产品概念设计的研究现状
产品概念设计必须以某种设计方法学的基本理论为指导,将概念设计方案的建模作为研究的重点,即如何运用适当的方法恰当地表达、描述和操作概念设计的过程,从而确保概念产品的特征和功能能够满足用户需求,充分体现设计者的设计思维和概念设计的创新之处。目前,概念设计方法成为了国内外诸多学者研究的重点内容,并取得了一定的研究成果。
(一)国外产品概念设计的研究现状
1.Sieger等人提出的系统设计法,其核心是运用系统工程的理论和方法分析产品设计的过程,是一种适用性较强的概念设计方法。
2.N.P.Suh提出的公理化设计方法,将概念设计过程分为顾客域、物理域、功能域、过程域四个领域的映射,并分别对应客户属性、设计参数、功能要求、过程变量等相关矢量。
3.Umeda等人提出键合图法,先利用行为描述表达产品的功能要求,而后使用键合图建模产品行为,最后通过行为图和匹配物理元件生成多个设计方案。
4.Ulrich提出基于规则配置的键合图元件,主要通过设计要求输入和输出参数的微分关系式,构建微分关系网络,进而产生概念设计方案。
5.J.S.Gero等人提出FBS模型,将概念设计信息进行分层抽象,按照功能、行为和结构的不同抽象层次中的信息生成概念设计方案,同时FBS模型也可用于求解概念设计中关于功能、行为和结构的相关问题。
(二)国内产品概念设计的研究现状
1.中国科学技术大学的李萌提出运用TRIZ和DEA进行产品概念设计的方法。该方法运用TRIZ揭示客户需求分析创新问题的实质,获取多种创新方案,并通过DEA评价这些创新方案,最终得到最优化的概念设计方案。
2.上海交通大学的孔凡国和邹慧君提出基于功能、行为、结构三层次的概念设计方法模型,使推理与知识表达相结合,进而产生不同层次的创新解。孔凡国和邹慧君在理论和方法研究的基础上,研发了MCIDISS(机械产品方案创新设计智能支持系统)。
3.华中理工大学的周济基于实例研究产品概念设计系统,并将其应用于再设计问题和实例检索与重用上,取得了良好的应用效果。
4.其他学者的研究:毛权提出基于实例原型的概念设计模型;应保胜提出实例推理与规则推理相结合的概念设计模型;潘云鹤提出综合推理模型等。