基于FBS的产品创新设计模型

ＦＢＳ（Ｆｕｎｃｉｔｏｎ－Ｂｅｈａｖｉｏｒ－Ｓｔａｔｅ）模型被用于描述设计的认知过程,它分为功能,行为和状态三个层次,各层次之间都可通过关系描述相互联系。文中提出了一个基于ＦＢＳ的计算机辅助产品创新设计模型,描述了运用该模型进行创新设计的过程,其中结合了类比推理的结构设计方法。     

概念设计产品功能信息模型的研究

概念设计阶段的的主要活动是围绕产品功能展开的,在总结现有的功能定义和功能表示方法的基础上,提出了以EXPRESS语言描述的概念设计产品功能信息模型,此模型具有广泛的适用性,可支持不同设计学派的概念设计活动,为计算机辅助概念设计系统的实现提供了信息模型基础。     

功能模型格式语言FFL 及FFL 模型研究

功能模型是概念设计的核心处理对象。首先,在分析比较功能树和可拓功 能模型的基础上,提出了基于XML 的功能模型格式语言FFL（Function-model Format Language）,总结并提炼了FFL 的定义与特征,归纳并阐述了FFL 的语法规则和语义约束; 其次,提出了基于FFL 的可拓功能模型到功能树的转换算法;最后,通过实例验证了FFL 在促进功能模型之间的联系和沟通中的重要作用。     

面向结构化布局设计的产品布局多色模型

为实现产品原理方案向结构化布局映射,提出产品布局元层次关系网及产品布局多色模型.首先在布局模块及其属性关系网的基础上构建布局元层次关系网;然后应用多色集合的个人颜色、统一颜色,给出产品布局元层次关系网的数学描述,形成产品布局多色模型,并提出推理算法;再利用个人颜色、统一颜色之间的围道布尔矩阵推理原理,进行产品结构布局设计过程中功能—运动分配—布局模块之间映射过程的形式化描述.应用该模型进行结构化布局设计,可有效地支持产品结构布局设计的公理化;最后在Pro/E平台中利用VC.net 2003工具进行二次开发,并以数控机床结构布局设计为例验证了文中模型和设计方法的可行性和有效性.     

面向人机协调的产品概念创新设计模型

运用TRIZ理论,分析产品概念创新设计中的多功能技术矛盾问题,给出了产品概念创新设计的多矛盾功能模型.通过建立产品概念创新设计的分解-协调模型,提出了一种实现产品功能的全局优化方法.最后,从智能互补、智能转换、智能共生三个方面,讨论了产品概念创新设计系统的人机协调机制.     

软件人个体模型研究

多智能体技术、智能机器人和人工生命技术都是人工智能研究领域的一个分支,已取得了一定的研究成果。在此基础上我们提出了软件人的概念、状态描述,并设计了软件人的结构模型。最后,对软件人的功能特性进行了描述。     

基于MIM的软件度量扩展模型对软件可维护性的度量

主要研究基于实用软件度量（PSM）的软件度量过程模型MIM，提出了一个扩展模型，给出模型的形式化描述和建模步骤。在实践中，把这种新的扩展模型应用于软件的可维护性度量中，取得了较好的效果，进一步证明了此模型提出的可行性与实用性。     

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SystemC的嵌入式系统设计的描述模型

系统建模是嵌入式系统设计的关键步骤,其好坏直接影响着设计的质量和产品的上市时间。已有多种建模方案,但每种都有其局限性。本文提出一种由5层模型组成的嵌入式系统设计的模型框架。它能够从需求描述开始,建立CDM功能模型,经一致性验证,满足设计要求后映射到SystemC抽象模型上。利用SystemC的硬件描述特征和仿真库,增加设计细节,分层细化模型并进行验证,最后达到软硬件的协同设计和综合实现的目的。     

面向人机协调的产品概念创新设计模型

运用TRIZ理论,分析产品概念创新设计中的多功能技术矛盾问题,给出了产品概念创新设计的多矛盾功能模型。通过建立产品概念创新设计的分解-协调模型,提出了一种实现产品功能的全局优化方法。最后,从智能互补、智能转换、智能共生三个方面,讨论了产品概念创新设计系统的人机协调机制。     

Universal triple I fuzzy reasoning algorithm of function model based on quotient space

Aiming at the deficiencies of analysis capacity from different levels and fuzzy treating method in product function modeling of conceptual design,the theory of quotient space and universal triple I fuzzy reasoning method are introduced,and then the function modeling algorithm based on the universal triple I fuzzy reasoning method is proposed.Firstly,the product function granular model based on the quotient space theory is built,with its function granular representation and computing rules defined at the same time.Secondly,in order to quickly achieve function granular model from function requirement,the function modeling method based on universal triple I fuzzy reasoning is put forward.Within the fuzzy reasoning of universal triple I method,the small-distance-activating method is proposed as the kernel of fuzzy reasoning;how to change function requirements to fuzzy ones,fuzzy computing methods,and strategy of fuzzy reasoning are respectively investigated as well;the function modeling algorithm based on the universal triple I fuzzy reasoning method is achieved.Lastly,the validity of the function granular model and function modeling algorithm is validated.Through our method,the reasonable function granular model can be quickly achieved from function requirements,and the fuzzy character of conceptual design can be well handled,which greatly improves conceptual design.     

Enhanced customer requirement classification for product design using big data and improved Kano model

The classification of customer requirements (CRs) has a significant impact on the solution of product design. Existing CRs classification methods such as the Kano model and IPA model are time-consuming and inaccurate. This paper proposes a CRs classification method for product design using big data of online customer reviews of products to classify CRs accurately and efficiently. Comments of customer reviews are matched to CRs using a hierarchical semantic similarity method. Customer satisfaction degrees are defined based on emotional levels of adjectives and adverbs of customer comments using word vectors. The function implementation degree of each product is determined by specifications crawled from online products. Fitting curves are formed by defined customer satisfaction and function implementation of CRs using polynomial modeling and least square methods. Based on the slope of the fitted curves, CRs are classified to provide the minimum and maximum function implementations of CRs in each CR group to guide a product design process. The proposed method is applied in a case study of defining CRs classifications for design of upper limb rehabilitation devices. For verifying the proposed method, CRs defined by the existing methods are compared with CRs from the proposed method in design of an upper limb rehabilitation device.     

基于Petri网的机电产品功能分解单元模型研究

功能分析是概念设计过程中最重要的阶段,对现有机械产品概念设计理论及方法进行了分析,提出了基于Pe试网的机电一体化产品功能分解模型.对机电一体化产品概念设计中的功能分解过程进行分析,通过基本元素和动态行为机制的定义,建立产品功能分解单元模型.以喷墨打印机为例,建立了该产品的功能分解单元模型,验证了模型的可行性.     

A new mixed integer linear programming model for product development using quality function deployment

Quality function deployment (QFD) is a product development process performed to maximize customer satisfaction. In the QFD, the design requirements (DRs) affecting the product performance are primarily identified, and product performance is improved to optimize customer needs (CNs). For product development, determining the fulfillment levels of design requirements (DRs) is crucial during QFD optimization. However, in real world applications, the values of DRs are often discrete instead of continuous. To the best of our knowledge, there is no mixed integer linear programming (MILP) model in which the discrete DRs values are considered. Therefore, in this paper, a new QFD optimization approach combining MILP model and Kano model is suggested to acquire the optimized solution from a limited number of alternative DRs, the values of which can be discrete. The proposed model can be used not only to optimize the product development but also in other applications of QFD such as quality management, planning, design, engineering and decision-making, on the condition that DR values are discrete. Additionally, the problem of lack of solutions in integer and linear programming in the QFD optimization is overcome. Finally, the model is illustrated through an example.     

一种新的智能设计知识建模方法

知识表示是人工智能研究的核心内容之一,设计知识的建模是一项重要而困难的任务。本文提出了一种用于表达设计过程知识的模型---基于设计模式的设计模型(DMOM),同时提出了用于表达设计对象知识的三种模型:功能模型、参数化模型、实例模型。DMOM把设计信息分为三类,分别描述产品的功能特征、技术性能、产品类型,通过把各类信息映射到相应的设计对象模型构造了三种设计模式,借助模式的转换来综合处理各类设计信息。     

DNA计算在产品创新设计中的应用

将DNA计算应用于产品创新设计的建模过程中。建立经验产品模型库,对产品的功能、结构、外观等因素进行DNA编码。针对用户需求,对目标产品进行编码,利用DNA计算实现联想记忆,构建计算模型。采用进化技术对建立的模型进行杂交、变异、布尔运算等创新操作,产生各种创新产品。通过一个桌子创新设计实例验证该方法的可行性和实用性。     

基于功能分析的分布式BIT设计

基于功能分析的分布式BIT设计方法是针对在产品设计初期,测试性定性及定量要求不明确,与测试性设计相关的可靠性、维修性数据缺乏提出的.这种方法的核心是通过分析产品功能,确定产品故障模式与测试方法,进而建立测试性模型,得出最优的测试性设计.为了验证所提出的方法,以具体工程应用为实例,对设计的过程做出了详细介绍.     

基于知识模板的产品建模方法

为实现产品概念设计的创新,提出功能模板、行为模板和结构模板的概念,并利用三者之间的映射关系实现行为流产品建模.通过行为流建模的具体算法,在实现产品概念模型设计的同时生成该模型的行为路径.发动机模型的创建实例表明,该算法能实现产品概念模型设计的再创新.     

基于目标函数的模糊模型一体化建模

基于模糊集合的模糊模型, 利用模糊推理规则描述复杂、病态、非线性系统是一种有效方法. 本文提出了利用目标函数确定非线性系统的结构和参数的方法. 首先, 通过Gustafson-Kessel(GK)模糊聚类确定模型结构. 然后, 通过目标函数与参数估计一起进行递推计算, 进而实现对模糊模型结构简化, 删除冗余规则. 结构确定过程中采用了UD矩阵分解方法, 大大降低了计算量. 仿真结果证明了提出方法的有效性.