the reverse internal and external conduction strategy are studied based on the contradiction ring, and a patent protection strategy for performance innovation scheme based on reversed rhombus thinking. The integration innovation method of extension design is adopted in this project, and it is significant to promote original innovation of design method that the technologies of identification of technical conflicts, conduction of core conflict, deductive method and conduction transformation of multi-technology-conflict coordination are studied.

针对产品创新设计复杂技术冲突问题，研究基于可拓推理与多维关联函数的创新需求靶向分析方法，建立创新设计需求与工程参数映射模型，识别靶向需求技术创新问题。建立以创新技术为中心的产品知识图谱，分析创新技术的关联性，构建需求创新的传导矛盾环/链体系。面向产品功能创新，研究TRIZ与可拓设计集成推演方法，采用基因表达式编程智能生成功能创新方案。面向产品功能性能创新，研究基于传导矛盾环的反向内、外传导策略，提出基于反向菱形思维的性能创新方案专利技术保护策略。本项目采用可拓设计集成创新方法，研究技术冲突问题精准识别、核心冲突问题传导、TRIZ和可拓集成推演、多技术冲突协调传导变换等关键技术，对推动设计方法源头创新具有重要的理论意义。

产品创新设计过程包含了复杂技术冲突问题，研究基于可拓设计集成创新方法的冲突问题协调基础理论与方法。提出了基于产品创新需求靶向分析的技术冲突问题精准识别方法，采用可拓推理与关联函数对创新需求进行分析，靶向识别潜在的设计冲突问题；采用QFD方法将创新需求映射为工程参数，精准建立功能、行为、结构各层级冲突问题模型。构建了基于产品技术创新知识图谱的核心冲突问题传导体系，建立面向功能-行为-结构跨层产品设计知识图谱及传导效应模型；研究了基于强化学习的产品创新设计可拓变换变更传播路径优化方法。面向产品功能创新，提出TRIZ与可拓集成智能推演方法，将TRIZ工程参数转换为设计矛盾基元特征，实现不相容问题与技术矛盾相互转换，对立问题与物理矛盾相互转换；研究将TRIZ发明原理转换为可拓变换算子，建立不相容、对立问题协调策略；研究了融合强化学习与拓扑优化方法智能生成概念方案。提出了面向产品功能性能创新的多技术冲突协调传导变换方法，研究了传导变换矛盾同层、跨层间传导机理，构建了传导矛盾问题协调策略；建立了基于反向菱形思维与靶向设计的创新方案专利识别与反馈传导策略，实现了基于可拓变换与传导变换的专利规避，创新方案的专利保护。项目的研究成果为创新设计过程复杂技术冲突协调提供了新的思路和方法，对推动源头创新具有重要意义。