数字孪生驱动的工业产品CMF设计服务模型构建与应用

为提升工业产品颜色、材料、表面处理(CMF)创新设计的效率和成功率,解决现有CMF创新设计过程中存在的设计知识获取效率低下、知识管理体系不完善、产品与设计一致性较弱等问题,立足于用户感性需求,引入数字孪生概念,借鉴数字孪生五维模型构建的理论与方法,针对性地构建基于数字孪生数据模式的工业产品CMF设计服务模型框架;从知识推送角度出发,以数据聚类重组理论为基础理解产品CMF语义库的组织结构和动态性,识别并预测产品CMF语义库中的意象方案与优选方案组合,作为析出知识供设计师规划设计活动。以一款虚拟现实眼镜的CMF创新设计为例,基于产品语义理论开发智能CMF设计引擎,利用析出知识简化设计复杂度并优化设计方案,有效验证了数字孪生驱动的工业产品CMF设计服务模型对设计的辅助作用。     

基于多层次灰色综合评价法的工业设计方案优选决策模型及其应用

为辅助企业在产品设计方案评估阶段进行合理地决策,减少设计的盲目性和主观性,基于多层 次灰色综合评价法构建了工业产品设计方案优选决策模型。在评价流程中,首先依据层次分析法(AHP)与熵权 法通过定性、定量分析,合理地进行评价指标权重系数的确定。其次,采用灰色关联度分析法对各设计方案进 行灰色加权关联度的计算,确定其排序,并依据结果完成对设计方案的综合评价与优选工作。基于该模型完成 了对某款多旋翼无人机的 5 个设计方案的优先级排序,并将结果依据熵权 TOPSIS 法进行验证,以证明其可行 性。最后,基于指标权重与方案得分完成了对优选方案的优化,并对方案进行三维建模视觉化展示,有效地表 明了基于多层次灰色综合评价法的无人机产品评价优选决策模型的设计辅助作用。     

用户集群驱动的适老化产品优化策略研究

目的 为解决用户诉求表述模糊所导致的需求获取不足、设计决策复杂难定等问题对适老化产品及应用服务推广的阻碍,最大程度提升用户体验满意度,提出一种用户集群评价驱动的短周期、高效率的感性设计方法。方法 引入评价信息对目标用户集群的需求进行精准而真实地深层挖掘,结合TextRank算法量化感性描述文本,构建评价指标体系;充分借助犹豫模糊决策算法构建方案评价模型(I-HFCJM),计算各产品评价指标得分函数值对样本产品优劣予以可视化分析,以现有产品的可借鉴点与注意问题为依据指导产品改进设计。结论 以老年家用制氧机改进设计为例,计算改进方案同样本产品的综合权重并进行优劣排序,验证了该方法的有效性,为老年家用制氧机及其他适老化产品设计开发提供了改进策略。     

基于用户特征分类的产品设计优先级配置研究

目的 为合理界定产品合用性需求偏好及其优先程度以针对性提高用户产品合用性体验,提出一种基于用户特征分类的产品设计优先级配置方法。方法 将Pearson相关系数融入有限理性假说模型中对用户群体进行特征分类,根据Pearson相关系数筛选用户需求与行为背离现象影响因素,并作为特征用户的划分依据。以层次分析法（AHP）为主,从产品属性、符号要素和人机因素3个维度构建产品合用性评估分析系统,对产品特征要素进行量化分析,探求不同特征用户对于产品设计要素的优先级,把控特征用户在产品选择及使用过程中表现出的需求走向,以此为据提升产品合用性体验。结论 以疫情期间女性防护用品为例,验证了该方法的有效性,为女用防护服与其他产品的设计开发提供了产品设计优先级配置方法。     

协同创新团队设计资源优选匹配策略研究

目的 针对面向服务的虚拟协同创新环境下团队成员的优选决策问题,提出一种能力驱动的基于设计资源综合表现信息的优选方法。方法 从设计任务工作流程入手,分析了基于设计能力及任务粒度的设计任务的优化与重组。综合考虑设计资源的个人信息、协同合作能力、利益追求等信息,构建了基于综合表现信息的优选指标体系及资源与任务的匹配模型,采用综合线性计算的方式进行最优解的求解。结果 将该方法应用于某拖拉机的CMF设计开发任务的资源优选中,验证了所提方法的可行性和有效性。结论 能力驱动的基于资源综合表现信息的优选与匹配策略,可有效地发挥资源的优势,并提高匹配的科学性。