基于网络的产品定制与交互设计平台开发

目的研究基于网络的产品定制与交互设计平台。方法以ASP.NET,VRML和JDBC技术为开发工具,通过建立可视化浏览器,进行用户对产品造型元素的动态浏览,基于网络开发具有良好人机交互性的产品定制系统,以客户需求为驱动开发产品个性化设计的平台。结论基于网络的产品定制与交互设计平台能够使企业迅速地响应客户的需求,设计出满足客户需要的产品;能够推动企业的信息化建设,提高企业对市场的快速响应能力和新产品开发的效率,提升企业的核心竞争力。     

面向客户需求的产品优化设计方法研究

面向客户需求是企业在当前竞争激烈的市场环境下成功的关键。本文提出了一种快速响应客户需求的产品优化设计方法,通过基于模糊相似理论的需求信息模糊聚类方法,对具有模糊性和多样性的原始客户需求信息进行精简分类处理,以获取客户需求集合;然后构建了一种综合联合分析法(CA)和质量功能展开(QFD)的全新CA-QFD需求转化方法,从客户需求到产品设计属性进行精确转化,并通过对实例产品的优化设计,实现快速响应客户需求;最后,通过锻压机主工作液压缸的优化设计实例,验证了本文方法的可行性和适用性。     

基于优化的产品平台参数规划方法

 为满足客户化和全球竞争的需求,企业要实现大规模定制(mass customization,MC).基于公共产品平台的产品族设计是实现大规模定制的一种有效方式,而平台规划是面向产品族设计方法学的核心内容,也是目前研究中的一个热点问题.基于模型参数的平台设计是其方法之一.针对基于一系列标准可变参数的产品平台,用优化方法对产品平台参数进行规划,以满足各种客户需求.该规划方法无需事先人为指定,而是在满足客户需求的前提下,尽可能提高产品族中设计变量的共性,从而确定最好的产品平台的公共参数及其最优值,以及个性参数及其变化值,并以带式输送机为例验证了该方法.     

面向即时定制的产品设计矩阵研究

将顾客对产品的定制需求分为三类:与或型、连续变量型和离散变量型,并在产品设计矩阵中引入定制因子的概念进行描述,从而建立定制产品在功能域中的功能需求和在物理域中的设计参数之间的映射关系.同时,通过定制因子对应的设计参数和其它非定制设计参数的集成,实现了定制产品的逻辑模块和物理模块的无缝连接.在满足公理设计的基础上,产品设计矩阵中的定制因子能否独立于其它元素,成为产品定制维度瓶颈的判别依据.通过比较汽车和房屋的个性化涂色案例证实了将定制因子引入设计矩阵中的可行性和应用潜力.     

机械模块化设计的应用优势分析

模块化设计是运用模块化产品的设计方法,去快速地满足日益增长的多品种、多规格产品的要求,发展多型产品。模块化设计的核心思想是将产品进行模块划分后,通过对某些模块进行重新设计或变异设计得到新的产品,以满足客户对产品个性化的需求,随着产品个性化和大规模定制的兴起．模块化设计已成为关键使能技术,越来越受到青睐。     

机床产品网络化定制系统的研究

机床产品种类繁多,为了满足客户的个性化需求,构建了机床产品网络化定制系统的体系结构,阐述了参数化设计技术、成组技术、快速原型制造技术、网络技术和数据库技术等实现机床产品定制系统的关键技术,给出了定制系统的工作流程,并以具体的实例验证了系统的可行性．     

基于快速反应的多品种小批量产品参数化实体自动生成系统

提出基于快速反应的多品种、小批量产品设计方法,并构建此类型产品设计的一般流程.该设计方法通过引导性顾客参与设计理念,以客户需求为最终归宿,将模块化、参数化等设计手段相融合,提高新产品的研发效率,降低研发成本,能够满足多品种、小批量产品制造企业快速响应顾客个性化的要求,有效地缓解顾客个性化需求与产品设计研发周期长的矛盾;最后,以一个实际案例佐证该设计方法的可行性.     

基于参数化驱动的产品造型设计应用研究

目的针对目前在产品设计过程中未能解决因产品使用者的多样化、个性化需求而参与到设计环节的问题。方法在满足产品的功能及人机工程方面要求的前提下,提出了采用参数化驱动设计的方法。结果提供了使用者一个参与产品设计环节的平台,通过功能模块和尺寸的参数驱动来实现产品模型重生成,以满足不同客户的需求。结论通过对设计大师系列化作品进行分析,简单叙述了该方法在产品造型设计中的应用及实现。     

面向人体的个性化设计技术研究

目的 研究和总结面向人体的个性化设计的相关技术方法,主要包括借助三维人体测量技术为用户提供特有的身体数据,在此基础上设计个性化产品的可配置模块,从而快速定制出属于用户自身的个性化产品。方法 研究面向人体的数据获取方法和针对人体特征的三维建模方法,为个性化设计提供数据支撑;提出与人体特征相匹配的个性化设计流程,以及面向大批量定制的设计需求,通过定义模块化产品的配置信息,达到设计重用的目的,从而实现针对不同用户的个性化产品快速定制。结论 个性化设计针对人体形态存在的差异性,向不同用户提供符合特定需求的设计产品,是产品设计的重要发展趋势,也对设计方法提出了新的要求。通过研究面向人体的个性化设计技术,实现针对不同个体形态的快速定制,促进该领域的进一步发展。     

基于功能结构分解的配置设计方法及在叉车产品中的应用

配置设计可以快速开发产品、降低设计成本、快速响应市场,是一种适应于大规模客户化定制生产模式的现代设计方法．通过零部件之间功能需求的相关性分析,提出了一种基于功能结构分解的零部件划分方法,并以叉车产品为研究对象,通过功能分解实现了复杂产品块的快速检索和修改设计．     

基于QFD-TRIZ的电热水器设计

目的 为明确电热水器产品功能要素与需求要素的对应关系,提高电热水器用户的使用满意度。方法 通过构建QFD与TRIZ的集成设计模型,使用亲和图筛选分析顾客需求,利用QFD整理顾客需求权重并构建质量屋,从而明确关键设计要素;通过TRIZ分析方法判断了质量屋中的矛盾类型后,将设计要求转换为与工程要素间的矛盾,并利用阿奇舒勒矩阵中相应的发明原理,提出了解决矛盾的方法。结果 通过模糊综合评价法筛选最优设计方案,最终的评估结果表明新的设计方案满足了实际市场用户需求的目标问题优化。结论 从用户被动发现产品零部件寿命耗尽转换为产品信息主动提示,并具备辅助用户操作的结构,提升了用户需求与产品功能的匹配度,可见质量功能展开理论与发明问题解决理论的集成设计方法对产品概念设计阶段的重要性,为之后的室内智能家电设计研究提供了参考。     

多学科集成下的老年智能产品设计研究

目的 基于多学科集成理论,分析老年智能产品设计现状,在了解老年用户群体对产品需求的基础上,进行设计实践创新方法研究。方法 通过阐明多学科集成方法中系统化、框架化、协同化、优化算法等理论,针对使用者、设计者双方进行分析,寻找出产品设计过程中存在的问题,在服务设计原则和多学科集成的理论支持下,进而推导出设计思路和方法。 结论 提出老年智能产品设计的基础是用户的操作体验和特定需求,设计过程涉及多学科、多目标;以“多目标实现”“多学科综合系统模型”“新技术融合”等应用实例,解释了如何解决产品设计过程中,由于用户需求复杂所产生的计算复杂性和选择复杂性等问题,优化了设计框架,归纳了设计信息,提升了设计过程的合理性、高效性和准确性。     

产品操作界面元素布局多目标优化设计

目的针对产品设计中操作界面布局设计时存在的随意性、不确定性大等问题,使用多目标优化设计的方法,寻找界面元素的最优布置,以提升界面的使用舒适性和人机交互效率。方法在分析了工效学准则和界面布局美度评价准则的基础上,确立了层次性、相关性、简洁性和舒适性四个界面布局基本原则,并依据原则构建了界面元素布局多目标优化数学模型,在此模型的基础上采用改进的遗传算法,建立基于遗传算法的界面元素布局多目标优化方法。结果给出产品操作界面布局设计的基本原则,提出一种基于遗传算法的产品操作界面元素布局的多目标优化方法及流程。结论提出的布局原则和优化方法能较好地协助设计师获得满足设计需求的布局方案,实例结果表明了理论模型的合理性与遗传算法对于界面元素布局多目标优化问题求解的有效性。     

基于相似案例的产品可拓重构设计方法

目的 为了快速构建符合客户风格需求的产品概念设计方案,本文以客车造型设计为例,提出产品可拓重构设计方法。方法 首先,在用客车案例来表达数据结构的基础上,构建整车Metadata和关键几何特征Metadata的索引机制。其次,借助意象尺度图和KNN算法在数据库中检索出相似案例。最后,将产品造型视为可拓学理论中的物元,利用物元的多种可拓变换方式,从而实现产品造型概念方案的生成。结论 客车造型设计实例的分析结果表明,这种基于相似案例的产品可拓重构设计方法能够满足客户对产品造型风格的需求,可避免在造型设计过程中对设计师主观意识的依赖过强和客观知识使用不足的缺陷。     

Use of multi-objective optimization for digital human posture prediction

With sufficient fidelity, the use of virtual humans can save time, money, and lives through improved product design, process design, and understanding of behaviour. Optimization-based posture prediction is a unique tool, and this article presents a study that advances posture prediction with a multi-objective optimization (MOO) approach. MOO is used to both develop and combine the following human performance measures: joint displacement; musculoskeletal discomfort; and a variation on potential energy. The following MOO methods are studied in the context of human modelling: objective sum; min–max; and global criterion. Using MOO yields realistic results. Of the independent performance measures, discomfort generally provides the most accurate postures. Potential energy, however, is not a significant factor in governing human posture and should be combined with other performance measures. The three MOO methods for combining performance measures yield similar results, but the objective sum provides slightly more realistic postures.     

基于基因遗传的定制化产品资源重用策略及其选择

产品设计资源重用程度是影响企业响应市场需求时间和设计成本的关键因素.在明确定制化产品与资源重用关系基础上对定制化产品基因的表征方式进行界定,基于基因传导机理和定制化产品开发过程得出的产品资源重用策略分为复制重用、变异重用和突变重用三类策略.为方便人们选用策略,基于相似度分析对资源可用性进行评价,用欧氏距离法计算现有产品与定制产品基因体之间的相似度,并依据韦伯定律来设定相似度阈值以确定资源合理重用策略.最后以定制化可重构小型农业作业机的设计为实例验证该策略的可行性.     

Methods for processing and prioritizing customer demands in variant product design

In the current highly competitive marketplace, customer demand is a major factor in the product design process. Many methods, such as quality function deployment and House of Quality (HoQ), provide a powerful process for translating and mapping customer demands into technical requirements. In the HoQ process, the customers' perceptions and expectations should be evaluated together in order to identify desirable product features. Moreover, in variant product design, the priority of each feature needs to be determined based on the customers' ratings of both the feature importance and customers' satisfaction. Although many methods such as quality attribute ranking, potential gain in customer value index and the analytic hierarchy process have been previously used to determine the relative importance of customer demands, they do not offer specific methods to determine a revised priority for product redesign. To address this issue, this research focuses on not only determining, but also revising the priority of customer demands for a variant product design based on new customer surveys. Two methods are proposed in this research. The first method classifies customer demands using natural language processing techniques in order to obtain customer expectations. Once comprehensive customer demands are obtained, the second method determines the revised priority of the customer demands using a fuzzy logic inference. These methods are implemented by two computerized systems, a customer demand decomposition and a classification system, and a customer demand priority rating system, with user-friendly interfaces. An example for car redesign is used to demonstrate the proposed methods. With the use of these two systems, the collection and revision of prioritization of the customer demands can be accomplished effectively.