1.4.2　概念設計智能求解

產品設計早期的概念設計決定了產品全生命周期大部分的成本，其不僅決定著產品的質量、性能、成本、可靠性和安全性，而且其產品的設計缺陷無法在后續設計階段彌補。在產品設計早期構建以概念設計為核心，貫穿于產品全生命周期的設計方法，可以從源頭端有效地增強產品性能并減少設計的迭代，從而提高產品設計的效率與質量，使得在設計初期就能夠對性能進行溯源、優化以及預測，有效提高產品的性能。該方法是產品設計理論與性能設計理論的總結與細化。

在智能概念設計中，行為定義為產品結構的狀態變化，類似地，在設計早期階段行為性能可以用來表達不同結構單元的狀態序列，因此其中的智能行為性能被定義為在功能設計階段表達不同配置單元的性能狀態。設計早期的結構是指完成預定功能的載體，其中的智能預測性能是指在設計早期通過智能算法對產品方案中的關鍵性能的評估，可以為產品設計早期中的迭代提供依據。

功構映射是通過系統化與智能化的方法，將抽象的功能性描述轉化為具有幾何尺寸與物理關系的零部件，實現產品的功能約束與物理結構的多對多映射求解。針對功構映射過程模糊性、多解性與復雜性的特點，國內外學者開展了大量的研究工作，提出了啟發式搜索、賦權自動機、商空間等智能方法進行功能求解。現有的推理方法聚焦于功構模型的可操作性與可表達性，忽略了結構性能約束在推理適配過程中的關鍵作用，導致得到的設計方案在整個設計過程中缺乏一致性與有效性，增加了設計的迭代次數。由于在設計早期約束信息具有模糊不確定性，性能適配需要以智能化的方法為依托，圍繞模糊約束信息展開，以約束為設計邊界，在功構映射與結構綜合階段準確地傳遞與滿足性能約束，從而獲得結構性能較為優良的設計結果。