產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法

高蕩

摘 要：在產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起著非常重要的作用，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)a(chǎn)品的虛擬想象進(jìn)行模擬展現(xiàn)。在一般的產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)有一套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的邏輯方法準(zhǔn)則進(jìn)行指導(dǎo)，這個(gè)準(zhǔn)則一方面體現(xiàn)出所有產(chǎn)品都是邏輯生產(chǎn)的，先有零件構(gòu)成部件，再由部件打造產(chǎn)品這樣的一套邏輯區(qū)分；第二方面有體現(xiàn)出產(chǎn)品的既有屬性，通過這某一領(lǐng)域的屬性進(jìn)行擴(kuò)散，達(dá)到聚焦模擬的效果，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品虛擬構(gòu)造；第三方面就是產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)使用了模糊識(shí)別的技術(shù)，在具有清晰的產(chǎn)品邏輯屬性中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第四個(gè)方面就是通過CBR的方式，從結(jié)構(gòu)的組成對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，這些方法也是產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的。下面文章我們就對(duì)產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品智能化；設(shè)計(jì)模式；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

“產(chǎn)品”是一個(gè)雙性的名詞，在新時(shí)期的產(chǎn)品可以分為虛擬產(chǎn)品和物質(zhì)產(chǎn)品，但技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了物質(zhì)產(chǎn)品向著虛擬產(chǎn)品發(fā)展，也就是技術(shù)的智能化。在實(shí)際中的產(chǎn)品含義就是物質(zhì)產(chǎn)品，一般包含機(jī)電類生產(chǎn)的產(chǎn)品。產(chǎn)品不是研發(fā)就出來的而是在零件、部件的交替組合之下形成的，是一種結(jié)構(gòu)性的物質(zhì)，因此產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)在產(chǎn)品研發(fā)制造的過程中起到?jīng)Q定性的作用。下面文章我們就對(duì)產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體方式進(jìn)行分析。

一、產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的邏輯原則

在進(jìn)行產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)邏輯原則需要很多的方法運(yùn)用，經(jīng)過實(shí)踐得到的，一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯原則就是模糊聚類方式、模擬模型識(shí)別方式以及實(shí)例推理CBR方式，這三種產(chǎn)品邏輯結(jié)構(gòu)直接影響了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要一個(gè)清晰的邏輯層次，這種邏輯層次的劃分是由基礎(chǔ)到整體的遞進(jìn)，也是從無到有的發(fā)展，這種方式直觀展現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)形成的各個(gè)階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的密度區(qū)域以及產(chǎn)品的虛擬實(shí)況映像。

在產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)邏輯原則中，模糊聚類方式一般可以直接體現(xiàn)產(chǎn)品需要的技術(shù)屬性，通過這種技術(shù)屬性構(gòu)建產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)模型密度，每一個(gè)結(jié)構(gòu)型構(gòu)造的產(chǎn)品都會(huì)有特定的結(jié)構(gòu)模型，通常這種模型是基于零件層次構(gòu)成部件層次，部件層次構(gòu)成產(chǎn)品層次這個(gè)邏輯進(jìn)行建立的。

模糊識(shí)別的方式是直接體現(xiàn)到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體環(huán)節(jié)中去，每一個(gè)產(chǎn)品模型的結(jié)構(gòu)有其相應(yīng)的特性，各自獨(dú)立存在于自身的屬性之上，又被產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)所覆蓋，屬于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的集合，有效的區(qū)分開產(chǎn)品屬性的大致結(jié)構(gòu)區(qū)域，直觀顯示設(shè)計(jì)產(chǎn)品以及待設(shè)計(jì)產(chǎn)品，模糊識(shí)別就可以直接體現(xiàn)到待設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)模型中去。實(shí)例推理CBR的方式主要表現(xiàn)在產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的詳細(xì)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，但是也能應(yīng)對(duì)很多的產(chǎn)品無效結(jié)構(gòu)，在概念性的產(chǎn)品提出后就可以通過實(shí)例推理CBR進(jìn)行驗(yàn)證使用。

二、產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體方式

在一般的產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)有一套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的邏輯方法準(zhǔn)則進(jìn)行指導(dǎo)，這個(gè)準(zhǔn)則一方面體現(xiàn)出所有產(chǎn)品都是邏輯生產(chǎn)的，先有零件構(gòu)成部件，再由部件打造產(chǎn)品這樣的一套邏輯區(qū)分；第二方面有體現(xiàn)出產(chǎn)品的既有屬性，通過這某一領(lǐng)域的屬性進(jìn)行擴(kuò)散，達(dá)到聚焦模擬的效果，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品虛擬構(gòu)造；第三方面就是產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)使用了模糊識(shí)別的技術(shù)，在具有清晰的產(chǎn)品邏輯屬性中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第四個(gè)方面就是通過CBR的方式，從結(jié)構(gòu)的組成對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，這些方法也是產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的。

（一）首先設(shè)置有效的邏輯層次

在進(jìn)行產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)的過程中，首先就需要設(shè)置有效的邏輯層次，通過某些原則和結(jié)構(gòu)思想進(jìn)行類別區(qū)分，細(xì)化每一個(gè)構(gòu)造，例如產(chǎn)品層次再細(xì)化后可以分流成為很多的部件層次，那么很多的部件層次又會(huì)分流成很多的零件層次，這樣就構(gòu)成了一個(gè)裂變的層次結(jié)構(gòu)劃分。但是這種劃分于產(chǎn)品本身的屬性也有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)，這就在需要整體思維的覆蓋下站在不同的角度進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分，考慮家用電器、機(jī)械電機(jī)等產(chǎn)品的構(gòu)造關(guān)系，這種復(fù)雜繁瑣的角度構(gòu)造對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)增加了難度，雖然有一個(gè)邏輯層次的劃分，但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也要明白設(shè)計(jì)也是一個(gè)分解的過程。

（二）根據(jù)產(chǎn)品屬性進(jìn)行層次劃分

在產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)功能是由產(chǎn)品屬性決定的，不同的產(chǎn)品屬性會(huì)又不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有的屬性在部件層次甚至產(chǎn)品層次才決定設(shè)計(jì)的功能，而有的產(chǎn)品屬性在零件層次就決定了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能。我們舉個(gè)例子說明，有的企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候需要一種電子產(chǎn)品，那么在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候需要對(duì)電流數(shù)值進(jìn)行考慮，如果電流數(shù)值過高（大于4A）就自動(dòng)切斷電路流通，保障電器中電流的速度為15-25g，電流產(chǎn)生的頻幅為1000Hz，適應(yīng)電流速度為9-11g的環(huán)境中使用，雖然在設(shè)計(jì)中不清楚這種電器有什么作用，不過很多經(jīng)驗(yàn)豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師可以通過數(shù)值判斷產(chǎn)品是繼電器，判斷依據(jù)就是電流數(shù)值大于4A就阻斷電流聯(lián)通，其他的一些使用環(huán)境沒有影響判斷，因此，在進(jìn)行產(chǎn)品屬性層次劃分的時(shí)候，要從整體考慮產(chǎn)品的每一個(gè)結(jié)構(gòu)的屬性。

（三）通過模糊識(shí)別的方式確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，模糊識(shí)別的方式能夠建立有效的結(jié)構(gòu)劃分，把需要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)投入到設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中去。這些投入的結(jié)構(gòu)有的是數(shù)值型式的，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的表達(dá)反饋也有著清晰和模糊的區(qū)別，認(rèn)清了這種區(qū)別之后就是要發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題，通過這些問題反應(yīng)的特征確定產(chǎn)品的模型類別，最后利用模糊識(shí)別的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

（四）利用實(shí)例推理CBR進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

作為產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，必須要明確實(shí)例推理CBR在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要作用，在產(chǎn)品的虛擬想象環(huán)節(jié)到產(chǎn)品模型構(gòu)造，最后產(chǎn)品的使用都需要通過實(shí)例推理CBR的應(yīng)用，能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行有效的預(yù)測和推理，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行整體的修正檢視。如果產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)語言比較基礎(chǔ)，那么每一個(gè)產(chǎn)品模型就可以作為實(shí)例推理的對(duì)象，記錄產(chǎn)品的密度屬性以及模型特征，找到相同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行區(qū)分，然后直觀的呈現(xiàn)到產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫里面。由于在產(chǎn)品智能化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，會(huì)有很多不確定的數(shù)值，因此實(shí)例推理CBR也應(yīng)該通過模糊識(shí)別機(jī)制開展，通過實(shí)例的模糊化研究表現(xiàn)屬性，進(jìn)行屬性類別的劃分，最終推理出產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)于產(chǎn)品要求的差異，如果滿足就證明產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正確，如果二者之間有些出入，則需要從新進(jìn)行數(shù)值模糊化的實(shí)例推理驗(yàn)證，提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

結(jié)束語：

綜上所述，在一般的產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)有一套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的邏輯方法準(zhǔn)則進(jìn)行指導(dǎo)，這個(gè)準(zhǔn)則一方面體現(xiàn)出所有產(chǎn)品都是邏輯生產(chǎn)的，先有零件構(gòu)成部件，再由部件打造產(chǎn)品這樣的一套邏輯區(qū)分；第二方面有體現(xiàn)出產(chǎn)品的既有屬性，通過這某一領(lǐng)域的屬性進(jìn)行擴(kuò)散，達(dá)到聚焦模擬的效果，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品虛擬構(gòu)造；第三方面就是產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)使用了模糊識(shí)別的技術(shù)，在具有清晰的產(chǎn)品邏輯屬性中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第四個(gè)方面就是通過CBR的方式，從結(jié)構(gòu)的組成對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，這些方法也是產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的。只有從整體到局部對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探究，才能設(shè)計(jì)出水平更加先進(jìn)的產(chǎn)品，提升產(chǎn)品的質(zhì)量和市場占有率，提升我國的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李玲玲，張惠娟，王建楠等.產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法[J].微計(jì)算機(jī)信息，2007，23（1）：298-300.

[2]徐晶.機(jī)械產(chǎn)品集成智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究[D].揚(yáng)州大學(xué)，2003.

[3]劉金山.復(fù)雜夾具智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[D].南京航空航天大學(xué)，2007.

[4]陳通.基于DSP的控制與保護(hù)開關(guān)電器智能化技術(shù)研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2014.

[5]徐雷.基于知識(shí)的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)支持技術(shù)研究[D].四川大學(xué)，2006.