基于產(chǎn)品基因與感性意象的飛機(jī)裝配工藝裝備設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

摘要：為提升飛機(jī)裝配工藝裝備產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)效率，塑造飛機(jī)裝配工藝裝備產(chǎn)品在行業(yè)中的品牌效應(yīng)，提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。引入產(chǎn)品族設(shè)計(jì)理念，提出一種基于產(chǎn)品基因與感性意象的飛機(jī)裝配工藝裝備設(shè)計(jì)方法。首先，收集國(guó)內(nèi)外典型工藝裝備進(jìn)行特征提取，然后將特征基因與感性意象關(guān)聯(lián)建立飛機(jī)裝配工藝裝備的產(chǎn)品基因庫(kù)，再基于數(shù)量化理論I構(gòu)建產(chǎn)品基因與感性意象的數(shù)學(xué)模型，最后以側(cè)壁長(zhǎng)桁翻轉(zhuǎn)工藝裝備設(shè)計(jì)為例進(jìn)行驗(yàn)證。基于產(chǎn)品基因庫(kù)生成的側(cè)壁長(zhǎng)桁翻轉(zhuǎn)工藝裝備概念設(shè)計(jì)方案符合設(shè)計(jì)預(yù)期。該方法通過(guò)利用數(shù)學(xué)模型與產(chǎn)品基因庫(kù)有利于工藝裝備概念設(shè)計(jì)方案的形成，有助于企業(yè)將來(lái)推進(jìn)產(chǎn)品族設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)裝配工藝裝備；感性意象；產(chǎn)品基因；產(chǎn)品族；數(shù)量化I類理論

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2024）04-0127-05

Abstract：In order to improve the industrial design efficiency of aircraft assembly process equipment products，shape the brand effect of aircraft assembly process equipment products in the industry，and enhance the market competitiveness of products. A design method of aircraft assembly process equipment based on product gene and kansei image was proposed by introducing the concept of product family design. Firstly，the typical process equipment at home and abroad was collected for feature extraction，and then the product gene bank of aircraft assembly process equipment was established through the association of feature genes and kansei image. Then the mathematical model of product genes and kansei image was constructed based on the quantitative theory I. Finally，the design of side-wall string-turning process equipment was taken as an example for verification.The conceptual design of sidewall stringer turning process equipment based on product gene bank meets the design expectation. This method is beneficial to the formation of conceptual design scheme of process equipment by using mathematical

Keywords：Aircraft assembly process equipment ；Kansei image；Product gene；Product family；Quantitative theory Ⅰ

引言

產(chǎn)品族的概念自誕生以來(lái)便受到眾多學(xué)者關(guān)注，產(chǎn)品族設(shè)計(jì)方法已被工業(yè)界和學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)同[1]，感性意象代表著人對(duì)客觀事物的感知，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域常被用于挖掘用戶需求。目前，產(chǎn)品族設(shè)計(jì)理論與感性意象研究方法已經(jīng)應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，但在飛機(jī)裝配工藝裝備工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用較少。在汽車造型設(shè)計(jì)領(lǐng)域，羅仕鑒等人[2]對(duì)SUV的側(cè)面輪廓線基因進(jìn)行了提取與表達(dá)，構(gòu)建消費(fèi)者偏好與產(chǎn)品族外形基因之間的映射模型，提出基于用戶需求偏好驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品族外形基因設(shè)計(jì)方法；許小俠等人[3]基于語(yǔ)義差異法收集并篩選描述中控面板造型形態(tài)的感性意象詞匯與中控面板樣本，提取最具代表性的形態(tài)曲線，通過(guò)數(shù)量化理論I構(gòu)建數(shù)學(xué)映射模型，從而預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)元素與感性意象詞匯間的相關(guān)性。在工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，張?jiān)品热薣4]為指導(dǎo)產(chǎn)品族造型設(shè)計(jì)提出運(yùn)用層次分析法和模糊評(píng)價(jià)法來(lái)輔助提取品牌意象基因，并以某激光切割機(jī)為例進(jìn)行品牌意象基因提取、產(chǎn)品族造型設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)；何玢潔[5]對(duì)煤礦井下履帶鉆機(jī)設(shè)計(jì)要素進(jìn)行分析與提煉，確定意象主題與具象載體，融合于煤礦井下履帶鉆機(jī)產(chǎn)品族的造型設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)方案具有更加明顯的風(fēng)格特征。在商標(biāo)服飾設(shè)計(jì)領(lǐng)域，時(shí)倩穎等人[6]將民國(guó)時(shí)期的女性形象商標(biāo)作為研究對(duì)象，運(yùn)用語(yǔ)義差異法提取影響民國(guó)女性形象商標(biāo)感性意象的造型設(shè)計(jì)要素，然后基于數(shù)量化理論I構(gòu)建感性意象與民國(guó)女性形象商標(biāo)造型設(shè)計(jì)要素之間的關(guān)聯(lián)性模型，該方法能有效地描述民國(guó)女性形象商標(biāo)設(shè)計(jì)的感性意象表現(xiàn)；李倩文等人[7]運(yùn)用語(yǔ)義差異法建立男西裝感性意象二維空間，將對(duì)感性意象有關(guān)鍵影響的男西裝款式設(shè)計(jì)要素提取出來(lái)，再運(yùn)用數(shù)量化理論I構(gòu)建感性意象與款式設(shè)計(jì)要素間的關(guān)聯(lián)模型，該模型可用于男西裝款式的感性評(píng)價(jià)。在其他產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，陳豪強(qiáng)等人[8]基于感性意象理論建立了住艙內(nèi)裝關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素模型，通過(guò)語(yǔ)義差分法獲取住艙設(shè)計(jì)方案的感性意象評(píng)價(jià)并進(jìn)行因子分析，將感性意象與設(shè)計(jì)要素進(jìn)行關(guān)聯(lián)，為艙室設(shè)計(jì)提供了參考。

近年來(lái)，我國(guó)飛機(jī)裝配工藝裝備產(chǎn)品雖然已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、參數(shù)化等各方面取得了很大的進(jìn)步，但仍與國(guó)外同類產(chǎn)品存在較大差距。相較于國(guó)外同類型產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)針對(duì)飛機(jī)裝配工藝裝備產(chǎn)品研發(fā)體系較缺乏工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)理論的指導(dǎo)，未將產(chǎn)品族設(shè)計(jì)理論引入工藝裝備的設(shè)計(jì)研發(fā)中，通常以解決生產(chǎn)實(shí)踐中的具體問(wèn)題為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)出的工藝裝備雖能出色解決生產(chǎn)問(wèn)題，但在外觀風(fēng)格的延續(xù)和企業(yè)基因的表達(dá)上缺少關(guān)注與重視，尚未形成產(chǎn)品族或產(chǎn)品體系，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)地位。除此之外，目前針對(duì)飛機(jī)裝配工藝裝備的研究主要集中于工藝裝備的管理、維護(hù)、制造及相關(guān)技術(shù)等內(nèi)容，缺少?gòu)墓I(yè)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，在造型設(shè)計(jì)及品牌塑造方面的探討與研究。基于此，本文提出一種基于產(chǎn)品基因與感性意象的飛機(jī)裝配工藝裝備設(shè)計(jì)方法，通過(guò)側(cè)壁長(zhǎng)桁翻轉(zhuǎn)工藝裝備的設(shè)計(jì)實(shí)例，構(gòu)建產(chǎn)品基因庫(kù)，并驗(yàn)證該方法的可行性，旨在提升企業(yè)飛機(jī)裝配工藝裝備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為飛機(jī)裝配工藝裝備產(chǎn)品族設(shè)計(jì)提供了參考。

一、 基因提取與意象實(shí)驗(yàn)

（一）樣本收集與基因提取

相較于傳統(tǒng)意義的產(chǎn)品設(shè)計(jì)而言，產(chǎn)品族設(shè)計(jì)考慮的不是單個(gè)產(chǎn)品，而是一族產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)航空企業(yè)在進(jìn)行工藝裝備設(shè)計(jì)時(shí)未從發(fā)展戰(zhàn)略上考慮產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)規(guī)劃的重要性，忽略對(duì)企業(yè)產(chǎn)品基因的提煉、歸納與應(yīng)用，未構(gòu)建屬于企業(yè)的產(chǎn)品基因庫(kù)，新產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺乏造型風(fēng)格的延續(xù)性。首先，基于泛族群產(chǎn)品理論，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品族群分類規(guī)則和泛化程度的控制，收集國(guó)內(nèi)外飛機(jī)裝配工藝裝備典型設(shè)計(jì)樣本以及其他行業(yè)工藝裝備的典型設(shè)計(jì)樣本，以獲取與飛機(jī)裝配工藝裝備設(shè)計(jì)相關(guān)性較強(qiáng)的產(chǎn)品信息[9]。以側(cè)壁長(zhǎng)桁翻轉(zhuǎn)工藝裝備為例，按照產(chǎn)品類型進(jìn)行產(chǎn)品泛化，過(guò)程如圖 1所示。相較于消費(fèi)品來(lái)說(shuō)，大型的工藝裝備，特別是飛機(jī)裝配工藝裝備因其行業(yè)與功能的特殊性，在造型、材質(zhì)、色彩等方面的變化較少，沒(méi)有豐富的外觀特征，所以，目前所形成的可搜集的典型產(chǎn)品樣本較少，經(jīng)過(guò)調(diào)研并篩選，獲得20個(gè)相關(guān)工藝裝備典型產(chǎn)品樣本。

所有產(chǎn)品都由多種外觀設(shè)計(jì)要素構(gòu)成，不同的外觀設(shè)計(jì)要素對(duì)用戶的感性意象具有不同的影響[10]。本文主要采用形態(tài)分析法和造型特征提取法進(jìn)行工藝裝備典型產(chǎn)品樣本的特征基因提取。運(yùn)用形態(tài)分析法可將產(chǎn)品分解成多個(gè)獨(dú)立的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)項(xiàng)目中又可分解為多種可變要素即設(shè)計(jì)類目，由此建立該產(chǎn)品的相關(guān)設(shè)計(jì)要素體系。造型特征提取法可以將構(gòu)成產(chǎn)品實(shí)體造型元素結(jié)構(gòu)化、組織化，提取結(jié)果是對(duì)產(chǎn)品輪廓形態(tài)、整體風(fēng)格、局部信息、色彩搭配的映射[11]。由于工藝裝備產(chǎn)品體形龐大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在特征提取之前可先進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次劃分，以利于準(zhǔn)確提取產(chǎn)品基因。如圖 2所示，為工藝裝備的結(jié)構(gòu)層次圖，產(chǎn)品族從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次方面呈現(xiàn)造型結(jié)構(gòu)特征、材質(zhì)紋理特征、色彩特征，所以在收集好工藝裝備典型樣本的基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品特征基因提取時(shí)，主要從造型結(jié)構(gòu)因素、材質(zhì)紋理因素、色彩因素3個(gè)角度出發(fā)，建立典型產(chǎn)品樣本特征基因庫(kù)，如表 1所示。這樣獨(dú)立的提取方式有益于在進(jìn)行單個(gè)特征基因的意象相關(guān)性程度分析時(shí)，避免各類特征基因間審美意象的影響，保證產(chǎn)品特征基因提取的正確性。與此同時(shí)，隨著飛機(jī)制造與裝配技術(shù)的發(fā)展，審美風(fēng)潮更替，未來(lái)還會(huì)迭代產(chǎn)生新的工藝裝備，獨(dú)立的提取方式利于提取新的產(chǎn)品特征基因，基因庫(kù)將會(huì)一直延續(xù)并不斷擴(kuò)充，指導(dǎo)下一代工藝裝備的工業(yè)設(shè)計(jì)。

（二）意象詞匯集建立

圍繞飛機(jī)裝配工藝裝備設(shè)計(jì)主題，通過(guò)查閱文獻(xiàn)與訪談的方法，收集了數(shù)10個(gè)與工藝裝備感性意象相關(guān)的詞匯，再運(yùn)用KJ法對(duì)數(shù)十個(gè)意象詞匯依據(jù)相互間的關(guān)聯(lián)性展開(kāi)屬性分類，最終篩選出對(duì)于飛機(jī)裝配工藝裝備最具代表性的10個(gè)意象詞匯，然后將10個(gè)意象詞匯配以反義詞形成10組具有正反雙向語(yǔ)義的意象詞匯對(duì)，建立意象詞匯集，如表 2所示。

（三）意象評(píng)分實(shí)驗(yàn)

產(chǎn)品造型優(yōu)化通常以具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)特征為對(duì)象，將收集的產(chǎn)品樣本意象信息加以量化，運(yùn)用相關(guān)數(shù)學(xué)方法建立感性意象與產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)特征之間的映射關(guān)系，設(shè)計(jì)師可根據(jù)映射關(guān)系進(jìn)行針對(duì)性的產(chǎn)品造型優(yōu)化[12]。因此，本文基于語(yǔ)義差異法制作問(wèn)卷，采用李克特7級(jí)量表對(duì)樣本的意象信息進(jìn)行定量評(píng)估。量表中，根據(jù)造型結(jié)構(gòu)基因、材質(zhì)紋理基因、色彩基因與對(duì)應(yīng)的意象詞匯的關(guān)聯(lián)度，分為-3分、-2分、-1分、0分、1分、2分、3分，其中0為平衡點(diǎn)，從0向兩端依次代表有點(diǎn)、較和極為。

邀請(qǐng)40名設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行意象評(píng)分實(shí)驗(yàn)，年齡范圍為22至25歲，其中男生20人，女生20人，參與者均經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)專業(yè)課程學(xué)習(xí)，具有較好的審美能力與意象識(shí)別能力。意象評(píng)分實(shí)驗(yàn)的評(píng)分對(duì)象由14幅圖片構(gòu)成，其中造型結(jié)構(gòu)5幅、材質(zhì)紋理3幅、色彩6幅。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，共計(jì)5600個(gè)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到樣本在每個(gè)意象詞匯對(duì)下的得分均值，得到140個(gè)數(shù)值，如表 3、表 4、表 5所示。使用SPSS軟件對(duì)三類意象的14個(gè)得分均值進(jìn)行信度分析，其結(jié)果中所有克隆巴赫系數(shù)值均大于0.7，即表明該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可靠性。

二 、數(shù)據(jù)分析與模型構(gòu)建

（一）意象關(guān)聯(lián)與因子分析

根據(jù)三類特征基因的14個(gè)意象得分均值，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的分析，如特征基因與意象詞匯之間的相關(guān)性程度分析，從數(shù)據(jù)的直接表征層面將某特征基因?qū)τ谀骋庀蟮南嚓P(guān)性程度的強(qiáng)弱進(jìn)行關(guān)聯(lián)。若得分均值大于或等于0.6，則認(rèn)為該特征基因與正向語(yǔ)義相關(guān)性強(qiáng)，小于或等于0.3且大于0則認(rèn)為該特征基因與正向語(yǔ)義相關(guān)性弱，同理，若得分均值小于或等于-0.6則認(rèn)為該特征基因與反向語(yǔ)義相關(guān)性強(qiáng)，大于或等于-0.3且小于0則認(rèn)為該特征基因與反向語(yǔ)義相關(guān)性弱，由此可以得出，這5個(gè)造型結(jié)構(gòu)基因、3個(gè)材質(zhì)紋理基因、6個(gè)色彩基因與意象詞匯的相關(guān)性程度，如表 6、 7、 8所示。

產(chǎn)品樣本特征基因庫(kù)通過(guò)意象關(guān)聯(lián)可形成具有意象識(shí)別標(biāo)簽的產(chǎn)品基因庫(kù)，基于特征基因與意象的相關(guān)性程度，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)，可根據(jù)新產(chǎn)品的意象定位，在造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材質(zhì)紋理設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)3個(gè)方面初步參考以下相關(guān)性程度表，將與目標(biāo)意象相關(guān)性強(qiáng)的特征基因融入新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，可以更準(zhǔn)確、更快速達(dá)到意象感知的設(shè)計(jì)預(yù)期。

僅依據(jù)意象得分均值的分析不具備較強(qiáng)的代表性，還需要進(jìn)行更深層次的分析，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果與相關(guān)分析具有更強(qiáng)的說(shuō)服力，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)情況對(duì)各感性意象進(jìn)行內(nèi)在隱含層面的因子分析，通過(guò)降維的方式探究因子與感性意象之間的關(guān)聯(lián)程度以及感性意象之間的內(nèi)在聯(lián)系。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行KMO檢驗(yàn)和Bartlett球形檢驗(yàn)，如表 9所示，得到KMO取樣適切性量數(shù)為0.695，其表明變量間的相關(guān)程度無(wú)太大差異，同時(shí)Bartlett球形檢驗(yàn)近似卡方值為128.264（自由度為45），顯著性小于0.001，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果可知變量間具有相關(guān)性，可以進(jìn)行因子分析。

主成分分析法是一種通過(guò)降維的方式把原有的多個(gè)變量提取為主要的少數(shù)幾個(gè)綜合變量的統(tǒng)計(jì)分析方法。如表 10所示，將主成分分析結(jié)果中特征根大于1的2個(gè)成分提取后，其總方差解釋僅為79.294%，說(shuō)明此時(shí)的解釋效果不夠理想。

為提升解釋效果，將初始因子載荷矩陣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因子與原始變量間的關(guān)系進(jìn)行重新分配，使得因子載荷矩陣的系數(shù)更加顯著[13]。通過(guò)碎石圖，如圖 3所示，可以發(fā)現(xiàn)第4個(gè)主成分相比其之后的成分信息差異仍舊很大，第5個(gè)主成分因子之后的成分信息較為一致，因此，將提取的因子數(shù)設(shè)定為4進(jìn)行分析，此時(shí)累積總方差解釋為94.490%，如表 11所示。由此可知，可將10組意象詞匯對(duì)降維劃分為4個(gè)因子，因子內(nèi)的各感性意象存在相對(duì)較強(qiáng)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

運(yùn)用最大方差法將因子載荷矩陣正交旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣中意象詞匯對(duì)的絕對(duì)值越大，則說(shuō)明該因子與感性意象之間的相關(guān)性越強(qiáng)[14]，如表 12所示。將4個(gè)因子依次解釋為品質(zhì)因子、時(shí)尚因子、個(gè)性因子和溫度因子。品質(zhì)因子包含“生硬的-流暢的”“低端的-高檔的”“粗獷的-優(yōu)雅的”意象詞匯對(duì)，這一因子與造型線條、色彩涂裝和紋理質(zhì)感都有重要聯(lián)系，反映人們對(duì)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)及品質(zhì)的感受；時(shí)尚因子包含“繁復(fù)的-簡(jiǎn)潔的”“復(fù)古的-時(shí)尚的”“壓抑的-輕松的”意象詞匯對(duì)，這一因子更多受到產(chǎn)品造型結(jié)構(gòu)、色彩涂裝影響，體現(xiàn)人們對(duì)造型結(jié)構(gòu)和色彩設(shè)計(jì)繁簡(jiǎn)及時(shí)代潮流的感受；個(gè)性因子包含“平靜的-動(dòng)感的”“普通的-獨(dú)特的”“輕浮的-莊嚴(yán)的”意象詞匯對(duì)，這一因子主要與產(chǎn)品造型結(jié)構(gòu)、色彩涂裝有關(guān)，尤其是色彩涂裝，體現(xiàn)人們對(duì)于色彩及造型在差異性上的追求；溫度因子包含“冰冷的-溫暖的”意象詞匯對(duì)，這一因子主要取決于色彩涂裝的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)人們對(duì)產(chǎn)品及產(chǎn)品所處環(huán)境溫度的感知。雖然，因子分析對(duì)于方案設(shè)計(jì)工作沒(méi)有具體的實(shí)質(zhì)性作用，但是通過(guò)因子分析可了解感性意象之間的聯(lián)系，同時(shí)，經(jīng)過(guò)對(duì)因子分析結(jié)果的細(xì)致討論后可以得到該因子及其包含的感性意象與產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)要素之間的存在的隱約關(guān)聯(lián)，以及延伸至感性意象之外的主體感知。

（二）數(shù)量化理論模型

意象相關(guān)性程度分析展示了單個(gè)特征基因與單個(gè)感性意象之間的相關(guān)性程度，因子分析探究了降維后的因子與感性意象以及感性意象間的內(nèi)在聯(lián)系，除了以上分析外，還可以進(jìn)一步利用數(shù)量化理論I建立關(guān)于感性意象與產(chǎn)品特征基因之間的映射模型，探究在多個(gè)特征基因綜合影

響下感性意象的變化規(guī)律。數(shù)量化I類理論可將感性意象的定性尺度轉(zhuǎn)化為定量模式下的工學(xué)尺度，分析產(chǎn)品特征基因與主體內(nèi)在感性意象之間的關(guān)聯(lián)，即可將主體對(duì)產(chǎn)品的感性意象轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)要素[15]，并且還能得到各外觀設(shè)計(jì)要素對(duì)感性意象的影響程度。將產(chǎn)品基因種類作為項(xiàng)目，基因類型看作是項(xiàng)目中的類目。假設(shè)一共有m個(gè)項(xiàng)目，第i個(gè)項(xiàng)目Xi有ci個(gè)類目，那么對(duì)于n個(gè)樣本來(lái)說(shuō)，δa（i，j）（a=1，2，…，n；i=1，2，…，m；j=1，2，…，ci）是第i個(gè)項(xiàng)目之j類目在第a個(gè)樣本中的反應(yīng)，按照如下公式取值，20個(gè)工藝裝備樣本的反應(yīng)矩陣，如表 13所示。

復(fù)相關(guān)系數(shù)R與決斷系數(shù)R2是衡量預(yù)測(cè)模型中設(shè)計(jì)類目對(duì)意象詞匯得分情況解釋程度的重要參考，其數(shù)值越接近于1越好，由線性回歸分析可知，對(duì)于“繁復(fù)的-簡(jiǎn)潔的”這個(gè)意象詞匯對(duì)的實(shí)際測(cè)量值與預(yù)測(cè)數(shù)值之間的復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.854，決斷系數(shù)R2=0.729，由此可知，該預(yù)測(cè)模型較為理想。同理可得其他感性意象與產(chǎn)品基因的線性回歸模型。

在表 15中，類目得分表示各項(xiàng)目中不同類目對(duì)語(yǔ)義意象的影響程度以及偏重方向，當(dāng)類目得分為正數(shù)時(shí)，表明其對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)類目為正向語(yǔ)義，即偏向“簡(jiǎn)潔”，而當(dāng)類目得分為負(fù)數(shù)時(shí)，則表明其對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)類目為負(fù)向語(yǔ)義，即偏向“繁復(fù)”。造型結(jié)構(gòu)項(xiàng)目A中5個(gè)類目A1、A2、A3、A4、A5對(duì)于“繁復(fù)的-簡(jiǎn)潔的”語(yǔ)義意象具有正向影響，而材質(zhì)紋理項(xiàng)目B中3個(gè)類目B1、B2、B3得分都為負(fù)值，則起到了反向影響，在色彩項(xiàng)目C中C1類目得分為0.864在該項(xiàng)目中具有最大的正向影響效應(yīng)。偏相關(guān)系數(shù)可以反映出各設(shè)計(jì)類目對(duì)語(yǔ)義意象的貢獻(xiàn)程度，通過(guò)觀察數(shù)據(jù)可知，類目偏相關(guān)系數(shù)與類目得分在語(yǔ)義意象與產(chǎn)品基因的回歸模型空間中具有相似的分布規(guī)律。

三 、實(shí)例驗(yàn)證與方法流程

（一）設(shè)計(jì)實(shí)例驗(yàn)證

根據(jù)“繁復(fù)的-簡(jiǎn)潔的”意象詞匯對(duì)于產(chǎn)品基因線性回歸模型的數(shù)據(jù)可知，側(cè)壁長(zhǎng)桁翻轉(zhuǎn)工裝的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中不同類目對(duì)感性意象的影響程度是不同的，為檢驗(yàn)該回歸模型及結(jié)論是否真實(shí)有效，以“繁復(fù)的-簡(jiǎn)潔的”作為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)和最終評(píng)判依據(jù)，基于相關(guān)性程度分析與“繁復(fù)的-簡(jiǎn)潔的”意象詞匯對(duì)與產(chǎn)品基因線性回歸模型，篩選造型結(jié)構(gòu)基因、材質(zhì)紋理基因以及色彩基因中得分情況趨近于“繁復(fù)的-簡(jiǎn)潔的”正向語(yǔ)義的設(shè)計(jì)類目，應(yīng)用于側(cè)壁長(zhǎng)桁翻轉(zhuǎn)工裝概念設(shè)計(jì)方案中，再邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生通過(guò)使用李克特7級(jí)量表對(duì)側(cè)壁長(zhǎng)桁翻轉(zhuǎn)工裝概念設(shè)計(jì)方案進(jìn)行意象評(píng)分并計(jì)算意象得分均值，以此達(dá)到設(shè)計(jì)驗(yàn)證的目的。

結(jié)合意象相關(guān)性程度分析與“繁復(fù)的-簡(jiǎn)潔的”意象詞匯對(duì)與產(chǎn)品特征基因線性回歸模型，使用3個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中“繁復(fù)的-簡(jiǎn)潔的”意象得分較高的3個(gè)設(shè)計(jì)類目A1、B1、C1作為側(cè)壁長(zhǎng)桁翻轉(zhuǎn)工裝的主要設(shè)計(jì)元素。此外，由于實(shí)際情況下進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮其他多種因素，例如展示企業(yè)文化、強(qiáng)調(diào)品牌特征，所以增加使用該企業(yè)的品牌色C4，同時(shí)為符合工廠車間安全色彩使用規(guī)范，提升產(chǎn)品在使用過(guò)程中在工作場(chǎng)所中的安全性，增加具有警示提醒作用的色彩C5作為輔助色，設(shè)計(jì)師以上述需求為基礎(chǔ)通過(guò)草圖推演、三維建模、效果渲染最終形成側(cè)壁長(zhǎng)桁翻轉(zhuǎn)工裝概念設(shè)計(jì)方案如圖 4所示。

再次邀請(qǐng)40名設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生，在觀察過(guò)已有的20個(gè)典型產(chǎn)品樣本后，運(yùn)用李克特量表對(duì)概念設(shè)計(jì)方案進(jìn)行意象評(píng)分，整理評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)如表16所示，可知“Y1”即“繁復(fù)的-簡(jiǎn)潔的”得分均值為2.025，符合簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，并且該設(shè)計(jì)方案包含上述所有產(chǎn)品基因。

（二）設(shè)計(jì)方法流程

如圖 5所示為基于產(chǎn)品基因與感性意象的飛機(jī)裝配工藝裝備設(shè)計(jì)流程，主要有4個(gè)階段分別為：特征提取、意象關(guān)聯(lián)、構(gòu)建產(chǎn)品基因庫(kù)、方案設(shè)計(jì)。產(chǎn)品族設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于產(chǎn)品族基因庫(kù)，而提取產(chǎn)品基因以建立產(chǎn)品基因庫(kù)是形成產(chǎn)品族基因庫(kù)的重要前提。特征基因經(jīng)過(guò)意象關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)變成具有識(shí)別標(biāo)簽的產(chǎn)品基因，設(shè)計(jì)師可根據(jù)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定位，在產(chǎn)品基因庫(kù)中篩選符合定位的目標(biāo)基因，并運(yùn)用工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)方法及理論，展開(kāi)產(chǎn)品概念階段的造型結(jié)構(gòu)、材質(zhì)紋理及色彩等方面設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)經(jīng)過(guò)多次產(chǎn)品迭代，不斷積累產(chǎn)品基因，才能衍生出屬于企業(yè)的產(chǎn)品族序列，凝聚出具有品牌風(fēng)格與企業(yè)文化的產(chǎn)品族基因。

結(jié)語(yǔ)

為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中謀生存，造就企業(yè)產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力，飛機(jī)裝配工藝裝備產(chǎn)品在追求技術(shù)的同時(shí)，也需要將相關(guān)設(shè)計(jì)思維及方法作為指導(dǎo)，注重感性工學(xué)的研究，構(gòu)筑起市場(chǎng)和消費(fèi)者與企業(yè)之間的溝通橋梁，企業(yè)構(gòu)建產(chǎn)品基因庫(kù)，并積極汲取其他企業(yè)優(yōu)秀產(chǎn)品的特征基因，運(yùn)用工業(yè)設(shè)計(jì)方法將其融合，這對(duì)于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和改良具有重要作用，企業(yè)可以設(shè)計(jì)出既具有品牌特色又符合市場(chǎng)流行趨勢(shì)，更滿足消費(fèi)者意象需求的優(yōu)秀產(chǎn)品。

本文以飛機(jī)裝配工藝裝備中側(cè)壁長(zhǎng)桁翻轉(zhuǎn)工裝為例，收集篩選了國(guó)內(nèi)外典型的工藝裝備產(chǎn)品，獲得造型結(jié)構(gòu)、材質(zhì)紋理、色彩3個(gè)特征基因庫(kù)，將特征基因與感性意象關(guān)聯(lián)，形成飛機(jī)裝配工藝裝備的產(chǎn)品基因庫(kù)，同時(shí)采用數(shù)量化Ⅰ類理論構(gòu)建3類特征基因與意象詞匯間的數(shù)學(xué)模型，該數(shù)學(xué)模型以及產(chǎn)品基因庫(kù)可以為企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)早期階段提供設(shè)計(jì)指導(dǎo)，而基于產(chǎn)品基因與感性意象的飛機(jī)裝配工藝裝備工業(yè)設(shè)計(jì)流程可為下一步企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)品族設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

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