IDE技术创新方法及其在装备研发中的应用研究

摘要

在知识经济时代，世界新科技革命发展的势头日益迅猛，科技进步和自主创新已经成为一个国家或区域、产业及企业获取竞争优势的关键因素，世界各国尤其是发达国家纷纷把推动科技进步和自主创新作为国家发展的基本战略，创新在人类社会发展过程中的作用比任何时期都要重要。创新是一个民族进步的不竭动力，创新工作是一项系统工程，创新方法对于提升创新效率、提高创新水平起到十分重要的作用，“自主创新、方法先行”，足见创新方法的极端重要性。
　　为解决在产品创新过程中，脱离市场和用户、开发流程僵化、产品设计单一等问题，本文在研究工业设计和工业工程相关理论的基础上，提出了 IDE技术创新方法，即工业设计与工业工程融合的创新方法。ID（工业设计）是面向工业领域的设计创新过程，IE（工业工程）是一种结构化的、技术与管理相融合的系统优化方法，是一种目标导向下的优化技术和问题导向下的改善方法。IDE创新方法的核心内容，一是用IE方法对ID过程进行基于流程、功能、结构等多维度分层级的分析分解，将ID过程要素分解为已知、共知、他知、需知、未知等部分；二是利用IE优化方法对ID知识点进行组织安排，标准化已知、共知，协同他知，攻克需知、未知，达到快速、高效、优质实现ID目标的目的。
　　本文在研究过程中，首先运用耦合度测度模型验证了工业设计与工业工程的耦合影响关系，其次提出了面向IE视角下的广义ID与面向ID的IE方法，构建了工业设计与工业工程融合的 IDE技术创新模式，最后将所提方法应用于煤层气车载钻机的开发之中。本文主要研究内容及创新点如下：
　　（1）运用耦合度测度模型研究工业设计与工业工程的耦合关系。首先分析收集工业设计与工业工程的创新测评要素，在此基础上构建二者耦合关系的测度模型，计算二者的耦合度函数。结果表明，工业设计与工业工程存在强耦合关系，二者相互影响明显。
　　（2）提出一种基于ID与IE融合的IDE技术创新模式。在分析工业设计和工业工程二者的耦合关系基础上，提出IDE产品创新模式，并系统研究IE视角下的ID流程优化。
　　（3）研究了IDE技术创新模式在大型装备研发上的应用。首先分析IDE技术创新模式在装备开发中的应用原理，进而构建基于 IDE技术创新模式的大型装备开发模式，然后以煤层气车载钻机的开发为例验证了 IDE技术创新模式对于大型装备研发的实用性和重要性。
　　理论与实证研究表明，工业设计与工业工程作为产业价值链的两种技术工具，现代工业工程与工业设计融合形成 IDE技术创新模式，该方法用于复杂产品研发制造不仅可行，而且更易于对大型装备的技术路线进行设计规划，整合现有资源，因而对缩短产品研发周期、加速技术进化有巨大的提升作用，对其进行广泛推广将会对我国产品设计、装备制造领域产生巨大的影响。

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1 引言

1.1 研究背景和问题提出

1.2 研究现状

1.3 研究思路和方法

1.4 研究内容及技术路线

1.5 研究创新点

2 工业设计与工业工程相关理论基础

2.1 工业设计理论

2.2 工业工程概述

2.3 本章小结

3 基于ID与IE融合的IDE技术创新模式

3.1 ID与IE耦合度分析

3.2 ID与IE融合原理分析

3.3 IDE技术创新模式

3.4 本章小结

4 IDE技术创新方法在装备研发中的应用

4.1 IDE技术创新方法在装备研发中的应用

4.2 实证研究

4.3 结果讨论

4.4 本章小结

5 结论与展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果