工业互联网中,多种标识体系的共存会产生大量的矛盾问题,尤其是单一识别方式与不同结构的标识之间产生的矛盾问题是制约工业品互联互通性的瓶颈之一。分析研究工业品标识技术中对立问题的具体表现形式,通过可拓学转换桥方法消除工业品异构标识的转化冲突,给出对立问题的基元形式化表示、共存度函数以及转换桥形式化定义,并以游梁式抽油机异构标识冲突的转化为实例,利用转换桥方法消解因多种标识体系产生的标识异构性对立冲突问题是一种有效思路与方法。

提出一种机械产品概念设计的创新方法,对概念设计阶段进行细分,将发明问题解决理论(TRIZ)与可拓创新方法的优势相结合,建立了基于两者的概念设计过程模型。通过建立用户需求基元模型与共轭分析法,确定产品的需求与功能之间的关联性,构建产品功能分解树,得到根源冲突;然后运用TRIZ工具集提取工程参数查询对应的原理解,通过可拓变换生成多种概念方案;最后利用优度评价法,实现对概念方案的量化评价与优选。以小型管道清淤机器人为例进行系统的创新设计,验证了该方法实用性和有效性。

将可拓学理论应用到液压缸的绿色设计中,根据菱形和逆向思维模式,以功能实现为基础阐述了液压缸的设计流程。根据可拓学的物元定义提出了绿色设计元的概念,形式化的描述绿色设计的对象,并通过拓展分析建立绿色设计元的关系网络。综合考虑设计方案的绿色性和经济性,对成本指标进行量化分析,引入可拓学中距的概念对其进行标准化处理,以此对设计方案进行优度评价,并根据物元变换理论进行改善分析,实现了液压缸的绿色设计。

TRIZ理论有多种方法用于解决技术矛盾问题,如冲突矩阵、40条发明原理、物质-场分析、功能分析、效应库等。应用TRIZ理论的＂脸谱法＂解决利用高强度射线消灭恶性肿瘤的矛盾问题,构建问题模型,将技术矛盾进行放大和缩小,从而扩大问题的解决思路,使问题的解决变得轻松而简单。介绍了运用可拓学的＂转换桥＂方法来解决对立问题,将消灭肿瘤和不损伤健康组织为对立目标。通过构建＂转换桥＂,得到使两对立目标在现有条件下能同时实现的思路和方法。

概念设计阶段的各种设计方法如公理设计法、可拓学方法、TRIZ等都有其优势，又有其局限性，在实际设计中应将各种设计方法集成起来解决设计问题。以叉车液压系统设计为例对此思想进行了介绍。根据公理设计中的独立公理进行了初始概念设计，根据信息公理进行了有关元件集成。利用TRIZ及可拓学方法分析设计存在的矛盾和冲突并加以解决，完成最终的方案设计。