（2）第二阶段（八九十年代）
设计过程一般被分为概念设计、方案设计和详细设计三个阶段。 一些新的制造模式如计算机集成制造（CIMS）、并行工程（CE）等得到了深 入研究并逐步应用于企业的生产实践。
（3）第三阶段（九十年代后期）
一般就分成概念设计和详细设计两阶段。各阶段目标也更为明确。 概念设计是指产品设计早期的创造性设计阶段，目的就在于实现产品创新。 详细设计主要是指面向装配和制造，将概念设计方案详细化、精确化，同时 修正存在的不妥之处。
第二十页
切割组合创新方法的实现
第二十一页
概念设计中的切割组合创新
第二十二页
切割组合创新实例分析
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产品概念设计系统——PCDS I
下文全面介绍了产品概念设计系统——PCDS I。阐述了PCDS I的系统框架、 总体模块构成，并介绍了PCDS I的辅助创新工具包。最后，介绍了该系统目前实 现的功能，并指出了PCDS I的进一步发展方向。
第十一页
面向产品创新的广义概念设计体系
• 广义概念设计中的产品创新 • 广义概念设计体系的基本内容 • 产品的统一设计过程
第十二页
广义概念设计中的产品创新
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广义概念设计体系中的CACD支撑技术
从系统的实现角度看，要实现上述设计过程，开发一套广义 CACD 系统和工具， 必须解决如下几项关键技术。
第十章 概念设计
第一页
•面向产品创新的计算机辅助概念设计技术
•面向产品概念设计的形态设计
•面向产品概念设计的色彩设计 •基于组件特征模型的产品布局方案设计
第二页
面向产品创新的计算机辅助概念设计技术
• 面向产品创新的广义概念设计体系 • 基于切割组合原理的概念设计创新技术 • 产品概念设计系统——PCDS I
智能技术
网络技术
人机交互技术
虚拟现实技术
广义CACD系统支撑技术
协同技术 标准化接口技术
产品建模技术
产品创新技术
第十四页
设计过程中的约束驱动机制
立面图形的生成机制中建立了一个统一的、面向对象的约束模型，包括了设 计信息中几何约束和语义约束。设计过程中的约束驱动流程如下图所示。
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基于切割组合原理的概念设计创新技术
本文提出了 产品创新的切割组合原理 、基于切割组合原理的创新方 法 ；然后，探讨了概念设计中的切割组合创新 ；最后，本章以咖啡壶为 例，分析了其设计过程中的切割组合创新。
• 产品创新的切割组合原理 • 概念设计中的切割组合创新 • 切割组合创新实例分析
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产品创新中的切割组合原理
• 切割组合原理的基本概念 • 基于切割组合原理的创新方法 • 切割组合创新方法的实现
• PCDS I的系统框架 • PCDS I的总体模块构成 • PCDS I辅助创新工具包 • 目前实现的功能 • 进一步发展方向
第二十四页
PCDS I系统框架
PCDS I从系统开发和技术支撑角度来看，它可分为人机交互、创新工具、 三维造型、库管理等四个组成部分，它们需要概念设计方法学、创新技法、三 维图形显示规范和工具（VRML，Open GL）、数据库系统（MS SQL Server）的 支持。同时PCDS I不是一个孤立的系统，它与其他CAD／CAM系统是紧密相连、 密切合作的。同时PCDS I为基于Internet/WEB的协同设计，基于三维的网上浏 览提供了接口。下图描述了PCDS I的系统框架。
（4）第四阶段（21世ຫໍສະໝຸດ 初期）设计过程高度集成化，概念设计和详细设计并行进行。 先进的CAD系统提供了一个 数字化、集成化、协同化、智能化、网络化 的设计开发环境。
第六页
面向产品创新的广义概念设计内涵
• 概念设计的定位
• 广义概念设计内涵
第七页
概念设计的定位
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广义概念设计内涵（I）
（1）定位的完整性 现在概念设计应该是指从需求到概念最终生成这一过程，具体包
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切割组合原理的基本概念
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基于切割组合原理的创新方法（I）
依据切割组合的简繁、难易程度，可把基于切割组合原理的创新方法分为三 大层次，如下图所示。
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基于切割组合原理的创新方法（II）
（1）基干基本信息特征层次的创新方法 （2）基于知识和实例层次的创新方法 （3）基于经验和思维层次的创新方法
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目前实现的功能
目前PCDS I的实现功能包括：
（1）系统的集成界面 系统的集成界面主要包括：创新设计平台，实时显示平台，基本组件特征、 纹理库的可视化选择平台等内容。画面之间采用DockView技术，各个画面大小一。 可以随意调整和关闭/打开，符合当前CAD/CAM软件的风格。 （2）VRML文件的三维显示模块 在Open GL三维图形开发包的基础上，根据VRML2.0 语言标准，完成了常用 结点的显示。基本组件特征就是基于VRML的。
第二十五页
PCDS I总体模块构成
下图描述了PCDS I的组成模块。
第二十六页
PCDS I辅助创新工具包
PCDS I 包 含了一个基于 切割组合原理 和信息特征模 型的辅助创新 工具包。右图 是该工具包的 集成界面。其 中，左上角是 产品方案的三 维实时显示窗 口，右上角画 面是组合方案 的展示平台。 左下角是纹理 库，右下角是 基本信息特征 库。
括需求的采集、分析以及提取、概念的产生、选择、表达、优化
等，同时要研究相关的支撑手段、方法以及工具等。 （2）计算机的支持
第九页
广义概念设计内涵（II）
（3）产品创新为目的
第十页
广义概念设计内涵（III）
•
功能创新设计
将需求分析转化为功能设计任务书，并针对市场需求进行功能上 的改进或创新的过程； • 原理创新设计 按照功能设计说明书，进行产品原理解的求取和创新的过程； • 布局创新设计 根据排列方式、配置方式、尺寸比例等布局变素进行产品布局的 创新过程； • 形状创新设计 包括各部件的形状、材料、工艺、表面造型、肌理在内的产品形状 创新过程； • 结构创新设计 包括尺寸、结构、部件之间连接关系在内的产品结构创新过程。
• 计算机辅助概念设计技术研究发展趋势
第三页
面向产品创新的广义概念设计体系
• 产品设计过程发展历程与趋势
• 面向产品创新的广义概念设计内涵
• 面向产品创新的广义概念设计体系
• 广义概念设计体系中的CACD支撑技术
第四页
产品设计过程发展历程与趋势（I）
（1）第一阶段（六七十年代）
第五页
产品设计过程发展历程与趋势（II）