基于知识工程的产品设计技术及应用

衡川 王语馨

摘 要：近年来，随着人类生活不断发展，人们越来越追求新颖，个性化定制产品终将代替大批量生产成为市场需求的主流。但是传统的设计方式和手段却在很大程度上限制了产品的创新，显然已经无法适应市场变化和用户需求，知识工程应运而生。KBE能够把与进行产品设计有关的原理、准则、规范和经验等知识结合到计算机系统中，使得设计人员只需要输入工程参数和应用要求，系统就能依据相关的知识，自动推理构造出符合要求的数字化几何模型。随着计算机技术的成熟，智能系统和专家设计知识已经被视为支持产品设计系统不可或缺的部分，这些工具已经成为协助设计人员创建新设计、修改旧设计或存储专家设计知识的公共场所。

关键词：知识工程;产品设计技术;应用

引言

为了实现产品设计过程中各类非模型交互信息的有效记录与管理，提出了一种面向设计人员的非模型信息管理方法。为准确、客观和全面地记录设计信息，采用多样化信息载体工具对设计信息进行可视化描述，实现模型信息和非模型信息的集成管理与共享。将该方法无缝集成到产品设计软件平台和信息记录与管理软件中，开发出一套产品设计非模型信息管理系统，实现产品设计与信息管理的一体化。实例研究结果表明，设计人员通过该管理系统可实时查阅、描述和管理产品设计过程中产生的各类非模型信息，并能实现信息的自动分类与保存。研究表明所提出的管理方法和管理系统能够实现产品设计过程中非模型信息的有效管理，提高了其使用价值和产品的设计质量。

1 服务需求者层面

随着“中国创造”理念的不断深化落实，国内的产品设计服务需求量逐年提升，对产品设计服务质量的要求也不断提高。除了规模较大的部分企业自建了产品研发部基本满足自身产品的设计研发工作以外，大多数的产品制造企业都对外包产品设计服务有着不可割舍的需求。对于快节奏的生产、消费、生活而言，产品的更新迭代也已到了紧锣密鼓的境地，企业自建产品研发部门中的设计师相对较为固定，设计思路及方法容易受到固化。企业通过对外购买产品设计服务可以获得更为新颖的设计方案，同时能够激发本部设计师的创意灵感，甚至获得良好的市场销售业绩，推动产品设计的良性循环。目前国内的产品设计服务需求者购买设计服务的渠道可以归纳为以下三种：一是通过设计机构的名气来联系该机构并签订设计服务合同，这种模式常见于规模较大的企业和对于设计要求较高的企业。如奇瑞汽车股份有限公司、华晨汽车集团控股有限公司等，其旗下多款乘用车产品由国外产品设计服务提供机构来负责设计;二是就近联系产品设计服务提供机构购买设计服务，这种模式在国内的一线城市较为普遍，其主要的原因在于：首先当地的产品设计服务提供机构具有足够的设计水平;其次与其沟通便利有关;最后通过网络来购买设计服务，这种模式的优势在于获得设计服务的便利性和经济性。尤其适用于小微企业的设計服务需求，目前互联网提供服务的一个优势在于价格的直观性，服务需求者可通过比价的方式寻求性价比最高的服务提供机构，也可以采用招投标的方式获取质量较高的设计。其劣势在于现有的服务模式在解决企业用户需求的同时并不能保持设计服务的连续性。

2 基于知识工程的产品设计技术及应用

2.1优势资源整合发展

在互联网这一开放的空间，设计服务需求者所能搜寻获得的服务提供平台网站众多，平台网站建立的时间或早或晚，其服务的水平也参差不齐。优势资源更多地向知名度高、专业性强、服务模式合理的平台靠拢，这类平台往往只有数个。大多数新进者面临着设计师入驻不足、签单量不足、平台推广乏力等多重难题，久而久之平台的产品设计服务业务会受到严重的影响，长期处于竞争劣势对网站的持续发展带来威胁。平台资源整合优势互补不仅在线下企业之间广泛进行，在运营方式更为灵活的互联网平台资源整合的案例也在进行着。互联网设计服务平台在资源合作方面有着得天独厚的市场优势，在形成了稳定的设计服务需求客户群的基础上，平台资源整合空间就相对开阔。首先，优势明显的平台网站能够更为容易的融到发展资金，如2018年一品威客凭借多年的积累完成B轮1亿元人民币融资，并在当年投资打造“智能应用企业服务平台”，为平台的建设扩大带来了可能。其次，研究院所与平台的合作充分发挥市场优势，增强创新转换的强劲动力。

2.2基于KBE的产品设计需求

在国内，企业产品设计过程中存在的问题可总结为以下两个方面：（1）产品设计周期长、使用周期短。由于使用者需求的不确定性，因此产品设计周期应尽可能短，这就要求设计师能够借助现阶段已有的资源解决现有的设计问题。但是传统的设计开发手段仅停留在用计算机进行简单的绘图、计算及数据的输入输出，效率极低，需要的时间比较长。（2）产品设计知识管理不当，导致知识共享程度及重复利用率低。传统的产品设计知识都是由技术人员整理手动输入电脑以文档的形式进行保存，然而并没有对设计人员的思维创新过程进行记录，在新产品开发和测试过程中产生的大部分知识可以归类为隐性知识，这些知识来自于员工在产品开发项目期间的个人经验和看法，由于一些个人原因可能导致有些知识并没有外化，因此一些关键信息可能并没有被及时记录和保存下来，随着人员的流动，关键信息也随之消失，这使得知识共享和重用变得更加困难。当公司需要开发新产品时，一系列工作又要重新去做，既浪费了时间又难以对新的设计进行指导。

结语

产品设计是一个在多学科知识融合的基础上结合实践经验的创造性过程。然而，在设计过程中，设计师通常花费60%左右的时间在高度多样化和非结构化的知识资源中寻找正确的信息。因此，有效地存储、管理和检索设计知识是企业和行业缩短产品开发时间的主要途径之一。随着大数据的日渐普及，互联网上以电子和数字形式存储的大量信息成为工程设计知识发现的宝贵资源。传统的基于文档索引的文档检索方法侧重于检索与查询相关的单个文档，而难以挖掘出单个知识概念之间的各种关联性，KBE技术的开发可以加快设计过程并促进创建高质量、高性价比的设计。从KBE在我国的发展趋势来看，知识驱动的产品协同开发必将会成为未来的发展方向。

参考文献

[1]王国胜.从物权意识走向共享意识的设计[J].装饰，2017（12）：18-23.