【正文】 門(mén)的工程師在概念設(shè)計(jì)階段，站在系統(tǒng)工程的角度，同時(shí)針對(duì)多種可選的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)將設(shè)計(jì)意圖組織到一個(gè)相關(guān)控制結(jié)構(gòu)（associative control structure）中去，可使概念設(shè)計(jì)師十分有效地控制各種設(shè)計(jì)的變更。此外，WAVE也支持“概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)工程”（concepttodetail engineering），即先做出設(shè)計(jì)決策，然后設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。5．計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)其他關(guān)鍵技術(shù)（1）計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新是概念設(shè)計(jì)的根本目的，產(chǎn)品在功能、原理、外觀形態(tài)、人機(jī)操作、制造工藝、材料等各方面的創(chuàng)新，都會(huì)直接影響產(chǎn)品的整體特性，直至產(chǎn)品的最終質(zhì)量。概念設(shè)計(jì)階段，是產(chǎn)品創(chuàng)新表現(xiàn)最為突出、最為集中的一個(gè)階段。實(shí)踐表明，產(chǎn)品創(chuàng)新性主要來(lái)自概念設(shè)計(jì)階段所涉及的功能、原理、形態(tài)、色彩、人機(jī)工程、布局和結(jié)構(gòu)等方面。不少學(xué)者從人工智能角度出發(fā)，對(duì)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究。圖16是CACD系統(tǒng)輔助創(chuàng)新工具的總體結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)的輔助創(chuàng)新工具由一個(gè)創(chuàng)新基本操作模型和功能原理、形態(tài)、色彩、人機(jī)工程、布局、結(jié)構(gòu)、多方案創(chuàng)新工具等構(gòu)成。組件特征錄入工具、方案顯現(xiàn)工具和評(píng)價(jià)工具則為輔助創(chuàng)新提供了一個(gè)基本的操作平臺(tái)。此外，產(chǎn)品的創(chuàng)新作為一種系統(tǒng)性的求解問(wèn)題，有著其應(yīng)遵循的基本原理。如各類(lèi)創(chuàng)新技法，設(shè)計(jì)規(guī)范、創(chuàng)新變換中的各種法則以及生成方案的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則等。（2）計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)人機(jī)交互技術(shù)CACD系統(tǒng)要能有效完成概念設(shè)計(jì)的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的目的，其人機(jī)交互技術(shù)必須在傳統(tǒng)的以鍵盤(pán)和鼠標(biāo)為主的交互手段的基礎(chǔ)上有新的突破。圖16 CACD系統(tǒng)輔助創(chuàng)新工具總體結(jié)構(gòu)目前，關(guān)于概念設(shè)計(jì)人機(jī)交互技術(shù)的研究，主要集中在以VR、多通道等為代表的新興技術(shù)的應(yīng)用研究上。圖17是CACD系統(tǒng)的人機(jī)交互界面示意圖。設(shè)計(jì)師通過(guò)各種VR和多通道設(shè)備進(jìn)行概念設(shè)計(jì)過(guò)程中的信息傳遞和交流。設(shè)計(jì)師與CACD系統(tǒng)的人機(jī)交互主要體現(xiàn)在各類(lèi)數(shù)據(jù)的傳遞、各種圖形繪制命令和設(shè)計(jì)對(duì)象操作命令的發(fā)送以及設(shè)計(jì)對(duì)象的評(píng)價(jià)等過(guò)程。圖17 CACD系統(tǒng)的人機(jī)交互界面（3）設(shè)計(jì)管理技術(shù)設(shè)計(jì)管理（Design Management）的運(yùn)用和研究在國(guó)內(nèi)還處于剛剛起步的階段，而在韓國(guó)、日本等國(guó)家已成為企業(yè)開(kāi)發(fā)管理的核心之一。通過(guò)設(shè)計(jì)管理，可以將企業(yè)的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)納入更加規(guī)范、科學(xué)的管理系統(tǒng)；可以將企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、品牌戰(zhàn)略、企業(yè)管理結(jié)合在一起，建立完善的管理體系，以提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。設(shè)計(jì)管理是指以使用者為中心，對(duì)特定的產(chǎn)品、界面和環(huán)境進(jìn)行資源的開(kāi)發(fā)、組織、計(jì)劃和控制。設(shè)計(jì)管理主要包括設(shè)計(jì)戰(zhàn)略、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)項(xiàng)目的管理以及對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)踐也就是運(yùn)作的管理。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的白熱化，企業(yè)建立科學(xué)的、有價(jià)值的、長(zhǎng)期的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略導(dǎo)向和規(guī)劃是極其必要的。設(shè)計(jì)管理不但能夠幫助企業(yè)確立整體發(fā)展戰(zhàn)略，還能將發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)程序，有效激勵(lì)和規(guī)范設(shè)計(jì)師在既定目標(biāo)指引下進(jìn)行新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，并協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)部門(mén)與其他部門(mén)之間的合作與溝通，達(dá)到資源共享與互相促進(jìn)的目的。 發(fā)展趨勢(shì)從第一至第五屆國(guó)際CAIDamp。CD學(xué)術(shù)會(huì)議以及國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀來(lái)看，目前計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)主要集中在概念設(shè)計(jì)方法學(xué)、產(chǎn)品信息模型及求解方法、計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)技術(shù)三大內(nèi)容。然而計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)作為工業(yè)設(shè)計(jì)、管理學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、心理學(xué)等多學(xué)科交叉的產(chǎn)物，不僅需要注重以上3個(gè)層次的研究，同時(shí)還要關(guān)注設(shè)計(jì)實(shí)踐和流程?；谏鲜龇治鎏岢隽巳龑蛹軜?gòu)（如圖18所示），主要包括概念設(shè)計(jì)方法學(xué)層、計(jì)算機(jī)應(yīng)用層（包括應(yīng)用基礎(chǔ)層和應(yīng)用技術(shù)層）、設(shè)計(jì)流程與實(shí)踐層，具體闡述如下。圖18 計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)三層架構(gòu)1．概念設(shè)計(jì)方法學(xué)概念設(shè)計(jì)的靈魂在于創(chuàng)新性和人性化，只有以技術(shù)美學(xué)為根基，使審美和實(shí)用相結(jié)合的設(shè)計(jì)，只有讓用戶(hù)全程參與概念設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)師挖掘用戶(hù)潛在需求并超越用戶(hù)導(dǎo)向的設(shè)計(jì)，才是最能創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，才是最具人性的設(shè)計(jì)。因此，在計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)中，研究概念設(shè)計(jì)創(chuàng)新性和人性化所應(yīng)遵循的原則、規(guī)范、方法等將具有重要的意義。設(shè)計(jì)心理學(xué)、設(shè)計(jì)信息學(xué)、設(shè)計(jì)符號(hào)學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、設(shè)計(jì)管理學(xué)將是概念設(shè)計(jì)方法學(xué)未來(lái)幾年內(nèi)所要關(guān)注的熱點(diǎn)，這些研究將極大地豐富概念設(shè)計(jì)方法學(xué)的理論基礎(chǔ)。2．計(jì)算機(jī)應(yīng)用層主要包括應(yīng)用基礎(chǔ)層和應(yīng)用技術(shù)層。（1）應(yīng)用基礎(chǔ)層——產(chǎn)品信息模型及求解方法計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)的研究將更加注重概念設(shè)計(jì)全流程的研究，注重建立一個(gè)統(tǒng)一的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)信息表達(dá)模型，進(jìn)而研究依靠計(jì)算機(jī)輔助從需求分析到方案求解的概念設(shè)計(jì)推理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)與前端需求分析和后端詳細(xì)設(shè)計(jì)的無(wú)縫連接。在這些研究中，一方面應(yīng)注重對(duì)人腦思維過(guò)程的模擬，研究復(fù)雜多變的創(chuàng)新思維，尋找其中的規(guī)律；另一方面不能過(guò)于注重設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，因?yàn)檫@樣會(huì)使創(chuàng)新思維過(guò)程簡(jiǎn)單化，而以限制概念設(shè)計(jì)的創(chuàng)新空間為代價(jià)換取設(shè)計(jì)信息的數(shù)字化和推理過(guò)程的自動(dòng)化。我們必須在研究中體現(xiàn)以人為本的思想，研究人機(jī)一體化的產(chǎn)品信息模型和求解方法，使之在有利于計(jì)算機(jī)表達(dá)和操作的同時(shí)，能較好地符合設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思維習(xí)慣。（2）應(yīng)用技術(shù)層——計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)技術(shù)隨著智能概念設(shè)計(jì)技術(shù)、虛擬概念設(shè)計(jì)技術(shù)、協(xié)同概念設(shè)計(jì)技術(shù)、需求驅(qū)動(dòng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)技術(shù)等的進(jìn)一步發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)將朝數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，其交互方式將更加自然，可以支持用戶(hù)和設(shè)計(jì)師以及設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在同一個(gè)平臺(tái)上協(xié)同、高效地參與產(chǎn)品創(chuàng)新；概念設(shè)計(jì)階段與其他設(shè)計(jì)階段將無(wú)縫集成，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)效率的提高、方案的創(chuàng)新性和人性化的提升將具有重要作用。3．設(shè)計(jì)流程與實(shí)踐由于概念設(shè)計(jì)階段需要綜合考慮功能設(shè)計(jì)、原理設(shè)計(jì)、形狀設(shè)計(jì)、布局設(shè)計(jì)、初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、人機(jī)工程設(shè)計(jì)，其中包含了大量的不確定信息和確定信息，而且由于概念設(shè)計(jì)內(nèi)部的各個(gè)環(huán)節(jié)相互依賴(lài)，互為驅(qū)動(dòng)，無(wú)法割裂，因而我們將概念設(shè)計(jì)階段分為概念設(shè)計(jì)第一階段和概念設(shè)計(jì)第二階段。第一階段主要解決的是概念形成問(wèn)題，也稱(chēng)為問(wèn)題概念化階段；第二階段主要解決的是概念生成和概念可視化，也稱(chēng)為概念實(shí)體化階段?；谶@樣一種劃分，可以將更多具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)前期活動(dòng)在第一階段予以解決，而將其他有規(guī)則性的設(shè)計(jì)活動(dòng)放在第二階段解決。此外，計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)的研究還應(yīng)注重與設(shè)計(jì)實(shí)踐和流程的結(jié)合，注重與其他設(shè)計(jì)階段集成的研究，如概念設(shè)計(jì)與需求分析、詳細(xì)設(shè)計(jì)等實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，從而建立起完整的設(shè)計(jì)方法學(xué)理論。15 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