設(shè)計(jì)重用研究綜述

李 博

（長(zhǎng)安大學(xué) 汽車(chē)學(xué)院，陜西 西安 710064）

0 引言

設(shè)計(jì)是產(chǎn)品生命周期的開(kāi)始階段，設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)產(chǎn)品的交貨期、質(zhì)量和成本具有重要的決定作用。美國(guó)國(guó)家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）以及福特（Ford）和勞斯萊斯（Rolls－Royce）公司等的實(shí)踐及多項(xiàng)調(diào)查研究顯示：約占產(chǎn)品總費(fèi)用5%的設(shè)計(jì)過(guò)程決定了約70%～85%的產(chǎn)品質(zhì)量，關(guān)注設(shè)計(jì)過(guò)程能大幅降低產(chǎn)品成本并提升產(chǎn)品的可制造性和可維修性。由此可見(jiàn)，高質(zhì)量、高效率的設(shè)計(jì)過(guò)程是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的重要保證。

為適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境和顧客需求，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率為目標(biāo)的新的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法不斷涌現(xiàn)，如面向大批量定制的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)重用等。面向大批量定制的產(chǎn)品設(shè)計(jì)（Design for Mass Customization，DFMC）是以大批量生產(chǎn)的高速度和低成本，提供定制的個(gè)性化產(chǎn)品和服務(wù)，以達(dá)到快速響應(yīng)客戶需求的目的。產(chǎn)品族設(shè)計(jì)方法是其中的研究熱點(diǎn)，該方法通過(guò)最大化細(xì)分產(chǎn)品間的通用性以實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，同時(shí)滿足顧客群的需求差異，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的范圍經(jīng)濟(jì)。設(shè)計(jì)重用通過(guò)對(duì)以往設(shè)計(jì)知識(shí)、設(shè)計(jì)歷史和設(shè)計(jì)實(shí)例等的重用，達(dá)到提高設(shè)計(jì)效率的目的。與產(chǎn)品族設(shè)計(jì)等面向大批量定制的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法相比，設(shè)計(jì)重用思想的適用性更加廣泛，它不但可用于產(chǎn)品族設(shè)計(jì)，還可用于非產(chǎn)品族的同類(lèi)型產(chǎn)品設(shè)計(jì)，由于同類(lèi)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程在設(shè)計(jì)技術(shù)路線與設(shè)計(jì)方法選擇、設(shè)計(jì)組織模式、設(shè)計(jì)程序、資源配置、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)組織以及角色分配等方面存在極大的相似性，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果和過(guò)程的重用將在很大程度上提高設(shè)計(jì)效率、改進(jìn)設(shè)計(jì)質(zhì)量并優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程。

早在20世紀(jì)五六十年代，在基于計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)重用系統(tǒng)出現(xiàn)之前，零部件分類(lèi)系統(tǒng)的發(fā)展就已經(jīng)開(kāi)始鼓勵(lì)設(shè)計(jì)重用了［1］。1998年在英國(guó)Brunel大學(xué)召開(kāi)了以設(shè)計(jì)重用為主題的工程設(shè)計(jì)國(guó)際會(huì)議，成為設(shè)計(jì)重用研究的一個(gè)里程碑，標(biāo)志著設(shè)計(jì)重用研究在20世紀(jì)末達(dá)到一個(gè)階段性高潮。此后，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都積極開(kāi)展了關(guān)于設(shè)計(jì)重用的研究，產(chǎn)生了許多有意義的成果。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展以及知識(shí)管理等新興學(xué)科的發(fā)展大大拓展了設(shè)計(jì)重用的方法和手段，形成了許多新的設(shè)計(jì)重用理論和方法。

本文在簡(jiǎn)單介紹設(shè)計(jì)重用研究歷史的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于設(shè)計(jì)重用的研究及發(fā)展情況進(jìn)行了綜述，分析總結(jié)并評(píng)述了當(dāng)前主要的設(shè)計(jì)重用研究方向和實(shí)現(xiàn)方法，指出目前設(shè)計(jì)重用研究中存在的問(wèn)題，并有針對(duì)性地提出了未來(lái)研究中應(yīng)該加強(qiáng)的方面。

1 設(shè)計(jì)重用研究方向

1．1 設(shè)計(jì)知識(shí)重用

設(shè)計(jì)知識(shí)重用從知識(shí)管理的角度對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生和積累的關(guān)于產(chǎn)品和過(guò)程的知識(shí)進(jìn)行重用研究。產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)重用主要集中在設(shè)計(jì)知識(shí)的表示、獲取、組織與檢索等方面，如 Han，Shahin等分別對(duì)設(shè)計(jì)概念重用的研究［2－3］；Finger對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)的表示、獲取、組織和檢索的研究［4］；Hicks對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)的獲取、存儲(chǔ)、重用需求的研究［5］；Jensen和Duffy分別對(duì)設(shè)計(jì)信息的索引、檢索、重用的研究［6－7］；Ahmed對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)索引方法的研究［8］；Hunter對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)表示、重用的研究［9］；Andreasen和Shahin等分別對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)的識(shí)別、存儲(chǔ)、檢索、重用、評(píng)價(jià)方法的研究［10－11］；Ishino對(duì)設(shè)計(jì)步驟知識(shí)的獲取和評(píng)價(jià)的研究［12］；Krogstie對(duì)制造知識(shí)在設(shè)計(jì)階段重用的研究［13］；Wu對(duì)形式化知識(shí)的重用和表示方法的研究［14］。國(guó)內(nèi)方面，上海交通大學(xué)李治等研究了設(shè)計(jì)知識(shí)的表示與重用技術(shù)［15］；武漢理工大學(xué)齊元?jiǎng)籴槍?duì)產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)研究了設(shè)計(jì)知識(shí)重用的特點(diǎn)、分類(lèi)和方法，提出了設(shè)計(jì)知識(shí)重用的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)策略［16］；同濟(jì)大學(xué)沈斌等對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的提取、表示與重用進(jìn)行了研究，提出了產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)表達(dá)模型和產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)重用概念模型［17］；四川大學(xué)殷國(guó)富等研究了面向產(chǎn)品全生命周期的文檔管理與重用、制造工藝重用和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)重用［18－19］；大連理工大學(xué)徐毅研究了中小企業(yè)的設(shè)計(jì)知識(shí)重用，提出了零部件設(shè)計(jì)知識(shí)重用方法［20］。

1．2 設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)活動(dòng)記錄

設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)活動(dòng)記錄既包括對(duì)外在設(shè)計(jì)過(guò)程的記錄，也包括伴隨設(shè)計(jì)過(guò)程發(fā)生的內(nèi)在認(rèn)知層面的設(shè)計(jì)理性、設(shè)計(jì)意圖等的記錄，有學(xué)者將這些記錄統(tǒng)稱為設(shè)計(jì)歷史（design history）。對(duì)設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)活動(dòng)記錄的重用研究是指從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的決策支持方面對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程所產(chǎn)生的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和決策過(guò)程信息等的采集、存儲(chǔ)、分析和建模等方面進(jìn)行的研究。Shah和Chen分別對(duì)設(shè)計(jì)歷史的內(nèi)容及其建模進(jìn)行了研究［21－22］。Howard描述了一種擴(kuò)展的基于企業(yè)的研究，以發(fā)現(xiàn)在概念設(shè)計(jì)階段頭腦風(fēng)暴小組討論中的創(chuàng)造性刺激因素，提出一種稱為“清潔器”的方法檢索創(chuàng)造性刺激因素，它以企業(yè)內(nèi)部的信息倉(cāng)庫(kù)為檢索源［23］。熊光楞及其團(tuán)隊(duì)從設(shè)計(jì)歷史的內(nèi)容及建模等方面研究了設(shè)計(jì)重用的支持體系，其中，范文慧認(rèn)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)歷史包括過(guò)程歷史和設(shè)計(jì)意圖［24］；姜華認(rèn)為設(shè)計(jì)歷史是以設(shè)計(jì)過(guò)程為主線的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)決策過(guò)程及其設(shè)計(jì)理性記錄［25］；王昕提出一個(gè)集設(shè)計(jì)意圖、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)軌跡四方面內(nèi)容于一體的設(shè)計(jì)歷史模型（design Intent，design Data，design RAtionale and design Track，IDRAT）［26］；王計(jì)斌認(rèn)為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)歷史包括設(shè)計(jì)歷史和過(guò)程歷史兩方面內(nèi)容［27］；敬石開(kāi)針對(duì)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中多層次的思考活動(dòng)及思維跳轉(zhuǎn)、變更等動(dòng)態(tài)行為，提出設(shè)計(jì)理性模型變換方法［28］；秦飛巍系統(tǒng)總結(jié)了設(shè)計(jì)理性的表示、捕獲、檢索和重用等方面，并對(duì)已有研究成果進(jìn)行了比較分析［29］。

1．3 設(shè)計(jì)重用策略

設(shè)計(jì)重用策略從設(shè)計(jì)重用的概念、特點(diǎn)、方法等方面研究并構(gòu)建了重用的理論框架。Smith等研究了產(chǎn)品創(chuàng)新的再設(shè)計(jì)（redesign）方法，該方法把兩個(gè)及以上的相互區(qū)別的參考設(shè)計(jì)組合成一個(gè)新產(chǎn)品，該過(guò)程所產(chǎn)生的設(shè)計(jì)沖突刺激了創(chuàng)新［30］。王玉、邢淵等研究了設(shè)計(jì)重用策略和框架模型、技術(shù)支持體系以及概念設(shè)計(jì)重用方法［31－32］。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)重用策略和基礎(chǔ)框架方面，研究了設(shè)計(jì)重用的概念，提出了設(shè)計(jì)重用的過(guò)程框架和基本方法，分析了可重用資源的屬性和重用層次、重用空間；在設(shè)計(jì)重用技術(shù)支持體系方面，針對(duì)設(shè)計(jì)重用的技術(shù)需求提出了基于設(shè)計(jì)制品理論的設(shè)計(jì)重用技術(shù)體系以及關(guān)鍵技術(shù)；在概念設(shè)計(jì)重用方面，提出了基于功能—行為—結(jié)構(gòu)框架與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management，PDM）模型集成的概念設(shè)計(jì)重用框架，研究了重用信息的檢索方法。

1．4 面向重用的產(chǎn)品建模

面向重用的產(chǎn)品建模從產(chǎn)品重用的角度出發(fā)建立產(chǎn)品模型，通過(guò)對(duì)全部或部分產(chǎn)品模型進(jìn)行重用達(dá)到設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的目的。面向重用的產(chǎn)品建模研究主要集中在可重用對(duì)象建模、產(chǎn)品模型重用等方面。其中，Costa等研究了知識(shí)重用如何在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中支持敏捷和有效的決策過(guò)程，提出通過(guò)集成了擴(kuò)展知識(shí)模型的產(chǎn)品信息模型（稱為產(chǎn)品等級(jí)模型（Product Range Model，PRM））在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段提供決策支持［33］；張建勛、唐洪英等針對(duì)設(shè)計(jì)重用技術(shù)研究了可重用對(duì)象建模問(wèn)題，提出可重用集成設(shè)計(jì)單元的概念及其建模技術(shù)［34－35］；孫學(xué)軍研究了集成產(chǎn)品模型的構(gòu)建及重用［36］；曾曉松等研究了基于知識(shí)重用的開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)技術(shù)，提出了開(kāi)關(guān)柜整機(jī)及功能元知識(shí)的表示方法［37］。

1．5 面向重用的設(shè)計(jì)過(guò)程建模

從設(shè)計(jì)過(guò)程重用的角度出發(fā)，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程建模提出新的設(shè)計(jì)方法，在已有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)重用和快速設(shè)計(jì)。近幾年的研究如：Yan研究了面向可持續(xù)性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提出一個(gè)可持續(xù)的產(chǎn)品概念化系統(tǒng)（Sustainable Product Conceptualization System，SPCS）［38］。國(guó)內(nèi)主要是浙江大學(xué)張樹(shù)有、譚建榮等學(xué)者及其團(tuán)隊(duì)研究了面向設(shè)計(jì)重用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程建模方法及重用。其中，馮毅雄提出了符號(hào)單元的概念及基于符號(hào)單元重用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程模型，此后，研究了創(chuàng)新產(chǎn)品進(jìn)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，提出了基于語(yǔ)義單元的新產(chǎn)品進(jìn)化設(shè)計(jì)理論和方法［39］；齊峰針對(duì)設(shè)計(jì)資源重用問(wèn)題，提出了設(shè)計(jì)資源的分層多視圖可重用模型并建立了設(shè)計(jì)資源庫(kù)［40］；馬輝研究了產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程重用，建立了基于事物元的設(shè)計(jì)過(guò)程重用模型［41］；樓健人研究了進(jìn)化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品配置問(wèn)題，提出了產(chǎn)品層次可拓配置設(shè)計(jì)方法［42］；鄒純穩(wěn)針對(duì)產(chǎn)品變異設(shè)計(jì)，提出了零件變異物元模型，研究了其可拓性以及對(duì)產(chǎn)品變異設(shè)計(jì)的支持情況［43］；屠立針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)重用提出了基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的知識(shí)模板概念，研究了知識(shí)模板的建模和基于該模板的設(shè)計(jì)知識(shí)的重用方法［44］。

1．6 設(shè)計(jì)重用研究五個(gè)方向之間的關(guān)系

綜上所述，設(shè)計(jì)重用研究的五個(gè)方向分別從五個(gè)不同角度對(duì)設(shè)計(jì)重用的理論、方法和關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行研究。其中：設(shè)計(jì)知識(shí)重用研究了通過(guò)知識(shí)重用提高設(shè)計(jì)效率的方法和技術(shù)；設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)活動(dòng)記錄從決策支持角度研究產(chǎn)品及其零部件信息以及設(shè)計(jì)過(guò)程信息如何支持設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)重用策略研究了設(shè)計(jì)重用的理論和基本框架；面向重用的產(chǎn)品建模和設(shè)計(jì)過(guò)程建模分別針對(duì)設(shè)計(jì)重用所包括的設(shè)計(jì)結(jié)果重用（產(chǎn)品及其零部件重用）和設(shè)計(jì)過(guò)程重用兩方面進(jìn)行研究，在建立產(chǎn)品模型和過(guò)程模型的基礎(chǔ)上分別實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和過(guò)程的設(shè)計(jì)重用?？傊?，從研究層次來(lái)看，設(shè)計(jì)重用研究的五個(gè)方向涵蓋了設(shè)計(jì)重用的理論、方法和關(guān)鍵技術(shù)三個(gè)層次；從研究方面來(lái)看，包括了設(shè)計(jì)結(jié)果重用和設(shè)計(jì)過(guò)程重用兩個(gè)方面；從研究的重用內(nèi)容來(lái)看，包括了知識(shí)重用、信息重用、模型重用等。下面對(duì)設(shè)計(jì)重用的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行具體評(píng)述。

2 設(shè)計(jì)重用實(shí)現(xiàn)方法

2．1 基于模塊的快速設(shè)計(jì)

基于模塊的快速設(shè)計(jì)方法包括基于功能的模塊化設(shè)計(jì)方法、基于結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)方法以及綜合了上述兩種方法優(yōu)點(diǎn)的集成式方法［45］。劉雪梅等采用基于功能的模塊化設(shè)計(jì)方法，將橋架整體結(jié)構(gòu)劃分為數(shù)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊，每個(gè)模塊模板涵蓋對(duì)應(yīng)模塊大部分甚至所有的設(shè)計(jì)信息，在此基礎(chǔ)上，建立以模塊模板庫(kù)為核心的起重機(jī)橋架模塊庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)重用［46］；Brière－C?té等采用基于結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)方法，提出適應(yīng)性一般產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（Adaptive Generic Product Structure，AGPS），這是一種基于結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品族建模方法，可以對(duì)產(chǎn)品變體及其特有部件進(jìn)行系統(tǒng)性安排［47］；Li等提出一種面向不同產(chǎn)品間零部件重用的基于談判的合作產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法［48］。在以上兩種方法的基礎(chǔ)上提出的集成式方法，綜合了基于功能方法和基于結(jié)構(gòu)方法的優(yōu)點(diǎn)，考慮了模塊化工作的可行性并能對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的模塊化水平進(jìn)行評(píng)估。此外，Alberto Jose對(duì)基于產(chǎn)品族的模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的綜述［49］。

基于模塊的快速設(shè)計(jì)主要研究了模塊化的功能、結(jié)構(gòu)及其組合對(duì)快速設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)重用的支持，該方法可以實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的各個(gè)階段對(duì)產(chǎn)品的零部件的功能、結(jié)構(gòu)和特征的設(shè)計(jì)重用，也可對(duì)模型進(jìn)行一定程度的適應(yīng)性修改，但僅限于使用已有的功能、結(jié)構(gòu)和特征進(jìn)行加、減和替換等簡(jiǎn)單修改，對(duì)創(chuàng)新性重用的支持不足，因此其適用范圍被限制在了較低層次的設(shè)計(jì)重用中。

2．2 零部件重用檢索

零部件重用檢索主要通過(guò)建立零件特征模型庫(kù)，并設(shè)計(jì)一定的匹配算法，在模型庫(kù)中尋找與設(shè)計(jì)需求相似度最高的已有零部件設(shè)計(jì)進(jìn)行重用。馬軍等針對(duì)產(chǎn)品快速響應(yīng)設(shè)計(jì)中零件資源的可重用需求，研究了基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的零件資源可重用建模和匹配問(wèn)題，提出零件資源重用的兩個(gè)過(guò)程：①滿足客戶需求的零件組定位及其實(shí)例匹配檢索；②將獲取的通用零件實(shí)例按照一定約束規(guī)則結(jié)構(gòu)化成為具體產(chǎn)品，并給出了零件匹配規(guī)則和匹配算法［50］。Bai提出一種面向重用的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（three Dimensional Computer－Aided Design，3D CAD）模型檢索方法，包括常規(guī)檢索模型、精確檢索模型和開(kāi)放檢索模型，以分別滿足不同的檢索要求［51］。Mok提出一個(gè)使用簡(jiǎn)單的圖形用戶界面（Graphical User Interface，GUI）進(jìn)行模型化注冊(cè)的重用和檢索系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)化的零件模塊、零件列表模塊和檢索系統(tǒng)模塊三部分，其中，零件列表模塊產(chǎn)生一個(gè)零件列表使用標(biāo)準(zhǔn)或者非標(biāo)準(zhǔn)零件，檢索系統(tǒng)模塊允許對(duì)標(biāo)準(zhǔn)零件的有效檢索和分類(lèi)［52］。此外，Culley對(duì)基于電子分類(lèi)的零部件分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)組件進(jìn)行了重用研究［53］；Chen提出一種用于模型重用的靈活的裝配檢索方法［54］；Maher，Loganantharaj，Inns和Gao等分別對(duì)基于零件模型檢索的設(shè)計(jì)重用系統(tǒng)進(jìn)行了研究［55－58］。

零部件重用檢索主要從零部件特征方面支持設(shè)計(jì)重用，與基于模塊的快速設(shè)計(jì)相比，該方法對(duì)設(shè)計(jì)重用的支持更加底層和細(xì)化，對(duì)已存在于零件模型特征庫(kù)中的零部件的檢索和重用能夠達(dá)到較好的效果。但該方法與基于模塊的快速設(shè)計(jì)相似，同樣缺乏對(duì)創(chuàng)新性重用的有效支持，因此適用范圍有限。

2．3 基于IDEF方法的設(shè)計(jì)重用

IDEF的含義是集成化計(jì)算機(jī)輔助制造定義方法 （Integrated Computer－Aided Manufacturing DEFinition），已形成系列方法，目前應(yīng)用比較廣泛的主要有IDEF0，IDEF1，IDEF1x和IDEF3。其中，IDEF0用于描述系統(tǒng)的功能活動(dòng)及過(guò)程建模，IDEF1和IDEF1x是信息建模方法，IDEF3是一種面向過(guò)程建模方法。近年來(lái)，基于IDEF系列方法的設(shè)計(jì)重用研究主要有：Jeong提出一個(gè)基于IDEF系列方法（IDEF0，IDEF3，IDEF1x）的商業(yè)過(guò)程仿真模型集成框架，該數(shù)據(jù)模型具有良好的可重用性，有助于收集并重用設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的知識(shí)［59］；卞世春、李?lèi)?ài)民等通過(guò)分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)重用過(guò)程的特點(diǎn)，運(yùn)用IDEF0結(jié)構(gòu)化方法對(duì)設(shè)計(jì)重用過(guò)程進(jìn)行建模［60－61］，其中，卞世春認(rèn)為逐步迭代演變是產(chǎn)品設(shè)計(jì)重用過(guò)程的主要特點(diǎn)，設(shè)計(jì)過(guò)程重用的IDEF0模型可以清晰地描述各設(shè)計(jì)階段間以及各階段內(nèi)部的迭代特性，包括順向迭代和逆向迭代［60］。

但是，IDEF系列方法在支持設(shè)計(jì)重用方面也存在一些局限性。使用IDEF0方法建立的設(shè)計(jì)過(guò)程模型能夠表示設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜的功能層次結(jié)構(gòu)，支持設(shè)計(jì)過(guò)程功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和分解，但是，當(dāng)設(shè)計(jì)過(guò)程發(fā)生改變時(shí)，功能模型的修改甚至重建的工作量相當(dāng)大，即模型的可重用性不高。IDEF1和IDEF1x方法偏重表示過(guò)程中的信息關(guān)系，缺乏對(duì)實(shí)際執(zhí)行過(guò)程的描述，從中不能看出過(guò)程的層次關(guān)系、時(shí)序關(guān)系、任務(wù)的劃分及過(guò)程的分解等，一般不作為獨(dú)立的建模方法，只作為一種輔助技術(shù)定義過(guò)程模型中的信息。IDEF3是一種面向過(guò)程的建模方法。IDEF3主要描述活動(dòng)間的時(shí)序和邏輯關(guān)系，但是其缺乏功能分解信息、組織和信息視圖，在過(guò)程建模工程實(shí)踐中，需要與其他建模方法相結(jié)合以便全面描述產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程?？傊褂肐DEF方法建立的設(shè)計(jì)過(guò)程模型對(duì)設(shè)計(jì)需求的適應(yīng)性修改的支持有限，模型的可重用性不高，對(duì)創(chuàng)新性重用的支持不足。

2．4 基于可拓學(xué)方法的設(shè)計(jì)重用

可拓學(xué)是由中國(guó)學(xué)者于1983年提出的一門(mén)原創(chuàng)性科學(xué)，它以形式化的模型探討事物拓展的可能性以及開(kāi)拓創(chuàng)新的規(guī)律與方法，并用于解決矛盾問(wèn)題［62］?？赏卦O(shè)計(jì)利用可拓學(xué)理論和方法研究設(shè)計(jì)過(guò)程中矛盾問(wèn)題的處理，以尋求較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，是一種新的設(shè)計(jì)理論與方法。

基于可拓學(xué)方法的重用是可拓設(shè)計(jì)研究的一個(gè)重要方面。該方面的研究主要集中在產(chǎn)品設(shè)計(jì)類(lèi)型中的適應(yīng)性設(shè)計(jì)（變型設(shè)計(jì)）和可配置設(shè)計(jì)，以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段中的概念設(shè)計(jì)階段?？赏貙W(xué)理論在適應(yīng)性設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要包括零件可拓物元模型結(jié)構(gòu)［41］、基于可拓變換的設(shè)計(jì)方法［63］以及對(duì)產(chǎn)品模塊的功能結(jié)構(gòu)分解模型進(jìn)行可拓變換和分解［64］?？赏貙W(xué)理論在可配置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要圍繞基于可拓邏輯的產(chǎn)品族可配置規(guī)劃模型［65］?？赏乩碚撛诋a(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段的研究主要集中在基于可拓關(guān)聯(lián)函數(shù)拓展概念設(shè)計(jì)解空間［66］和基于可拓變換的多層次可拓基因推理方法［67］。

基于可拓學(xué)方法的設(shè)計(jì)重用較多地從理論的角度出發(fā)，在具體的重用方法上不斷提出和完善基于可拓學(xué)方法和可拓變換理論的設(shè)計(jì)重用理論框架，該方法支持模型各層次的適應(yīng)性修改，對(duì)創(chuàng)新性重用具有良好的支持性，但該方法多注重理論研究，對(duì)實(shí)際應(yīng)用的研究還有待加強(qiáng)。

2．5 基于本體方法的設(shè)計(jì)重用

本體（Ontology）概念起源于哲學(xué)領(lǐng)域，是客觀存在的一個(gè)系統(tǒng)的解釋或說(shuō)明。近年來(lái)，本體在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域和人工智能領(lǐng)域得到了廣泛而深入的應(yīng)用，由Gruber提出的本體定義得到了廣泛引用，他認(rèn)為“本體是概念化的明確的規(guī)范說(shuō)明”［68］。本體是客觀世界現(xiàn)象的抽象模型，本體精確定義了概念及它們之間的聯(lián)系并給出了精確的數(shù)學(xué)描述，且本體具有共享性，因此基于本體的系統(tǒng)具有可重用性，基于此，提出了以本體為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)知識(shí)重用理論［69］?；诒倔w的設(shè)計(jì)知識(shí)重用包括如下步驟：①構(gòu)建領(lǐng)域本體概念模型；②本體加工與語(yǔ)義標(biāo)注；③構(gòu)建基于本體的設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)；④基于本體的知識(shí)檢索和知識(shí)推送［70－71］。此外，Mikos等提出使用基于本體的描述邏輯開(kāi)發(fā)面向失效模式和過(guò)程分析（Process Failure Mode Effects Analysis，PFMEA）所產(chǎn)生的知識(shí)的共享和重用系統(tǒng)，該系統(tǒng)在具有分布資源的制造環(huán)境中允許知識(shí)推理和檢索［72］。

基于本體方法的設(shè)計(jì)重用著重利用了本體方法在知識(shí)共享方面的優(yōu)勢(shì)，較好地支持了對(duì)設(shè)計(jì)意圖、設(shè)計(jì)理性等設(shè)計(jì)認(rèn)知過(guò)程中知識(shí)的提取、存儲(chǔ)、檢索和重用。但是，該方法需要對(duì)大量領(lǐng)域詞匯及其相互間的關(guān)系進(jìn)行精確的形式化定義，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本高，除理論研究外，目前在工業(yè)界主要處于實(shí)驗(yàn)研究階段，大規(guī)模的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用仍有待時(shí)日。

2．6 基于實(shí)例的推理與設(shè)計(jì)重用

基 于 實(shí) 例 的 推 理 （Case－Based Reasoning，CBR）區(qū)別于基于規(guī)則的推理（Rule－Based Reasoning，RBR），是通過(guò)訪問(wèn)知識(shí)庫(kù)中過(guò)去同類(lèi)問(wèn)題的求解從而獲得當(dāng)前問(wèn)題解決辦法的一種推理模式，即允許使用過(guò)去的實(shí)例或經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決新的問(wèn)題［73］。在產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)中，通過(guò)針對(duì)相同部分從已有實(shí)例中提取相應(yīng)部分做替換或者針對(duì)相似部分做相應(yīng)修改，可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)知識(shí)重用。Costa等提出的PRM，即綜合了基于規(guī)則的系統(tǒng)和案例推理系統(tǒng)來(lái)提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)支持［33］。

CBR在設(shè)計(jì)重用中的應(yīng)用受到人工智能技術(shù)發(fā)展的影響和制約，隨著近年來(lái)人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，CBR的設(shè)計(jì)重用研究也逐漸深入。該方法允許對(duì)以往的設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行檢索、匹配和修改，因此在一定程度上支持重用的創(chuàng)新性。該方法的效率取決于實(shí)例庫(kù)中實(shí)例的數(shù)量以及實(shí)例的檢索和改寫(xiě)機(jī)制。大型企業(yè)的設(shè)計(jì)實(shí)例庫(kù)規(guī)模大，該方法應(yīng)用條件較成熟，而一般中小型企業(yè)的設(shè)計(jì)實(shí)例庫(kù)規(guī)模有限，限制了該方法的應(yīng)用。此外，目前對(duì)于實(shí)例檢索機(jī)制的研究比較多，而對(duì)于改寫(xiě)機(jī)制的研究相對(duì)較少，鑒于實(shí)例的改寫(xiě)是生成新解的關(guān)鍵，建議加強(qiáng)對(duì)改寫(xiě)機(jī)制的研究。

2．7 基于知識(shí)模板的設(shè)計(jì)重用

史華杰等通過(guò)抽象產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法和典型零件的開(kāi)發(fā)流程構(gòu)建出產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)模板，提出使用標(biāo)準(zhǔn)模板實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)的方法，研究了知識(shí)模板的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)組織［74］。屠立等通過(guò)對(duì)可重用設(shè)計(jì)知識(shí)的形成和提取，建立了可重用產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)模板，提出了基于知識(shí)模板的復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)重用方法，研究了知識(shí)模板的結(jié)構(gòu)和形成過(guò)程［44］。Kuhn等研究了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中知識(shí)模板的更新問(wèn)題，提出一個(gè)有助于設(shè)計(jì)師在模板更新過(guò)程中提供決策支持系統(tǒng)和工具以支持模板實(shí)例更新的框架，由一個(gè)基于問(wèn)題的信息系統(tǒng)和一個(gè)可供參考的更新序列組成［75］。

知識(shí)模板的設(shè)計(jì)重用方法基于產(chǎn)品表示和設(shè)計(jì)模式的規(guī)范性，抽象出不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)間的相似之處，利用面向?qū)ο蟮确椒ㄟM(jìn)行表示，該重用方法抽象層次高、適應(yīng)性強(qiáng)，還能添加新技術(shù)，具有較高的靈活性，對(duì)創(chuàng)新性重用的支持性好。該方法目前仍處于研究的初期階段，知識(shí)模板的層次、結(jié)構(gòu)及其用于知識(shí)重用的具體過(guò)程實(shí)現(xiàn)都有待進(jìn)一步深入和細(xì)化。

2．8 基于生物學(xué)原理的設(shè)計(jì)重用

生物學(xué)原理在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在產(chǎn)品基因及基于產(chǎn)品基因的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法的研究方面。

Gero及其團(tuán)隊(duì)將遺傳原理、基因工程和發(fā)展生物學(xué)的思想引入工程設(shè)計(jì)過(guò)程，在設(shè)計(jì)過(guò)程的進(jìn)化本質(zhì)和基于基因工程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面做了很多工作，主要圍繞：工程設(shè)計(jì)過(guò)程與遺傳和發(fā)展生物學(xué)的相似性、基因工程原理在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、進(jìn)化設(shè)計(jì)基因的概念及其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的意義和作用［76－78］。Vajna 提 出 自 生 設(shè) 計(jì) 理 論 （Autogenetic Design Theory，ADT），將產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中的產(chǎn)生類(lèi)比于有機(jī)體的進(jìn)化過(guò)程，將設(shè)計(jì)過(guò)程作為技術(shù)和工藝的持續(xù)發(fā)展過(guò)程，研究了自生設(shè)計(jì)理論的特點(diǎn)，在Wegner研究的基礎(chǔ)上提出了自生設(shè)計(jì)理論的一般活動(dòng)模式［79］。Chen等提出并研究了制造產(chǎn)品虛擬基因的概念、特征和組成結(jié)構(gòu)，提出了以基于基因工程的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法為核心的生物設(shè)計(jì)理論與方法［80－82］。

黃克正等對(duì)產(chǎn)品基因的概念、特征、提取、重構(gòu)和建模進(jìn)行了研究［83－84］；顧新建等對(duì)產(chǎn)品基因的特征、分類(lèi)、遺傳、重組和建模進(jìn)行了研究［85－86］，馮培恩等［87－88］對(duì)產(chǎn)品基因的遺傳機(jī)理和成本的基因建模方法進(jìn)行了研究。這些研究的共同點(diǎn)是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品基因特征與類(lèi)型的研究，能夠提取出同類(lèi)產(chǎn)品的遺傳基因，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品基因的繼承和重構(gòu)，設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。

基于生物學(xué)原理的設(shè)計(jì)重用利用生物的進(jìn)化原理和遺傳變異機(jī)制，通過(guò)仿生學(xué)研究方法，在設(shè)計(jì)重用理論和實(shí)踐方面都進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)的研究。理論方面的研究主要集中在產(chǎn)品基因建模及基于產(chǎn)品基因的重用方法上；實(shí)踐方面主要是基于遺傳算法及其各種擴(kuò)展版本從原有設(shè)計(jì)中產(chǎn)生新設(shè)計(jì)。該方法對(duì)于設(shè)計(jì)基因（又稱產(chǎn)品基因或設(shè)計(jì)過(guò)程基因）的檢索和匹配及其適應(yīng)性修改都有良好的支持性，模型的可重用性好，能夠較好地支持重用的創(chuàng)新性。基于生物學(xué)原理的設(shè)計(jì)重用是設(shè)計(jì)重用領(lǐng)域當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一，隨著生物學(xué)尤其是遺傳分子生物學(xué)在21世紀(jì)的蓬勃發(fā)展，更多生物遺傳變異的分子活動(dòng)過(guò)程和活動(dòng)機(jī)理被清晰地描述，帶動(dòng)了這一前沿的交叉研究進(jìn)一步深入發(fā)展。

2．9 八種設(shè)計(jì)重用實(shí)現(xiàn)方法的比較

八種設(shè)計(jì)重用實(shí)現(xiàn)方法在支持設(shè)計(jì)重用方面的比較如表1所示。

表1 八種設(shè)計(jì)重用實(shí)現(xiàn)方法比較

基于模塊的快速設(shè)計(jì)和零部件重用檢索從不同層次上支持設(shè)計(jì)重用過(guò)程中對(duì)已有模塊／零部件的快速檢索和匹配，兩種方法在理論研究和企業(yè)實(shí)踐中都取得了一定成果。但是，它們都存在對(duì)模塊的適應(yīng)性修改支持不足以及對(duì)創(chuàng)新性重用支持不足的問(wèn)題。

相比較而言，IDEF系列方法在八種方法中對(duì)設(shè)計(jì)重用的支持性最低，雖然它對(duì)復(fù)雜設(shè)計(jì)過(guò)程具有良好的描述性，但是當(dāng)設(shè)計(jì)過(guò)程發(fā)生改變時(shí)，模型的修改幅度很大，模型的可重用性不高，對(duì)創(chuàng)新性重用的支持有限，該方法側(cè)重于理論研究。

可拓學(xué)方法在創(chuàng)新解空間方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，基于可拓學(xué)方法的設(shè)計(jì)重用利用模型的可拓性特征支持對(duì)已有過(guò)程的適應(yīng)性修改，模型具有較好的可重用性，支持創(chuàng)新性重用，但該方法目前主要限于理論研究層面。

基于本體方法的設(shè)計(jì)重用支持深層設(shè)計(jì)知識(shí)的檢索和匹配，模型的可重用性好，該方法在理論研究方面已取得較豐富的成果，并且有一定規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用，但是該方法對(duì)詳盡的領(lǐng)域知識(shí)本體描述要求較高，在一定程度上限制了自身的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

基于CBR著重研究對(duì)實(shí)例的高效率的檢索和匹配機(jī)制，同時(shí)在一定程度上支持對(duì)檢索得到的實(shí)例進(jìn)行有限度的適應(yīng)性修改，但對(duì)于改寫(xiě)機(jī)制的研究還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。該方法在理論研究和企業(yè)實(shí)踐方面都取得了一定成果，但該方法要求實(shí)例庫(kù)具有較大規(guī)模，從而限制了其在中小企業(yè)中的應(yīng)用。

基于知識(shí)模板的設(shè)計(jì)重用支持對(duì)模板中的抽象設(shè)計(jì)知識(shí)按照具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行適應(yīng)性修改，模型可重用性強(qiáng)，能夠較好地支持創(chuàng)新性重用，但該方法目前還處于理論研究階段。

基于生物學(xué)原理的設(shè)計(jì)重用是近年來(lái)設(shè)計(jì)重用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，該方法支持對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)和零部件等進(jìn)行檢索、匹配和適應(yīng)性修改等，較好地支持了創(chuàng)新性重用。目前該方法已形成較為豐富的理論研究成果，并且在企業(yè)實(shí)踐中也得到了一定程度的應(yīng)用，未來(lái)具有廣闊的應(yīng)用前景。

3 問(wèn)題與趨勢(shì)

基于上述國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)重用研究領(lǐng)域的分析和總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)目前設(shè)計(jì)重用領(lǐng)域研究存在以下問(wèn)題：

（1）從研究對(duì)象來(lái)看，注重對(duì)產(chǎn)品和零部件重用的研究，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程重用重視不夠。設(shè)計(jì)重用研究的研究對(duì)象包括：①產(chǎn)品及其零部件，如產(chǎn)品建模研究、零部件分類(lèi)和檢索研究等；②設(shè)計(jì)過(guò)程，如產(chǎn)品設(shè)計(jì)模板和設(shè)計(jì)歷史研究等。通過(guò)研究成果的數(shù)量可知，針對(duì)產(chǎn)品及其零部件重用的研究遠(yuǎn)多于針對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程重用的研究，設(shè)計(jì)過(guò)程重用研究成果的數(shù)量與設(shè)計(jì)過(guò)程重用在提高設(shè)計(jì)效率方面的重要性不相符合。

（2）從研究?jī)?nèi)容來(lái)看，生物學(xué)理論和方法被越來(lái)越多地應(yīng)用于設(shè)計(jì)重用和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，但尚未形成系統(tǒng)性的研究體系，且相關(guān)理論和方法在植入產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域時(shí)所產(chǎn)生的諸多適應(yīng)性問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究，相應(yīng)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和集成工作也有待進(jìn)一步展開(kāi)。此外，目前的生物學(xué)方法主要用于產(chǎn)品及其零部件創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面，如產(chǎn)品基因和基于產(chǎn)品基因的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論和方法等，鮮見(jiàn)將其用于設(shè)計(jì)過(guò)程重用的研究，基于生物學(xué)方法的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程重用理論與方法還有待進(jìn)一步探討。

（3）從研究成果的類(lèi)型來(lái)看，注重對(duì)基礎(chǔ)理論的研究，對(duì)應(yīng)用的研究不足。首先，多數(shù)研究集中于設(shè)計(jì)重用的理論研究，實(shí)現(xiàn)方法往往處于從屬地位，對(duì)實(shí)現(xiàn)方法細(xì)節(jié)的研究不夠深入，可操作性不強(qiáng)，對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義有限。其次，對(duì)設(shè)計(jì)重用系統(tǒng)的研究相對(duì)較少，且對(duì)設(shè)計(jì)重用系統(tǒng)與企業(yè)現(xiàn)有的企業(yè)資源計(jì)劃（Enterprise Resource Planning，ERP）系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（Computer Aided Engineering，CAE）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（Computer Aided Process Planning，CAPP）等計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的集成研究還比較少見(jiàn)。

（4）從研究方法來(lái)看，國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)重用研究大都建立在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，較少運(yùn)用實(shí)證研究的方法。國(guó)內(nèi)研究提出的理論模型或框架與產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐差別較大，實(shí)際用于指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐的模型相當(dāng)少；而國(guó)外的設(shè)計(jì)重用模型一般都是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，即建立在經(jīng)驗(yàn)研究（實(shí)證研究）的基礎(chǔ)上，因此可以方便地在工業(yè)實(shí)踐中進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)對(duì)模型的修正和完善應(yīng)用于工業(yè)實(shí)踐，從而真正提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。只有理論模型貼近實(shí)際，才能開(kāi)發(fā)出實(shí)用的設(shè)計(jì)重用系統(tǒng)。

鑒于目前設(shè)計(jì)重用研究中存在的問(wèn)題，建議未來(lái)從以下幾方面加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)重用的研究，提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平：

（1）加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程重用的研究，如對(duì)設(shè)計(jì)組織、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)方法等設(shè)計(jì)過(guò)程要素的重用原理、方法和工具的研究。

（2）從理論、方法和工具等方面多角度、系統(tǒng)地、深入地研究應(yīng)用生物學(xué)理論和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程重用和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，如對(duì)設(shè)計(jì)重用仿生機(jī)理的研究和仿生系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)等。

（3）加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程重用的應(yīng)用研究，包括對(duì)設(shè)計(jì)重用方法的研究和設(shè)計(jì)重用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及其與企業(yè)已有的各種計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的集成研究。

（4）加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)重用的經(jīng)驗(yàn)研究，通過(guò)訪談、發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷以及直接觀察法等方法從工業(yè)企業(yè)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上建立重用模型并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)，使研究成果與工業(yè)實(shí)踐的需要緊密結(jié)合，把提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量落到實(shí)處。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)設(shè)計(jì)重用的研究方向和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了系統(tǒng)化總結(jié)和深入的比較分析，指出了設(shè)計(jì)重用研究中存在的問(wèn)題及未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)的方面。主要結(jié)論包括：

（1）設(shè)計(jì)重用的研究方向主要包括設(shè)計(jì)知識(shí)重用、設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)活動(dòng)記錄、設(shè)計(jì)重用策略、面向重用的產(chǎn)品建模，以及面向重用的設(shè)計(jì)過(guò)程建模。

（2）設(shè)計(jì)重用的實(shí)現(xiàn)方法主要有：基于模塊的快速設(shè)計(jì)、零部件重用檢索、基于IDEF方法的設(shè)計(jì)重用、基于可拓學(xué)方法的設(shè)計(jì)重用、基于本體方法的設(shè)計(jì)重用、CBR在設(shè)計(jì)重用中的應(yīng)用、基于知識(shí)模板的設(shè)計(jì)重用和基于生物學(xué)原理的設(shè)計(jì)重用。

（3）設(shè)計(jì)重用研究中的問(wèn)題主要存在于研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容、研究成果類(lèi)型和研究方法四個(gè)方面。

未來(lái)設(shè)計(jì)重用研究應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程重用的研究、生物學(xué)理論在設(shè)計(jì)重用領(lǐng)域的應(yīng)用研究、與工業(yè)企業(yè)的合作以及經(jīng)驗(yàn)研究方法的運(yùn)用。

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