20、计算机辅助创新模型研究与产品创新设计流程探索

计算机辅助创新模型研究与产品创新设计流程探索

在产品设计领域，尤其是武器装备需求论证和普通产品创新设计方面，有多种方法和模型被广泛应用。下面将详细介绍这些方法、模型以及相关的设计流程。

武器装备需求论证方法与模型

在武器装备需求论证中，单一使用某些方法存在不足。例如，公理化设计（AD）虽能强大地定义和分析系统，但缺乏解决具体问题的实用工具，且未规范论证过程；发明问题解决理论（TRIZ）主要解决系统主要需求的功能问题，但无法满足整个系统需求，系统分析工具相对较弱。

而质量功能展开（QFD）是一种结构化、系统化的工具，能将用户的定性需求转化为具体的设计需求，对武器装备需求论证的标准化有很大价值。功能分析（FA）则用于分析功能需求并将其分解为单个工作或活动，为武器装备需求论证的分解提供支持。

将QFD、AD、TRIZ、FA相结合的创新方法，能充分发挥各方法的优势，克服单一使用AD或TRIZ的缺点，解决当前武器装备需求论证中存在的问题。

基于AD/QFD/TRIZ/FA的CAI模型框架

武器装备需求论证可简化为三个论证区域之间的三步论证过程，包括需求分解、需求映射和需求计划优化。基于此，构建了包含需求分解模型、需求映射模型和需求计划优化模型的CAI模型框架，能实现定量分析和辅助创新分析。
- 需求分解模型 ：使用FA的功能分解框架，逐层分解作战任务、作战能力、装备能力等论证领域的需求框架，形成需求分解树；再用AD优化和分析分解树的结构，找到结构良好、全面的分解树，提供需求单例。
- 需求映射模型 ：采用QFD构建需求映射的质量屋（