本文關鍵詞：負熵驅動的突破性創(chuàng)新關鍵技術研究

  更多相關文章： 突破性創(chuàng)新 負熵 耗散結構理論 突變理論 信息熵 架橋機

【摘要】：在當今世界創(chuàng)新正以前所未有突飛猛進的發(fā)展尤為引人注目,如何保持產品持續(xù)動態(tài)創(chuàng)新,確保長期高效的競爭優(yōu)勢已經成為企業(yè)急需解決的重要難題之一。在技術創(chuàng)新管理領域,按照創(chuàng)新強度的不同,把技術創(chuàng)新分為漸進性創(chuàng)新與突破性創(chuàng)新。漸進性創(chuàng)新確能解決企業(yè)自主創(chuàng)新能力部分提升的問題,但很少能解決行業(yè)內產品由中低端向高端技術升級的瓶頸問題,該類問題需要突破性創(chuàng)新解決。突破性創(chuàng)新是從S型曲線退出期到下一S型曲線成長期的演化過程,也即為從低級有序到高級有序的進化過程。以物理學中“有序”概念為指導,以“負熵及耗散結構理論”為基礎,將突破性創(chuàng)新視為一種引入大量“負熵流”后熵變?yōu)樨摰暮纳⒔Y構,也即為一種從低級有序到高級有序演化的熵變過程�；谝陨嫌^點本論文重點研究負熵驅動的突破性創(chuàng)新關鍵技術,包括從功能角度定義突破性創(chuàng)新的概念,將突破性創(chuàng)新概念應用到新產品創(chuàng)新設計系統(tǒng)化開發(fā)過程,建立負熵驅動的機械產品突破性創(chuàng)新設計系統(tǒng)化開發(fā)過程;將產品突破性創(chuàng)新視為一種引入大量“負熵流”后熵變?yōu)樨摰暮纳⒔Y構,結合耗散結構理論和突變理論分析基于負熵流的產品突破性創(chuàng)新耗散結構,構建耗散結構類比過程下的負熵實現方法,建立基于負熵實現方法的產品突破性創(chuàng)新設想產生過程模型;依據產品突破性創(chuàng)新耗散結構演化的熵變過程,研究基于信息熵理論的產品突破性創(chuàng)新評價方法,論文的主要內容包括以下幾個方面:1.從功能角度定義突破性創(chuàng)新的概念,將突破性創(chuàng)新概念應用于新產品創(chuàng)新設計系統(tǒng)化開發(fā)過程,指出產品突破性創(chuàng)新設計的出發(fā)點首先要著眼于外行業(yè)領域內已經成熟的先進技術,為本行業(yè)核心技術引入“負熵流”,用以抵消系統(tǒng)內部不可逆過程引起的正熵增加,使系統(tǒng)自身的熵變?yōu)樨?總熵減小,由此建立負熵驅動的機械產品突破性創(chuàng)新設計系統(tǒng)化開發(fā)過程。2.將產品突破性創(chuàng)新視為一種引入大量“負熵流”后熵變?yōu)樨摰暮纳⒔Y構,結合耗散結構理論分析了基于負熵流的產品突破性創(chuàng)新耗散結構形成的本質、原因及動力;基于困難功能元求解分析了產品突破性創(chuàng)新耗散結構尖點突變過程,建立了基于負熵流的產品突破性創(chuàng)新耗散結構模型。3.從“負熵驅動”的角度出發(fā),將上述基礎研究定性分析方法與發(fā)明問題解決理論(Theory of Invention Problem Solving,TRIZ)進行類比,構建耗散結構類比過程下的負熵實現方法,用以指導產品突破性創(chuàng)新設計模糊前端階段產生創(chuàng)新設想,建立基于負熵實現方法的產品突破性創(chuàng)新設想產生過程模型。4.以信息熵理論為定量分析工具,在TRIZ理論資源分析的基礎上,將從外部環(huán)境中引入的資源作為一種信息熵(負熵),提出了基于信息熵理論的機械產品突破性創(chuàng)新的評價方法。5.應用基于負熵實現方法的產品突破性創(chuàng)新設想產生過程模型和基于信息熵的產品突破性創(chuàng)新評價方法,對900t級架橋機下導梁結構進行創(chuàng)新設計并進行有效評價,驗證了本文所提理論與方法的合理性與有效性。
【關鍵詞】：突破性創(chuàng)新 負熵 耗散結構理論 突變理論 信息熵 架橋機
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH122;O415.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 符號說明12-13
• 第一章 緒論13-34
• 1.1 引言13-14
• 1.2 技術創(chuàng)新概述14-18
• 1.2.1 技術創(chuàng)新的概念14-16
• 1.2.2 技術創(chuàng)新的分類16-18
• 1.2.2.1 按照創(chuàng)新的程度分類16-17
• 1.2.2.2 按照創(chuàng)新的連續(xù)性分類17-18
• 1.3 突破性創(chuàng)新研究綜述18-24
• 1.3.1 突破性創(chuàng)新的概念18-20
• 1.3.2 突破性創(chuàng)新過程管理20-22
• 1.3.3 突破性創(chuàng)新國內外研究現狀22-24
• 1.4 負熵及耗散結構理論研究綜述24-29
• 1.4.1 熵的概念24-26
• 1.4.1.1 熱力學熵24-26
• 1.4.1.2 統(tǒng)計力學熵26
• 1.4.2 負熵概念與耗散結構理論26-27
• 1.4.2.1 負熵的概念26
• 1.4.2.2 耗散結構理論26-27
• 1.4.3 負熵與耗散結構理論國內外研究現狀27-29
• 1.5 課題的提出及主要研究內容29-34
• 1.5.1 課題的研究背景和意義29
• 1.5.2 課題的提出29-30
• 1.5.3 課題研究的主要內容30-31
• 1.5.4 論文組織結構及章節(jié)安排31-34
• 第二章 負熵驅動的產品突破性創(chuàng)新設計開發(fā)流程34-54
• 2.1 引言34
• 2.2 產品功能分析34-38
• 2.2.1 功能及功能分類35-38
• 2.2.1.1 功能的概念35-36
• 2.2.1.2 功能模型的建立36-37
• 2.2.1.3 功能分類37-38
• 2.3 基于物質-場分析的功能模型38-40
• 2.3.1 物質—場模型的建立38-39
• 2.3.2 功能及功能元件39-40
• 2.3.3 產品功能模型40
• 2.4 產品技術系統(tǒng)組成及功能分解40-42
• 2.4.1 產品技術系統(tǒng)的組成40-42
• 2.4.2 產品技術系統(tǒng)功能分解42
• 2.5 機械產品的突破性創(chuàng)新42-49
• 2.5.1 動力系統(tǒng)的突破性創(chuàng)新—電動汽車42-44
• 2.5.2 傳動系統(tǒng)的突破性創(chuàng)新—DSG雙離合變速器44-46
• 2.5.3 執(zhí)行系統(tǒng)的突破性創(chuàng)新—數碼相機46
• 2.5.4 控制系統(tǒng)的突破性創(chuàng)新—數控技術46-47
• 2.5.5 機械產品突破性創(chuàng)新的方法47-49
• 2.5.5.1 產品核心技術子系統(tǒng)物質—場模型47-48
• 2.5.5.2 機械產品的突破性創(chuàng)新48-49
• 2.6 產品突破性創(chuàng)新設計系統(tǒng)化開發(fā)過程49-52
• 2.6.1 機械產品的突破性創(chuàng)新設計49
• 2.6.2 負熵驅動的機械產品突破性創(chuàng)新設計系統(tǒng)化開發(fā)過程49-52
• 2.7 本章小結52-54
• 第三章 基于負熵流的產品突破性創(chuàng)新耗散結構54-67
• 3.1 引言54-55
• 3.2 耗散結構理論概述55-59
• 3.2.1 耗散結構理論的非平衡熱力學基礎55-57
• 3.2.2 耗散結構理論與熵變57-58
• 3.2.3 耗散結構形成的條件58-59
• 3.3 基于負熵流的產品突破性創(chuàng)新耗散結構分析59-61
• 3.3.1 產品突破性創(chuàng)新耗散結構形成的本質——熵變?yōu)樨?/span>59-60
• 3.3.2 產品突破性創(chuàng)新耗散結構形成的原因——非線性作用60
• 3.3.3 產品突破性創(chuàng)新耗散結構形成的動力——漲落60-61
• 3.4 基于困難功能元求解的產品突破性創(chuàng)新耗散結構尖點突變過程分析61-66
• 3.4.1 通常功能元與困難功能元61-62
• 3.4.2 突變理論62-63
• 3.4.2.1 突變理論簡介62
• 3.4.2.2 突變的類型62-63
• 3.4.3 產品突破性創(chuàng)新耗散結構尖點突變過程分析63-66
• 3.5 基于負熵流的產品突破性創(chuàng)新耗散結構模型66
• 3.6 本章小結66-67
• 第四章 面向負熵實現過程的產品突破性創(chuàng)新設想產生67-85
• 4.1 引言67
• 4.2 基于負熵流的產品突破性創(chuàng)新機會分析67-69
• 4.3 產品核心技術子系統(tǒng)突破性創(chuàng)新進化分析69-76
• 4.3.1 產品核心技術子系統(tǒng)突破性創(chuàng)新需求進化分析69-70
• 4.3.2 產品核心技術子系統(tǒng)突破性創(chuàng)新技術進化分析70-72
• 4.3.2.1 產品核心技術子系統(tǒng)進化狀態(tài)70-71
• 4.3.2.2 產品核心技術子系統(tǒng)突破性創(chuàng)新進化過程模型71-72
• 4.3.3 產品核心技術子系統(tǒng)的突破性創(chuàng)新技術預測72-76
• 4.4 負熵實現過程下的模糊前端階段創(chuàng)新設想產生76-79
• 4.4.1 產品創(chuàng)新過程中的模糊前端76-77
• 4.4.2 耗散結構類比過程下的負熵實現方法77-78
• 4.4.3 基于負熵實現方法的產品突破性創(chuàng)新設想產生過程模型78-79
• 4.5 實例分析—電控式快速切斷閥79-83
• 4.6 本章小結83-85
• 第五章 基于信息熵的產品突破性創(chuàng)新評價方法85-99
• 5.1 引言85
• 5.2 信息的定義85-87
• 5.3 信息的度量87-89
• 5.3.1 信息量與信息熵87-88
• 5.3.2 信息熵的定義88-89
• 5.4 基于信息熵的機械產品突破性創(chuàng)新評價方法89-92
• 5.4.1 解空間89-91
• 5.4.2 產品技術系統(tǒng)的信息熵91-92
• 5.4.3 基于信息熵的機械產品突破性創(chuàng)新評價模型92
• 5.5 實例分析—中藥滴丸機92-98
• 5.6 本章小結98-99
• 第六章 架橋機下導梁結構創(chuàng)新實例——一種推梁式架橋機99-124
• 6.1 引言99
• 6.2 架橋機國內外發(fā)展概況99-100
• 6.3 架橋機基本結構及主要工作原理100-102
• 6.4 架橋機主要類型及其優(yōu)缺點102-106
• 6.5 一種推梁式定點起吊型架橋機創(chuàng)新設想產生106-123
• 6.5.1 推梁式架橋機創(chuàng)新設想產生過程106-111
• 6.5.2 推梁式架橋機創(chuàng)新設想評價過程111-114
• 6.5.3 推梁式架橋機主要結構形式114-116
• 6.5.3.1 推進式運梁車主要結構114-115
• 6.5.3.2 架橋機各部分主要結構115-116
• 6.5.4 推梁式架橋機工作過程描述116-123
• 6.5.4.1 推梁式架橋機工作原理116-119
• 6.5.4.2 推梁式架橋機標準作業(yè)流程119-120
• 6.5.4.3 推梁式架橋機主要技術特點120-121
• 6.5.4.4 推梁式架橋機技術創(chuàng)新結果121-123
• 6.6 本章小結123-124
• 第七章 結論與展望124-127
• 7.1 主要結論124-125
• 7.2 論文創(chuàng)新點125
• 7.3 未來展望125-127
• 參考文獻127-135
• 攻讀學位期間所取得的相關科研成果135-137
• 致謝137

【參考文獻】

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本文編號：803621