基于本体的概念设计产品信息模型研究

分析了基于本体的概念设计功能-行为-结构框架,对概念设计产品信息模型进行了研究,提出了在结构层引入装配特征描述机构间装配设计信息,为概念设计阶段的产品结构信息传递到后续的设计阶段提供有效支持;并以提高概念设计与后续设计阶段的产品信息共享与重用为目的,构建基于本体的概念设计产品信息模型。最后以机械手的概念设计为例,验证基于本体的概念设计产品信息模型的有效性。     

模块化数控机床概念设计的研究

通过对数控机床设计开发过程的分析，提出了模块化数控机床概念设计系统模型，该模型分为功能域，结构域及评价域三个子模型。文中用广义映射的方法实现了从功能域到结构域的映射过程。相应于概念设计中设计对象模型的演变过程，广义映射分为三层映射，建立三种模型，完成从设计需求到产品功能结构，结构布局方案和模块化结构方案的设计过程。     

XML相关技术在基于公理化设计的概念设计产品模型中的研究

提出用XML相关技术解决了基于公理化设计的概念设计产品模型的实现、产品开发过程中的约束及其应用框架问题。借助XML Schema给出了相应的产品模型和产品开发过程中的约束；应用XML技术实现了产品的域结构模板；研究并实现了产品模型的应用框架。最后将所述的应用框架应用到工业缝纫机概念设计工具中来指导概念设计过程。     

基于多色集合的产品概念设计建模与方案优选方法研究

针对目前概念设计产品求解方法的不足,采用多色集合理论建立概念设计产品信息模型,实现概念设计产品模型的形式化表达。利用多色集合统一颜色与个人颜色等概念,建立产品模型中表达约束关系的布尔围道矩阵,实现从用户需求到不同产品方案组合的推理过程。针对概念设计方案优选问题,采用模糊理论将方案评价信息量化,利用层次分析法确定评价指标权重,提出一种基于模糊层次分析法和遗传算法的方案优选方法。以隔振系统概念设计为例,验证了文中概念设计产品信息建模和方案评价优选方法的有效性。     

多色集合与模糊遗传算法的机械产品概念设计研究

针对机械产品概念设计中的优化问题,提出了基于多色集合与模糊遗传算法相结合的方案推理及优化方法。首先运用多色集合理论,建立了描述复杂结构机械产品各组成元素间的层次结构和复杂约束关系的信息模型,以进行有效的方案推理。然后,将多色集合推理模型与模糊遗传算法相结合,实现了方案的评价及优化方案的搜索。以工业机械手的概念设计为例对该方法进行了验证,结果表明,该方法能有效地实现概念设计过程中的方案推理及优化,为复杂机械产品概念设计提供了一定的理论基础。     

基于TRIZ理论的产品创新设计

运用TRIZ原理就能创造性地消除产品设计中参数间的潜在矛盾冲突。本文归纳了基于TRIZ的概念设计过程模型，总结了基于TRIZ的概念设计思想方法与设计实践中的操作程序。结合实例，运用矛盾矩阵查找创新原理，完成新产品的概念设计。     

机械产品概念设计的研究与发展趋势

创新是产品概念设计的本质特性,其成为现代设计方法学研究的重点。文章从设计的本质过程、产品信息建模、推理技术、系统开发等角度系统地分析了概念设计研究的内容,针对概念设计研究中存在的问题,指出概念设计研究的发展趋势。     

计算辅助概念设计支持技术研究

概念设计是设计中最重要的阶段之一，在概念设计阶段将完成从功能到功能原理解的映射过程，包含了设计中的大部分重要决策问题。在把用户需求转化为总功能后，要对总功能进行ｚｉｇｚａｇｇｉｎｇ分解，直到不能分解为止，在这个过程中使用设计目录方法对子功能求解，获得相应的功能原理解，最后进行综合获得概念设计原理方案。文中在这个过程模型的基础上研究了面向计算机的概念设计模型、设计目录方法和概念设计过程模型，为计算机     

基于过程的分布式协同设计系统研究

建立了一个基于整个产品设计过程的分布式协同设计模型.这个模型以设计矩阵-黑板为基础,提供一个实时协同工作环境,并集成不同的设计工具,能支持不同地理位置、不同学科的设计人员共同完成整个设计过程的活动和任务,能获取、共享及重用设计数据,有助于设计人员在概念设计阶段进行创新思维.一个设计示例来验证模型的实用性.     

基于知识的注塑模概念设计研究

注塑模设计具有很大的经验性，开发基于知识的注塑模概念设计系统具有很重要的意义。基于知识推理的关键是制品信息的确定、知识的获取和表达，提出了以注塑制品设计信息为设计前提的基于知识的注塑模概念设计系统，建立了注塑制品的信息模型与模具结构信息模型，论述了知识的分类及表示方法，并给出了求解策略。     

基于产品系谱的概念结构多方案设计方法

将生命现象中的系谱理论引入产品概念结构设计中,提出了基于产品系谱的概念结构多方案设计方法.根据产品从定量到定性的进化逻辑,得出不同概念结构之间的结构联系,表达为进化谱系,建立了产品系谱的描述模型,为实现概念设计的智能化提供了统一的功能同构模型;根据产品从定性到定量的演化逻辑,提出了基于系谱的产品结构设计策略,通过系谱单元之间的关系网络,可以得到多个变异设计方案,为产品的创新设计提供支持.最后,设计实例验证了所提出的基于系谱的概念结构多方案设计方法在产品设计中的成功应用.     

Conceptual manufacturing system design based on early product information

This paper presents a new approach for the conceptual design of manufacturing systems based on early product information supported by model-based systems engineering. The approach consists of three parts: First, an integrated process model for product design and manufacturing systems planning, second, a systematic method for the conceptual design of manufacturing systems based on early product information, and third, a modelling approach based on a common design language for the collaboration between product design and manufacturing systems planning. The proposed approach is validated using an example from the automotive industry.     

面向并行工程的产品设计综合评价的系统研究

产品设计综合评价是实施并行设计的关键技术之一.文章基于产品设计综合评价的系统模型,论述了系统的体系结构、构成和主要功能模块,以实现在产品设计的不同阶段、不同层次上对产品设计进行多角度的评价,以辅助设计决策人员作出决策.并针对方案评价的体系结构和实施进行了深入的讨论.最后以减速器设计方案评价为例,在PC环境下进行了功能实现.该系统为实现面向产品整个生命周期的并行产品开发提供了强有力的支持.     

面向广义模块化设计/制造的产品族动态模型研究

通过分析面向产品快速响应设计/制造的产品模型的特点,根据公理化设计理论,构建了面向广义模块化设计的产品族动态模型。通过对产品设计/制造过程的分析,分别建立了基于广义模块化的概念设计子模型、基于功能-结构映射的结构设计子模型和基于特征的柔性模块定义子模型,三者结合,满足了产品全生命周期各个阶段对信息的需求。     

A Hierarchical Co-Evolutionary Approach to Conceptual Design

Conceptual design is a key early activity of product development. Limited understanding of conceptual design process and lack of quantitative information at this stage of design pose difficulties on effective support for concept generation and evaluation. In this paper, a hierarchical co-evolutionary approach is proposed to support conceptual design. In this approach, higher-level functions are decomposed based on a set of grammar rules, and mappings between functions and their solutions, or means, are realized through a co-evolutionary computing process. The paper describes the details of the approach. An example of designing a mechanical personal transporter is presented to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.     

基于知识的产品概念设计支持系统研究

从产品开发的视角,分析计算机辅助概念设计的过程.结合基于知识的工程环境(KBE),研究知识驱动概念设计的方法,以捕捉更多的设计意图,增加非几何的工程设计能力.探讨基于知识的产品概念设计支持系统的体系结构,并研究其实现的关键技术-知识的表示与获取和设计仿真与评价等.研制支持产品概念设计的原型系统,并通过减速器产品开发示例予以验证.     

基于知识的模块化柔性生产线快速设计系统

针对面向用户的模块化柔性生产线方案特点，研究开发了基于知识的快速设计系统，建立了基于知识的模块化柔性生产线的设计模型，实现了产品数据、多领域知识表达、产品结构和评价模型统一表达，最后，通过对所开发的原型系统详细分析了系统的构成和运行过程。