基于案例的工業設計情境模型及其應

許曉雯+馬朝鵬+何鵬飛

摘要：工業設計是一項多學科綜合的課題開發和研究，基于案例的工業設計情模型來解決還未解決的問題是一項具有超前意識的設計理念。案例和情境在基于案例的工業設計情模型中占有重要地位，本文對這種模型進行了分析闡述。

關鍵詞：工業設計；情境模型；案例

0引言

以已經明確存在的事實或者對已經成功的研究為基礎，用來解決新的問題的方法稱之為基于案例討論問題的方法。在基于案例討論的研究方法需要有固定的案例和場景支持。從案例推理的角度為出發點考慮為題，結合心理學對情景的認知討論，與模型的特征結合在一起，設置一個工業設計的情景模型。并且以此模型為研究對象，完成了輔助性質的設計，并且完成情景模型。

工業設計涉及的范圍比較廣，包括產品設計、環境設計、傳播設計、設計管理4大類，其中更是有很多小的門類，比如造型設計、機械設計、電路設計、服裝設計、環境規劃、室內設計、建筑設計等多個方面。本文以數控機床的設計為實例，基于工業設計的情景進行設計分析。

1工業設計情景的內涵

1.1工業設計的框架

工業設計的過程是以群眾需求為基礎，提出設計目標再進行設計的過程。工業設計的框架是基于工業設計的理論基礎，以行為域、功能域、物理域、過程域四個部分為內容，構成的設計框架。

1.2工業設計的情景

（1）問題情境

設計者根據所提問題對設計所需的資料收集和原始資料探究，追尋問題的初始狀態，這是問題的研究背景也是情景設計。基于問題的初始狀態，針對問題的相關約束以及限制性條件解決工業設計的問題，是工業設計情景所表達的重要性。

（2）求解情景

設計者提出設計項目之后，對問題情境中的問題結合經驗對工業設計的過程進行描述，將設計知識從理論知識轉化成設計理念，在這個過程中，設計的每一個步驟和方法都是求解的重點。

（3）結果情景

設計者提出的問題得到解決，將設計理論知識完全轉化成設計成果，達到了解決問題的目的。在設計過程中，可能會出現感性的東西出現，要將理性與感性相結合，對感性問題重點處理[1]。

2以實際案例為基礎的工業設計情景模型

以案例為基礎的工業設計情景模型包括情景組織框架和推理模型兩種方式。

2.1情景組織框架

（1）知識獲取

設計者經過設計初期的摸索和總結得到一個完整的設計，針對普通情境進行組織可以得到三種情景，每一個設計情景基本上是一個層次的網絡結構。

（2）知識運用

設計者以案例參考為基礎，借助合適的工具完成設計工作，通過對知識的妥善運用，完成比較完整的設計過程，并且對設計進行完善。

2.2情景推理模型

由于工業設計的種類繁多，不同更多工業設計實在不同的情境下對比產生的，通過設計項目的相似性進行總結得出比較接近的設計案例，同時在每個案例中的情景之間進行互相融合、轉換。通過案例的相互結合最終能夠得到一個新的案例，這個過程就是情景推理情境[2]。

3具體實例

工業設計的情境模型需要對其三個子情境進行分別表述，即對問題情境、求解情景和結果情境的系統表達。本文以數控機床為例，對工業設計的情境模型分析。

3.1問題情境

由于工業設計的問題設置比較抽象，對問題的解釋和描述比較模糊，導致設計受限和設計構想不清楚。在對于數控機床的設計方面也存在一些問題，結合數控機床生產過程中的應用需求，總結出工業設計問題的特征因素，并且對設計問題進行評價，通過這樣一系列的方式獲得設計方面的問題語言的敘述以及各因素集合的關系。

3.2求解情境

工業設計的求解情境是能夠完整表述工業設計問題的具體過程的情境。在一般情況下，熱門對數控機床設計問題的探討可以分為兩個層次，策略層面和操作層面。策略層面是在宏觀角度對設計問題展開討論，尋找具體解決途徑。操作層面是在微觀角度對設計產品的外觀、形狀等設計元素進行具體分析。

3.3結果情境

通常情況下，結果情境是針對工業設計問題的目標的情況的表達。以工業設計域的內容為基礎，將結果情境分為符合和概念分別進行表達，符合和概念分為對應的是物理域和功能域。

4工業設計情境模型的實際應用

以上描述是以基于案例的工業設計情景模型以及建立在相應的表達方式的基礎之上的，以數控機床為案例作為研究對象，以計算機作為輔助工具，進行工業設計，即數控機床CBID系統。該系統包括三個模塊：

（1）檢索模塊

檢索模塊是由設計者對實際案例進行查閱比較，搜索適合任何情境的設計模式。在面對概念驅動的求解方式使，首先要對問題進行檢索；如果面對的是數據驅動，則對結果進行檢索。

（2）情境模塊

情境模塊包括問題、求解和結果三部分，大部分的內容都可以通過建立坐標系或者通過數值分析的方式進行描述和解答。

（3）評估模塊

評估模塊是在案例設計完成之后，設計者對所提出的工業設計方案進行評估，通過評估可以對數控機床的每一個部分有詳細的了解。對數控機床的應用效果進行評估，幫助完善設計方案，得到更加實用的設計方案。

參考文獻：

[1]張軍.基于知識的復雜產品工業設計輔助系統的研究與應用[D].湖南大學，2013.

[2]張磊，葛為民，李玲玲，等.工業設計定義、范疇、方法及發畏趨勢綜述[J].機械設計，2013（08）.endprint