基于知识流的产品创意知识获取方法

为全面获取工业设计过程中的创意知识,提出一种将设计阶段与知识流节点匹配进行知识管理的方法。通过比较创意知识与工程领域设计知识之间的差异,探讨了工业设计领域的创意知识特殊范畴,将其知识空间划分为静态和动态两种,并进行创意知识建模。根据新产品开发成员协同创新的过程,提出了新产品开发过程多粒度模型,据此建立了创意知识流,将设计阶段与知识节点匹配。基于节点知识本体来识别创意知识源,通过分裂、合并、派生、插入、修剪等节点操作,以及标示节点之间的条件、排斥和协同关系,对设计案例的动态信息进行捕捉和转化。以灯具新产品开发中的创意知识获取为例,验证了该方法的有效性。     

基于设计仓库的产品设计知识管理方法研究

为满足产品敏捷定制设计过程对知识的快速获取、组织和重用的要求,提出基于设计仓库的知识管理体系。设计仓库负责从不同数据源获取已有知识,并构建面向主题的多维设计知识模型;用户和设计人员通过基于事例推理系统输入查询请求,由在线分析处理系统采用钻取、切片、切块等操作完成相似实例的匹配,通过知识约简技术对在线分析处理输出的相似实例及其属性进行简化,然后基于事例推理系统在约简的基础上完成产品定制设计,机器学习则对新实例知识进行获取。最后阐述了知识管理体系对捆钞机定制设计过程的支持。     

基于联合学习的概念设计知识抽取与图谱构建

为提高产品概念设计过程中设计知识获取效率，解决设计知识碎片化、推理性差、可视化程度不高等问题，提出了基于联合学习的设计知识抽取与图谱构建方法。首先，根据设计知识需求和产品概念设计流程，构建了面向产品概念设计的设计知识图谱框架，然后，分析了设计知识提取过程中实体关系重叠问题，建立了基于联合学习的设计知识抽取模型，该模型通过ELECTRA算法进行语义编码，利用联合学习方法将实体关系抽取转换为各关系上两实体映射。通过真实设计数据和DuIE公共数据集对比实验表明，该模型知识抽取效果显著优于对比模型。最后，将该方法应用于文化创意产品设计知识图谱开发，为设计师提供关联化、可推理、可视化的设计知识，辅助进行产品概念设计。     

基于粗糙集的机械产品绿色设计知识更新

为适时地对机械产品绿色设计知识进行新旧更替以满足现代产品设计的绿色需求,基于本体思想对机械产品绿色设计知识进行表达,通过粗糙集构建机械产品绿色设计知识决策表,提取机械产品绿色设计知识规则,形成机械产品绿色设计规则集;结合设计人员的知识需求,通过绿色设计知识规则匹配,实现机械产品绿色设计过程中知识的更新换代。最后以活塞的绿色设计知识更新过程的研究为例,验证了该方法的有效性。     

基于病毒吸附机制的制造知识与设计需求匹配研究

为提高设计人员在设计过程中获取所需制造知识的效率,提出将病毒吸附原理映射至制造知识与设计需求匹配过程中。建立了制造知识的仿病毒模型和设计需求的仿宿主细胞模型,并将基于向量空间模型的TF-IDF算法应用于知识匹配过程,通过应用实例,输出达到匹配阈值的知识供设计人员使用,验证了所提模型及算法的有效性。     

基于多层次用户需求的设计方法知识推送策略研究

产品的用户需求具有多层次性,为满足设计人员针对不同层次用户需求获取不同设计方法知识,以提高设计效率,提出一种多层次用户需求与设计方法知识的匹配方法.首先,针对产品的性能、交互和外观3个层次用户需求运用不同的方法进行挖掘与分析,构建多层次的Kano模型将每个层次用户需求进行结构化分类,并且确定各个需求单元在所属结构中的权重;然后,分析用户需求-设计人员-设计方法之间的映射关系,构建基于需求结构属性和层次属性的设计方法分类模型,实现向设计人员匹配恰当的用户需求和设计方法知识;最后,以篮球背包设计为例验证该匹配方法的可行性.     

基于多层次用户需求的设计方法知识推送策略研究

产品的用户需求具有多层次性,为满足设计人员针对不同层次用户需求获取不同设计方法知识,以提高设计效率,提出一种多层次用户需求与设计方法知识的匹配方法.首先,针对产品的性能、交互和外观3个层次用户需求运用不同的方法进行挖掘与分析,构建多层次的Kano模型将每个层次用户需求进行结构化分类,并且确定各个需求单元在所属结构中的权重;然后,分析用户需求-设计人员-设计方法之间的映射关系,构建基于需求结构属性和层次属性的设计方法分类模型,实现向设计人员匹配恰当的用户需求和设计方法知识;最后,以篮球背包设计为例验证该匹配方法的可行性.     

情境体验在家用医疗产品设计中的应用

结合家用医疗产品的特点,以情境设计的一般流程为基础,提出了求同存异的家用医疗产品情境设计方法。从通用家庭医疗情境入手,使用研究所得的情境要素来模拟完整的目标产品家庭医疗情境,以情境的阶段性和平行性丰富目标情境,并通过对目标情境的迭代来获取用户的一致性需求,找出重点设计要素,舍弃干扰设计要素。最后通过对通用情境设计要素的加减,进行产品设计。以家用呼吸机作为设计案例,为家用医疗产品设计提供新的思路。     

面向产品并行设计的敏捷夹具设计系统

敏捷夹具是具有“敏捷”特性的夹具。根据产品并行设计对夹具设计系统的功能需求,提出敏捷夹具设计系统由基于Web的敏捷夹具辅助设计工具和夹具CAD组成。论述了敏捷夹具设计系统的总体结构、设计流程、网络环境和敏捷夹具设计系统等关键技术,最后介绍了敏捷夹具辅助设计工具的实例HT－AFDT。     

面向过程的工业设计知识地图构建

为了组织工业设计知识,提出一种构建知识地图的方法,推动产品概念设计创新。通过对工业设计过程的调查分析,建立具有不同抽象粒度的设计过程模型,搭建知识地图框架。基于知识节点关联的概念体系,定义节点的输入和输出结构。通过对节点进行合并、分裂、修剪、插入和变异操作,统一获取、存储及重用设计知识。一方面,面向设计过程的知识地图采用操作流程基本框架组织知识,从结构上减少知识复杂性、分散性、隐匿性带来的混乱,为辅助设计决策、产生设计概念提供帮助。另一方面,可视化的知识地图框架适应多种设计项目,添加包括条件、目标、顺序、因果在内的设计知识情景信息,有效地减少知识领域单一造成的设计活动盲目。通过应用实例对该方法进行验证。     

性能传导知识挖掘配置设计系统

为实现计算机支持下产品的快速响应设计,提高产品开发效率,开发出了一种性能传导知识挖掘配置设计系统.该系统主要分为产品需求实例管理、产品配置设计过程管理、产品配置设计知识管理、产品配置方案管理4个功能模块,通过将客户的模糊性能需求转化为需求信息物元,在实例库中进行相似实例检索,构建关联函数,对检索到的不满足要求的最相似实例进行了拓展分析和可拓变换,消除了目标实例和条件实例之间的矛盾.通过设定阈值提取传导特征和传导对象,比较了相似实例变换前后性能特征数据获取主动变换对于传导特征的影响程度,通过可拓分类获取了传导变换引起的质变、量变知识.最后,以大型螺杆空压机为例,验证了该系统的有效性.研究结果表明,通过挖掘配置设计过程中的传导知识,对于提高产品配置准确性和产品开发效率有重要意义.     

工业设计产品需求处理的知识模型研究

从工业设计出发,将本体论与产品需求处理结合起来,研究工业设计产品需求处理的知识建模方法。以数字电视一体机设计为例,对需求设计知识模型进行了验证,支持产品创新设计。     

基于实例库的机械产品协同设计知识推送研究

知识推送是提高机械产品协同设计中知识获取效率的重要方式。通过分析机械产品协同设计中的知识内容及知识特点,研究了面向知识推送的机械产品协同设计知识库的构建;提出了一种基于实例库的知识推送方法,其推送思路是以设计实例检索触发,通过产品实例与其他知识的映射进行知识的推送;提出了机械产品协同设计知识推送的体系结构,并分析了其层次结构;研究了知识推送的流程及实现过程。     

产品造型设计中的用户知识与设计知识研究

从工业设计出发，讨论了用户内隐知识与设计知识的关系，建立了用户知识与设计知识的匹配与碰撞模型，探讨了其关键技术和研究方法。以数控机床造型设计为例，采用口语分析法和语义差异法等方法分析了用户知识与设计知识的获取及表征形式，将内隐知识外显化，验证了该匹配模型，为进一步完善计算机辅助工业设计及数控机床网络化协同设计奠定基础。     

具有迭代特征的复杂机械产品概念设计模型

针对机械产品概念设计的复杂性,提出一种基于迭代的功能－行为－机构－结构模型(FBMS)。从机械产品设计的特点出发,研究复杂机械系统的功能、行为、机构和结构之间的关系,揭示行为和机构在功能到结构转换过程中的桥梁作用,由此提出基于行为和机构的映射关系,进而结合设计过程的迭代特征建立基于迭代的FBMS模型。在综合考虑该模型中各要素特点的基础上,给出其形式化描述方法。通过对迭代设计过程中行为和机构作用特点的分析,给出迭代设计的具体步骤及相应的迭代算法流程。以一个具体机械产品设计为例,对FBMS模型的有效性进行验证,并对其整体特性进行分析。结果表明,该模型有助于机械产品概念设计阶段的机构组合创新,以及功能与结构之间的优化匹配。     

基于知识重用的产品快速设计过程研究

阐述了设计知识重用在产品快速设计中的重要作用。提出了基于知识重用的产品快速设计模型和阶段产品模型（设计知识载体）、设计过程、设计知识组成的三要素产品设计迭代过程模型。应用三要素产品设计迭代过程模型,结合工程机械行业的实际情况,以实例形式说明了基于知识重用的产品快速设计过程。     

面向产品创新设计的个性化知识推送研究

为了有效辅助设计者进行产品创新设计,实现知识共享与重用,提出一种基于用户模型,面向产品创新设计的个性化知识推送模型,在该模型中知识推送机制为:首先由设计任务促发知识推送规则,为其匹配设计知识,生成预推送知识集,知识推送规则为利用粗糙集理论从使用日志中进行抽取;然后利用本体技术构建用户模型,获取用户知识需求,对预推送知识集进行过滤和排序,实现满足设计任务和设计者知识需求的个性化知识推送。以重载铁路扣件改进为示例,表明了该模型的有效性。     

基于草图认知分析的产品形态设计

分析了草图的内在属性及其对产品形态设计过程的重要辅助作用,提出了基于草图认知分析的产品形态设计研究方法.通过研究记忆系统中产品创意的产生机制,探索了草图表达与设计认知活动之间的内在联系.以儿童手机形态设计为例,进行了产品形态设计认知实验,利用口语分析法获取形态设计过程中的设计信息,通过对比分析设计过程中有经验工业设计师和新手在设计反复、认知活动、草图表现及思维转换巾的不同,获得了有助于产品形态创新的设计规律,为设计教育实践提供了参考,并为计算机辅助产品形态设计系统的开发提供了依据.     

设计重用及其在产品设计中的应用

以工业设计的应用为全新视觉,从产品、企业、设计师三个角度对设计重用在产品设计中的研究意义进行了深度剖析。利用知识工程的思想对设计重用应用策略进行了分析,总结了设计知识的识别与获取、表达、运用中的关键问题,最后给出了产品设计重用的过程模型。     

基于知识重用的产品快速设计过程研究

阐述了设计知识重用在产品快速设计中的重要作用.提出了基于知识重用的产品快速设计模型和阶段产品模型(设计知识载体)、设计过程、设计知识组成的三要素产品设计迭代过程模型.应用三要素产品设计迭代过程模型,结合工程机械行业的实际情况,以实例形式说明了基于知识重用的产品快速设计过程.