3.3　性能知識支持下的產品方案派生

3.3.1　性能知識與產品結構方案求解

復雜產品結構方案派生是從用戶的需求開始的，而用戶對產品的需求則是從產品的性能知識出發的，復雜產品設計的最終目標則是尋求如何實現產品的性能需求的產品解，綜合利用具有一定積累的性能知識，從定性到定量，運用多學科性能知識。從而可以看出，性能知識控制著整個產品結構方案派生的全過程。

結構性能驅動的復雜產品結構方案派生看重的是對已有產品性能知識的應用，產品的結構方案派生同樣是利用已有的結構性能知識來實現滿足用戶特定性能需求的實例產品。利用結構性能知識來驅動復雜產品結構方案派生，會使產品結構方案派生更加知識化、個性化和敏捷化，更好地面對產品結構方案派生中性能知識要素的不斷增加與目前動態多變的市場環境，以及以計算機技術為核心的數字信息革命迫使機械裝備制造業在復雜產品設計方式、制造模式及相關技術方面進行的變革。

產品的結構性能知識之所以能夠驅動復雜產品設計，是因為結構性能知識上依附著約束、材料和工藝等產品設計所必需的設計要素。不同的產品具有不同的結構性能知識，不同的性能需求也影響著產品的結構方案派生結果。不同種類產品的主要性能知識也不同，從而決定了不同種類產品在結構上的差別。

結構性能驅動的復雜產品結構方案派生是為了滿足用戶的個性化性能需求而進行的，一個產品從最早的產品定義開始，到產品平臺和產品族的形成、產品設計模型的建立，以至最后產品設計過程的完成，都離不開用戶對產品性能需求的信息。產品性能需求信息是在產品結構方案派生中最重要的信息輸入源。

結構性能驅動的復雜產品設計的需求，就是對產品性能知識的需求。產品性能知識需求描述指導著產品的結構方案派生。設計的產品必須在其所處“作用－反饋”體系中滿足性能知識要求。

結構性能驅動的復雜產品結構方案派生需求描述就是利用性能知識的語義表達方法，定性或定量地、系統地并且完整地描述產品的性能需求，指導產品的結構方案派生。用來描述一個產品性能需求的是一個產品性能知識集，在性能知識語義表達方法的基礎上加以改造，使之能夠更有利于描述用戶對產品性能的需求。

一般來說，在現代計算機參與的復雜產品結構方案派生過程中，用戶對產品性能的需求往往還不能直接使用，還需要經過進一步的形式化處理，以便計算機進行處理。這個過程是將用戶對產品性能需求中的那些用文本等表述的語義屬性轉換成計算機可以識別的形式化信息。產品的性能需求可以形式化描述為

式中：rn——產品的性能需求；

gp_i——產品性能知識，包括結構性能知識和行為性能知識；

[gp_i]——產品性能知識的約束；

λ——邏輯運算關系，包括=、<、>等。

形式化的過程不僅僅要確定產品性能需求的準確含義，而且要根據性能知識集中各性能知識之間的關系進行形式化的變量賦值。