频谱基因控制的概念产品族设计

乐万德,任 静，刘舟洲，杨 楠，初建杰

(1.西安航空学院 计算机学院,陕西 西安 710077；2.西北工业大学 工业设计与人机工效工信部重点实验室，陕西 西安 710072)

0 引言

随着生活水平的提高，人们对产品造型在审美方面提出了更高的要求。2019年中国汽车市场分析报告显示，消费者购车时进行评价、选择和判断的十大因素中，外观造型仅次于价格，排名第二[1]。在工业设计的重要元素中，造型设计占据首位，它是产品概念的体现，也是所有其他工业设计属性(如人机、色彩、材质、装饰设计)的载体。同时，产品形态概念设计处于整个产品研发过程的最前端，对整个产品生命周期的各个环节均有重大影响。

产品族指既具有共同基因，又具有某种变型的多个产品，这些产品根据产品基因的继承与发展关系形成树状结构，被形象地称为产品族。产品族设计是有效解决产品差异化和产品创新设计的利器。然而，早期的产品族设计主要面向大规模定制生产模式[2-3]，其研究重点在于，通过灵活快速的配置设计和部件级模块搭配，实现产品规模生产基础上的有限定制。为了将产品族概念向设计阶段迁移，乐万德等[4]提出面向工业设计的产品族信息模型，通过控制结构模型对总体几何参数和关键几何元素，如基准面、基准轴、草图和工业设计外形曲面进行一定控制，来实现零部件级定制。随着学界研究的深入，产品族设计从主要面向生产逐渐前移到面向设计，提出许多新的设计方法，如基于本体的设计方法[5]、基于形状文法的设计方法[6-8]、面向复合意象的产品形态设计[9]等，这些设计方法极大地丰富了产品族设计理论和方法，促进了产品族设计创新。……