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1、第26卷第5期机械设计Vol.26No.52009年5月JOURNALOFMACHINEDESIGNMay20093公理设计理论研究现状程贤福(华东交通大学载运工具与装备省部共建教育部重点实验室,江西南昌330013)摘要:公理设计理论为产品设计开发过程提供了指导框架,能够指导设计者在设计过程中做出正确的决策。文中简述了公理设计的研究背景、发展和基本理论。在此基础上,对公理设计的研究热点进行了综述及分析。主要从公理设计的扩展,公理设计与其他设计理论和方法的关系及集成,信息量计算方法及基于信息公理评价决策方法3个方面进行了评述,并对公理设计的优点和存在的
2、问题进行了讨论。关键词:公理设计;独立公理;信息公理;研究现状;公理化方法中图分类号:TH122文献标识码:A文章编号:1001-2354(2009)05-0003-06公理化方法(AxiomaticApproach)是一门科学发展到成熟多重大科学理论的发现和建立密切相关,鉴于科学公理对科学阶段后,依照其所提供的理论知识,从中抽取出一些基本概念技术发展的重大作用,Suh教授认为,设计公理的发现将可能导和不加证明的原始命题作为定义、公理,然后运用逻辑规则演致设计理论与方法的科学化与设计创新,并在20世纪70年代绎出若干条定理,构成理论系统。作为一种有效的
3、思维方法,末提出公理设计概念,他们首先形成12条设计假定,后来经过“公理化”提供了一种对科学问题处理的普遍技巧,乃是一种在不断实践和研究,最后归结为2条设计公理,并出版了介绍这科学领域具有普遍意义的研究方法,公理化思想日益成为各门些公理及相应理论产生过程的专著———《设计原理》,在工程设[1]学科研究的指导思想之一。公理化方法可以揭示一个学科计领域引起了广泛关注[5]。系统或其分支的内在规律性,使其系统化、逻辑化,从而有利于公理设计虽然是在1978年提出的一种产品开发、设计方人们的接收和掌握。在设计领域里建立类似自然科学的严谨法,但是直到20世纪90年
4、代这种方法才日益受到重视。1990公理化体系,为指导设计过程提供科学的理论依据,对现代设年Suh教授及其同事正式提出公理设计理论,后来他们对公理计学的发展具有不可低估的理论和现实意义。设计理论进行了发展,并开始把它们应用于制造系统的设计领目前设计学领域的公理化研究正在兴起,其代表性成果主[6]域,逐步在企业中推广。后来相继出现了一些公理设计理论[2]要有:(1)Suh的公理设计理论(AxiomaticDesignTheory);[3]研究团体(如MIT的公理设计小组)、公理设计国际会议,以及(2)Zeng等利用集合论,建立的产品概念设计过程模型的公[4
5、]公理设计网站等,公理设计的理论及其应用已成为设计领域研理化方法;(3)Braha等建立的形式化设计理论(theFormal究的热点,已逐渐成为现代产品设计的重要方法之一。自从产DesignTheory)体系,它是一种基于数学原理的设计理论,通过生以来,它就在欧美日等国家得到了极大的发展,在汽车工业、数学原理的描述或符号化处理建立数学模型或设计方程和基设备包装、机械及电子、人机工程、软件、金融等各个方面得到于规则的方法实现产品的功能属性到结构属性的复杂设计过[7～10]程。上述几种探讨设计公理化的研究中,公理设计理论影响最了广泛的应用。如文献[6,7]
6、分别利用公理设计理论对玻大,并得到普遍认可。璃灯泡和电动伸缩转向柱进行了改进设计,减少了设计的耦合;文献[9]利用公理设计方法对门座起重机进行了设计,缩短1公理设计的发展了设计周期;文献[10]利用独立公理改进了学生宿舍楼卫生间便池冲水装置,开发新型捻线机并取得了发明专利等。公理设许多科学技术领域把它们的进步归功于公理的存在与发计中的设计公理及其推论使得原先从经验、甚至直觉发展而来展,它们已经历了从基于经验的实践向采用基于公理的科学理的设计准则有了科学依据,从而为产品设计提供了一种科学基论和方法的应用过渡。在这种意义上,公理设计实际上是追随础和原理指导
7、,同时也为其他一些设计方法(如质量功能分解)着科学技术发展的历史趋势。科学发展史证明科学公理同许提供了概念框架。LIANGXun2xuanbigqualitativechangesoffieldsonmanufacturingtechnologyande2(ChinaToolsandMachineToolsIndustryAssociation,Beijingquipmentsoverthelast30years.100055,China)Keywords:manufacturingtechnology;equipmentfield;fourAbstr
8、act:Theintellectualtypedmachinetools,rapidmoldi
