概念设计论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇概念设计论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

2概念设计的应用范围

概念设计在不同的领域中有不同的含义、不同的对象。除了上述设计艺术领域之外，在产品的生产、经营、销售等领域中也有广泛的应用。这一类的“概念设计”指的是对某种经营、生产、销售思想、策略的策划。所谓“概念”是对企业、产品、管理、营销理念等方面的特殊性做出的概括。按主体不同，对这一类的“概念设计”可分为三个方面：即企业概念、品牌概念和产品概念。

除了物质生产领域之外，在影视、戏剧、展览策划等文化生产领域，概念设计也发挥着重要作用，特别是在科幻题材影视创作中，那些在现实中不存在的场景和道具都需要设计师根据预先设定的概念进行创作。

概念设计早在20世纪80年代，在国外就已经开始为设计界所广泛关注。美国平面设计师爱伦•霍伯特（AllenHubert）当时曾经撰写了一本书，题目就叫“ConceptualDesign”（概念设计），内容是针对平面设计中如何组织创意，如何赋予设计对象某种理念或思想，更好地推广企业和产品，引导消费者。当时国内很少有人从“概念设计”的角度理解、重视这个问题。在设计领域始终倡导并努力实践“概念设计”的是工业设计，由于工业产品具有批量化、自动化和时尚性等特点，设计对生产领域带来的影响更直接，对市场信息做出的反映更迅速、更灵敏，在推广一个新产品之前，概念设计就显得十分重要。特别是汽车工业，概念设计成为推动汽车工业不断创新的发动机。厂家对新的时尚、技术和功能的探索往往首先通过概念设计来完成，同时，概念车也成为引领时尚的风向标。

3概念设计的主要特点

（1）独创性。概念设计更强调设计的独创性和原创性，从形式和内容上都排斥业已存在的东西。当然，这不是说不能使用历史上已经存在的形式符号和材料做法，而是必须以新的手法、新的视角加以运用。

（2）抽象性。概念的形成是对纷然陈杂的生活现象提炼、概括、抽象的结果。任何概念都有一定的抽象性，它来源于我们提炼出的某种理念或思想，我们欲倡导、传扬的主张以及我们欲表达的某种意象。例如：柯布西埃设计的郎香教堂、赖特设计的流水别墅、密斯设计的法恩斯沃斯住宅等等，不管它们是否经历过我们所称的“概念设计”阶段，但它们都表现出了概念设计所具有的全部特征。这几位现代建筑的开创者都曾经确立了他们的新建筑概念，没有这些理念的引导，没有对这些主张坚定不移的实践，他们的作品就不可能对后世产生如此大的影响力。

（3）探索性。概念设计可以不过多地涉及具体的功能问题（这类问题可以在方案设计阶段进行修正），即使考虑功能问题，也是概念性的，原理性的或逻辑推论性的、说得更直接一点就是纸上谈兵。它更像一个探索性的科学实验，与实际生活保持一定距离，可以保证思维有足够的想象空间。

（4）先进性。概念设计要求我们立足于时代最先进的技术和社会意识，有足够的勇气去尝试最新的东西（新技术、新材料、新工艺、新的生活观念），凝聚时代最先进的技术成果，使其处于时代的前端，否则就谈不上是什么“概念设计”。

4概念的误区

（1）概念虚无。有人认为，所谓的概念不过是广告人或策划人“编”出来的光环，未必是骗人的，但却离实际很远，至少是有误导的嫌疑。社会上也的确有一些夸大其辞或空穴来风式的概念炒作，这反过来又加深了人们对概念的误解。其实我们可以这样去理解，概念或者是对设计对象所固有属性的某种概括（设计对象有许多属性，不一定只有一种），或者是一种对可及目标的追求，是实际存在的东西。

（2）概念无用。在设计实践中，的确有许多人没有从概念设计的角度考虑方案，也能够创作出不错的作品。但是，这类作品往往不具有开创性和激励社会不断探索的精神。这只能说明脱离了追求“概念”常常是这类作品落入陈规、俗套的一种原因。实际上，认真的创作几乎不可避免地涉及到对许多概念的分析，单就形式语言本身来说，就存在各种不同的概念。成熟的设计师在做方案之前，总是要有一个明确的主导思想，要达到什么目标、体现什么精神、突出什么特征等等，这些就是概念设计的内涵。所谓“概念无用”，是由于人们没有认识到它的价值或误解为华而不实的花招，这实在是一种莫大的偏见。

（3）概念游戏。这是在实际操作中表现出的草率、脱离实际、缺乏认真求实的科学态度。认识到概念设计在创新和推动商业利益方面产生的作用，但没有用科学的、务实的态度去操作，而是夸大其辞、玩词藻，靠耍小聪明进行诡秘的“包装”，怎么“洋”怎么来，怎么“时髦”怎么来，然而这种花拳秀腿最终是遮掩不住设计因脱离实际，缺乏认真求实的科学态度而导致的缺陷的。

5概念的塑造

任何一个实际存在的项目都具有一定的概念，它或许是陈旧的、历史性的，或许是潜在的、模糊的，或许是地域性、具有行业特征的等等。拿产品为例，任何产品都具有它独有的功能、特点，或者表现在技术上，或者表现在它所处的氛围上。比如保暖内衣，首先和其它内衣相比更具有独特的保暖功能，“保暖”这一概念已被广泛地运用了；同是保暖内衣，大家在科技含量、组成材料、穿着感觉等方面寻求着自己的特点，而这些特点又是各自产品所独有的。这些特点已构成了成为概念的因素，为了让公众真正了解其独特之处，就有必要把这种特点用形象的说法“亮”出来。从另一个方面思考，如果产品并不具备特殊的优势，没有哪一点可以包装成概念，那么就必须承认它在市场上很难与实力对手相抗争。不满足于此，就要让技术人员改进工艺、用料等做出特色来。在做出来之前，这个特色是被“想象”出来的，那么这个可以实现的目标就可以成为“概念”。拿一些大城市如北京的一些房地产项目策划举例，北京是一个缺水干旱的城市，地势平坦、季风气候显著，大城市的一些弊病在这里都有突出的表现。在这样的地理环境中建造居住区，创造水域以及大片的植被、改造地表形态等等，都对消费者具有很强的吸引力。因此，开发商制造了“水域花园”、“都市山庄”、“慧谷阳光”等一系列这样的概念，这样的项目如果是建在昆明湖、北海、密云水库周边，其真实性是无庸置疑的，但恰恰这些项目大多数位于远离水域的地区。显然，这个目标是需要努力才能达到的。如此说来，概念可被分为两类，一类是提炼性概念，一类是目标性概念。

在概念设计的具体方法上，提炼性概念和目标性概念是小异而大同的，既有各自的特殊性，但共同遵守的原则是一致的。

第一个原则是优势优先。所谓“优势”是以市场为标准，而不是以企业、设计者或老总个人喜好为标准，这一点往往被混淆。比如说啤酒，在质量方面许多老总认为自己在这方面最具优势，实际情况即便是这样，而对于消费者来说，支持质量的众多环节、严格体系又最难了解到，所以往往愿意在认同质量相同的前提下，从口味、价位、品牌等明显因素上寻求购买理由。推而广之，我们要设计概念，就必须以“市场认可的优势”为素材。

第二个原则是差异性。首先表现在概念素材即优势因素的差异性上，其次表现在概念的表达上。素材的选择要体现独特性，避免雷同；在概念的表达上也要体现独创性，可以是通俗的，也可以是玄妙的，但通俗而不直白，玄妙而不蒙事。

第三个原则是务实性。概念必须是实际的、可行的、有根基的。目标性概念尽管目前尚未达到，但通过努力是完全可能达到的，如果不能实现或难以实现，则会成为空谈和虚妄，这样的概念对企业是非常有害的。

第四个原则是概括性。适应市场的优势因素要用专业的语言严密地表达出来，是件很麻烦的事儿，甚至可以写成文章，这和消费者的认知时间是相违背的。他们希望能够迅速快捷地认识到产品的优势，这就需要对产品的优势进行概括，甚至概括成几个字，还可以加点修饰，用些修辞手法，达到直观、通俗、形象、生动、有趣的效果，以致更好地让公众接受，让公众记得牢，目的就达到了。当然还有一些较为含蓄的表达也可能更为高明，就是通过事物、现象、形象等让公众了解到这个概念的潜台词，比如北极人保暖内衣启用外星人形象来体现其科技含量。

概念设计可以被看作方法论层面上的设计思维训练，不在乎方案是否能够实施，即使是针对一个实际不存在的目标，概念设计训练也是有意义的，要害是开阔思路，探寻创新的灵感，在不受或较少受约束的情况下，最大限度地发挥想象力。这种设计通常总是要与真实的适用性之间保持一定的距离，目的是给思维留有足够的发挥想象力的空间。

摘要：“概念设计”不仅在当代设计领域是被广泛关注的一个话题，甚至在其他许多以创新为目标的行业（IT行业、企业经营管理、商业销售、广告、演艺活动、影视创作等等），人们都在谈论“概念设计”在推动一个产品、一个工程、一项活动、一个事件的过程中所起到的重要作用。因此，对于从事设计工作的人来说,弄清楚到底什么是概念设计，如何进行概念设计,是一件十分必要的事。

关键词：概念设计；应用范围；主要特点；误区；塑造

参考文献

［1］辞海编辑委员会.辞海(1999版缩印本)［M］.上海：上海辞书出版社，2000.

［2］尹定邦.设计学概论［M］.湖南:湖南科学技术出版社，2006.

篇（2）

2适航要求的识别和检索机制

适航要求识别与获取的目的在于根据当前设计任务检索适用的适航条款要求，本质上属于一种依据索引的文本检索[13]。与传统的关键词检索相比，用于建立设计任务和适用条款要求之间映射的索引不是若干离散的关键词，而是一种由概念图表达的结构化索引，构成索引的“概念”之间具有内部关联性；另外，由于适航条款的概括性，建立条款索引的概念集中包含的很多概念术语超出了条款文本范围。例如，CCAR25.581闪电防护条款的条文中并未明确提及飞机的燃油系统，但燃油系统设计必然需要考虑该条款要求。因此，“燃油系统”要包含在该条款索引的概念集中，而这种情况主要依靠设计师的经验知识来保证。针对适航条款的特点，本文提出一种基于匹配度的适航条款要求检索方法，即某适航条款对于当前设计任务的适用性可通过设计任务中包含的民机设计特征与条款约束的设计对象之间的匹配度来衡量。2.1匹配度对象（设计特征）之间的匹配过程包括两个步骤：首先判断当前设计对象与条款约束的对象名称是否一致；若对象名一致，则进一步判断对象属性值之间的一致程度；否则，两者完全不匹配。此处，设ai为当前设计对象a的第i个属性值，bi为条款约束的对象b与之相对应的属性值，则M(aibi)表示两者属性值之间的匹配度函数。若ai和bi为枚举型取值，则匹配度计算公式如式（4）：2.2检索算法根据上述介绍，基于匹配度的适航条款检索算法如图6所示，详细的检索步骤描述如下：步骤1输入飞机的某设计特征（系统、子系统及其结构组成）作为当前设计特征Pc（当前设计对象）。步骤2读取Pc相关的特征约束C(Pc)，这里的C(Pc)主要来自于对于产品整体的属性约束或继承自父级特征的属性约束。步骤3读取Pc的关联特征，生成关联特征集；此处的关联特征包括Pc的下一级结构特征，以及与Pc在功能或结构上存在关联关系的其他设计特征；此处构建关联特征集的目的在于扩大适用条款的检索范围。步骤4从适航条款数据库中读取第一条未被检索过的条款作为当前条款，如果成功，则进一步读取该条款约束的目标对象Pc’及其特征约束；否则退出程序。步骤5比较Pc和Pc’，如果Pc=Pc’，则进一步比较其属性特征C(Pc)和C(Pc’)，并按式（6）计算其匹配度Mi。步骤6如果Pc≠Pc’，则该条款的目标对象与当前设计特征不匹配，但可能与Pc的某项关联设计特征相匹配。因此，进一步读取Pc’的关联对象集Pr’，判断Pr与Pr’是否相交，即按照式（7）计算Mj。步骤7若Mi>0，则当前设计特征与条款约束的目标对象一致，该条款为当前设计特征的主要适用条款，从而将该条款录入适用条款集；否则转步骤8。步骤8若Mj>0，则当前条款为当前设计特征的相关条款，属于次级适用条款，也将该条款录入适用条款集；否则，当前条款为完全不适用条款，转步骤9。步骤9将当前条款的状态标记为已检索过的条款，转步骤4。步骤10适航条款数据库中的所有条款都被检索过，退出程序。

3实现与应用

根据本文提出的方法进行相应的软件实现。采用技术，利用VisualStudio2008软件开发平台和SQLServer2008数据库系统开发出一套民机适航要求的识别与确认系统，用于辅助某民机制造商的适航工程师（型号各分系统适航审定计划的负责人）根据某些设计任务中的民机设计特征检索适航条款数据库，形成型号各专业适航审定基础中适用条款集合的初步方案。以民机起落架系统中的部分设计特征“主起落架及舱门”为例检索其适用的适航条款要求。首先，定义当前的设计任务，包括明确目标设计特征，定义目标设计特征所在型号的飞机级特征参数要求，并将主起落架系统的父级系统和子级系统作为关联设计特征，形成当前设计任务的概念术语集用于检索，如图7所示。依次根据目标设计特征“主起落架及舱门”及其关联特征（如父级设计特征起落架系统，子级设计特征收放系统、机轮系统等）检索适航规章数据库。此处以CCAR25.721条为例（如图8），首先进行当前设计特征与条款约束的目标对象名称的比对；若一致，则进一步进行（飞机级）特征参数的匹配。

篇（3）

2第一壁结构

第一壁结构是次临界包层的重要功能部件，它需要承受热载荷、14MeV高能中子和带电粒子辐照的同时作用。为了提高第一壁材料抗辐照损伤的能力，选用低活化铁素体／马氏体（RAFM）F82H钢材料。第一壁结构如图2所示，在第一壁的上下端及中间部位设计有燕尾结构，其目的是使第一壁与燃料区一侧的锆包壳相互嵌合以固定第一壁，第一壁径向厚度为10mm，内外包层面向等离子体面积分别为7．55m2和13．89m2，结构体积为0．21m3，质量为1．69t。

3支承结构

支承结构由极向纵骨、加强筋板、周向筋骨、径向筋骨等结构组成。经分析，次临界包层结构在运行工况下受力复杂，共需承受重力、系统压力和热应力三种主要外载荷，单瓣包层重量约30t，系统压力是燃料区内嵌冷却剂管道所承受的15．5MPa水压，热应力为燃料区中大量U－10Zr合金的裂变释能而产生的沿极向和径向的温度梯度分布。为了实现对整个内外包层在极向的结构支承，在内外包层中分别设计有4根极向纵骨，纵骨在内外包层截面中的设计位置示意如图3所示。在周向和径向设计加强筋板、周向筋骨、径向筋骨以提高包层的稳定性以及整个支承结构的刚性。支承结构是由具有优良抗弯和抗压性能的SS316L（00Cr17Ni14Mo2）不锈钢通过焊接加工制成，它是整个包层的支承和固定结构［10］。以内包层为例。

4燃料区结构

燃料区结构由裂变燃料U－10Zr合金、内嵌冷却剂压力管和支承结构中的加强筋板及部分径向筋骨组成［11］。4．1燃料区燃料区是组成次临界包层活性区的基本结构单元，其主要功能是实现中子倍增和通过核反应而产生大量裂变能，它是包层的主要释热部件。燃料采用U－10Zr合金，这主要是由于U－10Zr合金燃料铀密度高，Zr对中子吸收少，实现能量输出与放大性能好；二是合金燃料导热系数大，利用内嵌冷却剂压力管能够及时地带走活性区核热；三是合金燃料可以更容易地进行“简单干法”后处理，可把燃料加热到1700℃左右，达到沸点的裂变碎片便可去除燃料区。加强筋板和部分径向筋骨承担作用在燃料区的外载荷并把这些载荷传递到支承结构上，同时加强筋板还兼顾对内嵌冷却剂压力管的定位与导向作用。4．2内嵌冷却剂压力管燃料区中6层内嵌冷却剂压力管道被设计成由底至顶完全贯通的结构，且按照三角形交错排列。由于受ITER装置本体结构空间的约束，内外包层随着极向位置的变化而引起了管间距离和铀－水体积比变化。外包层6层冷却剂管道按48根与47根相间排布，共有285根，内包层6层冷却管道按32根与31根相间排布，共有189根。

5产氚区结构

产氚区是整个聚变－裂变混合能源系统实现氚自持的关键功能结构，产氚区结构由氚增殖剂小球区、慢化冷却水管、管间连接板、“蛇形”氦气回路和支承结构中部分径向筋骨组成［12］。产氚区中的慢化冷却剂管道和氚增殖剂小球区在空间上是互相独立的单元。在结构上，为了保证燃料区中富余的中子进入产氚区后进一步被慢化再与锂－6反应而生产氚，并及时带走一部分多余的核热，产氚区中慢化冷却管道被设计成由底至顶完全贯通的结构，由慢化冷却管和管间连接板把产氚区分成9层，各层之间的空间便构成了氚增殖剂小球填充区。为了形成“蛇形”氦气回路，管间连接板的高度不等，形成高低错位设计以便控制氦气流动方向，部分径向筋骨承担作用在产氚区外载荷和传递来自燃料区的外载荷到支承结构上。同样，由于受ITER装置本体结构空间的约束，内外包层随着极向位置的变化而引起了慢化冷却层和氚增殖剂厚度的相应变化。

6锆包壳结构

锆包壳是核燃料裂变产物的主要屏障，燃料区和产氚区均有锆包壳完全包覆，从而防止裂变产物泄漏到活性区或整个包层，燃料区和产氚区的锆包壳为一种箱匣式密封结构。对于燃料区锆包壳，由于在第一壁的上下端及中间部位设计有燕尾结构（图2），相应地在燃料区径向内侧的锆包壳上设计有对应的燕尾槽，如图7所示。为了保证锆包壳的结构密封，在燃料区径向内侧锆包壳的周向侧设计有金属型挤压密封卡槽，如图8所示。从图3可以看出，有2根极向纵骨设计在燃料区和产氚区包壳层顶角部位，相应地在燃料区径向外侧锆包壳顶角处设计有极向纵骨半槽。对于产氚区锆包壳，由于有2根极向纵骨设计在燃料区和产氚区包壳层顶角部位（图3），相应地在产氚区径向内侧锆包壳顶角处设计有极向纵骨的另一半槽。同时由支承结构可以看出，在周向两侧和径向外侧设计有径向和周向筋骨，相应地在产氚区周向两侧和径向外侧的锆包壳上设计有筋骨贯穿槽。

7出入口汇管结构

由于受ITER装置本体结构空间的约束［13－14］，次临界包层的出入口汇管只能在有限空间中实现各类功能管道的汇总，其中包括燃料区中的大量内嵌冷却剂压力管、产氚区中慢化冷却水管和氦气管。考虑大量冷却剂压力管与汇总管之间焊接的可操作性，在燃料区的上下端部先设计一个焊接顶盖。燃料区的内嵌冷却剂压力管先汇入上下环形总管中，该汇总管再与ITER上下端口出入口总管相接并引出到外面的主回路系统。在产氚区中，慢化冷却管和氚载带管均采用“蛇形”流气结构设计，这样9层慢化冷却管只需要汇总一次后连接慢化冷却总管，再经ITER上下端口出入口总管引出到外面的氚回路系统。对于氚载带管，先在产氚区上下端设计有出气和进气槽，然后再通过氚载带管把进出气槽的载带气体引入到氚载带气总管内，再经ITER上下端口出入口总管引出到外面的氚回路系统，以出口为例燃料区和产氚区汇管结构如图11所示。

篇（4）

1.组内创意互动，指就给定的某个主题（本项目中如“中国消费者喜欢的形状、外观等”）进行快速创意表现，并将自己所画的表现图贴在每个房间墙壁上；接着，每人从所有其他人的表现图中挑选自己喜欢的图进行“提升和完善”；然后，将这些经过自己改善过的别人的创意表现图和自己最初的创意想法结合，并做出满意的组合；最后，所有人以小组形式从这些组合创意图中提炼出创意点，并以便贴备注形式贴于创意表现图四周。

2.组间创意交流，指各小组从所有的创意表现图及创意点中挑选出感兴趣的，在此基础上进行创意发散；接着，对二次创意点进行故事板表现；然后，依据表现的场景进行产品概念设计；最后，小组合作进行创意概念的展示。

二、目标对象的初识

在该阶段对目标对象有了初步认识，参与学生被重新分成小组，就给定的主题（本阶段如“家居风格的趋势”、“奢侈品或服务购买/体验经历”“、休闲时光”“、私家车”等）进行两个小时的讨论，最终形成展示文稿；然后，根据各小组的展示详情，挑选出趣点，再重新分配小组成员，形成最终的小组分配；最后，经过多次“采访者-被访者”循环模拟入户调研情况，实施入户调研（包括目标消费者家中和奢侈品销售/体验店两种类型）。

三、理解被访者

首先，在入户调研得到的影音资料基础上，构建角色模型，并进行组与组之间的信息互换；接着，从墙上找出与角色匹配的创意想法；然后，提炼出直接和间接的需求点；最后，形成报告文稿。

四、创意表现和甄选

首先，每组挑选出三个感兴趣的概念，进行深化，并按照以下核心问题展示给其他队员和导师：

1.它能提供给消费者的核心价值是什么？

2.市场上类似的产品是什么？

3.它的独特性何在？

4.它如何传递品牌的理念？然后，通过所有人讨论评估，每组决定出最后两个可以作为最终产品开发的概念，并作快速的sketch和storyboard表现；最后，根据既定的限制范围，做出需求和创意间的平衡。

五、设计概念的深化

就每组的两个最终概念做行业预估找出市场中的竞争点和消费的核心价值，以此做快速表现，并为此概念命名。

六、设计概念展示与设计活动的展开

将概念产品进行讲解展示。探讨概念如何实现的问题，选择那些尚未有成熟产品问世，且未被以往产品使用过的新技术；概念的制造和成本问题；概念产品的材质和色彩；产品的销售方式等。此外，还要考虑其体验模型和物理模型的展示。

七、物理/交互模拟模型

电子工程、设计学、心理学和机械工程专业的同学就共同探讨过的展示概念进行模型制作。

八、模型的完成、展台和视觉传达方面的设计

对所有模型的完善，并完成如何在短时间内进行有效信息的最大化传达。

篇（5）

概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。

图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程；评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括：功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。

根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识（其分类如图2所示）。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。

（1）功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等；

（2）技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答；

（3）结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能结构的映射（简称为功构映射）就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的；而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能；

（4）实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。

以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。

如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。

本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等；支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。

1.2本体建模过程描述

本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素：概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求：对目标领域的清晰描述；概念或概念之间关系的明确定义；一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和XML文档形式等。

基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段：

（1）产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。

（2）产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用XML语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。

（3）产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致；完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期（见图6）。

1.3概念设计知识的本体表示

在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3～图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的OWL语言描述。

表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性：摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制：只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中（省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等）。

（3）功能知识类

<owl：Classrdf：ID=“功能知识”>

<owl：Restriction><owl：onPropertyrdf：resource=“#功能名称”/>

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<owl：Restriction><owl：onPropertyrdf：resource=“#产品”/>

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</owl：Class>

表述的语义为一个功能知识只有一个功能名称,且最少具有一个相关产品（省略了功能知识类似属性的定义,如功能编号、功能说明、创建人、创建时间、存储位置等）。

（4）功能技术原理解类

<owl：Classrdf：ID=“功能技术原理解”>

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<owl：onPropertyrdf：resource=“#功能知识”/></owl：Restricton>

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<owl：onPropertyrdf：resource=“#技术原理解简图”/></owl：Restricton>

</owl：Class>

表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图（省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等）。

上述描述中,使用类公理（subclassof）描述了两个类（概念）之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性（objectproperty）描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。

1.4基于本体的概念设计知识管理的特点和优势

基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势：

（1）支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如：功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。

（2）支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。

（3）多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词（语法）不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。

在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。

从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。

2、基于本体的概念设计知识管理

2.1概念设计知识管理系统结构

结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。

（1）概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。

（2）概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。

（3）概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。

（4）概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。

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二、理解物理概念的内涵

只有理解了内能与很多因素有关，才能知道为什么“温度高的物体内能一定大”是错的，只有知道了热量是过程量，才能明白为什么“高温物体含有的热量多”是错的，只有知道明白热传递的实质，才能明白为什么“高温物体吧热量传给低温物体”是错的，因此精心设计了内能的大小与哪些因素有关教学内容，通过课件呈现大量的事实、数据和模拟动画等，为学生理解内能的内涵提供切实有效的帮助，体现教师的主导作用。最后的一道反馈题也具有较好的典型性、针对性。

三、了解物理概念的外延

学生如果没有理解内能的概念，单纯地从文字去理解很难回答这个问题，从教学效果来看，有相当一部分学生在内能概念的学习上显得很生涩，对概念无从谈起。如果老师引导学生从物理概念本身来分析，内能是指物体内部所有分子做无则运动的动能和分子势能的总和。这个概念的外延即泛指物体内的一切能量，那么它的外延明显就宽于热能。热能本质上指物体内部所有无规则运动的动能，热能属于内能范畴，但内能不光包括热能。从概念间的关系看，内能和热能亦是一种从属关系。引导学生认识了概念的外延，就加深了对概念本身的理解，更容易辨析其他相关的易混淆的概念了，问题自然迎刃而解。

四、了解概念与有关概念的联系与区别

概念与概念之间既有联系，又要通过比较，了解概念之间的区别，避免概念之间的混淆不清，这对于学生正确地理解概念，也是十分必要的．本节课内能与机械能，温度、热量、内能几个概念之间既有联系又有本质区别的概念，学生只有认清了它们之间的联系与区别，才能准确地理解以上的概念．教学中能引导学生进行思维加工，抽象概括出概念的本质属性，其中对比是一种有效的方法。例如上文所述，内能的概念可以概括成分子动能和分子势能两部分的能量，而机械能可以概括成宏观上的物体动能和势能的总和，本质上内能是微观层面，机械能是宏观层面；内能本质上是状态量，而热量是热传递过程中的过程量，所以不能说“具有多少热量”；温度是表示物体冷热程度的状态量，温度不能“传递”和“转移”，但两个不同状态间是可以比较温度高低，反映温度差的，存在了温度差，就会发生热传递，在这个传递过程中，吸收或放出热量。

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1．1方案选择的合理性设计方案的选择是十分重要的，不仅关系到以后工程的质量和结构，还影响着人们的居住。在结构方案的选择上，要遵守科学、合理、发展的原则，而且由于很多种因素都对设计方案造成影响，所以设计出来的方案就是多种多样的。方案设计出来了，又面临着合理的选择上，方案选择的不好，日后发生的后果不堪设想，所以应该进行认真的分析比较，选取的方案既要科学合理，又要经济，所以方案的选择很重要。在对设计方案的可行性进行选择的时候，要对建设地及施工材料等进行全面的分析，保证每一个环节的科学合理，还要有专业人士对各种影响设计的因素进行评估分析，选择出科学合理的结构概念设计方案。

1．2结构简图的科学性结构概念设计首先要有科学专业的理论作为支撑，而且一般情况下利用结构设计简图对结构概念设计的合理性进行评估。在结构简图的选择上，要遵照安全和准确的原则，选取合理的简图。因为如果选取的简图不够科学，那么相应的结构概念设计也会出现相应的错误，甚至对工程的质量问题造成巨大的影响。所以说，结构设计简图在制作时应该做到精确、科学，使出现的误差也在可控范围内，应该进行严格的审查，保证简图的质量。

1．3对计算的结果进行准确分析随着社会和经济的发展，信息技术被广泛的应用，特别是在数字的计算等方面设计出种类繁琐的计算软件，可是各计算软件在计算的结果上确实各不相同，让使用者也不知道哪个是正确的，所以在工程的设计中计算工作经常出现混乱。在进行设计时，软件的选择很重要，应该对各个软件进行系统化分析，根据工程的实际情况和设计的原理等，选择适合的软件，确保计算结果科学准确。

2如何在结构设计中运用概念设计

2．1建筑场地的合理性选择建筑场地的选择影响着结构概念设计的结果，所以说对结构设计来说非常重要。建筑场地的选择要符合施工的条件，同时满足采光、水电、噪音等多方面的考虑。最重要的一点，就是应该考虑建筑场地的抗震能力。选择的地点必须是抗震效果比较好的地点，以免发生危险的情况。一般在工程的初步设计之前就要进行建筑场地的科学选址和勘察，如果施工场地确实不允许，又必须在此进行建设，那么就应该做好科学有效的手段来降低危险系数。

2．2建筑基础的科学化应用建筑场地进行合理选择后，紧接着就是对建筑基础的科学化选择上，在选择的时候要根据建筑场地的地形和地质结构等进行分析，选取合理的建筑基础。一般在建筑基础的选择上有以下三种情况:

(1)桩基础。在地质比较松软或者负重比较大的情况下，大多会选择桩基础，因为桩基础能够使下部对上部进行力的承载;

(2)箱形基础。箱形基础的安全性比较高，抗灾能力比较强。一般高层建筑中会应用箱形基础。是因为箱形基础使下部的承载力实现均匀分配，保持地基的受力均匀;

(3)筏形基础。筏形基础能够实现分散建筑上部结构承载力，是下部承载力减弱，对地基进行力的控制，不出现地基的不均匀沉降。

2．3结构规则的合理应用建筑结构中只要保证非结构件的正常稳定运转，就能使建筑材料的成本实现降低，因此主体建筑结构的选择，要做到合理、科学和对称性，在多数的施工中，实现抗侧力主体结构的对称，所选择的平面结构也应该是容易形成对称结构的。当然，具体情况具体分析，还要根据实际情况进行选择，同时符合平面工程的科学设计。

2．4抗震抗灾能力的强化建筑设计和施工的成功与否，不只是外型和质量的方面，还有抗震抗灾上的需求。所以机构概念的设计，要考虑到抗震抗灾的问题，在设计时要多增加防线，以期实现减弱地震的危害性。当然结构的变化也能起到抗震抗灾作用，比如安装特定的原件，使得建筑体对地震的破坏力进行有效的减弱。

2．5结构刚度科学化选取建筑结构在刚度的选择上至关重要，而且在建筑结构概念设计中也必须遵守刚度的要求。结构刚度可科学化选择，是保证工程质量的有效措施，还能够对地震等灾害起到危险性降低的作用。与此同时，结构刚度的科学化选取还能扩大空间的占有率，使建筑平面的利用率等都能得到合理的利用。

3实施结构概念的措施

为了提高设计的科学性和合理性，同时保证工程的质量和安全，在进行结构概念的设计时，主要运用以下几种措施:

(1)在建筑场所的选择上，要选择抗震性能比较高的，如果选择的场所抗震性能较差同时还必须在此施工，那么要进行科学的补救措施，以免造成不必要的危险;

(2)在结构材料的选择上，要选择抗震系数比较高的结构材料，而且选取的材料还应具有良好的均匀性，满足抗震的要求，保证安全性;

(3)在结构构件的组合上，添加赘余等组件，减小地震的破坏性，也可以多增加防线;

(4)在构件的延性上下功夫，通过采取多种有效的手段，提高刚度和承重能力，增加抗震的能力;

(5)在构件的连接上，保证结构的整体性和统一性，加强对节点的控制，保证其连接的质量;

(6)实现所有设计的完全一致，在相关的数据等方面做到精确一致，保证方案的科学化和合理化。

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根据结构整体计算结果,KZ-1、KZ-2从基础顶面至15.800截面进行加固处理，加固后的截面见图2。在混凝土柱加大截面时预埋好支撑钢梁连接的钢板，支撑部分上弦钢梁采用粘钢方式与既有的混凝土梁下部连接,见图3。为保证钢支撑体系与框架混凝土柱的受力与变形协调一致，除钢支撑上弦梁与混凝土梁保持可靠的连接外，上弦与支座之间及下弦与柱上的钢板之间要保持可靠的焊缝连接。

传力途径

上弦钢梁采用粘钢方式与既有的混凝土梁下部连接,由于钢支撑具有较大的刚度,作用在混凝土框架梁上的竖向料仓荷载在不影响原有混凝土框架梁的受剪、受弯的情况下,将上部原有附加竖向荷载传递给钢支撑框架体系。其中一部分通过支座以剪力的方式传递给框架柱；另外主要部分的料仓竖向荷载通过支撑上弦梁，由支撑系统中的斜杆传递给框架柱;斜杆下端传递给框架柱的水平分力由支撑体系的下弦水平梁来承担,避免框架柱间承受附加弯矩。

加固效果

从本项目的施工过程来看,工程进展顺利,施工质量很好,满足了建设工期的要求。工程投产以来,设备运行正常。图4为加固改造后的工程照片。

厂房结构临时加固实例

1工程概况

某工程因技改需要，在原有转运站位置上新建了一座蒸汽干燥厂房。新建厂房东、北、西三面均有建（构）筑物,重约300t的蒸汽干燥机受场地的制约,难以安装就位，只能通过厂房南面的道路作为设备吊装场地。施工单位编制的设备吊装方案是：搭建设备吊装平台,吊装平台立柱位置示意见图5,平台柱下采用人工挖孔桩。该方案吊装措施费用约为260余万元,且吊装平台施工周期较长,难于满足要求。

2加固方案的构思

根据厂房主体结构形式、现场钢结构施工情况及蒸汽干燥机的就位位置，仅靠14.970平面的框架梁支撑蒸汽干燥机的重量是不可行的。然而由于现场构件已施工完毕，若为满足吊装荷载的需要对此平面框架梁进行加固，大量现场加固工作势必影响工期,且加固费用也很高。经过多种方案的论证比较,应用桁架设计概念，利用14.970与10.870框架梁作为上下弦杆，在两层梁之间设置临时腹杆组成钢桁架。由于两平面上的钢次梁亦安装就位,可作为组合桁架上下弦杆的平面外支撑杆件，保证组合钢桁架体系平面外的稳定。从结构形式及构件设置情况来看,厂房整体体系满足承受吊装荷载的可行性。

3受力计算

整个厂房结构处在主要构件安装阶段，在设备吊装阶段,框架梁柱可不考虑楼面的荷载。根据吊装方案要求,设备荷载在整个吊装过程中,由临时增设的吊装滑行梁作用在14.970平面的框架梁上，吊装时的荷载示意图见图5。经过厂房整体计算和受力分析,组合钢桁架满足承载力与变形的要求,同时与组合桁架连接的钢框架柱的承载力与变形均满足要求，保证了临时组合钢桁架与结构总体系的一致协调性。增加临时支撑的平面布置见图5,图6为2-C轴线上增加临时支撑的立面。图7为2-C轴线上增加临时支撑的组合桁架的应力。

4加固效果

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广义上说，功能是对于某一机械产品工作能力的抽象，它包括产品的功用、用途、性能、能力等。从系统工程学的角度来看，可将机械产品看成是技术系统，功能是以实现某种任务为目标，对其输入量(信息流、能量流、物料流)和输出量之间的相互转换。在概念设计阶段之初，通常要对产品的功能进行分解。通过对现有机械系统的分析，笔者提出功能分解的三个策略:①从解决问题的目的和手段着手;②从产品生产的工艺动作过程(生产的空间顺序和时间顺序)着手;③从机械系统四大模块着手。在实际的产品功能分解中，往往需要采用多种功能分解策略。对机械系统而言，执行系统是机械系统的核心，最终决定产品的功能输出。执行系统的功能是通过工艺动作过程来实现，因此可通过工艺动作过程对其进行分解;而对于机械系统的其他子系统(包括传动系统、控制系统、驱动系统)，可采用“目的－手段”进行功能分解。下面详细介绍这三个功能分解策略的运用方法和步骤。

首先从目的和手段来分解功能，可以把目的称为上位功能，手段称为下位功能，目的功能是主功能，手段功能从属于目的功能，为实现目的功能起手段作用，属于下一级分功能，在下一级分功能中，手段功能又称为目的功能，如图1所示，手段功能2在下一级分功能中称为目的功能3。通过“目的－手段”可以将复杂的产品进行功能分解，同时又可将各个分功能之间的逻辑关系联系在一起，最终获得产品的功能系统图。接着按照工艺动作过程对功能进行分解。工艺动作过程是实现机器功能所需要的一系列动作型式，按一定顺序组合而成的系列动作。机械产品的执行系统功能是通过其工艺动作过程来完成的。例如，汽水灌装自动机的功能包括瓶、盖、汽水的贮存与输送、灌装、加盖、封口、贴商标、成品输送的工艺动作过程来实现灌装功能。又如，平板印刷机的功能是通过上墨、刷墨、印刷的工艺动作来实现印刷功能。

最后是从机械系统四大子系统模块来对产品的功能进行分解，这四大系统分别为驱动系统(动力系统)、执行系统、控制系统和架体支撑系统。任何机械产品的技术过程(主体功能)都是原动机到传动部分，再到工作机构(即执行系统)部分。原动机主要提供机械能或转换为有效的机械功，传动部分主要传递运动和动力要求，工作部分是机器的执行机构，架体支撑系统主要起支撑部件的作用。在主体功能的基础上，再添加辅助功能，通过控制系统来控制协调各部件的工作。下面综合前面讲述的三种分解策略，以挖掘机为例进行功能分解，如图2所示。

寻求功能作用原理策略思想

机械产品功能目标确定后，可针对产品的主要功能提出原理性构思，这可以通过科学原理向技术原理的转变加以实现，技术的需求是科学发展的动力，而技术开发必须以科学规律为基础，产品开发过程就是科学原理与技术经验相结合的过程。作为设计开发人员，应在产品概念设计阶段中，掌握广泛的科学原理，善于实现科学原理向技术原理的转变，例如，在机电行业中，为能实现电能向机械能的转换，一般通过能量转换科学原理向“电磁效应”这一技术原理转变，开发出了电动机。其次，可由已有的技术原理形成新的技术原理，有些技术的产生是在已有技术成果的基础上进行移植、综合和革新的结果。例如，爱因斯坦提出受激辐射理论奠定了激光技术的理论基础。微波波谱的成果进而为激光的应用提供了技术原理。现今，激光已应用于机械制造行业，可对材料进行热加工，如表面热处理，焊接和切割打孔等。因此，在产品概念设计阶段，不断寻找适合的作用原理有利于产品的创新。

执行系统概念设计过程模型探讨

基于FBS概念设计过程模型进行研究，此模型在“功能分解－载体”映射模型的基础上引入行为作为桥梁，即“功能－行为－载体”过程模型。在此基础上进行改进，提出了“功能－作用原理－工艺动作过程－执行动作－行为－功能载体”概念设计过程模型。根据机械产品的功能要求和工作性能要求来驱动寻找实现功能的作用原理。同一功能可通过不同的作用原理来实现功能，从而实现产品创新。

其次，工艺动作过程取决于所需实现功能的工作原理，不同的工作原理有不同的工艺动作过程，本过程模型可通过工艺动作过程支持功能分解。工艺动作过程包括一系列按照时间顺序排列的工艺动作，通过工艺动作进一步分解可以得到按照一定时间顺序的执行动作。最后，通过执行动作与功能载体之间引入机械动作行为作为桥梁，以实现寻找实现功能的载体。图3给出了基于“功能－作用原理－工艺动作过程－执行动作－行为－功能载体”的概念设计过程模型。

执行系统概念设计过程模型映射分析

上述概念设计过程模型的关键是各阶段的求解映射策略，使得寻求作用原理解的关系脉络更为清楚和详细，这使得设计人员在概念设计中能符合设计思维逻辑，并促进开发人员的创新能力。为此笔者提出如图4所示的求解映射策略。从图4中映射层之间的关系，可以看出产品的功能可以通过不同的作用原理来实现，子功能(F123)可由原理层的多个作用原理分别来实现。由于执行系统功能是通过工艺动作过程来实现的，同时工艺动作过程的分解又能实现产品功能分解，而工艺动作过程的分解又取决于工作原理，不同的工作原理有不同的工艺动作过程，例如对齿轮进行加工，有两种不同的工作原理，分别为滚齿原理和插齿原理，显然这两种工作原理的工艺动作过程是不一样的。同时，同一种工作原理的工艺动作过程也可以有不同的工艺动作过程，因此在进行工艺动作过程分解时，可通过增加、减少或者合并工序改变机器的工艺动作，这有利于获得新的结构，创造新的机械设备。如果工艺动作比较简单，可直接采用工艺动作到载体的直接映射求解;反之，就需要对工艺动作进行分解。对于每一个具体分解的执行动作，如果执行动作比较简单，可采用直接映射求解。反之，需要通过行为层为桥梁，来更好的实现从执行动作到载体的映射求解。对于同一个执行动作可采用不同行为关系来实现。行为库中主要包括执行动作的类型、连续性、运动速率特性和运动往复性，由于执行动作的的类型很多，按照机构的运动类型进行分类，主要包括以下几种类型，其分类如表1所示。

应用分析

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2便携式邮政移动信息网络终端的概念设计

为满足邮政业务上门服务的需要，应充分利用现有成熟信息技术及前瞻性相关技术的研究，并尽量利用基础公众服务，避免建设仅应用于邮政业务的网络或设备，发挥通用性特点，使相关技术尽可能大范围地应用，从而有效降低成本。

2．1邮政业务终端在概念设计上的六大目标

2．1．1便携性出门在外若携带笔记本电脑大小的笨重设备会十分不便，随身携带的终端设备应该只有200g左右，手掌般大小，便于在口袋中存放。在输入／输出设备上可以设计为折叠式，例如：折叠式键盘设备，展开后如同普通键盘大小、但只有纸张般厚度，折叠后仅有手掌般大小；折叠式显示设备，展开后14英寸大小、纸张般厚度，折叠后仅有手掌般大小；还可设计成投影的虚拟键盘，更节省空间的投影显示设备等。整个终端设备可以方便地放入上衣口袋，甚至还可设计成帽子的样式，方便携带。

2．1．2移动性上门服务无固定服务场所，移动性是一个必然条件，主要是为了解决与上级组织、客户以及数据传送方面的实时通讯或数据交换的需求。利用现有移动通讯网络可以有效降低成本，同时还可以无缝享受升级、扩展服务，无需考虑移动通讯网络的维护即可最大限度地扩大服务范围。

2．1．3网络化要实现上门服务与营业网点提供的服务一致，必须要与各个邮政业务信息处理系统建立连接，及时将采集的相关数据，通过网络传输到后台处理系统，然后将处理结果实时反馈回来。网络化在设计上可以利用移动通讯网络或Wi－Fi网络提供的互联网接入服务，随着技术发展与时代进步，不久的将来还可能实现无处不在、免费公共的互联网接入服务。

2．1．4智能化为了解决安全以及数据处理能力的问题，邮政业务终端需要具备一定的智能处理能力。随着芯片技术的快速发展，这一方面的技术基本成熟，完全能够满足需求。

2．1．5低成本利用现有大众的基础设施与服务，采用通用的技术是有效降低成本的方法之一。在移动通讯网络、互联网接入、终端设备芯片、终端设备操作系统等方面都可以采用成熟的通用技术，在终端设备制造上可以外包给相关专业的制造企业，同时引入竞争机制，进一步有效降低终端设备的制造成本。

2．1．6位置服务邮政营业员提供上门服务只是为邮政客户提供更方便的服务界面，但是仅靠单个邮政营业员无法高效、顺利完成全部邮政业务，需将提供上门服务的邮政营业员组织起来，实现统一调度与指挥，这就需要应用技术手段将移动的、出门在外的邮政营业员的位置信息及时上传到指挥调度中心，提高上门服务的效率。如：在邮政客户呼叫客户服务中心时，客户服务中心就需要指示距离该邮政客户最近的邮政营业员前往上门服务，以提高服务效率，降低成本。邮政业务终端在外观设计上可以参照普通手机的外观设计，或者设计成适合车载的外观，考虑到邮政营业员或许要携带其他物品，为了解放双手，甚至可以设计成帽子或者挂件等形式。

2．2邮政业务终端在概念设计上的主要功能模块

在功能模块上，邮政业务终端主要有：智能处理模块、移动通讯模块、位置定位模块、互联网接入接口模块、折叠式键盘输入接口、折叠式键盘输入设备、折叠式显示屏输出接口、折叠式显示屏输出设备以及迷你打印输出接口，如图1所示。

2．2．1智能处理模块智能处理模块是邮政业务终端的核心基础处理模块，为其他接口或模块提供平台支撑服务功能。智能处理模块要具备一定的计算能力，但不需要太强，如今的芯片技术完全能够满足需求。邮政业务终端主要进行数据采集以及结果展现，邮政业务信息数据主要存储在远程的后台邮政业务信息处理系统中。

2．2．2移动通讯模块移动通讯模块提供基本的对上级组织、客户语音通信功能，同时还可以提供移动的数据传输功能。

2．2．3位置定位模块位置定位模块采集邮政业务员的位置信息，自动上传到专门的邮政上门服务信息管理系统，可更加方便、快捷地定位到邮政业务员位置，同时还可为邮政业务员更加顺利到达客户所在位置提供导航服务。可以选用GPS导航授时卫星系统、北斗星位置定位系统的位置定位服务，将来还可以考虑选用伽利略定位系统。

2．2．4互联网接入模块互联网接入接口可以利用移动通讯网络或者Wi－Fi，保持与互联网实时在线连接，保持数据传输通道畅通。

2．2．5折叠式输入与输出模块键盘输入、显示输出、打印输出设计为接口方式，主要考虑便携性，可将折叠式键盘输入设备、折叠式显示屏输出设备以及迷你打印机设计成单独的接口设备。在输入、输出要求较低时，可直接使用邮政业务终端手持主机部分直接输入、直接显示；在输入内容较多、操作复杂、显示内容丰富时，可根据需要进行相关设备的连接。在输入与输出接口上，可以采用USB接口、无线红外、蓝牙等技术进行不同型号的划分。折叠式键盘输入设备还可以设计为手写输入盘，折叠式显示屏输出设备还可以设计为迷你投影仪等方式，为最终用户提供更多选择。

2．2．6迷你打印输出模块迷你打印输出接口主要考虑到上门服务时可能需要打印相关文件或者票据，并非每项邮政业务都需要，所以可设计为接口的方式，在需要时使用，尽量提高便携性。由于在设计上采用网络化的思路，便携式邮政移动信息网络终端与邮政业务信息处理系统完全克服了时间与空间上的障碍；并且便携式邮政移动信息网络终端在设计上只需考虑数据的采集与展现，全部业务处理功能都在后台邮政业务信息处理系统（云端）中实现，使得邮政业务功能的扩展只要通过后台信息处理系统的升级即可实现，便携式邮政移动信息网络终端无需进行任何改造，方便了邮政业务功能的进一步扩展。集成了GPS、无线通讯以及实时网络在线的便携式邮政移动信息网络终端，不仅能应用在邮政业务的上门服务中，其强大、通用、易于扩展的特性为在其他行业中的广泛应用打下了坚实基础。

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（1）车型中规中矩，缺少创新与突破，仅对局部造型进行了装饰，不能对未来汽车造型起到规划作用；

（2）车型缺少文化元素的融入，无法形成特色。

2概念方案设计

设计定位是造型方案的依据。文中所设计的东风风神概念轿车使用环境定义为城市，目标人群定义为都市中追求梦想的都市年轻用户，该用户群是汽车的主要消费者。东风风神作为自主品牌轿车，需要开创中国汽车设计的未来，创新性地运用中国传统元素，以体现中国文化精神。在前期调研和分析的基础上，提出10余种草图方案，其中具有代表性的是如下4种。方案A：整体造型简洁流畅，LED车灯使汽车看起来更具动感和前卫，修长的车身符合我国汽车用户的审美。方案B：车身线条简洁、硬朗，充满了力量感。方案C：车身线条灵活多变，符合都市青年人追求自我、张扬个性的心理。方案D：创意来源于中国的“龙”元素，全顶天窗设计使汽车内室更加明亮，车门采用剪刀式开启方式，开启后像一条腾飞的巨龙。

3最终方案设计

通过方案分析与评价，方案D最符合设计定位，因此确定为最终方案。中国龙以东方神秘主义的特有形式，通过复杂多变的艺术造型，蕴涵着中国文化有的观念，因此以“龙”元素作为汽车造型意象。通过计算机辅助造型设计软件，结合龙的意象特征，进行了整体造型设计。宽大的进气栅栏，是由龙须抽象而来的，不仅散热效率更高，而且使车型更具威武的效果。车顶天窗设计成龙鳞形态，可根据太阳光线自动旋转伸缩，表面附有太阳能电池板，给概念车提供能源。在色彩设计中，主体采用了香槟黄色，内饰搭配中国红，不仅体现了中国文化的精髓，更彰显了东方神韵。

4概念车造型的发展趋势

（1）新型结构。近年来人们已经不再满足于传统的汽车概念，需要打破常规的、面向未来的智能行走机器。例如，当在宽敞路面上快速行驶时采用三轮模式，而在拥挤路面上行驶时可转换成两轮模式。

（2）个性化设计。人们对于汽车的需要日益个性化与多元化，具有个性化设计的车身造型越来越受到人们的欢迎。

（3）空间与功能。将汽车描述成一种在一定时间内使主体完成相应空间位移的交通工具，注重车辆造型的空间划分和功能实现。

（4）车身美学。概念车设计应注重车身每一条特征线的静态协调及在车身上的动态光影效果，从而刺激大众的审美欲望、情感和个性诉求。不同阶段的设计风潮同时也影响了当时的汽车设计。总之，概念车的造型设计趋势就是探讨汽车空间、形式及功能的完美结合，使其具有更好的移动性、更完善的功能和更靓丽的外形。