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目前中国正处于由制造大国向创造强国转型的阶段,创新作为驱动力成为国家发展战略核心。可拓学与TRIZ理论是以解决复杂矛盾问题为目标的两种创新设计方法,经过深入研究和发展,已被广泛应用于工程技术等领域。在此背景下,针对复杂装备设计效率和创新程度低问题,结合可拓学求解矛盾问题流程化、模型化的特点和TRIZ拥有丰富知识库和实用性工具的优势,提出基于可拓学与TRIZ理论的创新方法研究,并应用于高层裁床。本文的主要内容如下:(1)可拓学与TRIZ理论对比分析及模型转换方法研究。全面概述可拓学与TRIZ理论的思维方法、创新工具和应用成果,总结出两者均利用变换和资源探索方法解决矛盾问题;但由于两者时代与学科背景的差异,可拓学在建模和表达上具有优势,而TRIZ侧重使用的简便性,从而说明两者集成的可行性和必要性。同时将TRIZ理论的物场模型、SVOP模型、ENV模型、OAF模型和发明原理等表达为基元形式,构建两者的转换通道,奠定集成基础。(2)基于可拓学与TRIZ理论的创新设计流程构建。针对TRIZ在实际应用中存在的问题分析难、概念方案转换难、知识复用难、评价过程和结果定量化难等问题,提出基于可拓学与TRIZ理论的创新设计流程。其利用基元模型表达和分解问题,得到基础问题集,并根据分类使用TRIZ工具求解得到原理解,然后转换成基本可拓变换直接操纵零部件变型得到具体方案;最后结合关联函数和理想度对方案排序,得到最优方案。该流程一方面降低创新难度、提高创新水平,另一方面为问题智能求解提供思路。将其用于高层裁床创新设计中,并借助PRO/INNOVAROT商品化软件平台得到最终改进方案,验证了方法可行性。(3)高层裁床创新设计原型系统开发。在上述研究基础上,利用C++编程工具、SQL数据库和Solidworks平台,并借助PRO/INNOVATOR知识库,开发高层裁床创新设计系统,初步验证集成可拓学与TRIZ理论的创新设计方法能推动智能创新的发展,对简化复杂机械的创新设计过程和提高创新水平具有实用意义。