基于HOQ与TRIZ的产品创新模糊前端设计研究

发布时间：2017-04-26 18:04

  本文关键词：基于HOQ与TRIZ的产品创新模糊前端设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在市场竞争异常激烈的环境下，企业必须对产品不断的推陈出新，因此产品创新成为了企业求生存、谋发展的生命线。模糊前端(Fuzzy Front End，FFE)设计是产品创新的第一个阶段，也是至关重要的阶段。由于这一阶段存在如消费者需求、技术特性以及技术冲突等不确定和模糊的影响因素，所以模糊前端设计通常是整个产品创新过程最薄弱的环节。 质量屋（House of Quality，HOQ）是质量功能展开（Quality FunctionDeployment，QFD）的核心工具，依照HOQ的思想，通过建立消费者需求矩阵、消费者需求与技术特性的关联矩阵以及技术特性的自相关矩阵，能对消费者需求以及技术特性进行分析决策，同时也能及时发现技术特性之间的技术冲突。然而HOQ却没有提供解决技术冲突的方法和工具。大量工程实践表明，TRIZ（Theoryof the Solution of Inventive Problems）发明问题解决理论的一系列方法和工具能有效解决产品创新设计过程中出现的技术冲突。所以，将HOQ与TRIZ进行集成用以研究模糊前端阶段消费者需求决策、技术特性决策以及技术冲突的决策对于指导企业进行模糊前端设计以及提高企业产品创新设计能力具有重要的理论意义和现实意义。 本文在分析相关文献基础上针对产品创新模糊前端设计消费者需求、技术特性和技术冲突三个影响因素进行了研究，论文的研究内容以及创新点如下： 1.对模糊前端的国内外研究现状进行了分析研究，对普适设计、公理化设计、稳健设计、QFD、TRIZ等几种主流的产品创新设计方法的基本原理和研究现状进行了分析，并指出了各种创新设计方法存在的不足。 2.建立了基于HOQ与TRIZ的产品创新模糊前端设计模型。该模型将HOQ与TRIZ两个理论进行了集成，通过HOQ可对产品创新模糊前端消费者需求以及技术特性进行决策，并发现技术特性之间的技术冲突，利用TRIZ的相关工具和方法可解决这些技术冲突。 3.提出了模糊前端阶段消费者需求决策方法。根据该方法，首先，提出了基于粗糙集的消费者需求基本重要度的计算算法，该算法通过对消费者需求进行调查构建决策表，然后以消费者需求为条件属性，以消费者满意度为决策属性，通过计算相对正域来对消费者需求进行基本重要度排序；其次，引入竞争能力评估对基本重要度进行了修正；最后根据卡诺模型标准问卷将消费者需求分成了基本型、期望型和兴奋型三类，，并以此为依据设定了卡诺模型修正因子以及水平提高率来对基本重要度进行了进一步修正。 4.提出了模糊前端阶段技术特性决策方法。技术特性的重要度是HOQ的重要输出结果，在HOQ研究框架下，提出了一种技术特性的决策方法。根据该方法，技术特性的来源是以满足消费者需求为前提的，所以论文以消费者需求为基础，利用粗糙集算法建立消费者需求与技术特性的关联矩阵来计算技术特性的基本重要度。由于技术特性的优化配置不仅仅受到消费者需求的影响，同时还受到如产品研发时间，产品研发投入的资金量，人力资源的消耗等因素的影响，所以利用TOPSIS多属性决策模型来对技术特性的基本重要度进行了修正，并且引入了技术竞争评估来对技术特性重要度进行了进一步的修正。 5.提出了基于HOQ与TRIZ的模糊前端技术冲突的发现与解决方法。根据HOQ的思想，提出了一种新的确定技术特性相关关系的方法。首先，构造决策系统；其次，根据技术特性决策表，对于不同的对象，找出其他技术特性属性值相同的情况下的所比较的两个技术特性属性值的数据，并以此作为待拟合直线的坐标；再次，用最小二乘法对记录下的坐标计算拟合直线的斜率和截距；最后，通过计算所拟合直线的平均斜率来确定技术特性的相关关系。平均斜率计算值的大小反映了技术特性之间的关联程度，当平均斜率取值为负数时，即证明技术特性之间为负相关关系，也就说明技术特性之间存在冲突，最后利用TRIZ提供的39个工程参数、40个发明原理以及矛盾矩阵来解决这些冲突。
【关键词】：产品创新 模糊前端 HOQ TRIZ
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TB472;C934
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 目录10-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 选题背景及意义13-15
• 1.2 问题的提出15-16
• 1.3 技术路线16-18
• 1.4 研究内容与结构安排18-20
• 第二章 相关理论研究综述20-49
• 2.1 产品创新模糊前端设计研究综述20-34
• 2.1.1 产品创新设计理论研究20-30
• 2.1.2 产品创新模糊前端设计模型研究30-32
• 2.1.3 产品创新模糊前端设计过程研究32-33
• 2.1.4 产品创新模糊前端设计国内研究现状分析33-34
• 2.2 HOQ 理论研究综述34-40
• 2.2.1 QFD 理论基本原理34-38
• 2.2.2 QFD 与 HOQ 理论的产生38-39
• 2.2.3 HOQ 在产品创新设计中的应用39-40
• 2.3 TRIZ 理论研究综述40-47
• 2.3.1 TRIZ 理论的主要方法和工具40-45
• 2.3.2 TRIZ 发展与研究现状45-47
• 2.4 本章小结47-49
• 第三章 基于 HOQ 与 TRIZ 的产品创新模糊前端设计模型研究49-57
• 3.1 引言49
• 3.2 HOQ 构建过程研究49-52
• 3.3 TRIZ 解决技术冲突流程分析52-53
• 3.4 HOQ 与 TRIZ 集成的模糊前端设计理论模型53-55
• 3.5 本章小结55-57
• 第四章 模糊前端设计中消费者需求决策方法研究57-78
• 4.1 引言57-58
• 4.2 消费者需求的获取58-60
• 4.2.1 消费者需求的特点58
• 4.2.2 消费者需求的获取方式58-60
• 4.3 传统消费者需求基本重要度排序方法60-61
• 4.4 基于粗糙集的消费者需求基本重要度排序算法61-65
• 4.4.1 粗糙集优势61
• 4.4.2 相关定义及符合约定61-63
• 4.4.3 消费者需求基本重要度排序算法63-65
• 4.5 消费者需求的最终重要度确定方法65-70
• 4.5.1 竞争性评估对基本重要度的修正65-67
• 4.5.2 KANO 模型对基本重要度修正67-69
• 4.5.3 消费者需求最终重要度的确定69-70
• 4.6 实例分析70-77
• 4.6.1 消费者需求分析70-71
• 4.6.2 消费者需求基本重要度计算71-75
• 4.6.3 竞争性分析对基本重要度修正计算75-76
• 4.6.4 KANO 模型对基本重要度修正计算76
• 4.6.5 消费者需求最终重要度计算76-77
• 4.7 本章小结77-78
• 第五章 模糊前端设计中技术特性决策方法研究78-98
• 5.1 引言78
• 5.2 技术特性的获取与分析78-81
• 5.2.1 技术特性的获取78-79
• 5.2.2 技术特性的分析79-81
• 5.3 现有技术特性重要度排序方法评述81-82
• 5.4 技术特性基本重要度排序算法82-86
• 5.4.1 技术特性基本重要度确定模型83-84
• 5.4.2 技术特性基本重要度算法步骤84-86
• 5.5 TOPSIS 多属性决策模型对基本重要度的修正86-88
• 5.5.1 属性权重的确定86-87
• 5.5.2 TOPSIS 模型87-88
• 5.6 技术特性竞争力评估对技术特性基本重要度修正88-89
• 5.7 技术特性最终重要度确定89
• 5.8 实例分析89-96
• 5.8.1 技术特性基本重要度计算90-93
• 5.8.2 TOPSIS 对技术特性基本重要度的修正计算93-96
• 5.8.3 技术特性竞争力对技术特性基本重要度修正计算96
• 5.8.4 技术特性最终重要度计算96
• 5.9 本章小结96-98
• 第六章 模糊前端设计中技术冲突的发现与解决研究98-115
• 6.1 引言98
• 6.2 现有技术冲突发现方法评述98-100
• 6.3 技术冲突发现与解决模型100-101
• 6.4 基于直线拟合的技术特性冲突发现研究101-104
• 6.5 技术特性冲突的解决研究104-107
• 6.5.1 发明原理104-105
• 6.5.2 39 个工程参数和矛盾矩阵105-107
• 6.6 实例分析107-114
• 6.6.1 手机产品设计技术特性相关关系分析107-113
• 6.6.2 手机产品设计技术特性冲突解决113-114
• 6.7 本章小结114-115
• 第七章 总结与展望115-119
• 7.1 全文总结与创新点115-118
• 7.2 展望118-119
• 致谢119-120
• 参考文献120-135
• 攻读博士学位期间取得的研究成果135-136
• 攻读博士学位期间的科研项目136-137

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 王永升;基于公理设计的精益制造系统的仿真设计研究[D];天津大学;2010年

2 李延来;基于粗糙集的产品规划质量屋构建研究[D];西南交通大学;2006年

3 程贤福;公理设计应用研究及其与稳健设计的集成[D];华中科技大学;2007年

  本文关键词：基于HOQ与TRIZ的产品创新模糊前端设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：328951