面向风格意象的产品族外形基因设计

为继承和传递工业设计中的产品族外形知识,保持特殊的产品族外形和风格,塑造差异化品牌形象,将生物界基因遗传与变异理论引入产品族外形设计中,提出一种面向风格意象的产品族外形基因设计方法。通过分析产品族风格意象,构建产品族外形基因体系,划分了基因层次,建立了产品族风格意象（心理的意象特征）和外形基因（物理的外形特征）之间的映射模型。以电话机产品为例,提取了风格意象和外形基因,计算了外形基因在各风格意象中的贡献率,基于映射模型构建了面向风格意象的产品族外形基因建模与设计系统,实现了产品族外形基因与风格意象之间的双向推理。该系统能提高电话机的开发设计效率,验证了面向风格意象的产品族外形基因理论体系。     

基于FPBS的产品平台构建研究

产品平台的构建是面向产品族设计的核心内容。首先通过基于性能-功能拓展对产品平台的一般定义进行扩展;然后通过对产品功能-原理-行为-结构(FPBS)映射分解模型的扩展完成产品族从客户需求到模块化体系结构的映射过程,进而完成产品平台的构建;最后介绍基于FPBS产品平台动态构建过程。     

基于产品识别的智能安全装备产品族造型设计研究

针对小批量快速开发的智能安全装备,在分析产品识别内涵及认知-行为-情感交互融合识别方式的基础上,构建了产品族造型系统,将产品部件划分为通用性部件、相似性部件、意象性部件和独特性部件4类;提出基于部件分解和分类设计的产品族造型设计流程与方法,以及产品识别共性指数的计算与评价方法。以生命探测雷达系列产品为例,对造型设计方法与评价方法的应用进行了分析和验证。     

消费者偏好驱动的SUV产品族侧面外形基因设计

为了满足汽车设计师的创意设计和消费者对汽车品牌认知的需求,从工业设计出发,探索性地提出消费者偏好驱动的运动型多用途汽车(Sport utility vehicle,SUV)产品族侧面外形基因设计方法。分析偏好驱动的产品族外形基因设计构建体系,划分产品族外形基因表达层次。对SUV的侧面轮廓线基因进行提取与表达,研究消费者具有差异化的SUV外形偏好,规划出具有差异化风格的SUV产品线,构建消费者偏好(心理的意象特征)与产品族外形基因(物理的外形特征)之间的映射模型,并转换成偏好驱动的进化函数;基于进化函数,运用遗传算法实现偏好驱动的SUV产品族侧面轮廓线基因进化;在Matlab中执行算法,推导出一系列既具延续性又具差异性的SUV产品族侧面设计方案;建立面向SUV产品族的计算机辅助侧面外形概念设计系统,基于此系统可以开展SUV产品族侧面外形设计,验证了方法的可行性。     

基于因子分析法的汽车造型基因研究-以BMW产品族为例

引入产品族DNA概念,从产品族中的造型基因不断进化过程中的共性特征,以及不同品牌造型基因持有的差异特征两个层面诠释造型基因的遗传与变异,建立长效的汽车造型设计开发机制。确定以BMW1-8系做为被试样本,基于因子分析法展开分析,并对BMW产品族裙线造型进行可视化表达与数据提取,运用SPSS统计分析软件对裙线数据进行因子分析,确定BMW产品族裙线形态因子与因子水平,从而得出BMW产品族裙线造型基因。探索性地提出基于因子分析法的汽车裙线造型基因研究模式,以BMW产品族裙线造型为例推导出具有延续性与差异性的裙线造型设计策略,为其他汽车品牌未来裙线造型设计提供借鉴。     

基于模块化的产品自适应设计系统研究

提出了现代设计方法学支持下的产品自适应设计技术，给出了基于模块化的产品自适应设计系统框架模型、基于模块化的产品族体系结构、基于模块化的产品自适应设计过程映射模型和自适应设计控制器，构建了基于BP神经网络的模块适应度算法。并以注塑模具为对象，开发了基于模块化的产品自适应设计原型系统。     

基于功能聚类映射的应急救援器材箱模块化设计方法

在设计满足用户某种特殊需求的新产品时,通过将该设计问题抽象化或使用黑箱法,可得到产品系统所要实现的总功能.将复杂的总功能分解成易于实现的简单功能元,利用功能分析、相关性聚类及功能-结构映射理论,实现功能模块的划分以及结构模块的创建.结合广义模块的概念,对所设计产品进行产品族规划并创建模块库.以应急救援器材箱为实例,验证所建立的基于功能聚类映射的产品模块化设计的可行性.     

基于品牌意象基因提取的产品族造型设计

为探索中小企业品牌意象基因的提取对产品族造型设计的影响,提出使用层次分析法(AHP)和模糊评价法提取品牌意象基因指导产品族造型设计的方法。为避免主观因素的影响,利用可量化的指标构成准则层,采用层次分析法提取品牌典型产品,构成模糊评价因素集,用因素集对目标意象词汇构成的对象集进行模糊评价,根据最大隶属度原则得到品牌意象基因。以某品牌激光切割机为例进行品牌意象基因提取,运用品牌意象基因指导激光切割机产品族造型设计,并对设计方案进行模糊评价。结果表明:新产品造型设计方案较好地继承了品牌意象基因,验证了该方法的可操作性和有效性。     

拖拉机产品族设计DNA视觉化方法

产品族设计DNA的视觉化是产品族设计DNA进化生成的关键环节。为更好地适应设计人员对产品造型的认知与三维数字模型构建过程,提出一种基于造型构成学的拖拉机产品族设计DNA的视觉化方法。在分析造型及其构成关系的基础上,提出线形、角度与比例、倒角3种视觉化规则,并以某企业轮式拖拉机的产品族设计DNA进化生成为例,分析了3种视觉化规则的使用过程。设计方案评价结果表明:子代造型方案能较好地延续父代产品造型特征;同时,在用户意象、社会情境的满足度分别为83.33%和70.83%,验证了方法的可行性与有效性。     

面向品牌视觉识别的电动自行车造型设计

为使产品设计符合企业发展的总体规划,使之具有良好的品牌视觉识别性,在产品设计过程中除了深入研究产品的功能和结构,还应综合考虑品牌形象的视觉特征,延续产品族的基因,保证产品设计的系统性。运用感性语义差异法提炼品牌的意象特征,运用正交分析方法对试验数据进行分析,建立品牌意象与产品造型要素的对应关系,确定产品造型设计的形态要素。以某品牌电动车设计为例,证实感性评价方法的可靠性和可行性,为企业的品牌形象设计提供参考。     

基于形状文法和基因约束的产品形态设计方法

基于产品基因理论提出品牌基因意象,并以此为约束规则,采用形状文法对产品要素进行形状推演,从而实现产品形态创新的同时传承品牌文化。以美的壁挂式空调为例,进行产品形态设计,验证了该方法的可行性。将形状文法与基因约束结合起来,在实现产品形态创新的同时,可以有效地传承和发展品牌文化。     

基于产品族DNA的雷达产品形象识别设计

文中以雷达的产品形象识别设计为研究对象,通过分析产品形象识别和产品族DNA的含义、构成要素及两者间的相互关系,对产品族DNA在产品形象识别中的提取与应用进行深入研究.在此基础上以车载雷达、机载雷达2个不同的产品族为例进行了验证,为雷达的产品形象识别体系的构建提供参考.     

大规模定制模式下绿色设计产品信息模型研究

为实现大规模定制模式下的绿色设计,基于产品配置技术,结合绿色产品设计方法,提出了绿色产品族的概念,并详细分析了其内部的继承关系.通过绿色产品族的三元组表述,建立了绿色产品族到零部件族的映射关系,抽象表述了基于继承的绿色产品族.在此基础上,给出了大规模定制模式下的绿色产品信息模型,详细分析了该信息模型对大规模定制模式下绿色设计的支持过程.最后,通过电冰箱产品的绿色设计进行了该信息模型的实例验证.     

MODELING METHOD FOR PRODUCT STRUCTURE MAPPING BASED ON REVERSE SOLVING OF LOCUS AND MOTION

Aiming at the problem of structure design in reverse-design of mechanism, a structure mapping method based on reverse solving of locus and motion (RSLM) is presented. The mechanism scheme meeting the requirements of geometric and structural features is obtained through RSLM. The element instance subsets related to component are established based on the element type mapping, pair structure type mapping and design knowledge mapping between components and elements layer by layer. The assembly position mapping of elements is established based on the topological structure information of mechanism scheme, and the product modeling of structure mapping is realized. The algorithm program and prototype system of product structure mapping based on RSLM are developed. Application samples show that the method implements the integration of scheme design, assembly design and structure design, and modeling for product structure mapping based on RSLM. The feasibility of assembly is analyzed in scheme design that contributes to reducing the design error, and raising the design efficiency and quality.     

工程迭代设计中产品族开发过程的研究与建模

为了在工程迭代设计中减少新产品开发的提前期,提出了一种基于设计结构矩阵的产品族开发过程模型.在该模型中,基于设计参数间的依赖关系建立设计结构矩阵,并运用路径搜索算法将其整理为包含耦合子矩阵的解耦矩阵.对于其中的耦合子矩阵,运用基于马尔可夫链的串行迭代模型计算设计总时间,并运用基因算法优化排序.运用迭代设计的并行模型识别出对耦合关系贡献大的设计模态和设计参数,根据设计模态模块化设计参数,而对耦合关系贡献小的设计参数进行标准化.最后,将设计参数层的标准化和模块化映射到零件层,建立相应的产品族结构,以汽车离合器的设计为例阐述了该过程模型的有效性和应用前景.     

基于可调节变量的内圆磨床产品族设计

为了解决产品族设计中模块化设计方法存在的缺点 ,以基于可调节变量的产品族设计方法为基础 ,结合内圆磨床的特点 ,提出了基于可调节变量的内圆磨床产品族设计方法 ,给出了产品族设计流程 ,建立了内圆磨床产品族模型。该方法实现的关键是产品公共平台和可调因子的确定。设计过程中首先进行市场网格划分 ,并将市场细分网格和全部设计需求利用质量功能配置映射为设计变量 ;然后将组成产品族的产品设计变量利用相容决策支持问题划分为公共平台和可调因子 ,通过可调因子值的改变实现产品族设计 ;最后 ,应用该方法建立了M 2 110内圆磨床产品族模型 ,包括功能模型与结构模型 ,实现了面向大规模定制的内圆磨床产品族设计 ,为实现基于网络的产品族定制设计奠定了基础     

基于产品族的参数化建模技术研究

为达到快速响应市场需求和客户的特殊要求,实现产品快速设计,提出了在产品族基础上的参数化建模方法,利用典型产品模板作为主模型,组建企业产品族,并利用零件族实现产品配置形成新的产品,利用这些技术使企业实现设计知识重用达到快速产品开发的目的,并以最快、最好的服务满足客户需求。     

面向大批量定制的公共产品平台研究

介绍了公共产品平台的概念和特征，探讨了基于公共平台的产品族设计方法，给出了面向大批量定制的公共平台体系结构框架及其形式化表达；探讨了企业在面向大批量定制设计中公共产品平台的开发策略，详细论述了公共平台开发中的关键技术，并对平台元素的粒度问题、平台的选择和评价，以及跨企业的广义公共产品平台策略进行了说明。     

运用遗传算法的产品造型设计方案优化方法

从产品语义出发,提出一种基于遗传算法的产品造型设计方案优化方法,构造基于语义的产品造型进化设计模型。通过构造产品造型基因编码和基因串及适应度函数,对产品造型设计方案进行优化并形成新的方案,应用板式家具的造型设计验证了方法的适宜性。