德国机械产品方案设计方法研究动态

本文将德国设计学者进行产品方案设计的方法归纳为系统化设计，结构化设计，采用面向对象技术，基于知识的产品设计和利用计算机软硬件技术进行设计四种类型，论述了这四种方法的应用前景和机械产品方案设计的发展方向。     

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。     

科学发展观指导下的产品系统化设计的理论与方法

产品的研发和设计在企业的发展中起着十分重要的作用,在产品研发和设计过程中,采用先进的或理想的设计方法有助于提高产品的“先天性”优良品质。近百年来,国内外科技工作者已提出70多种产品设计方法。10多年来,在吸取这些设计理论和方法优点的基础上,提出一种在科学发展观指导下的产品系统化设计方法。该方法概括以下8方面的要点：① 原来的产品设计的原5项要素质量(Quality, Q)、成本(Cost, C)、生产周期(Time, T)、环境(Environment, E)和服务(Serve, S)应该用6项设计要素思想(Idea, I)、Q、C、T、E和S来代替,增加产品设计的正确指导思想I;② 用4个更具体的设计步骤,即3I(Investigation)调研、7D(Design)规划、1+3+X实施和3A(Assessment)检验来代替传统的产品设计步骤;③ 将产品的性能分为结构性能、使用性能和制造性能等三种主要性能;④ 提出绿色设计宜用和谐设计来取代,按线性系统的常规设计方法在一些特殊的情况下应该用深层次的设计方法来取代;⑤ 进一步说明顶层设计和系统化设计的概念和内涵;⑥ 对完整性与非完整性技术系统进行讨论;⑦ 写出产品设计目标、设计内容和设计方法的关联方程;⑧ 写出产品设计质量的理论表达式。上述设计方法已应用于多种产品的设计,均取得良好的效果。     

产品设计重用策略

产品的系统化及在此基础上的变型产品设计是企业产品开发的基本策略.产品设计人员在产品开发的各个阶段重用已有的知识、经验,设计重用成为产品设计的基本特征.探讨产品设计重用策略,给出了产品设计重用层次、设计重用空间的概念,研究总结了基于重用的产品设计策略及技术,包括CBR、KM/KBE及基于重用的产品设计模型框架,对产品设计重用研究、应用及开发支持产品快速设计的设计重用工具和系统具有指导意义.     

基于装配的产品改良设计方法的研究及实现

在分析机械产品设计方法和过程的基础上，讨论了基于装配的产品改良设计方法。在文章的最后，介绍了该方法的实现，并给出了设计实例。     

基于系统化思想的产品服务系统设计方法研究

产品服务系统是工业设计面临的新课题之一,其本质是绿色设计,其目的是实现可持续发展的长远目标。从分析产品服务系统的定义及本质入手,对产品服务系统的含义和分类进行了梳理和归纳,通过对系统化设计与传统工业设计方法的比较,针对面向使用的产品服务系统,分析了产品服务系统设计中运用系统化思想进行设计的必要性。以自行车租赁系统设计为例,分析了运用系统化方法进行产品服务系统设计目标分解与系统综合的具体过程,验证了基于系统化思想的产品服务系统设计方法的可行性。     

本体论在机械产品功能建模中的应用

概念设计是产品设计中最重要的部分,将本体论的原则与方法引入机械产品概念设计领域,建立了基于本体的产品功能信息模型,并提出以功能本体为基础建立产品功能结构的方法.最后,以果汁机功能设计为例说明了功能本体模型在产品设计中的应用.     

基于设计特征的机电产品低碳设计方法

为支持在产品设计阶段进行生命周期碳足迹评估以及设计方案低碳优化,提出一种基于设计特征的产品低碳设计方法。构建产品设计方案特征表达模型,来表征与产品生命周期碳足迹相关设计信息;通过分析产品设计特征与生命周期碳足迹的关联映射关系,提出基于设计特征的产品碳足迹评估方法;建立基于差分算法的低碳优化模型,以生命周期碳足迹最小为目标优化设计特征,获取低碳性能最优的设计方案;以某冰箱作为研究对象进行低碳设计,验证所提方法的可行性和有效性。     

产品设计中用户需求的系统化分析方法

对产品设计师来说,用户需求分析的重要性都是毋庸置疑的。本文分析了用户需求对产品设计内容的决定性作用,提出了用户需求的分类和系统化分析方法,并以不同实例说明了用户需求的系统化分析方法在产品设计过程中的应用。     

基于改进型功能方法树的产品概念设计

介绍了产品设计过程和概念设计的方法,分析传统功能方法的原理、组成与不足.提出了基于知识库的改进型功能方法树,促成产品概念设计模型的建立,得到多种有效的产品设计方案;最后.通过自动化糖果包装机设计为例验证了方法的可行性.     

实例推理方法在机械产品方案设计中的应用

机械产品方案设计是产品设计过程中最关键的设计阶段.提出基于实例推理（Case-Based Reasoning,CBR）的方案设计过程,论述了实现推理的关键技术：实例表示、实例检索和实例修正;从基于实例的产品方案设计过程的研究、CBR与其他推理方法的综合应用以及CBR与创新设计方法的结合3个方面探讨了CBR技术在机械产品方案设计中的主要应用.     

基于系统化设计过程的产品设计质量控制理论

以综合设计法为基础,借鉴系统化设计理念,建立了产品系统化设计过程模型.从分析产品质量的形成过程入手,阐述了产品设计质量的内涵,把产品的设计质量具体化到产品的功能和3个性能.定义了产品设计质量控制的概念,并且对产品设计质量的影响因素进行了具体分析,形成了产品设计质量控制的思路,针对传统产品设计存在的问题,建立了基于系统化设计理论的产品设计质量控制的初步模型,为保证产品的设计质量提供了理论基础.     

应用三维自顶向下设计规范提高产品质量

制定和实施产品三维自顶向下设计规范是企业产品数字化设计标准化工作的重要内容,在优化产品设计流程、规范产品设计方法、提高产品设计质量等方面发挥重要作用。本文介绍了基于Pro/ENGINEER三维软件的产品自顶向下设计规范的主要内容,提出的设计规范对于大型复杂产品实施三维并行设计工程,具有重要的指导意义。     

基于模块化的机械产品快速设计

市场的激烈竞争，使产品的开发设计周期在企业发展中的作用越来越重要，为缩短产品设计周期，快速设计技术受到广泛的重视。简述了快速设计和模块化的基本概念，介绍了快速设计的技术构成和模块化的优点，研究了设计过程中的几个关键问题，并提出了基于功能模块的快速设计策略。结合石材异型制品加工设备的结构功能特点和设计过程，建立了基于功能模块的机械产品快速设计系统。     

面向装配的机械产品设计

讨论了面向装配的机械产品设计的两类方法，即在产品设计时考虑产品装配性能的设计准则法和基于装配规划分析反馈信息，对产品进行再设计，改善产品装配性能的反馈法。提出了面向装配设计的准则和装配规划分析方法。     

电梯轿厢结构模块化和参数化设计研究

模块化设计是机械产品设计的必然趋势,参数化CAD是机械产品CAD的高效快捷方法。针对传统机械设计方法设计周期长、产品形式单一的问题,本文以电梯轿厢结构设计系统为例,提出了基于模块化和参数化设计的机械产品CAD方法。     

基于机械总线的产品系列平台设计方法研究

基于机械总线的产品系列平台,是针对产品族设计中存在的问题,为促进产品开发设计而提出的一种设计方法,它在实际应用中能够通过已有产品的结构功能,在进行产品模块以及分析模块、评估模块等产品设计平台结构模块构建的基础上,应用机械总线进行产品设计平台模块和个性模块的连接实现,最终完成个性化产品的开发设计,具有积极作用和价值优势。本文在对于机械总线以及基于机械总线的产品系列平台设计方式分析基础上,结合其具体设计步骤进行详细的分析论述,以促进产品开发与设计的发展进步。     

机械产品方案的现代设计方法及发展趋势

根据目前国内外设计学者进行机械产品设计时的主要思维特点,将产品方案的设计方法概括为系统化、结构模块化、基于产品特征知识和智能四种类型.指出四种方法的特点及其相互间的有机联系,提出产品方案设计计算机实现的努力方向.     

基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模

为解决多设计团队协同产品设计过程中设计知识共享和重用困难等问题,提出了一种基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模方法。分析了多设计团队协同产品设计的特点,建立了多设计团队协同产品设计工作模型,提出了多设计团队协同产品设计知识本体构建框架。以本体建模理论为依据,以机械产品协同设计为研究背景,利用分类和描述的思想方法对基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模过程进行了研究,包括设计知识的分类与概念抽取、设计知识的OWL描述以及属性定义。在此基础上,构建了机械产品协同设计知识本体模型。最后通过应用实例验证了该方法的可行性和有效性。     

基于Web的产品配置设计

论文主要研究在分布式网络环境下规模定制产品设计中的产品配置设计问题.通过探讨规模定制中产品配置的概念、功能及其实现方法,明确了产品规模定制设计中产品配置的实现机制,即产品配置原理、产品配置器的设计等;提出通过基于Web的产品配置器的开发,同时根据具体应用对象开发相应的零部件分类模型库,实现基于Web的产品配置设计,从而加快对客户需求的响应速度;另外,对基于Web的产品配置设计过程中的版本管理问题进行了探讨;并结合企业实际需求给出具体的实现方法.