面向開放式創(chuàng)新的產(chǎn)品集成設(shè)計(jì)理論與方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)全球化的日益加深，激烈的國際市場競爭對(duì)技術(shù)產(chǎn)品的競爭力和創(chuàng)新性提出了更高的要求。如今，企業(yè)僅依靠自身內(nèi)部的資源進(jìn)行高成本的創(chuàng)新活動(dòng)，已經(jīng)難以適應(yīng)快速發(fā)展的市場需求和日益激烈的市場競爭。在這種背景下，創(chuàng)新模式正在經(jīng)歷一場從傳統(tǒng)的封閉式創(chuàng)新逐漸向互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開放式創(chuàng)新進(jìn)行轉(zhuǎn)變。本文以面向開放式創(chuàng)新的產(chǎn)品集成設(shè)計(jì)理論與方法為主題，探討在開放式創(chuàng)新模式下產(chǎn)品集成設(shè)計(jì)中的若干問題，取得了一些創(chuàng)新性的研究成果，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面:

2、>　　一、建立了以“知識(shí)集成”為視角的產(chǎn)品集成設(shè)計(jì)理論。在以五個(gè)不同的視角分析了集成設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，論述了設(shè)計(jì)科學(xué)的四個(gè)基本定律:(1)設(shè)計(jì)以已有知識(shí)為基礎(chǔ)定律;(2)設(shè)計(jì)知識(shí)的不完整性定律;(3)設(shè)計(jì)以新知識(shí)獲取為中心定律;(4)設(shè)計(jì)知識(shí)的競爭性定律。以設(shè)計(jì)科學(xué)的四個(gè)基本定律為理論依據(jù)，提出以“知識(shí)集成”為視角的矩陣式產(chǎn)品集成設(shè)計(jì)理論框架，并建立了以“新知識(shí)獲取為中心”的知識(shí)集成設(shè)計(jì)過程模型。該理論模型可以幫助設(shè)計(jì)

3、師在更高的抽象層次上理解集成設(shè)計(jì)過程，從而提高設(shè)計(jì)師對(duì)集成設(shè)計(jì)過程的認(rèn)知，該模型也是本文后續(xù)章節(jié)的理論基礎(chǔ)。
　　二、提出基于智能規(guī)劃的概念設(shè)計(jì)集成方法。從人工智能領(lǐng)域中的智能規(guī)劃過程與概念設(shè)計(jì)過程的相似性得到啟發(fā)，提出了基于智能規(guī)劃的概念設(shè)計(jì)集成方法。明晰了概念設(shè)計(jì)中的功能、系統(tǒng)、功能知識(shí)、以及功能知識(shí)集成等基本概念。在智能規(guī)劃理論的基礎(chǔ)上，借助狀態(tài)-動(dòng)作的設(shè)計(jì)狀態(tài)和動(dòng)作功能的知識(shí)表達(dá)方法，提出了一種啟發(fā)式的功能知識(shí)集成方法以此

4、來支持創(chuàng)新設(shè)計(jì)。該方法基于規(guī)劃圖技術(shù)，將概念設(shè)計(jì)過程分為兩個(gè)階段，即設(shè)計(jì)規(guī)劃階段和設(shè)計(jì)組合階段。通過海浪發(fā)電照明系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)為例表明:該方法能夠幫助設(shè)計(jì)師在多學(xué)科的解空間內(nèi)找到更多可行的創(chuàng)新解提供了可能，從而提高了計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)的集成創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
　　三、提出基于狀態(tài)方程的行為知識(shí)集成設(shè)計(jì)框架與在線知識(shí)服務(wù)研究。基于系統(tǒng)狀態(tài)空間法，提出了行為知識(shí)集成設(shè)計(jì)框架及其求解技術(shù)?；诳蚣蹻rame的知識(shí)表示方法作為知識(shí)服務(wù)接口

5、，開發(fā)了兩個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的知識(shí)服務(wù)組件:知識(shí)服務(wù)發(fā)布組件和知識(shí)服務(wù)消費(fèi)組件。以內(nèi)燃機(jī)活塞二階運(yùn)動(dòng)與摩擦學(xué)行為仿真計(jì)算過程為例，說明系統(tǒng)行為知識(shí)集成設(shè)計(jì)和知識(shí)服務(wù)過程。通過這兩個(gè)組件實(shí)現(xiàn)對(duì)其計(jì)算過程進(jìn)行服務(wù)封裝、發(fā)布和調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)服務(wù)提供方和知識(shí)服務(wù)消費(fèi)方在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行知識(shí)服務(wù)全過程。
　　四、集成創(chuàng)新設(shè)計(jì)資源環(huán)境的構(gòu)建與實(shí)踐。將上述集成設(shè)計(jì)理論與方法與企業(yè)項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，構(gòu)建了集成創(chuàng)新設(shè)計(jì)資源環(huán)境示范工程，開發(fā)了基于互聯(lián)網(wǎng)的分