产品造型感性评价中的粒子群优化共识达成机制

为提高产品造型设计方案的适应性与评价结果的可靠性,针对传统感性评价方法未考虑评价人员共识的问题,建立了评价群体共识度模型,借助层次分析法计算评价指标权重,引入粒子群优化算法对评价矩阵进行优化,提出了基于产品造型感性评价共识度达成流程。以摄像头造型的感性评价为例验证了该方法有助于提升评价群体的共识度。     

考虑客户需求偏好的产品创新设计方案多属性决策评价

为了使产品创新设计方案的评价和决策过程充分考虑客户的需求偏好特征,研究了考虑客户需求偏好的产品创新设计方案多属性决策评价方法。基于对客户需求偏好的分析,提出集成Kano模型和粗糙集理论的评价指标权重确定方法,提升了指标权重确定的合理性并使客户需求偏好信息有效地反映到评价过程中。考虑到方案评价中决策信息的模糊性和不确定性,构建了基于粗数决策信息处理的产品创新设计方案多属性决策灰色关联分析模型,通过融入上述指标权重并计算各方案的粗数区间差异系数来实现产品创新设计方案的优选。以电冰箱产品创新设计方案评价决策为例,验证了所提方法的可行性和有效性。     

权重信息不完全的产品绿色度综合评价方法

针对现有的产品绿色度评价方法不能处理不完全权重信息的不足，提出基于数据包络分析理论的绿色度评价方法。该方法首先对评价指标进行规范化处理，使规范化后的数据越大越好；其次建立只有输出指标且含有偏好信息的DEA模型，最后，利用交叉效率，建立交叉效率矩阵，并以平均交叉效率作为产品绿色度的量化指标。实验结果表明，该方法不仅能够处理区间数、序关系等形式的不完全权重信息，也能够处理完全确定及完全不确定权重信息的绿色度评价问题，且具有较好的鲁棒性、可操作性。     

基于PAM聚类的工业设计方案评价共识度达成方法

为提高工业设计方案评价结果的可信度,建立了评价群体共识度模型,引入围绕中心点的划分聚类算法处理设计方案评价中的"少数意见",通过形成意见簇促进评价群体对设计方案的认知沟通,以加速意见收敛。研究了围绕中心点的划分聚类原理,提出基于围绕中心点的划分聚类的工业设计方案评价共识度达成流程,以户外检测车的设计方案评价为例,验证了该方法能够在共识度不一致时,通过围绕中心点的划分聚类识别"少数意见",促进评价群体间的交流沟通,实现共识度的达成。最后,通过与K-均值算法的聚类效果比较,显示了该方法的优越性。     

权重信息不完全的区间型多属性群决策的一种新方法

针对权晕信息不完全、决策者的偏好信息和决策矩阵元素均为区间数的不确定多属性群决策问题,提出了一种新的群决策方法.引入决策者的心态指标,得到带心态指标的决策矩阵,再通过求解主、客观偏好的最大总偏差最小化的优化问题,确定属性的权重.利用有序加权几何平均算子给出各方案的群体综合属性值和排序结果.应用实例验证了方法的可行性和合理性.     

基于矩阵算式和蚁群算法的元功能链设计方案优化方法*

为解决矩阵算式求解元功能链设计方案过程中缺乏优化工具的问题,提出了一种矩阵算式结合蚁群算法的优化方法。分析了相似性理论,用相似度和广义距离表征两个相邻元件的兼容性;定义了相似度矩阵,并使之与设计方案矩阵关联计算,获得了蕴含元件相似度信息的设计方案矩阵;定义了设计方案的评价模型和基于蚁群算法的优化模型,给出了评价参数、权重以及评价值的计算方法;以元件的评价得分作为信息素,以广义距离作为相邻节点路径的长度,构建了信息素矩阵和概率矩阵;将方案求解问题转化为组合优化的最优路径问题,用蚁群算法直接优化蕴含在设计方案矩阵中的方案,得到了同时满足结构需求、功能需求、评价需求的设计方案。通过某三轴伺服传送机构设计方案优化的实例,验证了方法的有效性。     

权重信息不完全的序数型多属性决策TOPSIS法

针对属性权重信息不完全、方案属性值为序数的多属性决策问题,提出一种基于序数信息近似处理的决策方法.定义了序数信息多层次近似处理算法,并据此将方案序数评价值转化为基数;确定备选方案集上的正负理想点,结合权重不完全信息构建方案与正负理想点距离的优化模型;给出一种区间型的方案排序指标,通过区间数可能度的计算比较指标大小,并最终实现方案排序.通过与现有方法的计算结果进行比较,表明了该方法的合理性和有效性.     

基于主成分分析的产品外观设计决策模型

利用主成分分析对产品外观设计方案进行多目标决策,回避了设计评价中常用的评价指标模糊权重系数求解,增强了设计决策的客观性。首先,根据设计师访谈、用户调研和国内外的设计评价研究泛选产品设计评价指标;通过评价指标的公信度评测、重合度评测和效用度评测,消减重复、低效的设计评价指标,确定产品设计评价指标体系;基于主客观指标赋值,建立评价矩阵;最后,计算评价矩阵的相关系数矩阵,求解其主成分及其贡献率,构建综合评价函数。通过具体设计方案评价实验,各主成分代表的意义符合工业设计师的认知,最终评价结果与市场和用户综合评价基本一致。该研究在一定程度上增强了设计评价的客观性和科学性,对产品外观设计决策有实际价值。     

考虑色彩意象不明确的产品色彩模糊优化设计

针对产品色彩设计中消费者对于色彩意象表达存在的模糊性、不确定性等问题,建立考虑色彩意象不明确的产品色彩模糊优化设计.将用户决策信息不完全明确情况下的产品色彩设计这一实际应用问题转化为一个给定解空间的最优解的模糊搜索问题,建立产品色彩的模糊设计模型;采用粒子群算法对该模型进行求解,从而得到优化的一系列产品色彩方案解:由设计用户从中进行最满意方案解的选择,由此可得到符合消费者真实意象需求与偏好的产品色彩设计方案.通过工程机械产品的色彩设计实例,验证该方法能够有效改善产品色彩智能搜索阶段所遭遇的不确定问题;与传统产品色彩智能设计方法相比,有效提高产生满意解的概率,从而提高产品色彩设计的成功率.     

融合动态标签优化协同过滤推荐算法

针对协同过滤推荐算法在网络个性化产品推荐服务中面临的覆盖率互斥、信息不对称问题,提出了一种融合用户动态标签和用户信任关系的改进协同过滤推荐算法,算法首先通过构建用户集、标签集和物品集三者之间的动态联系,建立用户动态偏好矩阵,接着构建基于用户社会网络信息的用户信任关系矩阵,以通过用户信任反馈机制实时更新用户间的信任值,最后通过融合用户动态标签和用户信任关系构建新的概率矩阵分解模型实现对协同过滤推荐算法的优化改进。仿真实验结果表明,改进算法提高了协同过滤推荐算法的性能,在一定程度上有效缓解了覆盖率互斥、信息不对称以及信任用户变窄问题对算法推荐质量的影响。     

考虑用户权重不一致性和复杂交互影响的产品可持续设计需求评估研究

针对产品概念设计阶段中可持续设计需求重要性难以准确评估的问题,提出一种考虑用户权重不一致性和需求交互影响的可持续设计需求评估模型,以支持产品开发在下游过程中的环境影响评估。提出基于可信度函数的改进Kano模型获取用户可信度实现可持续设计需求的评价数据集成,并利用信息熵得到可持续设计需求的初始权重。在此基础上,借助模糊决策和试验评估实验室法(Decision-making and trial evaluation laboratory,DEMATEL)获取各个需求的影响关系有向图,构建考虑需求交互影响的综合权重函数,实现可持续设计需求的排序和重要性分析。以电冰箱产品开发为例实现了13个可持续设计需求重要性的评估和分析,同时进行方法对比和敏感性分析,验证所提方法的可靠性和可行性。     

基于设计参数估计的产品变型设计

针对定制产品变型设计中设计参数不完全的问题,提出了基于已有产品数据资源进行设计参数估计的变型设计方法.在该方法中,每一个产品的设计方案对应一组完全的设计参数,并记为一个向量,定制产品中未知的设计参数可以根据已知设计参数和已有的产品数据资源,通过极大似然估计得到.通过运用期望最大化算法,简化了设计参数极大似然估计的运算,给出了运用期望最大化算法实现未知设计参数推断的迭代过程.设计了变型设计系统的框架结构,给出了变型设计的过程.最后,用一个实例对该方法进行了验证.     

基于消费者行为的绿色制造服务决策方法

为了满足制造与服务融合过程中的绿色化需求,构建了绿色制造服务决策方法,该方法以绿色制造中的消费者行为分析为基础,将消费者购买行为映射为绿色制造服务决策主题,通过决策支持工业互联网环境中绿色制造服务的智能化运作。提出了绿色制造服务决策模型,该模型以绿色设计服务决策、绿色生产服务决策、绿色产品服务决策刻画绿色制造服务运作过程中的决策活动。结合消费者问题识别、消费者购买过程、消费者满意度等行为对绿色制造服务问题制定了决策方案,并建立了基于灰色关联分析的绿色产品服务决策算法,最后通过企业绿色产品服务决策的算例分析,验证了该算法的可行性,以及消费者行为驱动绿色制造服务决策的有效性。     

基于视觉感知的灰色设计决策方法

针对人的隐性知识在设计决策过程中难以外显,导致决策结果不确定的问题,提出了一种融合视觉感知数据的灰色设计决策方法。基于视觉感知、注意与偏好的映射关系,建立视觉感知认知模型。综合决策者显性维度的主观选择和隐性维度的眼动追踪数据,构建偏好设计决策的评判机制,利用余弦距离来分配决策者权重,利用灰色决策综合排序求得方案的优劣顺序。以电饭煲为对象进行实例研究,结果表明该方法能得到客观、准确的决策结论,可有效应用于信息有限条件下的群体决策,为设计创新提供方法参考。     

多约束下的产品形态设计计算机辅助系统研究

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在工业设计中,产品形态设计为了满足从概念设计阶段到生产制造环节的一致性,要受到多种约束的制约。为了提高设计效率,提出了基于材料、结构、工艺等约束因素的产品形态设计概念,通过对各种约束因素的研究,建立了产品形态设计约束集,分析了多约束条件下的产品设计流程,以此为基础,应用Pro/E二次开发和数据库技术,开发了产品形态设计计算机辅助系统,通过设计实例的形态设计和加工工艺验证了该系统的可行性。
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基于系统论的并行协同设计方法研究

针对复杂产品开发的特点,提出了并行协同设计方法。首先,基于系统论给出了并行协同设计的总体框架,提出产品的设计包括时间维的并行设计和空间维的协同设计;然后,研究了基于约束网络的并行协同模型的表示方法,提出了一致性检验算法以确定参数的区间,给出了多学科设计优化方法;最后,通过设计实例验证了本文方法的有效性。     

产品设计知识服务中本体推理技术应用

针对产品设计知识服务过程中服务方案结构的正确性得不到保证以及服务匹配模型不能全面表达用户语义需求等问题,提出了将本体推理技术与产品设计知识服务过程相结合的方法。采用本体公理推理的方法对服务需求层级结构进行一致性检查,保证了服务方案结构的正确性。建立了SWRL规则库并设计了推理机对需求模型中的隐含关系进行推理和挖掘,丰富了服务匹配模型的语义,使得服务匹配模型可以充分全面地表达用户的知识需求。最后,在某军用车辆知识服务系统中对该方法进行了应用,验证了该方法的有效性和可行性。     

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     

概念设计方案评价的模糊多准则决策模型

提出了一种概念设计方案评估的模糊多准则决策方法,以降低决策者主观偏好以及评估过程中模糊和不确定因素对决策的影响.基于对影响产品竞争力因素的分析,建立了概念设计方案评价的层次结构.建立了概念设计方案评估的模糊多准则决策数学模型,并以三角模糊数代替常规层次分析法中的标度,提出了一种模糊层次分析方法来确定评价体系中各级评价准则的权重,充分考虑多领域专家的意见和产品开发过程的风险性.最后,以应用实例对提出模型的有效性和可行性进行了验证.     

基于配置的ETO产品的多设计项目快速规划方法

大批量定制的模式下企业的ETO产品多设计项目受到时间、资源等多重约束,项目规划效率不高。通过在项目规划阶段建立基于产品族的项目主模板,增加节点约束集、时间约束集、资源约束集,简化规划过程复杂迭代的搜索过程,实现多项目环境下项目实例的有效快速配置。以在多项目并行环境下的ETO产品工业汽轮机设计项目快速规划为例进行了验证,表明此快速规划方法在多项目环境下快速规划新项目方面起到很好的作用。