面向過程的工業設計知識地圖構建

萬坤+周夢宇+張明輝

摘要：通過知識地圖的構建的方法，可以有效地推動工業產品的創新。如果要想實現知識地圖的合理應用必須要從工業設計的知識概念入手，全面剖析設計過程應該注意的原則和問題，才能把知識地圖構建起來，實現它的應用。

關鍵詞：工程設計；設計過程；知識地圖；構建

工程設計是一種知識密集型創新行業，在增強企業競爭力方面有著舉足輕重的作用。工業設計行業為傳統的產品的再一次重生創造了機會，這其中得益于知識管理在跨專業共享設計知識、輔助設計決策、創新設計方案以及轉換個體、組織經驗等各方面領悟的大力支持。[1]本文在了解工程設計概念的基礎上，利用了不同的設計過程模型建立了知識地圖的體系，實現了只是創新的目的。

1.工業設計的知識概念

工程設計的知識概念要從兩方面入手。第一，從產品設計來說，工程師設計師們通過工程設計知識來達到發展產品的目的，而一般這些工程設計知識是由以往的設計教育經驗總結出來的，它橫跨了藝術學、美術學、心理學以及機械工程學等眾多學科。第二，工程設計意識不僅具有抽象的概念，更以具體的物像形式存在著，簡單地說它能不能通過顯性的形式表現出來。因此，用一句話概括來說，就是工業設計知識是以具體案例存儲下來的知識，這些案例被看做是知識獲取的良好途徑。

2.過程模型的設計

有了工業設計知識的支撐就可以進行工業設計過程模型的開發，但是這一模型開發過程也是有科學性的。

2.1模型的構建原則

（1）通用性原則。過程模型的設置可以是抽象的，但是要做到能反映各種不同類型產品、設計項目的開發過程。

（2）動態性原則。所謂動態性，就是要求過程模型能夠隨著產品開發現狀能夠不斷地實現隨意地調整和改變。

（3）交叉性原則。這也是與工程設計的知識概念相吻合的，過程模型的建立要能夠支持各個領悟的開發人員開發與合作，從而反映出各個領域的知識。

2.2設計過程模型的構建

這一模型的構建要在充分尊重以上所提到的三種構建原則的基礎上進行，具體可以操作以下步驟。

第一，可以通過案例調查、個體走訪和問卷等的形式收集各類有關設計過程的信息；第二，通過調研有關設計過程領域的形成理論文獻作為參考；第三，采用分類和不同層次抽象歸納的方法建立，這種抽象粒度的框架模型可以分為5個抽象層面，分別是時期、層面、階段、任務和活動，是一個實現從抽象到具體的設計過程。

3.知識地圖的構建

3.1知識地圖的構建過程

知識地圖是在工程設計過程模型的基礎上建立起來的，它是利用可視地圖的形式對設計知識資源進行導航。[2]構建過程如下：

第一，選擇一定抽象粒度的設計過程模型，建立知識地圖。把知識節點關聯起來的方式構建工程設計知識體系；第二，通過具體的設計案例，全面的調整和標記知識地圖中的節點；第三，知識地圖的各節點的輸入和輸出知識本體在這時候都要建立起來，同時要特別注重產品開發過程中各階段知識資源的聯系性；第四，重視使用和創新工業設計知識。利用好可視化地圖和知識鏈接，積極從設計案例中汲取和搜索相關的設計知識。

3.2知識節點的內容和構造

上述粗略提到了知識地圖中的節點設計階段，也明確了節點相關領域知識本體。

知識節點通過槽、槽值、側面和側面值逐層排放相應的知識點和數值，呈現出一個框架的樹形結構圖，看起來比較直觀，維護起來也比較方便，有效地避免了雜亂無章的感覺。這一知識節點被定義為Node ontology=（I，O），其中I為進入知識節點條件的概念有限集，O也就為輸出知識節點的概念有限集，通過這兩者的變化，可以展示設計狀態和知識情景，以此來說明相關知識因素之間的關系。[3]

由于模型在設計的時候依據動態性原則，通過對各個知識節點以及節點指向操作，其中這種節點的操作包括節點的合并、分裂、修剪、插入和變異，從而使知識地圖可以適應多種復雜多樣的對象。

3.3知識地圖的功能特征

第一，有助于表現知識的整體。通過所展示的設計過程模型，可以讓知識更立體飽滿，能夠更好地利用起來。

第二，有助于獲取各方面的知識。一方面，可以通過設計過程中的知識節點獲得不同于本領域的知識，發現內在的關系；另一方面，可以將待解決的問題或者實施方案等按照知識本體輸入，由黑箱操作成為白箱，讓隱性的知識向顯性方面轉化。

第三，有助于知識創新，產生新的知識結構，不僅推動隱性知識向顯性轉化，更利于個人的隱性和顯性意識向集體顯性方面轉變，為企業的資源發展推波助瀾。

4.知識地圖的應用

在一些注重創新的行業，比如家具行業，每年都會要求對產品的樣式變化提出新要求。這時候，這些公司往往會選擇知識地圖系統為他們服務，對于家具設計知識地圖的業務流程來說，主要包括案例的獲取、知識框架的建立、知識地圖的繪制以及最后的知識檢索五個環節就可以使他們在比較短的時間內研發出更多風格結構和功能的新產品適應市場需求。

在未來，知識地圖作為一種新型的知識管理工具仍然需要深入其中積極探索，讓其不斷造福與人類。

參考文獻：

[1]王眾托.知識系統工程[M].北京：科學出版社，2004.

[2]蘇海，蔣祖華，伍宏偉.面向產品開發過程知識地圖的構建[J].上海交通大學學報，2005，39（12）：2034-2039.

[3]潘旭偉.集成情景知識管理中幾個關鍵技術的研究[D].杭州：浙江大學，2005.endprint