山东省是农业大省,秸秆资源丰富,但仍有42%的秸秆未得到有效利用;山东省也是畜牧业大省,饲料用粮的增加对我国粮食安全造成了一定的威胁;山东省的丘陵山区农田面积也比较突出,但适合丘陵山区的农机具供应不足,所以发展中小型背负式青贮作物收获装备是我国青贮机械发展的必由之路。改革开放以来,生态环境在不断恶化,以材料和能源浪费、不便回收和使用性能差等表现青贮机械上,加以市场竞争激烈,设计者需要逻辑性和操作性更强的创新方法为产品设计作指导。本文以问卷的形式获取各系统的功能和生态综合权重,以模糊矩阵计算综合权重较高系统的WBCSD生态效率要素的重要度;通过生态需求和工程参数关联表,将重要度最高生态问题转换成TRIZ工程问题,用TRIZ问题解决工具解决问题,得到初步方案,确定相关参数;最后总结得到了基于创新方法的生态设计流程,使产品满足功能需求的同时,改善其生态性能。本文以山东省农机装备研发创新计划项目的青贮装备为研究对象,研发集切割、粉碎、打捆和包膜于一体的中小型模块化背负式作物收获青贮装备。按需求分析、生态分析、问题解决、初步方案、参数确定和方案评估六个步骤对青贮装备的整机布局及打捆装置的机架、绕绳割绳机构和收集输送机构进行了生态设计。通过仿真分析、试验设计和打分评估等,对比分析改善前后方案的性能参数和生态效率要素,验证了青贮装备的服务密集度得以提高、打捆装置的机架材料密集度得以降低和绕绳割绳机构的能源密集度得以减少等,从而验证了基于创新方法的生态设计流程实施的有效性。其次,确定了打捆装置的开关仓机构、缓存机构和液压马达设计方案。最后,在项目协作单位肥城农民乐农牧机械有限公司完成了样机的加工制造和样机试验,验证了改善后的方案符合技术要求指标,进而验证了生态设计后的方案在改善了生态性能的同时,还满足产品技术要求指标。本文首次将基于创新方法的生态设计应用到青贮装备的设计研究中,不仅提高了性能参数,还改善了生态效率要素。可将基于创新方法的生态设计作为理论依据,引入到其它农业机械的设计过程中,这对整个农机行业的绿色有效发展具有重要意义。