基于KANO模型与TRIZ理论的竹质椅类家具创新设计

竹板材家具作为竹家具工业化生产的一个新的方向,可有效缓解我国木材短缺的现状,有利于充分利用我国丰富的竹林资源,但目前竹家具的设计、研究和生产仍存在许多不足。为了给竹家具的创新设计寻找一种新的现代化设计方法,本研究将KANO模型与TRIZ理论相结合,以竹质椅类家具为例,对竹家具设计展开研究。经过文献查阅调研后进行KANO问卷的设计,对KANO问卷结果进行分析后得出外观现代简洁、可调节2个魅力型需求指标。通过问卷所得的两项设计需求以及竹材自身性质的分析,进行了竹质椅类家具方案的初步设计。将问卷所得需求转化为3项技术矛盾,利用TRIZ矛盾矩阵寻找相应的发明原理并筛选出适用的设计方法进行分析,得出设计改进策略,代入初步设计方案中进一步优化,得出最终的竹质椅类家具方案。本研究通过完整的竹质椅类家具创新方案设计流程,验证了所建立的竹家具创新设计方法的科学性及实用性,为竹家具的设计、加工、生产等提供了更加标准高效的解决思路,从而为竹家具的设计制造提供参考。

湘西竹编经纬间隔法色彩创新设计参数模型研究

传统湘西竹编中,垂直经纬挑压斜纹是最基础、最常见的纹样,其色彩结构规律有序。针对斜纹竹编经纬3种间隔形式的挑压逻辑,建立二阶进制图像、颜色信息的提取和色彩间隔结构单元,以及斜纹竹编编织图案的数字表达模型、斜纹竹编应力矩阵和色彩间隔矩阵的数学模型。色彩经纬带间隔矩阵模型是由Grasshopper软件实现的参数化计算机模型样品,通过计算机仿真模型证明:色彩经纬间隔法可以有效进行竹编的色彩创新设计,达到竹产品的快速开发、获取产品有色竹条备材数据的目的。

基于AHP/QFD/FBS模型的果园管理机创新设计研究

目的 改善本土农机装备现行设计流程在方案创新中的不足,实现果园管理机要素的优化和设计的创新。方法 面向农业4.0场景应用,引入工业设计创新思维到农机装备设计,构建层次分析法(AHP)、质量功能展开(QFD)和FBS(Function-Behavior-Structure)模型相结合的创新设计流程。首先,通过AHP和QFD的分析过程,将用户需求转化为关键产品特性。然后,结合相关特性指标,优化、更新、重组产品功能的内在属性,逐步建立概念性功能系统。最后,通过FBS模型的“功能-行为-结构”映射,求解功能实现的结构载体,以满足产品功能创新和结构要素为设计条件。最终完成果园管理机创新设计。结果 集成AHP/QFD/FBS的创新设计流程包含完整的需求分析、特性发掘、功能创新和结构求解过程。通过设计实践,果园管理机在用户体验、功能配置、适应性和智能化方面得到了提升。结论 该流程在农机装备方案创新中呈现出的有效性,能够为农业4.0中相关产品设计提供新思路和参考。

生成式人工智能大模型在设计领域的应用

近些年来,随着ChatGPT,Midjourney,Stable Diffusion,Gemini等大模型的横空出世,生成式人工智能大模型取得了飞速发展,各行各业迎来了新一轮的技术变革。旨在探讨这一前沿技术在设计领域的应用,特别是在设计创新和创意产出方面的影响。首先,我们介绍了生成式人工智能大模型的基本原理,着重阐述其在文本生成、图像生成等任务上的成功应用。其次,我们深入研究了生成式人工智能大模型在设计领域的具体应用,主要包括服装设计、平面设计、漫画设计、机器人设计、工艺品设计、游戏设计等方面。此外,还探讨了生成式人工智能大模型在设计领域可能面临的挑战以及相应的解决策略。最后,我们强调了在设计领域使用生成式人工智能大模型的潜在益处,以及在设计过程中应扮演的角色。

基于图文多模态融合推理的产品创新方案设计方法研究

目的针对当前产品创新设计领域中对基于图像-文本多模态知识支撑创新设计方法研究不足的问题,提出了一套基于图文多模态的产品创新方案设计方法。方法首先,对设计师的设计草图与文本要求进行预处理,然后引入产品设计知识图谱来促进设计思维的发散和创新;其次,通过微调的生成式预训练变换器模型和扩散模型生成产品方案及其概念图;最后,利用深度多模态设计评估模型对产品设计方案的可行性和市场潜力进行评估。结果通过产品设计知识图谱,及深度多模态设计评估模型的引入,该设计流程可以生成富有创新性且具备可行性的产品方案。结论基于图文多模态的产品创新方案设计流程结合了最新的深度学习技术,不仅提高了设计的效率,还为设计师提供了更广阔的创新视角和灵感来源。

结合Kano-QFD与FBS模型的露营椅创新设计方法研究

针对露营椅开发设计主要依赖生产企业和设计师的主观判断、设计方案与用户需求匹配度低、缺少科学量化的设计要素获取方法等问题,结合Kano-QFD与FBS模型,探索针对露营椅的创新设计方法。首先,通过用户访谈和调查问卷获取露营椅的初始用户需求,利用Kano模型得到用户需求类别及重要度;其次,基于QFD理论对用户需求进行量化分析,获取露营椅各项设计要求及权重;最后,将获得的关键设计要求导入FBS模型,完成露营椅功能要素到结构要素的映射转化,最终实现露营椅的创新设计。实践证明,结合Kano-QFD和FBS模型,能全面获取及分析用户需求,输出露营椅的具体解决方案,实现了用户需求到产品设计要素的精准映射,为展开露营椅创新设计提供一条新路径。

基于Kano模型的艺术类在校大学生创新创业服务需求策略研究

通过Kano模型分析艺术类在校大学生创新创业需求类型,为改进创新创业服务质量提供参考。首先,借助用户旅程图、用户访谈等形式收集艺术类在校大学生创新创业初始需求。其次,基于Kano模型,将收集整理的目标用户需求进行整体的属性归类,借助Better-Worse四象限散点图进行需求的敏感度和重要度排序。最后,根据调研结果,提出艺术类在校大学生创新创业的服务设计策略和小程序设计方案。Kano模型能科学分析艺术类在校大学生的创新创业需求,指导服务设计策略,并以服务设计模型进行验证,从而有效地提升服务质量。

基于模糊Kano模型和可拓创新法的特种运载抱罐车设计

目的结合模糊Kano模型和可拓创新法,解决特种运载抱罐车目前同质化严重、用户满意度低等问题。方法提出基于模糊Kano模型和可拓创新法相结合的创新设计方法。首先,对特种运载抱罐车展开可拓分析,建立物元模型,进行拓展分析并利用模糊Kano模型,输出质量要素的重要程度,提取关键设计要素。其次,结合用户需求的数据分析结果,利用可拓变换方法将所构建的特种运载抱罐车物元数学表征模型进行变换,获取新的产品创意模型。最终利用优度评价法获取最优方案。结果通过对特种运载抱罐车的优化设计,实现在外观造型、安全性能以及功能特征等方面的提升。结论证明集成模糊Kano模型和可拓创新方法相结合的设计方法能够提高特种运载抱罐车的用户满意度和市场竞争力。

设计创新生态系统的模型构建与优化策略研究

界定设计创新生态系统的相关概念,总结出其特征、运行机制,构建设计创新生态系统的模型并提出优化策略。运行文献调查法、归纳法,在总结前人的基础上对设计创新生态系统进行归纳分析,总结出设计创新生态系统的内涵,并为其优化策略提供依据。从4个主要方面对设计创新生态系统模型进行分析,并构建其模型,从而深层了解其运行机制,提出优化策略,并通过苹果公司对设计创新生态系统模型进行验证。通过构建设计创新生态系统的模型,实现对其进行优化的策略研究,促进经济健康持续地发展。

基于KANO-AHP模型的工业设计服务平台创新设计研究

为提升工业设计服务平台用户满意度,运用Kano-AHP模型对用户需求进行研究,获取平台功能层次。首先对用户进行分析以获取初始需求,通过Kano问卷调研定性划分各项需求属性;再采用层次分析法计算各项需求属性的权重值,进一步定量获取需求层次及重要度;最后基于需求重要度排序延伸构建平台服务内容,并在平台运行机制上进行创新设计。该方法模型能够有效地挖掘用户需求内容及层次,对同类型设计具有一定指导意义。

大语言模型在程序设计基础教学改革中的应用探索

程序设计基础是一门极为重要的基础课程,对培养计算思维具有重要作用,同时这门课程的教学具有抽象性,需要投入大量时间练习,存在老师教得累学生也学得累的情况。人工智能技术特别是大语言模型的出现,为程序设计基础的教学改革提供了新的思路和方法。文章首先介绍了什么是大语言模型,阐述了国内外大语言模型发展及其在教育等多个行业的应用情况,随后以程序设计基础教学为例探索利用国内著名的大语言模型辅助教学的实例和分析,为智能时代程序设计类课程教学改革提供新的思路。

设计思维、企业创新力与企业绩效的关系研究

在已有研究的基础上结合我国企业发展现状,构建设计思维及企业创新力对企业绩效影响的理论模型。探究企业对设计思维的关注与绩效的关系及企业创新力的中介效应。基于结构方程模型采用定量研究的方法,根据178家中国不同地区企业的问卷数据,对“企业对设计思维的关注”“企业创新力”“企业绩效”的关系进行量化分析。通过研究验证设计思维与企业绩效之间的关系和设计思维如何通过企业创新力的中介作用影响企业绩效。设计思维通过提高企业创新力进而提升企业。

基于Kano-FBS模型的智能桌面便签机设计

为帮助办公人群更高效率地完成工作并获得更多乐趣,同时缓解工作压力,将使用便利贴记事这一行为向智能化趋势靠拢,文章首先基于Kano模型深入分析智能桌面便签机用户需求,确定功能特性类型,并明确相对重要的用户体验需求。其次采用FBS模型将关键需求与产品设计相对应,确保设计方案的合理性。最后通过理论模型的应用得到更具创新性和实用性的设计方案,提高用户工作效率的同时增添趣味性,为办公用品创新发展和改进提供有针对性的指导。

产品突破性创新概念设计过程模型研究

目的产品突破性创新设计是提升产品价值、增强产业竞争力、实现中国创造的有效途径。为了实现产品突破性创新,构建符合突破性创新特点的模型至关重要。方法聚焦产品概念设计阶段,根据突破性创新内涵与特征,通过对文献的分析与综合,将约束与创新围绕创造力建立联系,并借鉴创造力的“生成-探索”模型,探索产品突破性创新概念设计新路径。结论提出了一种新的产品突破性创新概念设计过程模型。该模型以约束类型与来源为框架,通过提高创新资源约束水平来强化创造力,以跨领域知识和技术的运用为手段,形成了创意优先的产品突破性创新概念设计路径。模块化自重构机器人概念设计实践表明:该模型能够有效支持产品突破性创新概念设计的开展,具备一定的理论价值和实践意义。

基于FBS的产品创新设计模型

FBS(Function- Behavior- State)模型被用于描述设计的认知过程 ,它分为功能 ,行为和状态三个层次 ,各层之间都可通过关系描述相互联系 .文中提出了一个基于 FBS的计算机辅助产品创新设计模型 ,描述了运用该模型进行创新设计的过程 。

基于FBS模型扩展的儿童玩教具创新设计研究

目的在细分用户认知特征的基础上,以全面的"用户认知—产品要素"之间的交互过程和交互方式为导向,构建面向儿童认知行为特征的玩教具创新设计的过程模型,提出玩教具创新设计方法。方法从"用户认知—产品要素"交互过程出发,在FBS(Function-Behavior-Structure)创新设计模型的基础上引入了"认知"变量,构建了RCFBS(Requirement-Cognition-Function-Behavior-Structure)创新设计模型及其扩展模型。在此基础上分析了玩教具的创新条件和思维类型,提出融合了产品语义网络模型的玩教具创新设计实用方法。结论以一个儿童玩教具设计项目为示例,展示FBS模型扩展的玩教具创新设计模型的方法。创新设计过程面向儿童玩教具,结合RCFBS设计过程模型,总结儿童玩教具语义网络模型扩散过程,通过儿童玩教具创新设计示例,为儿童玩教具创新设计实践提供参考。

面向计算机的产品创新设计新模型与新原理(Ⅰ)

文章提出利于计算机表示的产品物元系统模型、产品软硬模型、产品结构模型。基于物元系统模型深入分析了产品的多功能性、一征多产品性、一值多产品性。提出了在一定条件下,同物产品同功、同特征产品同功、同值产品同功的产品创新设计原理。基于产品软硬模型、产品结构模型研究了产品的功能分解、产品功能与产品构件的函数关系、产品功能与产品结构的函数关系。新模型和新原理为开发支持产品创新设计的智能CAD打下了良好基础。

基于概念设计思维模型的计算机辅助创新设计流程

为激发设计者的创新思维,从认知的角度出发,探索"分析—综合—评估"进程模型、"宽度—深度优先—机会主义"设计策略和"发散—收敛"思维模式之间的内部关系:设计者的思维模式推动设计实践遵循设计进程,以设计策略为实施原则持续进行,由此建立了一个设计思维模型。利用认知实验和linkography数据分析方法验证了模型的有效性。基于该设计思维模型,遵循设计进程的思维特性和设计策略选择偏好原则,组织和推送支持计算机辅助创新设计的系统资源,建立符合设计思维规律、以启发设计者内在思维机制为目的的计算机辅助创新设计流程,为构建高效的计算机辅助创新系统提供理论基础。

基于基因理论的产品设计创新模型

结合基因学理论,研究设计创新模型,探索设计创新方法。运用理论分析、系统归纳及数学建模等方法,通过对基因理论过程模型内在规律的逻辑分析,研究产品设计基因的构成,并构建产品设计创新的基因模型。结合创新目标的要求,构建以科学、技术与艺术综合的新组织、新机制及新秩序的创新基础模型,构建产品设计模型的创新编码,通过设计创新的优化模型实现产品设计创新。

基于设计流与知识流交互的产品创新求解模型

为在概念设计阶段合理组织设计过程并有效利用设计知识,激励设计者策略化地产生创新设计方案,提出一种基于设计流与知识流交互的产品创新求解模型。根据功能、行为、结构等设计要素的不同特点及对设计过程的不同支持作用,建立了面向多样性设计、适应性设计和原创性设计的设计流;基于设计流构建了由功能知识、行为知识和结构知识构成的知识流,通过设计流与知识流的多层次往复映射实现不同的设计目标。基于课题组创新设计服务平台开发了相应功能模块,并完成了对咖啡机的创新设计过程,验证了该求解模型的有效性。