加工中心 鉆攻中心

前言：

現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計是基于知識的創(chuàng)新 新產(chǎn)品的競爭力在于產(chǎn)品設(shè)計中新知識的含量 作為產(chǎn)品開發(fā)的前端 產(chǎn)品設(shè)計對知識的依賴和應(yīng)用程度較高 由于設(shè)計涉及的領(lǐng)域廣 問題復(fù)雜 決定了設(shè)計過程是一個典型的知識密集型創(chuàng)造活動 如何利用已有知識和獲取新知識進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計成為該領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題 概念設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計中最富創(chuàng)造性 最飽含創(chuàng)意成分的階段 也是知識需求量的階段 主要研究知識的推理方法和知識的基礎(chǔ) 目前 針對大型機(jī)電產(chǎn)品概念設(shè)計的研究大多集中在機(jī)械運(yùn)動 結(jié)構(gòu) 工藝等方面工程師更多關(guān)注設(shè)計底層的通用性設(shè)計知識 如機(jī)構(gòu)學(xué) 并希望通過計算機(jī)實現(xiàn)問題空間到解空間的邏輯推理 大量的創(chuàng)新工作由計算機(jī)代替 雖然設(shè)計層次較深 但缺乏對用戶知識的挖掘 設(shè)計者 人 參與創(chuàng)新的程度低 產(chǎn)品創(chuàng)新在很大程度上是依靠人的智慧 計算機(jī)無法實現(xiàn)豐富的設(shè)計想象 因而設(shè)計出的產(chǎn)品總體創(chuàng)新性降低 文中在研究設(shè)計知識及知識獲取途徑的基礎(chǔ)上 以立式加工中心的外觀概念設(shè)計為例 通過用戶調(diào)研 深度挖掘用戶知識 尤其是隱性知識 將相關(guān)信息翻譯并轉(zhuǎn)化為設(shè)計的目標(biāo) 規(guī)則 約束及指標(biāo)實現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計

設(shè)計知識獲取

知識獲取是指從外部知識源到計算機(jī)內(nèi)部的知識轉(zhuǎn)換過程 其任務(wù)是從專家系統(tǒng)中獲取知識 建立全面 有效的知識庫 而在企業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)中 出于對成本及研發(fā)周期的考慮 這種復(fù)雜專家系統(tǒng)的研制工作一般難以開展 但這并不影響設(shè)計研究人員運(yùn)用知識獲取的思想獲取設(shè)計知識 并進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計在設(shè)計過程中獲取新知識

能夠產(chǎn)生設(shè)計方案的知識都可稱為設(shè)計知識 設(shè)計知識分為顯性和隱性兩種 顯性知識是一種形式化的可被編碼的知識 容易傳遞 主要通過分布式搜索和數(shù)據(jù)挖掘進(jìn)行獲取 而隱性知識是高度個體化和經(jīng)驗化的 難以用語言 文字等形式描述 主要通過手工獲取 半自動獲取和自動獲取 機(jī)器學(xué)習(xí)

近年來 在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中 諸多學(xué)者研究了設(shè)計中的知識獲取 如文獻(xiàn) 研究了網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)控機(jī)床工業(yè)設(shè)計系統(tǒng)的知識獲取方法 研制出數(shù)控機(jī)床側(cè)面輪廓草圖生成器 文獻(xiàn) 提出設(shè)計情境的概念 建立了基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型 開發(fā)了數(shù)控機(jī)床輔助設(shè)計系統(tǒng) 文獻(xiàn) 提出基于用戶認(rèn)知的產(chǎn)品外觀創(chuàng)新設(shè)計知識模型 并將該模型應(yīng)用于產(chǎn)品案例庫的建立文獻(xiàn) 分別研究了基于問題 方案共進(jìn)模型的設(shè)計知識獲取方法及面向概念設(shè)計過程的隱性知識獲取方法 并開發(fā)了相關(guān)的設(shè)計知識獲取系統(tǒng) 文獻(xiàn) 研究了產(chǎn)品設(shè)計中基于圖解思維的隱性知識表達(dá)方法隱性知識的挖掘是產(chǎn)品創(chuàng)新的核心 隱性知識包含了設(shè)計者的隱性知識和用戶的隱性知識 由于工業(yè)設(shè)計活動在一定程度上與形象思維有關(guān) 設(shè)計者的隱性知識具有一定的模糊性與經(jīng)驗性 而用戶一般不具備專業(yè)化的設(shè)計知識 對設(shè)計的描述也帶有一定的主觀性和模糊性 將隱性知識顯性化是創(chuàng)新設(shè)計的關(guān)鍵