基于约束规则的产品结构自组织

针对传统CAD技术在产品系列化设计建模、新旧产品零部件结构之间的遗传继承或特征基因复制、人类专家设计经验知识的保存利用等方面相对较弱的问题,参照生物系统进化和基因遗传编码机理,提出产品信息基元的概念,探讨基于约束规则的产品结构自组织原理和方法,并对规则的表达和产品结构自组织算法进行详细论述．     

基于实例的产品设计知识获取方法及实现

现代产品设计是面向市场、功能驱动以及基于新知识的设计，而知识获取是关键步骤。采用设计实例的形式对已有设计进行封装和组织，通过产品设计实例面向对象表达模型，将设计需求（包括性能需求、环境约束和成本约束）、设计任务、设计过程和设计方案封装在一个设计实例中，体现了功能驱动、面向市场的现代设计特征。在此基础上，利用Sybase公司的PowerDesigner8.0建模工具，进一步提出产品设计实例的获取模型，并对实例获取的关键技术进行了讨论。以滑动轴承设计为工程应用背景，选择应用于涡轮机的四油叶径向滑动轴承为设计实例，详细描述了集成于SolidWorks2000的滑动轴承设计实例获取模块的应用过程，验证了上述模型的正确性和可行性。通过对设计实例进行表达、获取和存储，为后续的基于实例推理的产品设计方法打下基础，同时以对外提供功能的形式对并行设计环境下的功能检索提供支持，推动现代产品概念设计自动化进程。     

产品可视化需求建模系统下的交互式产品开发

在公理化设计理论的基础上,建立了需求产品的需求商机模型、需求参考模型与需求定义模型。建立产品知识库,应用九象限法对敏捷获取的需求商机的市场吸引力和企业实力多因素模型进行综合评估决策;对产品需求进行功能分解与整合,集成为需求产品,对其进行一致性检查;通过VRML完成需求产品的可视化表达。并以电冰箱的设计过程为例,讨论并验证了产品可视化需求建模环境下交互式需求创新产品开发系统RADAR的有效性。     

产品的相似性推理:一种描述逻辑的方法

采用产品本体理论对设计进行本体标注,得到对应产品设计的形式化概念,在此基础上通过本体的推理——基于描述逻辑的知识推理,对产品进行分类．文中分别就设计的相似性和基于实例的设计中实例间的相似性推理提出了明确的算法,并通过实例进行了说明．     

基于混合移植的复杂产品多尺度设计求解

针对订单型复杂产品在大规模定制过程中存在着的重复求解和实例冗余问题,提出一种基于产品多尺度混合移植的建模方法,并对应用该建模方法的订单型复杂产品的配置设计进行研究.首先在产品族配置平台上建立了配置需求域、配置实例域、配置模型域三者之间的多尺度映射关系,形成产品族映射域;然后把客户需求转化为多尺度配置需求输入到产品族映射域,获取对应尺度的实例和无对应尺度实例的模型进行多尺度混合移植,得到动态配置模型;最后依据多尺度配置需求、配置规则和配置实例对动态配置模型进行多尺度层次求解,得到整体配置方案.该方法已应用在电梯产品全生命周期数字化设计平台中,提高了配置求解的效率和实例的重用率,证明了其在工程应用中的正确性和高效性.     

目标造型意象约束的异质产品基因选择与优化方法研究

为了能够在目标造型意象约束下有效利用与目标产品有本质属性差异的异族产品的特征,提出异质产品概念,并建立了基于目标造型意象约束的异质产品基因选择与优化模型。用语义差异法获取目标造型意象,利用数量化一类理论确定异质产品基因,基于交互式遗传算法构建异质产品基因优化辅助系统,最终实现异质产品基因与目标产品基因的融合。通过手机壳造型设计验证了本方法的可行性。     

考虑客户感性需求下的产品模块化配置方法

感性需求是客户需求的重要组成部分,也是影响其购买行为的重要因素.为了在产品配置中满足客户感性需求的目标,遵循感性需求特性和在产品上作用机制的特点,提出了在感性需求和功能需求双重驱动下的产品模块化配置方法.该方法按照客户感性需求表达的特点,设计了从客户感性空间压缩到设计感性空间而获取感性偏好的方法;进而根据感性需求实现的特殊性,提出了符合其要求的映射规则和配置规则;在此基础上,根据对感性需求和功能需求的权衡提出产品模块化配置的求解策略,充分符合了感性需求性质特点.最后通过一个汽车产品实例说明了考虑感性需求下的产品模块化配置过程.     

面向对象表达产品族实例知识的智能化快速设计

提出了智能化快速设计系统的总体框架，描述了以层次分解树表达产品族设计模型，给出了实例知识的存储结构和检索策略规则，实现了基于产品族实例知识的快速设计方法并给出了具体应用实例。     

基于实例的多推理机合作变型设计系统

产品变型设计的基本思想就是通过改进已有的系列产品或模块来适应新的设计需求.针对变型设计的基本特点,提出了以基于实例的推理为基础,综合运用规则推理和约束满足方法来完成产品的变型设计活动.结合所开发的“细纱机模块化变型设计系统”,从知识表达模式、推理流程等方面详细讨论了以基于实例的推理为核心方法的多推理机合作变型设计系统的实现.     

产品需求建模辅助工具系统的研究与开发

介绍了一种面向并行设计的产品需求获取、分析与管理的工具系统。该系统包括基于需求拓扑结构的需求获取与拓展模块、以模糊需求分析为核心的需求信息分析处理模块、以质量功能展开矩阵为纲领的需求信息映射处理模块、设计过程规划与重组模块以及需求建模过程回溯模块，对该系统的有效性，结合石油管道外涂层缠绕机设计，进行了实例应用与验证。     

公理化设计与DFA集成的产品信息模型

在公理化设计理论的基础上，讨论了产品设计过程中功能要求的分解以及从功能域向结构域的曲折映射过程；建立了产品功能一结构层次模型和面向装配设计的产品信息模型．该产品信息模型不仅能够描述产品的层次结构信息，而且能够描述零部件之间的装配关系信息，能够实现CAD／CAE／CAPP/CAM的信息集成，为产品并行开发过程的信息集成打下良好的基础．以发动机减速器为例，对产品的功能树、结构树以及装配模型和装配关联矩阵的形成进行了说明。     

基于UML的复杂配置产品数据模型研究

以UML描述的形式对复杂配置产品的数据模型进行了探讨，提出了具有实践意义的数据模型。在大规模定制产品的业务需求下，离散制造业提出对产品配置的动态高效管理需求。该模型建立了具有柔性特点的产品结构树，模型包含了一个由参数驱动的配置规则表示方法，将范树由设计视角向制造视角的转换过程与数据模型有机结合起来。     

基于产品动态模型的智能快速响应设计理论和方法研究

文中将产品动态模型应用于快速响应变型设计中,研究了快速响应变型设计智能化理论和方法,提出了采用规则推理和实例推理相结合的混合推理策略;并针对设计的过程性,将变型设计分为概念变型设计、装配变型设计和产品定义变型设计;最后分析了基于产品动态模型的智能变型设计过程。     

变型设计中的基因模型与产品优化方法实现

为了进行快速的变型设计,需要一个合理的产品结构设计模型,据此提出一种基于产品基因的新的变型设计方法。建立了支持变型设计的产品基因模型及其操作序列,并由此构建出产品优化模型。运用人工免疫算法得到了产品变型设计的最终优化结果。最后结合一种典型的机电产品验证了文中提出方法的合理性和有效性,为产品变型设计理论提供了另一种结构设计方法和优化方法。     

从苹果的设计探究产品基因的遗传与变异

产品的"遗传基因"在企业品牌延续中发挥了很重要的作用。本文以苹果公司的产品设计为案例,研究其产品设计直观的符号元素。引入产品族群的概念,分析其产品族中基因的遗传和变异,提出产品基因的提取方法。     

基于场景元模型的软件产品线追踪方法

针对软件产品线需求追踪方法进行了研究,基于软件产品线领域需求分析、设计、实现三个阶段的信息传播,提出了一种基于场景元模型的多层次软件产品线追踪模型,完整描述了追踪信息变化的整体框架;建立了需求—用例追踪矩阵、用例—动作追踪矩阵、动作—构件追踪矩阵;根据矩阵运算,描述了具体追踪实现过程,通过一个ATM案例验证了该方法对于软件产品线领域需求获取以及需求变更等问题的解决有较好的效果。     

面向降低成本求解的产品成本建模

对成本估算模型和降低成本模型进行了对比，指出二者的应用对象不同，而且降低成本模型是以成本估算模型为基础的产品信息更深层次的表达模型．提出集成产品结构树、成本结构及产品设计进程的产品成本模型的层次结构，给出了以产品结构树为基础、嵌套成本结构的产品成本模型的组织形式．以ZUMD-02V油压减振器为例，说明了建模方法的有效性。     

Experience with the architectural design of a modest product family

Many product families are modest in the sense that they consist of a sequence of incremental products with, at any point in time, only a few distinct products available and minimal variations among the products. Such product families, nevertheless, are often large, complex systems, widely deployed, and possessing stringent safety and performance requirements. This paper describes a case study that tends to confirm the value of using a product‐line approach for the architectural design of a modest product family. The paper describes the process, design alternatives, and lessons learned, both positive and negative, from the architectural design of one such family of medical image analysis products. Realized benefits included identifying previously unrecognized common behavior and sets of features that were likely to change together, aligning the architecture with specific market needs and with the organization, and reducing unplanned dependencies. Most interesting were the unanticipated benefits, including decoupling the product‐family architecture from the order of implementation of features, and using the product‐family architecture as a ‘guiding star’ with subsequent releases moving toward, rather than away from, the planned architecture. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.