设计的利器,为自主创新、掌握关键技术知识产权的企业带来了方法与工具地支持。其中,计算机辅助创新软件ProI
ovator是CAI技术的一个代表
f产品。借助该工具,技术人员可以有效地对问题进行分析,借鉴不同领域的知识,从而高质、高效地构建解决方案。
CAI在概念设计中的应用
421面向产品创新的概念设计
在产品设计的全生命周期都需要创新,如概念设计阶段、工艺阶段、制造维护阶段等,但是它们创新的层次和特点是不同的,对整个产品的影响力也是不同的。其中,概念设计是产品设计的先导,又是产品构型设计的前提,自由概念设计搞好了,产品设计才有可能达到高水平。如果仅仅依靠人的灵感进行概念设计,将会制约它的进展,现在我们在概念设计中可以采用计算机辅助创新(CAI)工具进行产品的创新,使传统的产品概念设计转变为面向创新的概念设计。
422CAI在概念设计中的应用
从创新角度看,概念设计过程本质上就是一个产品创新的过程。概念设计中的产品创新归结为功能、原理、布局、形状以及结构等五个方面的创新,也就是计算机辅助创新(CAI)工具在概念设计中的主要应用方面。
(1)功能创新
功能创新主要依赖于市场需求的分析结果。在传统的设计过程中,主要靠人工来完成。随着信息技术的进一步发展,特别是数据库、信息管理、人工智能等技术的深入应用,最终必将使计算机在辅助产品功能创新中发挥其巨大的作用。
(2)原理创新
原理创新一般是从产品的功能要求出发,通过技术分析,寻求产品创新的过程。这种方法主要是把复杂的设计要求通过功能关系的分析抽象为简单的模式,以便寻求能满足设计对象主要功能关系的原理方案。传统上,常用简图或
f示意图来表示所构思的内容。而计算机辅助的原理创新工具则有形态学、协同学的求解工具以及基于原型、事例等的联想类比求解工具等。这些工具的实现很大程度上依赖于网络化设计、协同化设计以及智能设计等领域的进展程度。
(3)布局创新
布局创新主要是指对整个产品按功能进行分解或组合,从而划分为若干个组件单元,然后通过产品布局的空间排列、配置方式和尺度变化等三要素的变化来实现产品创新的过程。由于布局三要素可用数学表达方法进行形式化描述,因而完全可以通过在内部建立的数学模型的支持下实现计算机辅助的产品布局创新工具。
(4)形状创新
形状创新主要是指对经过原理方案实体化后的初始产品形状,在遵循基本的形状法则的基础上,通过形状变换操作而实现产品创新的过程。其中变换操作r