支持产品形象识别的色彩智能设计模型研究

为了解决产品色彩设计过程中的形象识别问题,进而在CAD平台上实现支持产品形象识别的色彩智能设计,在明确色彩设计领域知识的基础上,结合产品家族色彩方案库,通过层级关系结构图建立了产品形态识别数据与色彩识别数据之间的映射,构建了基于产品家族色彩方案库的色彩智能设计模型,实现了支持产品形象识别的主色驱动配色和智能色彩衍生设计。同时,初步完成了原型系统的开发,实现了系统与三维设计平台SolidWorks2006的集成,并在产品的色彩设计中进行了应用验证。     

注塑产品并行设计过程特征建模

在并行环境下 ,设计过程集成与产品信息集成两个环节互相关联。基于特征的产品信息模型在满足产品信息表达的完备性的同时 ,也应该满足设计过程不同阶段的不同需求。本文通过对设计问题不同阶段的特点及所需信息的分析 ,建立起并行设计环境下面向设计过程的注塑产品特征模型 ,并提出了区别于产品几何表达驱动设计方法的功能驱动设计方法。     

面向“互联网+”定制产品的智能适应性设计研究

在“互联网+”环境下，用户可以深度参与产品的设计、制造和运维等全生命周期过程，对定制产品的个性化需求程度不断提高。随着定制生产的方式在制造业中占比逐渐增加，如何适应互联网上来源广泛、形式各异的客户需求，提高产品定制设计的智能化水平，推动产品生产模式由均质化向定制化转变，成为“互联网+”定制产品设计需要解决的关键问题。为此，总结“互联网+”环境下定制产品适应性设计的基本原理，提出面向“互联网+”定制产品的智能适应性设计架构，阐述该架构涉及到的三项关键技术，包括全生命周期多模态数据统一表征、需求数据驱动的产品功能-行为-结构映射和变更数据驱动的设计更改路径演化与决策。最后以某型号液压机为例，根据互联网定制客户需求对其油箱进行智能适应性设计，证明所提方法的有效性，为“互联网+”定制产品的设计理论发展提供了参考。     

考虑色彩意象不明确的产品色彩模糊优化设计

针对产品色彩设计中消费者对于色彩意象表达存在的模糊性、不确定性等问题,建立考虑色彩意象不明确的产品色彩模糊优化设计.将用户决策信息不完全明确情况下的产品色彩设计这一实际应用问题转化为一个给定解空间的最优解的模糊搜索问题,建立产品色彩的模糊设计模型;采用粒子群算法对该模型进行求解,从而得到优化的一系列产品色彩方案解:由设计用户从中进行最满意方案解的选择,由此可得到符合消费者真实意象需求与偏好的产品色彩设计方案.通过工程机械产品的色彩设计实例,验证该方法能够有效改善产品色彩智能搜索阶段所遭遇的不确定问题;与传统产品色彩智能设计方法相比,有效提高产生满意解的概率,从而提高产品色彩设计的成功率.     

客户偏好驱动的产品配置设计过程研究

为使企业的产品配置结果更好地满足客户个性化、多样化、差异化需求,结合客户满意度理论、产品配置设计等理论方法,从客户偏好特征、产品配置设计过程、客户偏好驱动的产品配置设计求解等三个方面,对客户偏好驱动与企业产品配置设计过程进行系统理论研究。不同于传统的产品配置设计过程,客户偏好驱动的产品配置设计是基于对企业终端客户个性化、多样化、差异化偏好需求信息收集和识别的基础上,通过将客户偏好信息映射到产品设计的功能、外观、形态等设计属性层面,并在此基础上,基于传统产品配置设计求解过程,实现对客户偏好驱动的产品配置设计的求解,实现对对企业终端客户个性化、多样化、差异化偏好需求的满足。研究结果可以为企业更好地满足终端客户的偏好需求、提高企业产品附加值和竞争能力,以及实现客户与企业的双赢等奠定重要的理论支撑。     

造型驱动的产品设计方法研究

造型并非只是产品外观的美化，而是涉及产品内部构造、布局，整体结构形态和外表色彩、肌理及装饰等一系列环节，是产品物质功能和精神功能的结合点。笔者研究了造型驱动的产品设计方法及模型，提出了在保证产品功能需求的前提下，用造型来协调产品内部机构和外部形象，使物化的技术设计与人化的工业设计有机地统一于产品设计中，使产品物质功能融于产品整体造型形象美中的产品设计思想，促进了产品设计观念的更新，有利于产品的创新设计。     

面向复杂大群体的群体决策支持平台框架研究

为解决复杂大群体下,决策问题求解过程中出现的冲突加剧、信息超载、效率低下和共识难以达成等问题,应用工作分解结构方法,进行决策问题结构化和决策群体结构化分解;分析在复杂大群体下,决策群体和决策问题结构化分解的线性树形层次结构,以及决策问题求解结果的合成原理;结合人的定性分析能力和计算机的定量数据处理能力,总结并提出一种适合软件实施需求,实现人机结合的决策问题分解、决策群体分解、并行求解、求解结果合成和层级驱动的框架.在此基础上设计出一种面向复杂大群体的群体决策支持平台,并给出了一个水电站建设项目管理方案的决策实例.     

设计意图驱动的产品形态设计方法

为减小用户和设计师对产品形态方案的认知差异,将产品形态设计中的设计意图分为设计需求意图、设计编码意图和设计解码意图,建立了设计意图模型,构建了以满足用户需求意图、体现设计师设计编码意图及减小用户解码与设计师编码之间差异为目标的设计意图模型求解算法,探讨了设计意图驱动的产品形态设计过程,研究了基于交互式遗传算法的设计意图求解方法。以家用轿车前脸形态设计为例,分别进行了设计需求意图获取与映射、设计编码意图表达以及交互遗传解码研究,验证了所提方法的有效性。     

基于决策规则对象Petri网的机械产品协同设计过程动态建模

提出了一种基于决策规则的机械产品协同设计全过程动态建模方法。在定义了基于决策规则的协同设计过程OPN模型的基础上,将机械产品的设计过程描述为具有多个输入输出调用接口的设计单元模型,然后将设计单元的输入输出接口与协同设计过程的评审决策变迁绑定,构建了一种协同设计全过程控制模型。该模型通过决策变迁信息库所中的决策信息,动态地确定协同设计过程的执行流向。最后,以链式输送机驱动机构的协同设计建模实例验证了该方法的有效性。     

基于优化Kano分析的产品定位设计决策

针对产品定位过程中只考虑用户需求权重而忽略用户需求层次变化所导致的产品定位偏差问题,提出一种基于优化Kano分析的产品定位设计决策方法。通过在Kano模型中定义用户需求矢量,利用粗糙层次分析法(R-AHP)计算用户需求权重及类型对用户需求层次进行分类,以用户满意度增量为决策依据确定下一代产品的设计方向,得到最佳的产品定位。通过采血笔的设计决策为例,验证了该方法的可行性。     

某飞机设计所研发质量管理与设计——PERA.Quality在航空行业的应用

产品质量是可以设计出来的,设计过程决定了产品的基因。许多企业渐渐意识到设计阶段对于产品质量至关重要,但却苦于设计质量方法无法落地。企业要逐步从设计驱动转变为需求驱动,利用有效的设计过程控制方法和质量设计方法,完全能够打破困境,在市场竞争中异军突起,赢得更多客户的满意。     

“绿色模块驱动”及其重要度排序方法研究

产品模块化设计过程中的各个用于实现模块化结构的准则被形象的称为"模块驱动"。在实现产品的绿色模块化设计过程中,首先应确定相应的能够实现产品绿色性能和模块化结构的"绿色模块化驱动",进而根据这些驱动获得零件关系,从而为模块化产品的设计奠定基础。这里分析、总结了产品模块化设计过程中的各种"绿色模块驱动",然后使用粗糙集理论中的粗糙数方法,结合QFDE框架来获得"绿色模块驱动"的重要度,进而确定满足客户、企业、政策需求的"绿色模块驱动"。最后通过洗碗机产品的"绿色模块化驱动"重要度的确定过程来证明方法的有效性。     

基于消费者行为的绿色制造服务决策方法

为了满足制造与服务融合过程中的绿色化需求,构建了绿色制造服务决策方法,该方法以绿色制造中的消费者行为分析为基础,将消费者购买行为映射为绿色制造服务决策主题,通过决策支持工业互联网环境中绿色制造服务的智能化运作。提出了绿色制造服务决策模型,该模型以绿色设计服务决策、绿色生产服务决策、绿色产品服务决策刻画绿色制造服务运作过程中的决策活动。结合消费者问题识别、消费者购买过程、消费者满意度等行为对绿色制造服务问题制定了决策方案,并建立了基于灰色关联分析的绿色产品服务决策算法,最后通过企业绿色产品服务决策的算例分析,验证了该算法的可行性,以及消费者行为驱动绿色制造服务决策的有效性。     

产品设计知识分类及知识供应研究

产品设计是由一系列决策驱动的知识密集型过程,设计决策的效率和效果取决于对设计人员的知识供给,即从各种来源和渠道给设计人员提供产品生命周期内的各类相关知识,将产品设计知识进行合理分类是给设计人员提供知识的前提。本文通过对产品设计知识分类的相关研究文献分析,基于产品设计决策过程,将产品设计知识分为3大类,即产品知识,过程知识和产品支持知识,并作了解释和细分。着重就研究较少的产品设计支持知识,提出一种基于数据挖掘的制造知识获取及对设计人员的产品支持知识供应模式。从而为建立适用的产品设计支持知识库提供了思路和理论框架。     

数据驱动的产品族设计研究

定制化设计是实现产品创新的重要途径,其主要方式就是产品族设计。为了进一步提高大批量定制环境下企业研发效率,针对现有产品族设计方法存在的不足,提出数据驱动的产品族设计框架。首先根据产品族设计需求,对数据需求、数据来源进行关联分析;其次针对产品设计过程中不同阶段的特点,分别从市场细分、平台构建、产品族演化及组合创新4个环节进行数据驱动模式方面的探讨;最后针对不同环节所需的数据挖掘、数据预测、数据分析等关键技术进行详细阐述,并对数据驱动产品族设计平台系统架构进行研究。     

基于Web的客户驱动个性化产品设计系统研究

在多变的市场环境下，企业如何满足客户的个性化需求是企业获取竞争胜利的关键。本文详细地论述了基于Web的客户驱动个性化产品设计系统的基本思想、结构及主要功能模块的作用。系统通过Web子系统获取客户需求信息，经产品决策配置子系统快速配置，得到产品结构树，然后驱动自动CAD子系统实现客户个性化产品的自动设计。系统的研究和实现，为中小型企业参与网络化制造奠定了一定的基础。     

支持产品设计决策的质量信息分类研究

对支持产品设计决策的质量信息的特点进行了分析,按照质量因素将面向产品生命周期的质量信息进行了分类。分析了产品的质量信息源以及信息源产生的质量信息。最后结合产品的设计过程,分析了每个阶段的质量信息需求,建立了产品设计开发过程和质量信息之间的需求关系。为建立企业的质量信息库、支持设计决策打下基础。     

基于交互式遗传算法的产品配色设计

研究从平面图像到产品三维模型的配色方案自动映射机制。利用色彩合并与主色提取等技术从平面图像中获取配色方案,并据此构建产品配色方案解空间。在考虑色彩数量、比重和随机创意等因素的前提下,把配色方案从平面图像映射到三维产品模型表面,并将方案群以视觉化形态展示,供设计师选择。通过交互式遗传算法寻找最优方案,程序从设计师选择的方案编码中分析计算出隐含的设计师意象信息,并用以构建适应度评价函数推进方案的优化。在产品外观色彩设计中对设计方法进行验证,实现配色方案的自动化提取、映射和优化设计。     

交互操作行为驱动的手机产品人机工程设计

针对有复杂交互操作行为需求的手机产品,研究了利用交互操作行为对产品形态进行驱动设计的方法.细致分解了手机的人机交互过程,对持握和按键两个关键的操作行为进行了实验研究和实测数据的统计分析,获得了手机在掌中的定位特征,以及多键按键操作的综合舒适度和准确率的评价指标,并计算了相关的影响参数.基于编码表达式建立了手机产品的设计模型,利用遗传算法原理编写了手机设计方案的求解算法,通过问题构建、自动求解和交互求解三个过程在方案解空间中搜索最优方案.开发了交互操作驱动的手机设计原型系统,初步实现了求解过程.研究表明,利用交互操作行为对产品形态进行驱动设计是可行的,交互行为的表达方式和产品的编码设计质量对设计结果有较大影响.     

机械产品主体色设计

从目前国内外机械产品(以下简称产品)市场看,对产品不但求功能完美,而且求色彩(主要是主体色或主色调)新颖,适应人们视觉心理。特别不同作业环境、不同地理条件下使用的产品对主体色的需求和喜好有很大不同。因此,在产品主体色设计时,要利用色彩的功能,满足不同条件下用户的需要。一、色彩的心理作用人们在自然现象中得到大量不同颜色的