基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型及其應(yīng)

許曉雯+馬朝鵬+何鵬飛

摘要：工業(yè)設(shè)計是一項多學(xué)科綜合的課題開發(fā)和研究，基于案例的工業(yè)設(shè)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(shè)計理念。案例和情境在基于案例的工業(yè)設(shè)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(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計；情境模型；案例

0引言

以已經(jīng)明確存在的事實或者對已經(jīng)成功的研究為基礎(chǔ)，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(fā)點考慮為題，結(jié)合心理學(xué)對情景的認知討論，與模型的特征結(jié)合在一起，設(shè)置一個工業(yè)設(shè)計的情景模型。并且以此模型為研究對象，完成了輔助性質(zhì)的設(shè)計，并且完成情景模型。

工業(yè)設(shè)計涉及的范圍比較廣，包括產(chǎn)品設(shè)計、環(huán)境設(shè)計、傳播設(shè)計、設(shè)計管理4大類，其中更是有很多小的門類，比如造型設(shè)計、機械設(shè)計、電路設(shè)計、服裝設(shè)計、環(huán)境規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計、建筑設(shè)計等多個方面。本文以數(shù)控機床的設(shè)計為實例，基于工業(yè)設(shè)計的情景進行設(shè)計分析。

1工業(yè)設(shè)計情景的內(nèi)涵

1.1工業(yè)設(shè)計的框架

工業(yè)設(shè)計的過程是以群眾需求為基礎(chǔ)，提出設(shè)計目標再進行設(shè)計的過程。工業(yè)設(shè)計的框架是基于工業(yè)設(shè)計的理論基礎(chǔ)，以行為域、功能域、物理域、過程域四個部分為內(nèi)容，構(gòu)成的設(shè)計框架。

1.2工業(yè)設(shè)計的情景

（1）問題情境

設(shè)計者根據(jù)所提問題對設(shè)計所需的資料收集和原始資料探究，追尋問題的初始狀態(tài)，這是問題的研究背景也是情景設(shè)計?；趩栴}的初始狀態(tài)，針對問題的相關(guān)約束以及限制性條件解決工業(yè)設(shè)計的問題，是工業(yè)設(shè)計情景所表達的重要性。

（2）求解情景

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

（3）結(jié)果情景

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

2以實際案例為基礎(chǔ)的工業(yè)設(shè)計情景模型

以案例為基礎(chǔ)的工業(yè)設(shè)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(shè)計者經(jīng)過設(shè)計初期的摸索和總結(jié)得到一個完整的設(shè)計，針對普通情境進行組織可以得到三種情景，每一個設(shè)計情景基本上是一個層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（2）知識運用

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

2.2情景推理模型

由于工業(yè)設(shè)計的種類繁多，不同更多工業(yè)設(shè)計實在不同的情境下對比產(chǎn)生的，通過設(shè)計項目的相似性進行總結(jié)得出比較接近的設(shè)計案例，同時在每個案例中的情景之間進行互相融合、轉(zhuǎn)換。通過案例的相互結(jié)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(yè)設(shè)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(jié)果情境的系統(tǒng)表達。本文以數(shù)控機床為例，對工業(yè)設(shè)計的情境模型分析。

3.1問題情境

由于工業(yè)設(shè)計的問題設(shè)置比較抽象，對問題的解釋和描述比較模糊，導(dǎo)致設(shè)計受限和設(shè)計構(gòu)想不清楚。在對于數(shù)控機床的設(shè)計方面也存在一些問題，結(jié)合數(shù)控機床生產(chǎn)過程中的應(yīng)用需求，總結(jié)出工業(yè)設(shè)計問題的特征因素，并且對設(shè)計問題進行評價，通過這樣一系列的方式獲得設(shè)計方面的問題語言的敘述以及各因素集合的關(guān)系。

3.2求解情境

工業(yè)設(shè)計的求解情境是能夠完整表述工業(yè)設(shè)計問題的具體過程的情境。在一般情況下，熱門對數(shù)控機床設(shè)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(shè)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(shè)計產(chǎn)品的外觀、形狀等設(shè)計元素進行具體分析。

3.3結(jié)果情境

通常情況下，結(jié)果情境是針對工業(yè)設(shè)計問題的目標的情況的表達。以工業(yè)設(shè)計域的內(nèi)容為基礎(chǔ)，將結(jié)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(yīng)的是物理域和功能域。

4工業(yè)設(shè)計情境模型的實際應(yīng)用

以上描述是以基于案例的工業(yè)設(shè)計情景模型以及建立在相應(yīng)的表達方式的基礎(chǔ)之上的，以數(shù)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(yè)設(shè)計，即數(shù)控機床CBID系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括三個模塊：

（1）檢索模塊

檢索模塊是由設(shè)計者對實際案例進行查閱比較，搜索適合任何情境的設(shè)計模式。在面對概念驅(qū)動的求解方式使，首先要對問題進行檢索；如果面對的是數(shù)據(jù)驅(qū)動，則對結(jié)果進行檢索。

（2）情境模塊

情境模塊包括問題、求解和結(jié)果三部分，大部分的內(nèi)容都可以通過建立坐標系或者通過數(shù)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(shè)計完成之后，設(shè)計者對所提出的工業(yè)設(shè)計方案進行評估，通過評估可以對數(shù)控機床的每一個部分有詳細的了解。對數(shù)控機床的應(yīng)用效果進行評估，幫助完善設(shè)計方案，得到更加實用的設(shè)計方案。

參考文獻：

[1]張軍.基于知識的復(fù)雜產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計輔助系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].湖南大學(xué)，2013.

[2]張磊，葛為民，李玲玲，等.工業(yè)設(shè)計定義、范疇、方法及發(fā)畏趨勢綜述[J].機械設(shè)計，2013（08）.endprint