论文工业设计中基于本体的产品族设计DNA是关于工业设计方面的论文题目、论文提纲、工业设计论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
摘 要：随着我国经济发展水平的不断提高,工业生产与设计不断进步,为了使工业生产需求得到满足,需要考虑工业设计中的方案设定与生成问题,本文基于本体产品族的DNA设计研究,提出一种全新的知识模型与产品族的设计模型.通过分析变异的流程与规律,将开发与设计的效率提高,构建更全面的产品族DNA设计理论.
关键词：工业设计；本体产品族；DNA
本体是相对客观存在而产生的一种说明,包含了对象属性以及内存对象,还有它们之间产生的密切联系以及逻辑描述,能够使用知识与交流集合表示这一领域.在产品设计上,本体论集中体现在产品模型构建以及知识模型构建上.本文从工业设计角度将产品族与本体论有效结合,深刻表现出产品族设计DNA表现出的变异规律.
1工业设计本体论与产品族设计DNA
1.1工业设计本体论
工业设计的目的是将复杂的产品关系以集合的形式表示出来,使人们明确其中存在的交互关系,而这种关系需要依靠产品外观、颜色以及材质、味道决定,物理属性以及社会、文化等因素都会影响到它们的关系.此外,产品受用的人群在知识、情感以及期望上也是依赖的对象.由此,设计师通常需要依据设计任务对设计对象进行分析,从情感以及知识、意象等角度将内在需求转换为一种独有的产品形式,然后再通过评价设计,使方案设计最终演变为产品.
图1 知识流工业本体论体系
1.2产品族设计DNA
DNA原本指染色体的一种化学成分,表示着亲子之间的相似性,并携带者遗传信息,这些都是分子的组成特征.工业设计中,各种产品的开发是动态变化的过程,也体现出变异性征,所有产品之间都存在密切联系,但又有一些差异性.越是典型的产品,结构的稳定性就越强,一旦进行复制或者转移,就会出现变异,最终出现优化或者淘汰.
定义一：将任意一个产品设定为A,使用PA表示DNA中的产品族,而产品则用表示,即, （1）
上述公式中,产品族为PA,而m则表示集合p的构成.
定义二：设定任意一个产品p,即, （2）
公式中,P由不同层面的n个部件集合构成.
2本体产品族设计DNA研究流程
2.1产品族设计DNA本体层
对用户需集与整理,筛选出有价值、个性化需求,通过映射与分类产品,划分产品结构,对用户需求进行转换,使提取的用户需求能够与设计标准相适应,这样才能使产品分类更加有效；采取模块—原理—结构关系—产品族构建这样一个流程将产品族的DNA特征提取出来；应用推理求解技术将动态变化参数提取出来,将设计参数确定下来,使参数变化控制在规定范围内,减少参数误差.
2.2知识库
显性与隐性是DNA的一种形状表现,在此基础上延伸出的显性知识与隐性知识成为产品族设计中的两个重要表现.文字、图像以及声音、色彩描述会让人对产品有直观认识,这是显性知识作用,而通过知识分类与管理能够有效对这些内容进行整理,还能将搜索以及访问推理的入口设置出来,而人们访问数据库更加便捷；专家辨别以及对技术深度剖析得出的结论或者通过直觉得出的判断是隐性知识的表现.用户不仅对产品外在组成较为关心,还对产品演化出各种功能较为注重,在一定程度上使内心情感需求与体验需求得以满足.由此,在构建数据库过程中需要对情感与用户间关系有所了解.
产品平台.在产品族设计DNA中需要依靠两个层面支持,知识库层与本体层,同时也是产品族设计中心.平台构建不仅能够使产品设计更加有规则,还能在原有产品基础上衍生出更加有价值的产品,供管理人员以及设计人员参考；将产品设计约束构建出来,使产品在加工以及安装体现用户需.
应用层.应用层是构建配置模型在应用上的主体,结合不同产品构建出不同配置模型,其中包括产品族构成的本体,涉及产品组成与结构.比如,水泵在设计制作过程中重点设计排水法兰、吸入法兰以及柱塞、液缸体等,只有充分设计这些小组建,才能产生一个完整的本体.但是在不同产品本体配置上存在差异性,也使产品族相关类型产品更加具有个性化.
3关键技术应用
3.1提取产品族设计DNA
提取DNA是首要步骤,也是整个设计流程的关键.产品族设计比起其他的设计更具有复杂性,并且需要基于不同产品划分不同的设计方法.而从工业设计角度看,可以将产品结构、原理以及材料色彩作为产品的基本组成,再对这些要素进行细分；零部件、各种元件可当成结构层次中组成元素.
3.2产品族建模技术
通常来说,通过建模进行设计会使设计更加直观,也更加贴近用户需求,先将应用领域确定下来,从该领域中将个性需求与共性需求作为设计的出发点或者立足点,使设计标准与要求得到满足,还能使设计族的配置关系体现出来.由此,在本体产品族建模时,需要先明确设计产品的概念、特征以及相关知识,区分形式化与显示化,这样做的目的就是更好的整合与划分产品族设计相关知识,为设计提供思路,还要对各种类型的知识构件、几何或者非几何知识科学表示出来,对众多产品的驱动方法、应用方法以及设计意象进行考虑,进而得出产品制造的要求,使知识表达更加符合层次需求与动态化需求,使知识得以延伸到更深层次中.本体产品族的建模中本体表达方法是关键,还要使其与CAD建模充分适应,满足两种建模机制要求,一方面能够更好的表达出知识的有效性与一致性,还能让CAD系统应用更加有理有据,打造出更加直观、立体的三维界面.
3.3产品族设计DNA推理求解技术
工业产品设计大多都是基于经验与知识进行的,并且都需要依赖完整的数学表达式或者模型表示,但是不能使用同一个模型或者设计方法表示出相同的问题,在推理上体现出更明显的差异性.鉴于工业产品设计表现出的差异性与重复性,也使数据的约束层与约束性质趋于多样化.通过推理求解产品族设计DNA能够让一切复杂的问题变得更加有条例,形成一个更加特色鲜明的设计风格,提取新的设计因子与代亲产品族上有更强的延续性.
如今,CAD系统成为了推理求解的关键技术,在神经网络后者遗传算法的推理上应用CAD将更加容易,还能依据实例进行演算推理,这样使实例推理变为一种差异性不明显的推理工具,还可以通过数据库的访问让相同的问题得到不同的解决办法.
4结语
本文主要从工业设计角度对基于本体产品族设计DNA的方法进行了分析,结合工业设计本体论的基本方法对设计流程进行了描述,介绍了几点关键技术的应用方法,可见,在工业设计领域利用产品族本体知识对产品结构以及特征进行表示,借鉴DNA遗传与变异理论,配合使用计算机辅助技术,使工业产品设计更加直观、具体、科学,推动工业产品研发与设计技术的进步.
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总结:本论文为免费优秀的关于工业设计论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
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