面向客户价值的智能产品概念设计方法

第1章 智能产品概念设计概述 …………………………………………………1

1.1 智能产品的背景与发展……………………………………………1

1.2 智能产品及其设计的定义………………………………………4

1.2.1智能产品的定义 …………………………………………4

1.2.2智能产品设计的定义 ……………………………………5

1.3智能产品设计基础技术研究现状与分析………………………6

1.3.1客户需求识别与分析技术 ………………………………7

1.3.2 客户需求向技术属性转化技术 …………………………9

1.3.3 监测与控制功能的设计技术……………………………11

1.3.4 优化与自主功能的设计技术……………………………13

第2章 智能产品概念设计框架………………………………………………16

2.1 智能产品概念设计特征定义 …………………………………16

2.2 智能产品特点分析 ………………………………………………18

2.2.1 智能产品技术架构……………………………………18

2.2.2 智能产品工作原理………………………………………20

2.3 智能产品概念设计框架 ………………………………………22

2.3.1总体设计框架……………………………………………22

2.3.2 总体设计流程……………………………………………23

第3章基于客户价值最大化的需求识别方法与分析………………………27

3.1智能产品的需求识别与分析总体流程 ………………………27

3.2客户需求分析 …………………………………………………28

3.2.1客户需求特点………………………………………………29

3.2.2客户需求分类……………………………………………29

3.3面向客户需求的功能需求识别 ………………………………31

3.3.1功能需求特点………………………………………………31

3.3.2功能需求分类……………………………………………32

3.3.3 客户需求与功能需求的映射关系……………………33

3.4 价值博弈分析 ……………………………………………………34

3.4.1产品成本与客户价值识别……………………………34

3.4.2其他利益相关者要价与客户出价的博弈……………36

3.4.3产品成本与客户价值评价……………………………38

第4章 客户需求向技术属性转化……………………………………………40

4.1客户需求向技术属性转化的总体流程 ………………………40

4.2智能产品的技术属性识别 ……………………………………42

4.2.1技术属性识别特点………………………………………43

4.2.2技术属性关系分析………………………………………43

4.2.3构建技术属性层次结构…………………………………44

4.3 技术属性重要度评价 ………………………………………45

4.3.1客户需求向技术属性映射………………………………45

4.3.2基于改进的模糊 TOPSIS的技术属性重要度

评价……………………………………………………46

4.4技术冲突解决 ……………………………………………………50

4.4.1技术冲突识别……………………………………………50

4.4.2基于改进的TRIZ理论的技术冲突解决……………52

第5章智能产品监测与控制功能的设计……………………………………55

5.1 智能产品的模块划分 …………………………………………55

5.2监测功能的设计技术 ……………………………………………58

5.2.1面向智能产品的WSN 设计 ……………………………59

5.2.2传感节点工作原理………………………………………60

5.2.3基于K-means算法的数据融合技术 ………………61

5.2.4监测功能成熟度的评价方法……………………………63

5.3控制功能的设计技术 ………………………………………65

5.3.1面向智能产品的远程控制系统设计……………………66

5.3.2自整定模糊PID控制器的设计……………………66

5.3.3控制功能成熟度的评价方法…………………………71

第6章智能产品优化与自主功能的设计………………………………………72

6.1 优化功能的设计技术 ……………………………………………72

6.1.1面向智能产品的ILCS设计 ……………………………72

6.1.2迭代学习控制算法及其收敛性分析…………………74

6.1.3优化功能成熟度的评价方法……………………………78

6.2自主功能的设计技术 ……………………………………………78

6.2.1面向智能产品的ANFIS设计 ……………………………78

6.2.2面向智能产品的多智能体系统设计…………………81

6.2.3自主功能成熟度的评价方法……………………………84

6.3智能产品系统集成设计 ………………………………………85

第7章面向客户价值的智能冰箱概念设计…………………………………88

7.1设计背景 ………………………………………………………88

7.2基于客户价值最大化的智能冰箱需求识别与分析 ………89

7.2.1智能冰箱的客户需求分析……………………………89

7.2.2智能冰箱的功能需求识别………………………………90

7.2.3智能冰箱的价值博弈分析………………………………91

7.3 智能冰箱的客户需求向技术属性转化 ………………………93

7.3.1智能冰箱的技术属性识别………………………………93

7.3.2智能冰箱的技术属性重要度评价……………………96

7.3.3智能冰箱的技术冲突解决………………………………99

7.4智能冰箱监测与控制功能的设计……………………………102

7.4.1智能冰箱的模块划分 ………………………………102

7.4.2 智能冰箱监测功能的设计 …………………………105

7.4.3智能冰箱控制功能的设计 …………………………108

7.5智能冰箱优化与自主功能的设计……………………………110

7.5.1智能冰箱优化功能的设计 …………………………111

7.5.2智能冰箱自主功能的设计 ……………………………113

7.5.3智能冰箱系统集成设计 ………………………………117

第8章面向客户价值的智能扫地机器人概念设计 ………………………119

8.1智能扫地机器人技术架构……………………………………119

8.2智能扫地机器人的客户需求识别与分析……………………121

8.2.1智能扫地机器人的客户需求分析 …………………122

8.2.2智能扫地机器人的功能需求识别 …………………123

8.2.3智能扫地机器人的价值博弈分析 …………………124

8.3 智能扫地机器人的客户需求向技术属性转化………………130

8.3.1智能扫地机器人技术属性识别 ……………………131

8.3.2智能扫地机器人的技术属性重要度评价 …………134

8.3.3智能扫地机器人的技术冲突解决 ………………138

8.4 智能扫地机器人的监测与控制功能的设计…………………142

8.4.1智能扫地机器人的模块划分 ………………………142

8.4.2智能扫地机器人监测功能的设计 …………………145

8.4.3智能扫地机器人控制功能的设计 …………………148

8.5 智能扫地机器人的优化与自主功能的设计…………………150

8.5.1智能扫地机器人优化功能的设计 …………………151

8.5.2智能扫地机器人自主功能的设计 …………………154

8.5.3智能扫地机器人系统集成设计 ……………………157

附录 英文缩略语 ………………………………………………………………159

参考文献 ……………………………………………………………………………161

致谢 ……………………………………………………………………………172