【正文】 位： 為某省著名高校，學(xué)院現(xiàn)有教師80名，其中博士生導(dǎo)師1人、教授5名、副教授18名，教育部藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員1人。近年來，與日本三菱重工、日本健伍設(shè)計(jì)會(huì)所、東方通信股份有限公司、寧波富達(dá)電器股份有限公司、中國吉利集團(tuán)、浙江陽光、杭州新華印刷集團(tuán)、杭州叉車總廠、杭州金松集團(tuán)公司、暨陽工具有限公司等知名企業(yè)建立了長期合作關(guān)系。 項(xiàng)目組主要成員簡介：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：女，1972年生，副教授，碩士研究生導(dǎo)師。項(xiàng)目組成員：項(xiàng)目組成員1，男，1972年生，博士，副教授。公司從1998年家庭式作坊起家，發(fā)展至今已成為占地面積17000余m2，建筑面積17000余m2，總投資3000萬元，其中固定資產(chǎn)2000萬元，現(xiàn)有職工近200名的市級生產(chǎn)刀劍產(chǎn)品的重點(diǎn)骨干企業(yè)之一。參與橫向項(xiàng)目3項(xiàng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目多項(xiàng)，發(fā)表論文4篇，主筆與參與論著寫作各一本。主持和參與日本和國內(nèi)多項(xiàng)產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目，合作企業(yè)包括韓國現(xiàn)代汽車、春蘭摩托車、華意達(dá)電子、華寶電器、古力電器、順風(fēng)摩托車、日本吾雀里、宇城、大都、房總半島鐵路等企業(yè)。擁有5年用戶體驗(yàn)、可用性、工效學(xué)項(xiàng)目研究經(jīng)驗(yàn)，曾主持過Nokia中國研究中心、Intel亞太研發(fā)中心、Intel PAPR研究中心和騰訊設(shè)計(jì)研發(fā)中心等用戶研究合作項(xiàng)目。3. 研究基礎(chǔ)項(xiàng)目承擔(dān)單位已有多款自主研發(fā)的產(chǎn)品上市并出口，部分產(chǎn)品如圖14。在本項(xiàng)目實(shí)施的核心技術(shù)基礎(chǔ)方面，也已取得較為全面的成果，主要包括如下一些：1）ODM型中小企業(yè)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)技術(shù)在研究課題“某省ODM型中小企業(yè)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)技術(shù)研究”中，對某省廣大中小企業(yè)從OEM向ODM轉(zhuǎn)型的過程中所面臨的問題做了深入分析，特別是針對有效利用市場信息和用戶信息以促進(jìn)產(chǎn)品創(chuàng)新的技術(shù)方法。3）基于用戶感知信息的CAID系統(tǒng) 該系統(tǒng)為某省重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目“支持創(chuàng)意設(shè)計(jì)的中小企業(yè)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)平臺(tái)”成果的子系統(tǒng)。該軟件模塊實(shí)現(xiàn)了基于平面圖像的配色方案自動(dòng)獲取與三維模型多方案配色技術(shù)。共16萬元8出版/文獻(xiàn)/信息傳播/知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)費(fèi) 共計(jì)18萬元學(xué)術(shù)論文發(fā)表，4篇，共1萬元出版費(fèi)共3萬元文獻(xiàn)資料查閱共2萬元外文資料購買共2萬元設(shè)計(jì)專利與軟件著作權(quán)申請，15項(xiàng)，共3萬元相關(guān)軟件購買二維與三維平臺(tái)軟件購買共 7萬元9人員勞務(wù)費(fèi)預(yù)算總額的3%共18萬元10專家咨詢費(fèi)軟件測試、驗(yàn)收、鑒定等的專家咨詢費(fèi)用11管理費(fèi)資助經(jīng)費(fèi)的5%12不可預(yù)計(jì)費(fèi)用總預(yù)算的5%以內(nèi)共14萬元 34 。2. 經(jīng)費(fèi)概算說明各科支出明細(xì)： 序號概算科目名稱用途支出明細(xì)1設(shè)備費(fèi)共計(jì)20萬元圖形工作站設(shè)計(jì)和軟件研發(fā)每臺(tái)2萬元，5臺(tái)，共10萬元弧面雕刻機(jī)劍鞘表面鑲嵌裝飾每臺(tái)10萬元，共1臺(tái)2材料費(fèi)共計(jì)445萬元鋼材劍刃制造， 200噸，共120萬元其他金屬材料劍鞘、劍柄裝飾85萬元木材劍鞘、劍柄主體制作，200方共18萬元非金屬材料劍鞘、劍柄等部位鑲嵌裝飾，包括貝殼、水晶、琉璃、玉、石材等共180萬元快速成型耗材概念設(shè)計(jì)快速模型制作，300公斤，共60萬元3測試化驗(yàn)加工費(fèi)共計(jì)15萬元新產(chǎn)品試制費(fèi)用新產(chǎn)品的試制、測試等工藝技術(shù)費(fèi)用，60柄，共12萬元裝飾材料工藝測試費(fèi)鑲嵌裝飾材料的加工性能實(shí)驗(yàn)共3萬元4燃料動(dòng)力費(fèi)共計(jì)15萬元電費(fèi)，52630度，共5萬元燃料費(fèi)柴油，200噸，共10萬元5差旅費(fèi)共計(jì)15萬元路費(fèi)杭州龍泉麗水，50次，共6萬元住宿費(fèi)杭州、龍泉、麗水共3萬元外地調(diào)研差旅費(fèi)每次1萬元，6次，共6萬元6會(huì)議費(fèi)學(xué)術(shù)會(huì)議的注冊、會(huì)務(wù)等費(fèi)用，以及參加產(chǎn)品博覽會(huì)、展會(huì)等活動(dòng)的費(fèi)用。該成果已成功運(yùn)用與皮包產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。2）產(chǎn)品設(shè)計(jì)多方案可視化設(shè)計(jì)技術(shù)在某省重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目“支持創(chuàng)意設(shè)計(jì)的中小企業(yè)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)平臺(tái)”和某省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于可視化交互進(jìn)化的用戶知識(shí)獲取與產(chǎn)品集成創(chuàng)新”的研究中，根據(jù)企業(yè)需求在產(chǎn)品的形態(tài)、色彩、風(fēng)格等方面實(shí)現(xiàn)了多方案設(shè)計(jì)及其可視化技術(shù)，以及基于IGA的用戶實(shí)時(shí)交互方案優(yōu)化，對本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案批量化生成的實(shí)施提供了重要技術(shù)支持。 （a）傳統(tǒng)刀劍產(chǎn)品 （b）現(xiàn)代刀劍產(chǎn)品圖15 刀劍產(chǎn)品合作研發(fā)實(shí)例本課題組在項(xiàng)目所涉及的各項(xiàng)技術(shù)方面均有研究成果，本項(xiàng)目的主要工作目標(biāo)為研究成果面向刀劍產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)與應(yīng)用。項(xiàng)目組成員7，男， 1971年出生，碩士，副教授，碩士生導(dǎo)師。項(xiàng)目組成員6，男，1975年生，博士。項(xiàng)目組成員5，男，1975年生，日本千葉大學(xué)博士，副教授。組織和參與某省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，主持產(chǎn)品設(shè)計(jì)及企業(yè)形象設(shè)計(jì)項(xiàng)目10余項(xiàng)，擁有實(shí)用新型專利授權(quán)1項(xiàng)，發(fā)表論文2篇，參編教材1部，主要研究領(lǐng)域?yàn)楫a(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、企業(yè)形象系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。主要研究領(lǐng)域?yàn)檐浖こ?、產(chǎn)品設(shè)計(jì)CAD技術(shù)、文化遺產(chǎn)保護(hù)數(shù)字化技術(shù)、人機(jī)工程學(xué)等。主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)與人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 該高校工業(yè)設(shè)計(jì)研究所目前擁有產(chǎn)品模型室、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中心和產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程中心等實(shí)驗(yàn)室，其中包括進(jìn)口高檔加工中心、三坐標(biāo)掃描測量儀、快速成型中心、大型CAD/CAM集成軟件等國內(nèi)一流的儀器設(shè)備和軟件，可以完成刀劍產(chǎn)品從計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)到樣品試制的全套流程，為本項(xiàng)目的開展提供了良好的支持。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)目前擁有教授（博士生導(dǎo)師）1名，副教授5名，碩士生導(dǎo)師3人，2007年被批準(zhǔn)為某省重點(diǎn)特色專業(yè)。公司擁有商標(biāo)專用權(quán)，產(chǎn)品生產(chǎn)新工藝專利等自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已通過ISO90012000國際質(zhì)量體系認(rèn)證，實(shí)行專業(yè)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)管理模式。該公司基于某寶劍二千五百余年的傳統(tǒng)文化底蘊(yùn)，秉承先輩的鑄劍之精髓，經(jīng)鍛、鏟、銼、刻、淬、磨等二十八道工藝鑄造而成，以其“堅(jiān)韌鋒利、剛?cè)岵⒃?、寒光逼人、紋飾巧致”之特色聞名天下，倍受國家領(lǐng)導(dǎo)、外國友人、藝術(shù)家及武術(shù)界人士的高度贊賞和青睞。3）刀劍產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝技術(shù)開發(fā)由第一承擔(dān)單位負(fù)責(zé)技術(shù)研發(fā)。刀劍產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝技術(shù)由第一承擔(dān)單位負(fù)責(zé)完成，第二承擔(dān)單位配合。vi. 自動(dòng)化加工與裝配流程建設(shè)基于非金屬材料裝飾的工藝過程，建設(shè)刀劍產(chǎn)品生產(chǎn)的自動(dòng)化加工與裝配流程，除了利用數(shù)字化設(shè)備控制裝飾圖案的精度以外，對刀劍產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)流程提高其自動(dòng)化水平，包括流水線規(guī)劃、工藝文檔規(guī)范化、專用自動(dòng)卡具設(shè)計(jì)、精度測量與控制技術(shù)引入等等。通過使用狀態(tài)模擬來測試材料與粘結(jié)劑的匹配性能，為每一種材料選擇最合適的粘結(jié)劑，對膠粘性能差的基體材料還需要開發(fā)單獨(dú)的工藝流程來提高其性能。本項(xiàng)目初步考慮使用數(shù)控銑床將數(shù)字化圖案直接雕刻在基體上。批量加工設(shè)備的工作效率以不低于原有產(chǎn)品的制造效率為基本原則，即非金屬鑲嵌材料的創(chuàng)新不得影響產(chǎn)品生產(chǎn)效率。i. 材料的加工性能測試針對不同的鑲嵌非金屬材料采用5種方式加工，即：切割、雕刻、打碎、粉碎、研磨。其中裝飾圖案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)并開發(fā)專用軟件模塊，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)效率，并自動(dòng)對工藝圖紙進(jìn)行標(biāo)注，大大提高了精度。5） 刀劍產(chǎn)品非金屬材料工藝技術(shù)研究針對不同的鑲嵌非金屬材料采用5種方式加工，即：切割、雕刻、打碎、粉碎、研磨。ii. 花紋鋼視覺特性試驗(yàn)研究通過機(jī)械、熱處理和化學(xué)加工手段三結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。研制交互式遺傳算法（IGA）與感性工學(xué)（KE）協(xié)同的刀劍產(chǎn)品創(chuàng)新優(yōu)化方法，建立IGA與KE互相為對方提供資源的協(xié)同進(jìn)化機(jī)制，提高IGA用戶模型的精度和全面性，利用KE系統(tǒng)對產(chǎn)品方案的用戶接受情況給出更精確的預(yù)測，并實(shí)現(xiàn)了刀劍產(chǎn)品創(chuàng)新方案的用戶感性意象精確定位。該系統(tǒng)的主要功能是把消費(fèi)者對產(chǎn)品的感性認(rèn)知（如時(shí)尚、傳統(tǒng)、穩(wěn)重等）和需求“翻譯”成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要素，如造型、尺寸結(jié)構(gòu)、配色方案、材質(zhì)裝飾等。本項(xiàng)目通過用戶交互技術(shù)和可視化交互式進(jìn)化設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化方式，其技術(shù)路線如圖10所示：圖10 基于可視化交互式進(jìn)化的產(chǎn)品風(fēng)格定位技術(shù)路線本項(xiàng)目的合作單位所承擔(dān)的某省自然科學(xué)基金項(xiàng)目《產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的可視化交互進(jìn)化技術(shù)研究》是一個(gè)針對產(chǎn)品創(chuàng)新與風(fēng)格構(gòu)建的課題，已有部分研究成果問世，可以直接用于本項(xiàng)目的針對性研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化推廣。ii. 對所擬表現(xiàn)的目標(biāo)風(fēng)格的代表性元素符號進(jìn)行組合設(shè)計(jì)基于所擬表現(xiàn)的目標(biāo)風(fēng)格的時(shí)代與地域元素符號進(jìn)行組合運(yùn)用。本項(xiàng)目擬采用對原始風(fēng)格圖案進(jìn)行分解、集成參數(shù)編輯、二維空間拓?fù)渥儞Q以及圖案語法自動(dòng)實(shí)施等方式來生成豐富多樣而又能保持特定風(fēng)格的設(shè)計(jì)。因此，本項(xiàng)目需要在通用色彩情感模式基礎(chǔ)上增加色彩的歷史風(fēng)貌模式設(shè)定。產(chǎn)品配色的數(shù)字化輔助設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)是色彩空間以及虛擬的孟德爾“色立體”等色彩表達(dá)框架，對色彩空間或色立體中的多點(diǎn)位置（每一個(gè)坐標(biāo)位置點(diǎn)表示一種色彩）之間的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)一配置，使多種色彩的組合效果符合人們一般的心理情感體驗(yàn)或特定歷史時(shí)期的原始風(fēng)貌。方案的評價(jià)、選擇、調(diào)整和決策則在風(fēng)格處理模塊中實(shí)現(xiàn)。然后開發(fā)特征圖塊的智能化“組裝”程序，對刀劍產(chǎn)品各部分的特征進(jìn)行組裝得到整體產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案。目前特征化與參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)已趨成熟，并有多款商品化軟件，但都是三維軟件（如Unigraphics、Pro/E、Solidworks等）。資源數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建流程如圖6所示。其中紋飾圖形的矢量化處理是工作的核心，由于已收集的紋飾圖形多為位圖，因此需要進(jìn)行矢量化后才能實(shí)現(xiàn)其參數(shù)化修改。圖5 刀劍產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)技術(shù)實(shí)施方案2．技術(shù)路線1） 刀劍產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)針對刀劍產(chǎn)品的特征，選用二維與三維平臺(tái)相結(jié)合進(jìn)行流程開發(fā)，形成概念方案——效果圖——三維模型——工程圖——手板的一條龍的設(shè)計(jì)體系，全面負(fù)責(zé)刀劍產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)工作，并對設(shè)計(jì)文檔和圖紙制定標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品的改型設(shè)計(jì)、分析比較和持續(xù)創(chuàng)新提供良好的規(guī)范，以提高設(shè)計(jì)效率，縮短開發(fā)周期。培養(yǎng)本科生15人，碩士研究生5人。設(shè)計(jì)服務(wù)形式的推廣是成立專門的“刀劍產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)服務(wù)中心”，由項(xiàng)目組或招聘人員組成專業(yè)化設(shè)計(jì)服務(wù)隊(duì)伍，利用項(xiàng)目成果為刀劍企業(yè)提供設(shè)計(jì)服務(wù)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)的推廣形式分為兩種：軟件產(chǎn)品與設(shè)計(jì)服務(wù)。設(shè)計(jì)理念推廣的具體方法是首先在示范企業(yè)中開展系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)服務(wù)，依靠設(shè)計(jì)技術(shù)迅速推出大量創(chuàng)新產(chǎn)品，以眼見為實(shí)的效果吸引其他刀劍制造企業(yè)對設(shè)計(jì)的重視。而創(chuàng)新設(shè)計(jì)的深入推廣對塑造國產(chǎn)刀劍品牌也是極具價(jià)值的。四、項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)1．主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 技術(shù)指標(biāo)：1）開發(fā)刀劍產(chǎn)品設(shè)計(jì)專用CAD系統(tǒng)，獲刀劍產(chǎn)品輔助設(shè)計(jì)軟件著作權(quán)兩項(xiàng)以上；2）獲刀劍產(chǎn)品設(shè)計(jì)專利10項(xiàng)以上；3）在國內(nèi)外有影響力的期刊或會(huì)議發(fā)表學(xué)術(shù)論文5篇以上。本項(xiàng)目將結(jié)合感性工學(xué)與IGA技術(shù)從市場數(shù)據(jù)中提取出設(shè)計(jì)輔助信息，并用于產(chǎn)品的優(yōu)化與改進(jìn)，增強(qiáng)對消費(fèi)市場的理性把握，為產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)提供可靠的支持。CI與PI的實(shí)施已在大多數(shù)國外刀劍企業(yè)和產(chǎn)品中發(fā)揮重要作用，而中國的刀劍產(chǎn)品還尚未引入，尤其是PI。在市場定位上拉開傳統(tǒng)刀劍與現(xiàn)代刀劍產(chǎn)品的距離。3） 關(guān)鍵性生產(chǎn)技術(shù)一些關(guān)鍵性生產(chǎn)技術(shù)對刀劍產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和精度有很大影響，如非金屬材料的切割與加工成型、弧面基材的紋飾自動(dòng)雕刻等，這些技術(shù)問題的解決將大幅度提高刀劍產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。非金屬多屬自然材料，意蘊(yùn)貼近遠(yuǎn)古，對于開發(fā)具有先秦戰(zhàn)國等上古意蘊(yùn)的刀劍產(chǎn)品更富有表現(xiàn)力，且綠松石、琉璃、玉等從商周時(shí)期開始就是刀劍產(chǎn)品常用的非金屬鑲嵌材料。對花紋鋼的工藝技術(shù)進(jìn)行深入研究，提高其機(jī)械性能和視覺效果，將有利于提高中國刀劍產(chǎn)品的文化價(jià)值和品牌價(jià)值。6) 刀劍產(chǎn)品CAD軟件開發(fā)開發(fā)針對刀劍產(chǎn)品設(shè)計(jì)的專用CAD軟件，集成人機(jī)工程評價(jià)、風(fēng)格構(gòu)建、裝飾與色彩設(shè)計(jì)、智能化創(chuàng)新等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的輔助功能，并為設(shè)計(jì)師提供友好的交互界面，在數(shù)據(jù)庫的輔助下大幅提高刀劍產(chǎn)品開發(fā)的效率與可靠性。利用形態(tài)、色彩、裝飾、材料等設(shè)計(jì)元素的組合，構(gòu)建特定的風(fēng)格意象。知識(shí)庫包含刀劍產(chǎn)品的就技術(shù)性知識(shí)與文化知識(shí)，為設(shè)計(jì)師的概念設(shè)計(jì)提供發(fā)散性參考?！肮ぁ钡膬r(jià)值體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、裝飾、工藝等制造過程環(huán)節(jié)中；“料”的價(jià)值則體現(xiàn)在材料（尤其是刀刃材料）的選材與處理工藝上。本項(xiàng)目的目標(biāo)是基于這些已有的研究成果，建立針對刀劍產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的專業(yè)化技術(shù)體系，增強(qiáng)自動(dòng)化與智能化水平，降低刀劍產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)門檻，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品種類、質(zhì)量和市場績效的快速提升?？梢暬疘GA用于刀劍產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要優(yōu)勢在于它可以把產(chǎn)品跟廣大用戶市場聯(lián)系起來，有效獲取用戶對產(chǎn)品及其攜帶的文化要