基于遗传算法的个性化服务型产品设计

针对目前用户难以准确获取个性化产品需求的问题,提出一种基于遗传算法的服务型个性化产品设计方法。该方法利用服务型平台精准获取用户原始意愿数据,通过服务型制造平台偏好设置对原始数据进行分类细化,使用户获得符合其初始期望的产品模型。以初始产品适应度值为满意度指标,利用遗传算法对服务型目标函数迭代502次产生稳定适应度值的近似虚拟目标产品。通过与服务平台交互,使用户参与到最终产品的定制、后期维修、更新升级及回收入库等每个服务环节中,从而满足用户在产品全生命周期中每个环节的精准服务需求。通过用户产品设计实例表明,该方法能更精准地满足用户个性化需求。     

云服务平台下考虑用户偏好的设计服务推荐方法

为提高云服务平台下产品设计服务推荐的质量,增强协同产品设计过程中用户与服务提供方之间的交互,构建了个性化产品设计服务推荐框架,并提出考虑用户需求偏好的设计服务推荐方法.采用模糊C均值聚类算法实现用户初步聚类;利用改进的基于用户的协同过滤方法优化用户相似度函数及评分预测函数,以提高目标用户对设计服务推荐项目预测评分的准确性;通过用户对设计服务推荐结果的交互反馈,完成产品设计服务的更新迭代.以设计云服务平台上用户对壁挂式智能空调设计的需求为例,验证了所提方法的有效性.     

基于提高产品质量的质量屋需求优化

以质量屋为研究对象,基于产品广义质量将用户需求划分为产品质量需求、时间需求、成本需求、环境需求、售后服务需求5类,建立用户需求结构;应用层次分析法确定用户需求重要度;基于产品设计质量,将设计需求展开为24个子项;分析5类用户需求与24个设计需求间的相互对应关系,应用Swing方法定量确定用户需求与设计需求关系值。以直线振动筛为例验证基于上述研究结果所构成质量屋的有效性。     

基于公理设计和设计关联矩阵的产品平台设计新方法

产品平台是产品族设计的核心内容,合理地构建产品平台是提高产品设计可适应能力的关键。以公理设计为指导框架,以功能需求分析为出发点,提出一种产品平台设计新方法。该方法借鉴Kano模型,从用户需求的角度,将产品功能要求分为基本功能要求、期望功能要求和附加功能要求;基于公理设计原理,将产品功能要求映射为产品设计参数,建立设计矩阵;通过分析设计参数与各类功能要求之间的影响,构建产品设计关联矩阵,利用可拓聚类算法对设计关联矩阵进行聚类运算,将实现产品族基本功能要求的模块定义为公用模块;在此基础上,通过分析设计参数的灵敏度来选择公共平台参数,利用聚类分析以规划它们在产品平台中的共享策略。通过电力液压块式制动器产品族的平台设计实例,验证了该方法的有效性和可行性。     

基于FAST法及KANO模型的产品设计方法研究

为优化产品设计流程,验证FAST法和KANO模型在产品设计中的可行性。通过对KANO模型应用于用户需求的分析研究,将KANO模型应用于婴儿车体功能设计的前期用户需求分析中。通过设置问卷调查来搜集用户需求信息,然后将用户需求进行分类建立KANO二维功能属性模型。采用FAST法来建立功能树来弥补KANO模型在用户使用场景分析和产品机械结构方面的不足之处。以婴儿手推车的功能设计为例来检验该方法在产品设计中的有效性。结果表明:运用该产品设计方法可以有效地挖掘用户的真实需求,优化了产品设计流程,使得设计出来的产品更加符合用户的期望。     

面向用户需求的电热炉产品设计

研究基于用户需求的设计方法在电热炉产品设计中的运用。以满足单身用户需求的电热炉产品设计为例,运用定性人物角色构建法构建出目标用户角色模型,使用户的需求具体化、形象化,在此基础上设计了具有多种加热模式且方便用户携带与收纳的电热炉结构与造型,通过计算机辅助设计与样品制作,验证了设计方案的可行性,为电热炉的开发设计提供参考。     

基于QFD的五金工具设计研究

为进一步提升五金工具使用过程的用户体验,将质量功能展开法(Quality Function Deployment,QFD)引入迭代设计研究中。运用问卷法、访谈法及KJ法获取用户需求,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)对用户需求重要度进行排序并确定竞争优先级,再运用质量功能展开法构建五金工具设计质量屋,实现从用户需求到产品设计要素的有效映射,以此确定产品设计方向,为该类产品的创新提供参考。     

虚拟交互辅助产品外观设计流程研究

为解决在产品外观设计过程中由于设计者和用户缺乏产品使用场景的体验,而导致设计定位出现偏差,用户满意度不高的问题,建立了基于虚拟交互场景的产品外观设计流程。基于Web获取用户对目标产品的需求评价,并从中提取与场景有关的数据,用来构建典型用户、典型环境、用户与产品的交互场景;运用虚拟现实技术搭建虚拟平台,设计者和用户基于虚拟平台与产品进行交互,确定改进意见,迭代改进设计方案。以清分扎把机为例进行外观设计,与原有清分扎把机进行分析比对,验证了该流程的有效性和实用性。     

基于变权分层激活扩散模型的产品设计知识动态推送技术

为了实现精确、动态的产品设计知识推送,提出了基于变权分层激活扩散模型的设计知识动态推送技术。分析了产品设计知识推送系统架构,建立了面向产品设计知识推送的变权分层激活扩散模型。以集聚关联分析方法获得设计知识节点的关联关系,通过层次激活扩散过程获得设计知识推送结果。结合设计人员反馈行为的分析,提出了设计知识单源与多源动态推送方法。通过在数控机床设计资源共享平台上建立的原型系统对提出的方法进行了说明与验证。     

基于进化定律和支持向量回归的产品造型意象评价方法

为满足用户对产品设计的情感需求,提出一种基于支持向量回归的产品造型意象评价方法。通过层次分析法确定代表性样本,运用需求进化定律获取用户对造型元素的设计需求,应用技术进化定律分析造型元素子系统存在的冲突,在解决冲突的过程中提取造型设计元素,构建造型设计元素集;利用SD法及SPSS软件分析确定产品目标感性意象;调用Python中的SVR模型进行训练,构建基于支持向量回归的造型意象评价模型。以数控机床为设计实例进行验证,证明该方法能够较好地模拟用户思维,为产品设计提供有效的辅助和支持。     

侧吸式厨房油烟机造型设计研究

探讨了家用厨房油烟机的设计现状和趋势。以侧吸式厨房油烟机造型设计为例,分析了油烟机的市场需求,确定了V2100型侧吸式厨房油烟机的主要设计特征,对其功能、造型、材质及色彩进行了优化设计,为相关行业进行产品设计提供参考。     

融合模糊德尔菲法与结构方程模型的水冷机箱用户体验满意度研究

为提高产品设计的满意度,衡量产品评价因素对设计的重要性,准确获取用户需求,提升用户体验,提出模糊德尔菲法(Fuzzy Delphi Method, FDM)与结构方程模型(Structural Equation Model, SEM)相结合的评价方法;基于FDM筛选计算机水冷机箱评价指标因素,建立层级评价指标模型,并基于SEM提出假设,创建水冷机箱的用户满意度评价模型,得出标准化回归系数,分析各潜变量对用户满意度的影响,提出设计方案的改进意见。研究表明：该方法可减少设计评价中指标量化的主观性,帮助设计人员确定指标因素的优先级,明确设计重点,提升用户满意度,为产品设计方案的评选提供参考。     

基于INPD与SD的角向磨光机造型设计

针对目前国内市场上角向磨光机趋同化的问题,提出一种新的设计程序方法以开发新市场。将INPD方法作为研究主线,分析现有产品设计定位和SET因素,识别产品机会缺口;深入了解目标用户群体的需求、喜好和经济能力,理解产品机遇;结合SD法对用户需求进行定量分析,建立意象词汇与造型之间的映射关系以指导造型设计。根据设计方案与样本的雷达图比对,验证了产品方案与目标用户需求的一致性,为相关产品的造型设计提供参考。     

基于设计流水线的产品设计过程管理系统

为有效提高产品设计效率、减少设计过程浪费,以及缩短产品上市时间,通过设计过程与制造过程的比较研究,建立了设计流水线中任务、人员、设计知识等对象的语义模型,应用双模式和单模式映射网络辨识各个对象之间以及对象内部的相互关系;应用模糊聚类方法将有价值的设计活动进行组合,以便=F设计流水线的建立和重用;针对设计过程的不确定性、迭代性和唯一性特点,建立了设计流水线的多模式线平衡模型,并提出了基于复杂网络的设计流水线瓶颈识别方法。结合某企业实际需求,建立了设计流水线的原型系统,验证了该方法的可行性。     

基于MES和CAPP的动态质量可追溯系统

为了实现产品质量在制造执行层面的动态追踪和溯源,提出了一种基于制造执行系统和计算机辅助工艺设计的动态质量可追溯模式。通过分析制造执行系统中质量数据的自动采集、分析流程以及计算机辅助工艺设计过程数据,给出了制造执行系统与工艺设计过程的动态集成框架;分析了基于集成平台的动态质量追溯数据流,建立了动态质量追溯系统的运行模式和体系结构。以发动机点火系统为例,开发了集成动态质量可追溯系统原型,实现了质量信息的并行实时追踪与控制,使得潜在工艺设计缺陷和制造执行系统故障得以有效控制与纠正,为企业构建了基于工艺设计-制造执行模式的动态质量控制平台。     

基于场景分析的家用智能垃圾桶设计研究

为深入挖掘产品设计中用户的真实需求,提出一种基于场景分析的需求分析方法.将家用智能垃圾桶的设计过程划分为客观场景、期望场景及虚拟场景3个阶段.在客观场景阶段,现场观察用户的使用流程,提炼场景分区及其属性,结合层次分析法计算各场景权重;在期望场景阶段,以客观场景的分析结果为基础,运用用户体验层级图构建期望场景,并归纳为需求指标,通过灰色关联分析法计算需求重要度,明确设计方向;在虚拟场景阶段,基于需求重要度对家用智能垃圾桶进行设计并构建虚拟场景,对最终方案进行模糊综合评价,得出满意度评价结论.通过智能垃圾桶设计实例深入挖掘用户需求,验证了以场景分析为基础的方法具有可行性与有效性,为其他产品设计需求分析提供参考.     

基于角色构建法的卫浴产品设计研究

用户是工业设计的核心内容,以卫浴产品设计为例,运用交互设计中的人物角色构建法,确定了用户的特征及对产品的使用目标、动机、行为和观点,并通过用户分析设计出系列产品,以满足用户对产品的特定需求,提高产品设计的成功率.     

基于用户体验的电动工具创新设计

基于用户体验的产品创新设计是设计理论发展的新方向,也是用户体验设计在产品设计领域的扩展。通过用户体验与产品创新设计的理论分析,结合电动工具产品的特征,提出了电动工具产品创新设计方法,包括产品用户研究、任务分析、原型设计和测试评估4个阶段。其中,任务分析、构建用户任务模型是电动工具创新设计的核心环节。以曲线锯为例进行创新设计,证明该设计方法切实可行。     

基于QFD-NSGA-Ⅱ-TOPSIS的采茶机设计

为改进现有采茶机设计，提升用户满意度，构建了融合QFD,NAGS-Ⅱ及TOPSIS方法的产品设计模型，使用户全程参与到产品设计过程中。通过分析用户需求，得到用户需求权重，并基于采茶机的技术特性和零部件结构，得到产品设计重点。以用户对零部件的打分和零部件成本为依据构建优化模型，对设计方案进行优化设计。通过对方案进行评价，筛选出最优设计方案。采茶机设计实例验证了模型的有效性，可为其他农机产品设计提供参考。     

面向平台创新的阀门产品快速设计流程研究

为解决大型阀门产品的快速设计问题,基于大规模定制的设计特点,提出了一个基于产品平台的快速设计流程模型.阐述了大型阀门产品设计的实现过程,重点解决阀门产品平台设计、阀门配置模型设计和配置资源库的建立等问题.从平台创新的特点出发,基于功能基和模块化分析,建立了三偏碟阀产品族子集的功能结构视图和配置模型.最后,给出了原型系统实现的功能和具体应用实例.