2.2 产品设计实例知识的分解
产品设计实例主要包含设计需求、设计任务和设计方案三部分内容。其中,设计需求可以分为产品性能需求、设计制造成本约束及产品应用环境约束等;设计任务可以分为产品功能设计任务、产品结构设计任务及产品设备设计任务等;设计方案最终形成的设计结果,是对设计需求的满足及对设计者期望的实现。如果在一个设计实例中把所有影响产品设计的因素都考虑进来并加以表达,这样不但烦琐,而且也十分困难;此外,使用大量的影响因素来表达一个设计实例不利于它在产品设计后继阶段的应用,如设计知识挖掘、设计知识派生及设计知识进化等,这同样也会降低设计知识获取的有效性。
一个有效的解决方法就是对设计实例进行分解,从建立子设计实例,并通过关联信息将这些子设计实例存放于数据库中。在产品设计过程中遇到实际问题时,可将把待解决的问题分解成若干个有机联系的子问题(子任务),再从实例库中分别搜索这些子问题所对应的解决方案,然后再对搜索到的解决方案进行综合处理,从而形成最终的解决方案。这样既有效地提高设计实例获取建模系统的性能,也使设计实例在以后产品设计中的重用更具有灵活性。
设计实例的分解描述对产品设计过程中的实例应用是非常有利的,因为在许多产品设计中,只需对类似设计方案中的某些部分做相应的修改或从某一设计实例中提取相应部分进行替换即可。在这种情况下,依据分解模型可方便地提取设计实例,灵活地修改设计实例,柔性地组合设计实例,从而综合成新的产品设计解决方案。更重要的是,对于大型设计问题,设计实例的收集通常是十分困难的,而且数量也不充分;而采用设计实例分解的方式可以很容易地获得许多子实例。这样,通过子实例解决方案的综合就有可能在实例不充分的情况下得到有效的设计方案。
以某电除尘器设计为例,来描述具体设计实例的分解过程,如图2.1所示。
图2.1 F430型电除尘器设计实例分解