产品方案设计国内外研究现状

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产品方案设计的研究现状目前，计算机辅助产品设计已经在很多方面得到了应用，例如辅助计算、设计绘图、加工制造、生产规划等，都取得了一定的成就。但计算机辅助产品方案设计的研究还处于起步阶段，目前，对产品方案设计的研究基本是大学里的论文和一些工业经验，并且这些计算机辅助方案设计只是应用在一些特定类型的产品设计的问题上。迄今为止，国内外学者进行产品方案设计的方法主要有四种：66768

（1）系统化设计方法。系统化设计方法是将系统看作一个整体系统，运用系统工程的方法对系统进行分析和综合。系统化设计方法是德国学者Pahl和Beitz于七十年代提出的。他们以系统论为基础，制订出了设计的一般模式，主张设计工作应该具有层次性和条理性[1]。系统化设计方法的模型如图2所示。

系统化设计方法的模型

（2）结构模块化设计方法。有学者提出：定义设计任务时应以功能化的产品结构为基础，引用已存在的产品解（如通用零件部件等）来描述设计任务，即分解任务时就考虑每一个分任务是否存在对应的产品解，这样，就可以在早期阶段消除可能存在的矛盾，减少不必要的设计，提高设计的效率和可靠性，降低新产品的成本[1]。特别是在专用机械产品的设计中，由于多数功能都可以使用已有的产品解，所以，结构模块化设计方法比较适用于专用机械产品的方案设计。

（3）基于产品特征知识的设计方法。一般产品方案设计难以通过纯数学理论进行推导、建立数学模型，而是通过对产品特征的描述，利用专家的知识和经验进行设计、推理和决策，这种方法是利用计算机能够识别的语言描述产品特征和该领域专家的设计经验，从而建立相应的领域知识库和推理机，然后再利用知识库和推理机来进行产品方案的计算机辅助设计[1]。

（4）智能化设计方法。这种方法主要是以设计方法学的理论为基础，借助三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体和超媒体工具，进行产品开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构[1]。论文网

2 产品方案设计系统的研究现状

目前，国内外已经研究与开发出多种产品方案设计系统，但由于系统的着眼点不同，从而系统设计的指导思想也不同[2]。表1对目前国内外已有的产品方案设计系统进行了简要介绍。

表1 国内外产品方案设计系统

由表1对国内外已有产品方案设计系统的介绍可以看出，产品方案设计系统已经得到了很大程度的发展，本文的重点工作是研究产品总体方案设计系统。产品总体方案设计系统最大的特点是完成产品部件方案设计系统的集成，有时用户并不需要对产品的所有部件进行设计，而只需进行某一部件的方案设计，产品总体方案设计系统将满足用户的这一需求，并对设计方案进行管理。