数字孪生驱动的工业产品CMF设计服务模型构建与应用

来源：计算机集成制造系统杂志2021年第2期北京时间：

作者：李雪瑞,侯幸刚,杨梅,王璐瑶,王怡妍,李欣颖

单位：山东科技大学艺术学院

摘要：为提升工业产品颜色、材料、表面处理(CMF)创新设计的效率和成功率,解决现有CMF创新设计过程中存在的设计知识获取效率低下、知识管理体系不完善、产品与设计一致性较弱等问题,立足于用户感性需求,引入数字孪生概念,借鉴数字孪生五维模型构建的理论与方法,针对性地构建基于数字孪生数据模式的工业产品CMF设计服务模型框架;从知识推送角度出发,以数据聚类重组理论为基础理解产品CMF语义库的组织结构和动态性,识别并预测产品CMF语义库中的意象方案与优选方案组合,作为析出知识供设计师规划设计活动。以一款虚拟现实眼镜的CMF创新设计为例,基于产品语义理论开发智能CMF设计引擎,利用析出知识简化设计复杂度并优化设计方案,有效验证了数字孪生驱动的工业产品CMF设计服务模型对设计的辅助作用。

关键词：工业设计,颜色、材料、表面处理,数字孪生,语义库

基金资助：山东省重点研发计划(软科学项目)资助项目(2019RKB01395);青岛市哲学社会科学规划资助项目(QDSKL1901141);山东省艺术科学重点课题资助项目(QN201906118)。