機(jī)械產(chǎn)品消化吸收再創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法研究.pdf

1、我國現(xiàn)在正經(jīng)歷從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的重要轉(zhuǎn)變時(shí)期，自主創(chuàng)新成為這個(gè)時(shí)期最重要的推動(dòng)力?！秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》將引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新作為自主創(chuàng)新的重要組成部分。引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新不僅可以彌補(bǔ)我國現(xiàn)階段知識積累不足、科技水平相對較弱的劣勢，還可以通過向科技發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)提升我們的再創(chuàng)新能力。但是我國目前對引進(jìn)的技術(shù)消化吸收效果明顯不佳，再創(chuàng)新乏力，引進(jìn)的技術(shù)沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。為了改變當(dāng)前的不利局面，

2、本文以機(jī)械產(chǎn)品及其零部件的結(jié)構(gòu)-功能-知識為研究對象，探索提升消化吸收再創(chuàng)新效果的相關(guān)理論和方法。
　　本文首先對我國技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的現(xiàn)狀及存在的問題做了一個(gè)較為全面地總結(jié)，并對國內(nèi)外的相關(guān)研究進(jìn)行了詳細(xì)闡述。在此基礎(chǔ)上提出了本文需要解決的問題和主要研究內(nèi)容。
　　為了對引進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行全面地消化吸收，本文提出了功能本體理論和基于功能本體理論的S-F-K建模方法。從結(jié)構(gòu)(Structure)、功能(Function)、

3、知識(Knowledge)等三個(gè)方面對引進(jìn)的產(chǎn)品進(jìn)行研究，從而提升消化吸收的效果。S-F-K模型由結(jié)構(gòu)模型、功能模型、知識模型三個(gè)部分組成:結(jié)構(gòu)模型將產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)信息和數(shù)據(jù)集合在一起，用于理解產(chǎn)品是什么(What);功能模型是對產(chǎn)品及其零部件進(jìn)行功能定義，用于理解產(chǎn)品怎樣完成任務(wù)(How)，功能模型的表達(dá)主要基于功能本體來實(shí)現(xiàn);知識模型將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用的原理、經(jīng)驗(yàn)等匯集在一起，用于理解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原因或設(shè)計(jì)依據(jù)(Why)。由S-F-K模

4、型可以還原或挖掘原設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，并將產(chǎn)品中的隱性知識顯式化。
　　在消化吸收的基礎(chǔ)上對產(chǎn)品原型進(jìn)行再創(chuàng)新是提升競爭力的一種有效途徑，為了保證再創(chuàng)新的有效性本文提出確定產(chǎn)品未來發(fā)展?fàn)顟B(tài)的趨勢理論及基于趨勢理論的再創(chuàng)新點(diǎn)獲取方法，用于確定再創(chuàng)新方向。通過對影響產(chǎn)品發(fā)展趨勢的四個(gè)影響因素:顧客需求、市場競爭、技術(shù)發(fā)展、自然規(guī)律的研究，確定產(chǎn)品的未來發(fā)展方向，并通過有效的決策方法最終獲取符合產(chǎn)品發(fā)展趨勢的再創(chuàng)新點(diǎn)。
　　消化吸收

5、再創(chuàng)新一般情況下是在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行的再創(chuàng)新。為了實(shí)現(xiàn)知識傳承和再創(chuàng)新，本文提出了仿生物進(jìn)化的再創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。借鑒生物基因遺傳與變異的進(jìn)化機(jī)理，建立了產(chǎn)品功能基因組的替換、增加、減少、同源重組、非同源重組等五種再創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)模型，并在這五種再創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)模型的基礎(chǔ)上獲取具體的再創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。
　　為了實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品及其零部件的功能本體定義，本文在功能本體理論的基礎(chǔ)上創(chuàng)建了功能體描述本體、功能基描述本體和宏功能描述本體。并通過軟件開發(fā)工具將

6、以上研究內(nèi)容集成在一起開發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助消化吸收再創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)，為實(shí)際應(yīng)用提供了一個(gè)可操作平臺(tái)，增強(qiáng)了理論研究的實(shí)用性。
　　最后結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求，本文將研究成果運(yùn)用于“大型壓力機(jī)電子伺服三坐標(biāo)多工位送料系統(tǒng)”的引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過消化吸收、確定再創(chuàng)新方向、再創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)等過程在引進(jìn)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行了再創(chuàng)新，并獲取了整體再創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，通過運(yùn)動(dòng)仿真、受力分析、試制樣機(jī)，驗(yàn)證了再創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案的有效性，同時(shí)也驗(yàn)證了本文所提出的理