基于功能流的产品族概念设计过程研究

通过分析产品族设计过程存在的不足,结合产品设计过程的特性,提出了产品族设计过程中功能流的概念,并建立了基于功能流的产品族设计集成框架.该框架将需求获取、概念设计过程和详细设计过程以功能流为纽带统一起来.重点阐述了概念设计阶段用户需求功能的获取和设计功能之间的转化及功能结构模型的建立.最后以多功能台式机器人概念设计过程为实例验证了上述理论的可行性.     

基于功能流的产品族概念设计过程研究

通过分析产品族设计过程存在的不足,结合产品设计过程的特性,提出了产品族设计过程中功能流的概念,并建立了基于功能流的产品族设计集成框架。该框架将需求获取、概念设计过程和详细设计过程以功能流为纽带统一起来。重点阐述了概念设计阶段用户需求功能的获取和设计功能之间的转化及功能结构模型的建立。最后以多功能台式机器人概念设计过程为实例验证了上述理论的可行性。     

基于用户需求的产品概念设计原理与方法

产品概念设计是产品开发阶段中的重要环节,根据产品开发的需求,提出了一种从用户需求建立最终产品概念的过程原理与方法,确保概念设计的准确性、多样性与可实施性。采用用户面谈法获取用户需求,采用近似图表法进行用户需求分析,提取用户群体重要度,利用功能分解法研究从用户需求到设计需求的转换,通过搜索设计需求的解决方案建立众多产品概念,生成概念选择树,并以投票数据确定深入发展更具潜力的设计概念,最后以用户需求检验设计概念的正确性。以插座概念设计为例验证了该原理与方法对创新产品概念,贴近用户需求,符合生产要求,缩短设计时间都具有重要的作用。     

融合语义学的产品概念设计过程模型研究

为改进以往产品概念设计过程模型中忽视人的需求、文化及美学要素的缺陷,在分析研究产品分层结构体系内涵的基础上,从工程学角度重新审视产品语义学这一概念与理论,对功能-行为-结构概念设计过程模型进行扩展,提出一种融合语义学的产品概念设计过程模型(CFBSS)。分析了模型中两个新要素(用户及产品语义)存在的理论依据,并对模型中各要素符号及其子要素符号进行详细定义。建立了涵盖工程设计与工业设计两大领域、普遍适用于工业及消费类产品的通用概念设计过程模型。以咖啡机设计为对象进行实例研究,分析了CFBSS概念设计过程模型的应用。     

产品设计中基于FBS模型的用户需求分析方法

为研究产品概念设计过程中的用户需求,运用功能-行为-结构(FBS)设计模型对产品进行分析,从而得出用户需求的最优解。运用改进的FBS设计模型对目标产品进行分析,得到模糊需求;结合弹性界限的概念,运用自然交互技术对模糊需求求解,同时结合情境感知对用户需求进一步分析;结合案例验证了文中方法的可行性。结果表明:改进后的FBS设计模型可用于分析用户需求,并能够通过自然交互技术得到用户需求的最优解。     

基于功能基的产品概念设计模型研究

阐述了用于产品功能建模的功能基；描述了基本功能基的产品功能模型及元功能、功能对象等的表示方法；建立了元功能层、功能对象层、行为层和行为关系层的机械产品概念设计模型框架，能方便地进行产品概念设计。以实例设计对概念设计模型进行了说明。     

基于用户需求导向的智能座舱柔性试验台概念设计集成方法

为解决传统座舱试验台结构同质化及模块化设计不足等问题,采用亲和图法整理了汽车故障及用户初始需求;采用模糊Kano模型进行需求指标权重计算,并结合质量特性要素进行用户核心需求汇总;通过功能分析系统技术(Function Analysis System Technique, FAST)黑箱模型将用户需求转化为功能需求,并引入公理设计(Axiomatic Design, AD)理论与功能-行为-结构(Function-Behavior-Structure, FBS)模型进行逐级映射,最终确定智能座舱柔性试验台的结构设计要素。该设计过程以用户核心需求为导向,通过FAST-AD-FBS集成方法的应用,克服了传统产品概念设计中用户需求与产品功能结构设计间存在矛盾的问题,为提高产品创新设计的完整性及准确性提供了理论参考。     

基于空间定性推理的用户需求功能转换

针对产品概念设计阶段获取的用户需求功能,利用空间定性推理方法,在功能范畴下以基本功能集为组成单元,以包含运动、能量、控制、关联、综合5种类型基本功能集的用户需求功能矩阵表达为表现形式,建立了空间变换和运算法则及其判定准则。在变换运算过程中采用三维模型二维化表达方法,将三维空间和变换运算转换为二维平面和变换运算,使得从用户需求功能到设计需求功能的变换可以伴随用户知识空间到设计者知识空间的变换实现。在全文中,通过一个实例贯串在各个部分中来验证方法的可行性。     

面向问题域的产品概念设计阶段需求功能的描述及转换研究

研究了产品概念设计过程中不同问题域内需求功能的转换，分析了设计过程中用户知识空间和设计知识空间的关系，定义了问题域；提出了适合概念设计过程中问题域模型的表示方法，建立了需求功能描述的流程，构建了需求功能获取系统的总体框架。最后实例验证了方法和系统的可行性。     

FAST法在家用智能固体有机废弃物处理机概念设计中的应用

针对现有废弃物处理机带来的资源浪费和二次污染问题,从改进废弃物处理机的功能结构入手,应用产品设计中功能系统技术法进行废弃物处理机概念设计。通过用户需求分析,建立了废弃物处理机的黑箱模型和FAST功能树,分析并得到废弃物处理机的可能设计因素;围绕功能整合和人机关系建立了废弃物处理机的形态矩阵,进而生成产品概念;提出解决产品功能结构中存在的问题,形成新的概念设计方案,并分析了方案在功能、结构及人机关系上的合理性,验证了FAST法在新产品开发设计中应用的可行性,为产品概念设计提供全过程模型。     

基于符号的零件造型方法研究

通过对功能表面进行抽象，提出功能元符号的概念，通过连接元符号实现零件上各个功能元符号的连通及零件结构关键几何特征的表达。讨论了概念零件的符号表示、运算、构造和编辑方法，实现了概念设计阶段产品功能的可视化编辑。以阀体零件为例，介绍了零件的符号造型过程。     

基于多智能代理的产品设计自动化系统的研究与实现

产品设计对企业实施技术创新具有决定性的作用，从研究产品设计的基本理论出发，探讨了产品模型，设计过程模型和设计约束与控制模型，基于这些基本的信息模型，给出了产品设计自动化系统的一般描述，分析了系统的基本结构和行为模式，并在此基础上初步实现了一个基于多智能代理的产品设计自动化的原型系统。     

计算机辅助概念设计研究现状和发展趋势

指出产品概念设计包含设计功能、原理、形状、布局和结构设计等内容,阐明计算机辅助概念设计的内涵。从工程设计、工业设计、人工智能和新技术４个角度探讨目前国内外该领域的研究发展现状,结合现代产品设计模式的发展方向,指出ＣＡＣＤ以设计创新和建模技术为核心的六大关键技术,以及ＣＡＣＤ的发展趋势。     

基于机构创新设计的机构再生设计的探讨

介绍了机构再生设计法,该方法由传统的选型设计转向构型创新设计,在机构设计过程中缩短了设计周期,提高了工作效率.机构再生设计法着重研究现有机构简图一般化运动链,根据设计要求给原始机构一般化运动链各个杆件赋予不同的功能目的,从而再生出与原始机构不同构型的运动链.     

绿色设计的体系结构及实施策略

绿色设计是一种全新的设计理念,是设计方法和设计工具的有效集成。在分析绿色设计产生背景的基础上,给出了绿色设计的概念与特点;并针对目前缺乏系统性、可操作性的绿色设计理论和工具的现状,提出了绿色设计体系结构和各模块的设计模型;最后,讨论了绿色设计的实施策略、方法,以及在我国开展绿色设计研究的重要性和必要性。     

机械运动方案相似设计研究

概念设计是产品开发过程中的决定性阶段 ,机械运动方案设计是机械产品概念设计的关键内容。本文提出了机械运动方案相似设计理论和方法 ,并对构造相似元、计算相似度、实例再设计等关键技术进行了研究 ,给出了相应的解决方法     

基于设计任务单元的协同设计环境研究

针对工程产品设计的协同性、集成性和网络化要求,提出了以设计任务单元作为工程设计流程中的基本组织单元的设计方法,详细阐释了设计任务单元的信息模型及运行机制,给出了以设计任务单元为核心,以设计结构矩阵为组织形式,以功能、行为和结构表示的产品模型为支撑的协同设计环境体系架构,并以卫星总体设计为验证实例建立原型系统。     

无障碍设计理念及应用研究

无障碍设计体现了人性化的设计理念,是工业设计未来发展的方向之一.对无障碍设计理念中情感化理念、易用理念、服务理念等3个方面进行了分析,对其应用范围和应用功能进行了阐述,提出了无障碍设计的前景及应用价值.     

设计过程数字化描述的研究

将数控技术中的“过程数字控制”思想,引入到设计过程数字化描述的研究。设计过程数字化描述是通过设计指令规定了设计活动的基本功能,设计程序中各属性就是设计活动五元组中的５个组成部分。设计活动模型的五元组是设计活动功能、产品数据、设计组织、设计资源以及设计活动中的各种关系。利用ＢＮＦ范式描述了产品开发的基本设计功能：推理、计算、检索、评价、再设计和后处理仿真。     

基于多视图模型的产品多学科协同设计研究

提出一种基于多视图模型的有效支持分布式多学科协同设计的框架结构。引入共享组件及学科Agent的概念，学科Agent通过对组件的继承与组合来构建产品的多视图模型。介绍了在不同学科模型的组件间通过功能、行为和结构等建立多层次的动态约束关系的方法，由此实现产品的多学科模型间的关联及一致性的维护。分析讨论了多个学科Agent间协商的知识级语义模型和交流机制，使设计者之间实现语义信息的交流和协商。