[发明专利]基于产品族DNA构造的新产品生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及产品设计领域，尤其涉及一种基于产品族DNA构造的新产品设计生成方法。

背景技术

产品族是一组共享共同特征、部件和零件的相关产品，能够满足一系列市场环境的需求。产品族是设计师在进行产品设计时，为同一企业生产的不同产品赋予相似甚至相同的造型特征，使之在产品外观上具有共有的“家族化”的识别因素，使不同的产品之间产生统一与协调的效果。

DNA学名“脱氧核糖核酸”，是染色体的主要化学成分，也是组成基因的材料。生物体亲子之间的遗传信息，都贮存在DNA分子中，保证了同种生物世代之间在性状上的稳定性和变异性。在产品族设计中，每代产品的开发设计也是一个反复继承和变异创新的过程，所有新产品与以前的产品既具有一定的联系，但又不完全一样。对于典型产品，其所属部件或零件具有稳定的结构，如果将某些零件特性进行复制、转移、删除等操作，必有功能或结构上的改变(变异)，其综合性能得到优化(进化)或者报废(淘汰)。产品族设计DNA的研究方法，就是将DNA相似性和继承性的概念引入到产品内在的遗传和变异特质中，研究产品族DNA的规律和变化特征，辅助企业进行产品研发。

产品族设计本身也要体现产品的视觉识别性。正确的研发策略就是让其产品与其它公司产品截然不同，找出那份独特的DNA。这是别人难以学习和模仿的，也是世界上著名公司的竞争重要秘诀之一。

从工业设计来讲，产品族设计有以下两种研究手段：(1)从产品族设计案例中分析、提取其内在的共有的特征，找出产品族遗传和变异的一般规律；(2)从技术生成的角度出发，通过设计、推理等手段生成具有某些共同特征的设计方案，保持产品族设计的遗传性和变异性。本发明专利解决的是第二种方法，通过产品族DNA构造生成新的产品族，保持产品族设计的相似性和变异性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种面向产品族DNA构造的新产品生成方法。

包括如下步骤：

1)定义产品族PF有N个产品，用一个N维向量表示

PF＝(P₁，P₂，…，P_N)，

其中PF的每个产品有n个共同的活动DNA，

Pi=(Pi1,Pi2,···,Pin),]]>i＝1，2，…，N，

P_i表示产品族PF中第i个产品，P_i中的分量P_i^j表示产品P_i的第j个共同的活动DNA，j＝1，2，…，n；

2)定义DNA在受到外界因素干扰时的变化程度为DNA稳定值，记为，

3)定义产品族PF的产品P_i的DNA稳定值向量

i＝1，2，…，N，

其中θ_i的分量表示产品P_i第j个共同的活动DNA的稳定值，j＝1，2，…，n；

4)定义外界情境基因为对于产品族PF，外界情境基因向量表示为

其中分量i＝1，2，…，m，是一个n维向量，表示与产品族PF相关的第i个外界情境基因对PF各个DNA的影响，

的分量j＝1，2，…，n，表示第i个外界情境基因对第j个DNA的影响强度；

5)产品族PF中的产品在进化过程中受到外界情境基因的影响，PF中的DNA发生变化，产生遗传和变异现象，由PF中的产品P_i生成新的产品NP，新产品NP的DNA表示为

NP＝(NP¹，NP²，…，NPⁿ)，

其中，