计算机辅助创新技术(CAI)在产品设计过程中的应用研究VIP免费

第1页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共9页计算机辅助创新技术（CAI）在产品设计过程中的应用研究摘要：详细介绍了产品的设计过程，概念设计在产品设计中的地位和特点，重点介绍了辅助创新（CAI）技术在概念设计中的应用范围，提出概念设计中的产品创新归结为功能、原理、布局、形状以及结构等五个方面的创新。关键词：产品设计过程、概念设计、计算机辅助创新、发明问题解决理论0前言面对二十一世纪产品竞争日益加剧的挑战，世界各国普遍重视提高产品和工艺开发的水平，不断提升企业的核心竞争力；随着工业生产的发展，设备和产品的功能与结构日趋复杂，产品更新换代也越来越快，新产品和新工艺开发在整个企业生命周期内占有越来越重要的位置。计算机辅助创新（ComputerAidedInnovation）是新产品开发中的一项关键基础技术，它是以近年来在欧美国家迅速发展的发明创造方法学(TRIZ)研究为基础，结合现代设计方法学、计算机技术、本体论等多领域科学知识综合而成的创新技术。能够充分挖掘人才与知识的潜力与价值，提高人才及企业的创新能力，缩短设计周期，提高研发效率，提高产品的创新能力，为企业创造巨大的经济价值。1产品设计过程产品设计过程没有统一而严格的定义，国内外已有很多的论述，主要是由于对产品设计过程的理解不同，或者说是由于对设计的内涵认识不同和对设计的理论理解不同。一般认为，产品设计过程是一个由综合到分析的反复迭代过程，从设计任务出发，把产品设计分为需求获得、需求分析、方案设计、结构设计和详细设计五个阶段，把需求分析环节、方案设计环节和部分结构设计环节规划到概念设计阶段，而这几个环节相互独立又彼此紧密相关，如图1所示。第2页共9页第1页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共9页图1产品设计过程几个环节需求分析是新产品开发过程中的一个前期过程，通过对企业需求、用户需求和技术需求三大方面进行分析，确定新产品的开发方向和具体要求。设计人员在需求分析的基础上，进一步提取需求信息中有用的设计参数、技术要求及产品约束，在概念设计过程中根据这些设计参数、技术要求及产品约束形成概念产品。在产品的结构设计和详细设计阶段将概念产品的技术参数进一步具体化，并确定其生产要求、加工精度及工艺流程等。2概念设计在产品设计中的地位产品设计的目的是创新产品，满足市场需要和占领更大市场。产品设计本身是创造性的劳动，设计的本质是创新。因此，创新设计是增加产品竞争力的根本途径。在产品设计的环节中，产品的概念设计是产品设计过程中最重要、最复杂，同时又是最活跃、最具创造性的设计阶段，产品的创新及其所具有的竞争能力，基本上也是在这个设计阶段被确定下来的。在概念设计阶段，产品各要素处于一种抽象、模糊的离散状态。这种状态既导致了设计的复杂性，又导致了产品的可塑性，为设计师提供了一个广阔的设计思维空间。而到设计后期或制造阶段，则要考虑到各种客观情形，如产品的材料、工艺、成本等，大大约束了创第3页共9页第2页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共9页意思维的发挥，使得产品的创新难以得到体现。因此，概念设计是产品开发过程中最具创造性的阶段，好的概念设计可以为产品走向市场奠定良好的基础。概念设计是产品整个设计过程中一个非常重要的阶段。这一阶段的工作高度地体现了设计的艺术性、创造性、综合性以及设计师的经验性。实践表明，一旦概念设计被确定，产品设计的60％－70％也就被确定了，主要包含产品全生命周期的成本、产品的质量和性能等，然而，概念设计阶段所花费的成本和时间在总的开发成本和设计周期中占的比例通常都在20％以下。因此，产品的概念设计阶段是产品创新性的关键阶段，对产品创新也主要集中在这一阶段。同时我们也看到，随着以计算机技术为支柱的信息技术的不断发展，世界经济格局发生了巨大变化，逐步形成了一个统一的一体化市场，市场竞争日趋激烈。同时，工业产品由传统的机械产品向信息电子产品方向发展，技术含量不断提高，而社会的消费观...