基于triz理论giant+cam的创新设计研究

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1、摘要经济竞争已成为世界各国竟争的焦点和世界发展的重要推动力，竟争的核心是以知识为基础的新产品的竞争。因此新产品的开发是企业确保市场优势、维持企业生存和发展的重要机能。传统的创新设计方法是试错法，试错的过程类似于艺术家的艺术创作，主要取决于灵感和经验。而TRIZ理论认为创新设计存在解决问题的一般规律，TRIZ是基于知识的解决概念设计阶段创新设计问题的有力工具，采用TRIZ设计方法对整个制造业的产品创新设计有重要的意义。本文利用TRIZ创新设计理论，对GiantC二产品概念设计进行创新设计的基础上，对TRIZ理论、GiantCam概念设计阶段的设计、GiantCam产品结

2、构的计算机辅助设计和建模、数据交换标准、产品工程数据库系统的建立进行了研究。在GiantCam概念设计阶段的创新设计过程中，对Cam产品的特点和Cam产品的进化进行分析，得出Cam产品的进化定律为:产品零部件的不均衡发展，其进化路线是产品向着增加自动化减少人工介入方向进化。通过对原有Cam产品的技术成熟度进行预测，预测出Cam产品的性能参数已处在S一曲线上的成熟期，确定Cam产品需要创新.分析了实施GiantCam产品创新设计的设计矛盾是技术矛盾，用TRIZ标准参数表示为:希望提高的技术参数是TRIZ通用工程参数中的No.10“力”，导致技术参数恶化的是TR工Z39个

3、通用工程参数中的No.25“时间的浪费”。根据这一对技术矛盾，在TRIZ矛盾矩阵中解决本问题所推荐的发明原理有四种.结合GiantCam创新设计中的设计问题，对推荐的这四种发明原理进行分析，采用No.5“合并”发明原理可解决GiantC二创新设计的设计问题。并结合设计约束设计了GiantCam系列产品工作面宽度为1000mm的产品，工作角度有0,10,20,30,40,50,60度共七种产品的概念原型.TRIZ创新设计方法使设计人员对设计过程有可操作性，并对设计过程有可预见性，使设计过程有规律可循，特别对于缺乏设计经验的设计人员，可以在很短的时间内得到产品创新设计的设

4、计方案。因此采用TRIZ创新设计理论对产品概念设计阶段进行创新设计，可以加快产品创新的周期，提高产品创新水平，增强产品的市场竞争力。有效地解决了Giant“Cam产品创新设计中的问题，避免采用传统试错法带来的弊端。通过对计算机辅助设计的建模方法和建模软件的分析，综合考虑软件的功能、成本以及所匹配的硬件要求等问题的情况下，选择能全面表达产品信息的建模方法和建模软件Solidworks进行GiantCam的结构设计。提出产品的外形模型概念，以便供客户或企业决策人员了解产品的外形和进行功能试验。并在选择的Solidworks软件中进行了其它C二产品模型的建立。为了使产品的数

5、字模型能被多个部门或其它用户在后续的分析、模拟仿真等过程中继续应用，对产品模型数据交换接口进行了应用研究。对于二维工程图采用DXF作为产品数据交换标准;对于曲面复杂的产品模型采用IGES作为产品模型的数据交换标准:对于曲面不复杂的产品模型，优先采用STEP作为数据交换标准。并采用STEP作为中性文件对GiantCam和其它Cam产品从Solidworks中输入到UG,CATIA,I-DEAS系统中。在Windows2000操作系统下开发了GiantC。工程数据的管理软件，实现了GiantCam工程数据的计算机化管理，可以完成对标准数据、产品数据的查询、添加、修改、删除

6、、统计等工作，并与绘图软件有相应的接口，进入绘图软件中进行设计工作。由于图形数据占用的存储空间较大，在对工程数据的几何和非几何数据实行分开存放和管理。对于非几何数据以数据记录的形式相关联地存储在数据库中，对于几何数据以文件的形式按层次关系存储在其它物理地址上。本文对GiantCam概念设计阶段采用TRIZ创新设计方法，在较短的时间内就设计出GiantCam的概念原型，加快产品创新的周期，提高产品创新水平，增强产品的市场竟争力。在分析选择数字建模方法、建模软件和数据交换标准，并建立工程数据库系统的基础上，对GiantC二在详细设计阶段采用计算机辅助设计方法的应用，提高了

7、产品的设计效率，缩短产设计周期，有效传递产品的模型数据，使产品的信息能在整个生命周期内共享，使计算机管理代替人对产品的工程数据进行管理，提高了管理效率。关键词:TRIZ;GiantCam:创新设计;数据交换:工程数据库ABTRACTTheeconomicalcompetitionhasbecometheinternationalcompetitivefocusandi帅ortanti呻etus.Thedevelopmentfornewproductisi叩ortantforenterprisehavingmarketadvantage.The"tri