基于情境的蝇蛆养殖装置方案创新设计研究

发布时间：2020-05-13 07:37

【摘要】：信息化时代的背景下,传统单一的设计方法显然不能满足当今的产品创新设计需求。尤其是消费者心理多样化,使得同一产品的用户需求多种多样,这使设计过程更加复杂、困难。因此,现需要整合现有的设计方法与理论,交叉多门学科,结合不同技术进行探索研究,期望可以探索出能够有效满足用户需求多样化的综合产品设计方法。所以本文针对上述问题,通过集成多种设计方法、理论与技术,以期实现蝇蛆养殖装置的创新设计。首先,将通过多种途径得到的与蝇蛆养殖有关的信息以情境故事板的形式表达,分析现有蝇蛆养殖的问题,得到比较精准的蝇蛆养殖用户需求,经过KJ法、模糊聚类法确定出有代表性的、不冗余的蝇蛆养殖用户需求项,利用层次分析法确定各用户需求项的权重系数,获得蝇蛆养殖用户需求层次结构模型。进一步利用功能-行为-结构(FBS)模型将蝇蛆养殖用户需求转化成功能,实现未来情境的构建。其次,对现有或与蝇蛆养殖相关的产品进行系统化分析,旨在得到它们的功能结构,在此功能结构的基础上,结合蝇蛆养殖用户需求模型设计出新的蝇蛆养殖装置的功能结构图,进而得到蝇蛆养殖装置功能元的原理解形态学矩阵,据此组合出多个功能原理方案;建立科学、合理的蝇蛆养殖装置创新方案评价指标体系,并确定各项指标的权重系数;利用数量化理论I构建评价指标体系与功能元解的数学模型,以此数学模型构建适应度函数,应用遗传优化算法优选出几个适应度高的功能原理方案,优化求解是通过matlab软件实现。最后,选取一个功能原理方案—全自动封闭循环式蝇蛆养殖装置,分析其各功能元解的结构特点,利用Pro/E和Keyshot软件进行了三维模型构建与表达。并且对该蝇蛆养殖装置进行了使用过程虚拟仿真与综合评价,说明了集成多个设计理论、方法与技术进行产品创新设计的可行性和有效性。
【图文】：

过程图,情境,故事,情境模型

图 1.1 故事情境的实现过程，作者研究构建了“情境模型图”，如图 1.2 所示。设经验通过对用户行为和方式的研究，将得到的数据根惯和理想之间的交互产品情况，以便证明“情境模型”性。

情境模型

首先根据《新华词典》中“情境”的解释是“是指给定时间和空间中各种情况的相对或结合的境况”。“情境”起初是由 W.I. Thomas（美国社会学家）提出，后来经过多位学者的研究将情境与多种类的模式进行结合形成了如：戏剧情境、教学情境等，而“情境设计”是一种新型的创新设计方法，具体实现过程如图 1.1 所示。图 1.1 故事情境的实现过程在文献[3]中，，作者研究构建了“情境模型图”，如图 1.2 所示。设计者根据设计过程,，基于用户的经验通过对用户行为和方式的研究，将得到的数据根据情况重建现状，构建符合用户习惯和理想之间的交互产品情况，以便证明“情境模型”在产品创新设计的可行性和有效性。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S899.9

【参考文献】