發(fā)布時間：2023-02-03 03:35:21
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的設計概論論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
該案項目位于深圳和香港的交界處，蓮塘/香園圍口岸聯檢大樓的建設用地有兩塊，西側是香園圍口岸，東側是蓮塘口岸，中間深圳河穿流而過，周邊有部分住宅用地。整體建筑用地規(guī)劃合理，分區(qū)明確，聯檢大樓功能齊全，周圍還設有貨檢設施、配套政府辦公設施、停車場及園林綠化等必要設施。道路系統(tǒng)完整流暢，交通便利。EDA建筑的設計者對基地分析研究后發(fā)現深港雙方基地成一定的夾角關系，正交柱網無法妥善處理平面布局關系，因此突破性地多引入一個向量；同時通過對條狀薄片進行打結試驗，發(fā)現在極限狀態(tài)下，結形成的幾何形體水平投影為正五邊形，由此確定采用正五邊形作為該項目的核心設計元素。此次建筑表皮設計手法是在五邊體中交叉疊加的特點基礎上進行數字變換，形成立體編織的視覺效果（圖3），與屋面呈一定角度的片狀太陽能構件可以提高太陽能轉換效率，建筑外墻材料采用綠色建材金色銅板和灰色鈦鋅板。由于此方案設計造型及外表皮相對復雜，因此整個設計運用了數字設計的手段，從概念創(chuàng)作到最終成圖，一氣呵成。
2技術手段
2.1金屬材料建筑表皮技術優(yōu)勢
金屬表皮已經成為當下十分流行的趨勢，鋁合金、鈦鋅合金、銅等材料等在建筑設計上得到了廣泛的應用。金屬具有穩(wěn)定的物理性能，正如金屬具有延展性，能被彎曲、扭轉以及變形，卻不影響本身特性。同樣金屬表皮耐久且具有自潔性能，并且規(guī)模化車間的生產減少了現場施工量，易于加工，促進了生產效率提高。金屬本身的耐腐蝕、耐久性都較其他材料要強，以金屬構建形成的建筑表皮甚至能夠獲得與建筑主體結構同步的生命周期。預裝配化施工，縮短施工周期。金屬的材料性質決定了其可以在工廠中大規(guī)模加工生產，進而在工地進行組裝，極其便于施工，能夠大大的縮短施工周期，降低了人工成本。現代技術不僅能讓金屬表皮能夠創(chuàng)造新穎的外部形象外，而且又能起到保護與創(chuàng)新的雙重作用。透過金屬表皮，原有建筑透過金屬表皮傳達出歷史的信息，視線又會被其所表現出的不確定性所吸引，傳統(tǒng)與現代在輕薄的表皮上得到同時呈現。
2.2金屬材料建筑表皮的節(jié)能與環(huán)保
蓮塘/香園圍口岸聯檢大樓概念設計是通過大量的節(jié)能設計計算的，例如輻射計算、對銅、鋅板角度的模擬測試等，該設計力求符合當今低碳節(jié)能的設計潮流，達到一個綠色建筑應有金屬表皮的拆卸或重新安裝比較方便，能回收循環(huán)再利用起到生態(tài)節(jié)能的作用。環(huán)保在材料的應用上也尤為重要，金屬表皮能夠減少污染的產生，可以有效地過濾太陽輻射，并且能夠配合自然通風、太陽能照明取熱等節(jié)能技術（圖5），保證了室內實現向外滲透地最大可能性。與此同時，金屬材料的可重復利用性減少了材料的浪費，并且采用預處理技術減少二次污染。金屬材料是回收率最高的建筑材料，常用的金屬制品廢棄之后有75%可以回收再利用，而銅的回收率則達到了100%。另外，金屬材料不會對環(huán)境造成污染，可謂是名副其實的綠色環(huán)保材料。
3技術美學
3.1新美學基礎
20世紀以來，建筑表皮逐漸地從結構的束縛中解脫出來，在建筑師們的不斷的嘗試與創(chuàng)新中，通過運用新型的建造技術拓寬金屬的材料形式并挖掘材料更深層次的表現潛力，形成金屬材料多元化的建筑語言。如今，金屬早已成為一種重要的表皮材料，引領著當下十分流行的表皮發(fā)展趨勢。各種新型的合金、沖孔、板網、格柵或編織網形式的金屬材料在幕墻及建筑屋面系統(tǒng)中得到廣泛地應用。我國對技術美學的研究不斷地拓展和深化，在借鑒與吸收國外研究成果的基礎上，探索一條符合中國當代技術美學理論與內容的體系。目前國內認為技術美是技術美學的最高范疇，它是技術活動和產品所表現的審美價值，是一種綜合性的美。從構成來看，技術美主要內容是功能美，也包括形式美和藝術美。新美學的基礎必須建構自己獨特的觀念及范疇體系，揭示其自身研究領域的審美規(guī)律。
3.2技術美學產生根源
目前國內技術美學研究大多是關于基本原理的研究，對技術美學思想史的研究還很少。并且，對西方技術美學思想產生、發(fā)展的介紹也只限于西方工業(yè)革命以后，如新藝術運動、包豪斯及工業(yè)設計的興起、發(fā)展過程等等。其實，技術美的創(chuàng)造不只是大機器生產出現以后才有，技術作為人類改造自然的手段和方法，它不僅包括機械化工業(yè)技術，也包括工業(yè)革命之前的手工技術。因此，技術美的創(chuàng)造及其思想也不只是工業(yè)革命以后才出現的。正如竹內敏雄所指出的：“一般意義上的技術同人類歷史一道自古以來就存在著，古代的手工藝也好，現代的工程技術也好，都包括在內。只是在它們之間，功能的效率相差懸殊，而只要隨著那一種產品都符合各自的目的，并伴隨著那種程度的美的效果。那么，在它的技術美的結構上就沒有本質的差異?！?/p>
3.3技術美學發(fā)展趨勢
現如今，建筑師越來越認識到技術對象的審美價值。他們試圖在自己的美學理論中對此加以分析，擴大研究視野，為理論體系納入新的內容。技術美學作為一門應用學科不能停留在形而上的抽象議論層次，而應具有強烈的實踐性和可操作性，用于指導當代物質審美文化建設。技術美學作為一門應用學科不能停留在形而上的抽象議論層次，而應具有強烈的實踐性和可操作性，用于指導當代物質審美文化建設。技術美學對實踐的介入主要通過設計活動來進行，它不僅為最佳而合理的設計觀提供思想基礎，也為設計活動提供理論指導。技術美學不只是美學自身的邏輯發(fā)展和延伸，更是人類實踐過程中審美創(chuàng)造智慧的結晶和運用。技術美學對實踐的介入主要通過設計活動來進行。它不僅為最佳而合理的設計觀提供思想基礎，也為設計活動提供理論指導。技術美學不只是美學自身的邏輯發(fā)展和延伸，更是人類實踐過程中審美創(chuàng)造智慧的結晶和運用。當代技術美學研究不應只是告訴人們什么是技術美，更重要的是使人們懂得怎樣才能創(chuàng)造和實現技術美。技術美學研究不僅要解決帶有普遍意義的設計觀念、方法等宏觀問題，也應該關注設計實踐中的具體問題，把技術美學的基本觀點微觀化、具體化，用于解決物質生產和生活領域審美創(chuàng)造中的許多復雜的問題。這樣，技術美學才具有強大的生命力。
4技術美學應用案例及總結
4.1半透明的金屬表皮
現代建筑重要特征是技術在建筑藝術中的覺醒，注重發(fā)揮建筑結構和建筑材料的性能特點，不去掩飾它們，而是將其作為建筑造型的表現要素之一。建筑中的支撐結構與表皮的分離使表皮成為一個相對獨立的膜結構，這種分層構造，為表皮材料提供了可能性，例如瑞士建筑師赫爾佐格及德梅隆在美國舊金山deYoungMuseum中銅穿孔板的使用。穿孔板的紋理重現了陽光下斑駁的樹影意向，創(chuàng)造出詩意的建筑（圖6）。
4.2承重的金屬表皮
OMA為PRADA舊金山店設計的建筑表皮，采用橫隔板結構，將鋼骨架安裝在與基礎同標高的支撐結構上，使建筑結構更加牢固。不銹鋼厚度為25mm，使之滿足結構要求，并且在295mm寬交錯柵格上打圓孔從而減輕自重并擴大建筑內外視野（圖7）。這些圓孔由水柱切成，從柵格、孔的分布和大小中，能夠反映出不銹鋼板可以承受的來自側向力的壓力，在壓力較小的區(qū)域可以只留下滿足結構需求的材料。
4.3金屬表皮對舊建筑的保護
Peripheriques建筑事務所設計改造了巴黎歷史中心附近校園的一棟建筑。策略是在原有建筑框架概念的基礎上進行改動，將原來的一個庭院改造為兩個，其中一個用ETEE膜加以覆蓋，十幾種不同圖案的穿孔鋁板構成了外部表皮，用一個Z型的斜面引導著人流和視線的到達。改造后的建筑色彩豐富，在不同區(qū)域的顏色有助于空間方向感的定位。
5結語
在均布荷載作用下構件的彎矩與跨度成二次方的關系，因此樓板壓型鋼板布置凸肋時應盡量沿板的短跨布置以提高樓板的平面外剛度，減小撓度。同理，次梁布置時宜按房屋的短向布置以取得較大的剛度［1］。該工程在主梁布置時采用X向與Y向均與柱剛接的方式，這樣既增加了主梁的豎向承載能力，又增加了結構的抗側剛度和冗余度，結構的安全儲備得到增強，而且在罕遇地震時可以靠梁柱節(jié)點的塑形變形來消耗地震能量［2］。屋面結構布置時，考慮到邊榀框架剛度較大，而中間榀作為大跨度框架剛度十分弱，中間與兩側變形差異較大對于結構十分不利［3］；而屋面板為夾芯板，其平面內與平面外剛度均較弱，不能有效地協調豎向構件的變形，故設計時采用了設置水平支撐的方式，具體見屋面結構示意圖，如圖2所示。由于水平縱向支撐平面內剛度較大能夠有效協調豎向構件的側移，且B、C軸柱頂傳來的風荷載可以由橫向支撐傳到A、D軸邊榀框架，傳力簡單明確，并且由于設置了橫向支撐及撐桿，減小了2至5軸屋面梁的平面外計算長度，增強了梁的穩(wěn)定性，能夠使梁的截面較小從而取得較大的經濟利益。其中，在軟件中建立計算模型時屋面支撐可按PKPM（STS）中的斜桿輸入。屋面支撐設計時橫桿可按壓桿設計，斜桿可按拉桿設計，橫向及縱向支撐從概念上可以看成桁架，布置簡單，受力明確。
2立面結構布置
立面布置時空間大、四周柱高度較高，一側沒有框架梁與之相連，詳情見中榀框架立面示意圖，如圖3所示。故其計算長度較大，長細比難以滿足規(guī)范要求的限值，長細比λ＝l／i（l為柱計算長度、i為柱截面回轉半徑）。因此，要減小長細比需從減小柱計算長度l及增大相應方向的回轉半徑入手。由《鋼結構設計規(guī)范》GB50017—2003附錄D［4］可知，柱上下兩端與之相連的框架梁剛度與柱剛度之比越大，柱計算長度越小。該工程設計時就將柱下端的框架梁適當地加大了，并且將工字形截面柱的弱軸放在了沒有框架梁的一側，使i值明顯加大，通過以上兩種措施長細比得到了有效的控制。需要指出的是：工作經驗較少的設計人員往往看到柱的長細比不滿足設計要求就加大柱截面，調整完后再一計算發(fā)現長細比不僅沒變小而且還有可能變大。從上邊的分析可知，框架梁截面不變，柱截面加大，梁柱線剛度比的數值減小即梁對柱的約束減弱，從而柱的計算長度系數就越大；而柱截面增大并不能有效增大回轉半徑i，故單純增大柱的截面往往起不到降低長細比的效果，反而得不償失。而該工程橫向為3跨，縱向為5跨，因此宜將工字形框架柱的弱軸宜沿橫向（Y向）布置以增強橫向剛度。經軟件PKPM（SATWE）計算后，得出前三階周期，如表1所示。由于結構材料為鋼材，強度較高，故按強度控制需要的構件截面較小，而截面小直接導致結構剛度較弱不能滿足設計規(guī)范對位移的要求。若加大梁柱截面需要耗費較多的材料，且結構剛度提高得并不明顯，效果也不好。無支撐框架的變形主要為梁柱的彎曲變形，而支撐的變形主要是軸向變形。眾所周知，相同的荷載、相同的截面軸向變形遠小于彎曲變形，根據這個常識，該工程在框架的周圈布置上支撐以增加結構的抗側剛度，如圖4所示。根據多道防線的概念設計，需要指出的是框架－支撐體系中，支撐框架是第一道防線［4］，在強烈地震中支撐先屈服，內力重分布使框架部分承擔的地震剪力必須增大，二者之和應大于彈性計算的總剪力。故設計規(guī)范要求，框架部分按剛度分配計算得到的地震剪力應乘以調整系數，應不小于結構底部總地震剪力的25％；最終在結構底部總地震剪力的25％與框架部分計算最大層剪力的1．8倍這兩個數值之間，選取較小值。柱間支撐的布置有多種形式，常見的中心支撐有“X”形、“人”字形及“K”形等等。1）其中“X”形支撐可按拉桿進行截面設計，即在水平力的作用（地震作用或風荷載作用）下，支撐交叉斜桿受力為一拉一壓，考慮支撐斜桿在壓力的作用下退出工作，只剩受拉力的桿件起作用，按桿件受壓計算截面承載力時，計算公式為N＝×f×A（f為材料強度，A為截面面積，N為承載力），應該考慮構件的受壓穩(wěn)定系（＜1）數以防止構件的穩(wěn)定性不足而發(fā)生失穩(wěn)破壞，而按拉桿設計時可不必考慮受壓穩(wěn)定系數的影響。因此，按拉桿設計時所需截面小于按壓桿設計所需界面，故能夠取得較好的經濟效益，需要指出的是根據《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011—2010第8．4．1條第1款規(guī)定一、二、三級中心支撐不得采用拉桿設計，四級采用拉桿設計時，其長細比不應大于180。而由于該工程抗震等級為三級，故計算時不能采用拉桿設計。2）“人”字形支撐在相同的由梁柱構成的框架區(qū)格內，其斜桿構件長度一般小于“X”形支撐的斜桿構件，故其經濟性較好。但是根據《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011—2010第8．2．6條第2款規(guī)定：人字支撐和V形支撐的框架梁在支撐連接處應保持連續(xù)，并按不計入支撐支點作用的梁驗算重力荷載和支撐屈曲時不平衡力作用下的承載力；不平衡力應按受拉支撐的最小屈服承載力和受壓支撐最大屈曲承載力的0．3倍計算［5］。必要時，人字支撐和V形支撐可沿豎向交替設置或采用拉鏈柱。按此規(guī)定計算后鋼材的用量可能并不能比“X”形支撐的框架鋼材整體用量少，故可根據具體的工程具體分析采用哪一種支撐形式。3）“K”形支撐由于其斜桿交匯點在柱中位置處，在罕遇地震作用下，在支撐交匯點處比較容易出現塑性鉸。而該塑性鉸出現在柱中，容易造成結構的整體垮塌，有悖于“強柱弱梁”的設計概念，因此從抗震角度來講不宜采用“K”形支撐。支撐的截面形式可采用單槽鋼、單角鋼、雙角鋼、雙槽鋼、H形鋼、鋼管等等。以上幾種截面除鋼管外均有弱軸，在相同的計算長度內，在壓力作用下構件一般較弱軸失穩(wěn)，而強軸方向又得不到充分的利用，而圓鋼管沿任意直徑方向均對稱，截面能夠得到有效的利用，因此該工程支撐截面選用的是圓鋼管。除了上述的中心支撐，還有偏心支撐。偏心支撐顧名思義即支撐桿件的軸線與梁柱的軸線不是相交于一點，而是偏離了一段距離。這樣設計的好處是可以將框架梁的一段設計成耗能梁段從而吸收耗散地震能量。該工程未采用這種支撐，故不做詳細的討論。經計算與分析表明：相鄰的兩跨柱間布置的兩道支撐剛度要大于相隔的兩跨柱間布置的兩道支撐剛度，即兩道緊貼的支撐剛度要大于分離的兩道支撐剛度。原因是兩道分離的支撐剛度之和僅為各自剛度的相加，而兩道緊貼的支撐由于其合并在一起，其力臂加高了一倍，故其剛度肯定要比各自剛度相加的數值要大，故設計時宜將支撐緊貼在一起布置以取得較大的抗側剛度。但是該工程由于工藝布置的要求，墻面上有許多洞口，所以不能按上述的原則布置支撐，而只能將支撐分離開布置。因此，在布置支撐時不應只從結構力學的角度來進行設計，還要考慮設計工藝的要求，盡量做到經濟合理、安全適用。
3柱腳設計
1.1概念設計知識分類與表達
概念設計是對設計問題加以描述,并以方案的形式提出眾多解的設計階段[7].概念設計從不同的角度有多種定義[8].一般認為,概念設計是指以設計要求為輸入、以最佳方案為輸出的系統(tǒng)所包含的工作流程,是一個由功能向結構的轉換過程。
圖1描述了一般概念設計的工作流程,它包含綜合與評價兩個基本過程。綜合是指根據設計要求,運用各種分析、設計方法推理而生成的多個方案,是個發(fā)散過程；評價則從方案集中擇出最優(yōu),是個收斂過程。概念設計是將所設計的產品看成一個系統(tǒng),運用系統(tǒng)工程的方法去分析和設計。具體說,概念設計就是將設計對象的總功能分解成相互有機聯系的若干功能單元,并以功能單元為子系統(tǒng)進行再次分解,生成更低一級的功能單元,經過這樣逐層分解,直至對應的各個最末端功能單元能夠找到一個可以實現的技術原理解。概念設計的主要任務是功能到結構的映射,概念設計過程主要包括：功能創(chuàng)新、功能分析和功能結構設計、工作原理解的搜索和確定、功能載體方案構思和決策。
根據概念設計的過程及人在設計時的認知特點將概念設計知識分為元知識和實例知識（其分類如圖2所示）。元知識中主要包括功能知識、技術原理解知識、結構知識等。實例知識中主要包括方案設計實例、技術原理解實例、產品實例等知識。
（1）功能知識。主要描述產品完成的任務,描述產品的功能及功能子項。描述產品要完成的功能,包括功能內容、實現參數、性能指標等；
（2）技術原理解知識。描述產品功能及功能子項的原理解答。它的表達要復雜些,一方面可用文字、數字表達它的說明、解答參數,另一方面,要有圖形支持產品原理解答；
（3）結構知識。描述產品的結構設計狀況,是對原理域知識的細化和擴充,是求解原理解的結構載體,可描述產品關鍵部分的形狀、尺寸和參數。產品功能結構的映射（簡稱為功構映射）就是對產品的功能模型進行結構實現的求解,是將產品功能性的描述轉化為能實現這些功能的具有具體形狀、尺寸及相互關系的零部件描述。在這里功能是產品結構的抽象,是結構實現的目的；而結構則為實現某功能而選用的一組構件或元件。功能結構間的關系一般而言是多對多的映射關系。一個功能可能由一個或多個特征或元件實現,而一個特征或元件也可能完成一個或多個功能；
（4）實例知識。已成功或失敗的設計范例,包括方案設計實例,產品結構知識實例、技術原理解實例等。它包含了更多的實際因素,是類比設計和基于實例推理設計的基礎。
以工程機械中某型滑模式水泥攤鋪機為例,總功能為攤鋪水泥路面,總功能可細分為滑模作業(yè)、控制作業(yè)等功能,滑模作業(yè)功能又可細分為提水泥漿、擠壓成型等功能。其中某個功能的實現可能會由幾個結構組合而成,例如滑模式水泥攤鋪機滑模作業(yè)功能就是由螺旋分料器、刮平板等幾個結構一起才能實現。圖3為該水泥攤鋪機的功能層次定義和功能分解結構舉例。該產品所對應的結構分解則如圖4所示。圖5中給出了對于滑模作業(yè)功能的技術原理解簡圖、技術原理解的評價、參考產品,以及實現該功能的說明等相關的知識。
如何利用計算機技術對概念設計予以支持,對概念設計知識進行有效的管理,至今仍沒有較好的解決方法。目前的知識建模主要是專家系統(tǒng),最常用的知識模型包括框架、產生式規(guī)則、語義網絡、謂詞邏輯等。專家系統(tǒng)的知識建模主要側重符號層的系統(tǒng)實現,很少考慮動態(tài)的,非結構化的知識,造成專家系統(tǒng)解決問題的局限性,使得專家系統(tǒng)不能解決大型復雜問題。
本體作為“對概念化顯式的詳細說明”[9,10],研究領域內的對象、概念和其他實體,以及它們之間的關系,可以很好地解決概念設計知識的表達、檢索和重用等問題。采用本體描述概念設計知識可以支持細粒度的產品語義信息的描述,可以形式化地定義特定領域的知識,如概念、事實、規(guī)則等；支持語義層面的集成和共享,基于本體的知識定義可以對知識作普遍的、無歧義的語義解釋,可以保證不同使用者之間進行語義層面的信息共享和互操作。
1.2本體建模過程描述
本體是某一領域的概念化描述,著意于在抽象層次提出描述客觀世界的抽象模型,它包括兩個基本的要素：概念和概念之間的關系。本體的構建必須滿足以下的要求：對目標領域的清晰描述；概念或概念之間關系的明確定義；一般性和綜合性原則。本體可以有多種表述方式,包括圖形方式、語言形式和XML文檔形式等。
基于本體的產品概念設計知識建模過程包括3個階段：
（1）產品概念設計知識目標確定。產品概念設計知識定位,概念設計知識的定位決定本體構造的功能需求及最終用戶。
（2）產品概念設計知識本體分析與建立。根據需求分析,確定該領域的相關概念及概念屬性,并用XML語言進行形式化描述。這個階段是建立概念設計知識本體的關鍵環(huán)節(jié),直接影響到整個本體的生成質量,同時也是工作量最大的階段。
（3）產品概念設計知識本體評價。對所創(chuàng)建的本體進行一致性及完備性評價。一致性是指術語之間的關系邏輯上應保持一致；完備性是指本體中概念及關系應是完善的。我們稱該3階段的組合為產品概念設計知識本體建模的一個生命周期（見圖6）。
1.3概念設計知識的本體表示
在此我們以工程機械中滑模式水泥攤鋪機為例,結合圖3～圖5中的實際知識,從概念實體、概念屬性及概念間關系等方面來說明產品知識、功能知識、技術原理解知識、技術原理解實例等概念設計知識的本體表示,通過概念蘊涵、屬性關聯、相互約束和公理定義等方法揭示了概念間的本質聯系,形成一個語義關系清晰的產品概念設計知識模型。建模采用目前最新的OWL語言描述。
表述的語義為一個滑模式水泥攤鋪機繼承了一個產品的所有屬性,此外還具備了關系屬性：攤鋪能力,同時,又對屬性攤鋪能力作了限制：只能應用于滑模式水泥攤鋪機領域,且取值變化只能在攤鋪寬度中（省略了關于滑模式水泥攤鋪機類似屬性的定義,如攤鋪厚度和攤鋪速度等）。
（3）功能知識類
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表述的語義為一個功能知識只有一個功能名稱,且最少具有一個相關產品（省略了功能知識類似屬性的定義,如功能編號、功能說明、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時間、存儲位置等）。
（4）功能技術原理解類
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表述的語義為一個功能技術原理解具有對應的功能名稱,相關的技術原理解簡圖（省略了技術原理解類似屬性的定義,如評價、參考產品、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時間、存儲位置等）。
上述描述中,使用類公理（subclassof）描述了兩個類（概念）之間的繼承關系,如滑模式水泥攤鋪機類是產品類的子類。在描述類屬性時,使用關系屬性（objectproperty）描述了類的某個屬性同時也表示了兩個類之間的某種關系,如攤鋪能力既是滑模式水泥攤鋪機類的一個屬性,同時也表達了和攤鋪寬度類之間的對應關系。另外,使用屬性公理domain和range表示屬性的應用領域和屬性的取值范圍,如屬性攤鋪能力只能用于滑模式水泥攤鋪機類,且它的取值只能是攤鋪寬度數據集。
1.4基于本體的概念設計知識管理的特點和優(yōu)勢
基于本體的概念設計知識管理可以讓設計人員更好地重用已有的概念設計知識,基于本體的概念設計知識管理具有以下的一些特點或優(yōu)勢：
（1）支持用戶定制知識類別。產品概念設計過程中,需要運用多種類型的知識,如：功能類、功能技術原理方案解類等。這些知識的描述和使用有著不同的特點,不能用相同的描述框架來處理?；诒倔w的設計知識建模允許用戶對設計中知識類別加以定制,針對每一類別定義其描述屬性,從而較好的解決了概念設計中多來源多類型知識的表示問題。
（2）支持概念共享的知識庫構建。概念設計知識本體的構造澄清了概念設計領域知識的結構,為概念設計知識的表示打好了基礎,而本體中統(tǒng)一的術語和概念也使概念設計知識更好地共享成為可能。基于本體的概念設計知識表示在區(qū)分不同知識類別的同時,建立起概念間的共享聯系。通過概念間的共享機制,避免了設計知識庫的數據冗余和數據不一致問題,方便了知識的建模錄入、檢索及統(tǒng)計處理。
（3）多視圖和基于本體概念的知識檢索。在目前的應用系統(tǒng)中一般采用基于關鍵字的數據庫查詢方法,由于其數據庫組織不是建立在能夠表示概念之間的關系、事實和實例的領域模型的基礎上,因此無法實現智能查詢和信息推理,也就無法解決語義異構性問題。由于不同的組織和人員可能使用不同的詞語表示同一個含義,因此查詢系統(tǒng)得不到意義相同但用詞（語法）不同的內容。當需要對多個數據源進行查詢的時候問題更為明顯,多意詞和同義詞會使查詢得到許多不相關的信息,而忽略另外一些重要信息。
在基于本體的概念設計知識管理中由于具有統(tǒng)一的術語和概念,知識庫建立在本體的基礎上,使得基于知識的設計意圖匹配成為可能。采用基于知識、語義上的檢索匹配,對用戶的檢索請求,通過查詢轉換器按照本體把各種檢索請求轉換成對應的概念,在本體的幫助下從知識庫中匹配出符合條件的數據集合,解決了語義異構的問題。
從人在設計時的認知特點出發(fā),可以采用基于功能分解樹的功能設計知識檢索視圖、基于產品分解結構樹的結構設計知識檢索視圖,還可以利用本體中已定義的概念定義其它知識檢索視圖,比如需求功能知識檢索視圖、軟件工具使用知識檢索視圖等,實現基于知識檢索的設計意圖的匹配。
2、基于本體的概念設計知識管理
2.1概念設計知識管理系統(tǒng)結構
結合工程機械行業(yè)的實際,本文提出了圖7所示的基于本體的產品概念設計知識管理系統(tǒng)結構,系統(tǒng)按照知識產生、獲取和利用的流程來構建,系統(tǒng)結構主要包括概念設計知識管理工具、數據接口程序以及基于本體的概念設計知識庫,具體由4個部分構成。
（1）概念設計知識獲取。概念設計知識的獲取包括從概念設計知識本體定義、本體之間關系定義、本體知識庫生成到概念設計知識獲取整個過程。
（2）概念設計知識維護。主要包括從概念設計知識本體維護、本體關系維護、知識庫重新生成到概念設計知識維護的過程,實現對本體的屬性修改,各類知識之間的關系維護,以及知識庫的更新等。
（3）概念設計知識檢索重用。系統(tǒng)中提供基于多視圖的知識檢索方式,如基于功能分解樹的功能設計知識檢索視圖、基于產品分解結構樹的結構設計知識檢索視圖,及用戶定義的其它知識檢索視圖。此外系統(tǒng)提供基于本體概念的知識檢索方式,通過本體映射庫,可以實現同義詞的檢索,保證可能會采用不同的概念和術語表示相同的設計信息的人可以得到相同的知識幫助。
（4）概念設計知識庫的構建。要實現基于本體的,支持客戶自定義的概念設計知識管理,系統(tǒng)必須由足夠的柔性,支持各類知識的存儲,作為系統(tǒng)基石的知識庫的構建就不能采用完全預先定義的方式,在系統(tǒng)中我們采用基礎數據庫加上在此基礎上經過本體定義工具動態(tài)生成的各類知識庫的方法保證基于本體的知識管理的實現。
2.2概念設計知識管理關鍵技術及實現
關鍵詞：數控機床，單片機數控系統(tǒng)，改裝設計
第一章概述
機床作為機械制造業(yè)的重要基礎裝備，它的發(fā)展一直引起人們的關注，由于計算機技術的興起，促使機床的控制信息出現了質的突破，導致了應用數字化技術進行柔性自動化控制的新一代機床－數控機床的誕生和發(fā)展。計算機的出現和應用，為人類提供了實現機械加工工藝過程自動化的理想手段。隨著計算機的發(fā)展，數控機床也得到迅速的發(fā)展和廣泛的應用，同時使人們對傳統(tǒng)的機床傳動及結構的概念發(fā)生了根本的轉變。數控機床以其優(yōu)異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開創(chuàng)機械產品向機電一體化發(fā)展的先河。數控機床是以數字化的信息實現機床控制的機電一體化產品，它把刀具和工件之間的相對位置，機床電機的啟動和停止，主軸變速，工件松開和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動作等信息用代碼化的數字記錄在控制介質上，然后將數字信息送入數控裝置或計算機，經過譯碼，運算，發(fā)出各種指令控制機床伺服系統(tǒng)或其它的執(zhí)行元件，加工出所需的工件。數控機床與普通機床相比，其主要有以下的優(yōu)點：1.適應性強，適合加工單件或小批量的復雜工件；在數控機床上改變加工工件時，只需重新編制新工件的加工程序，就能實現新工件加工。2.加工精度高；3.生產效率高；4.減輕勞動強度，改善勞動條件；5.良好的經濟效益；6.有利于生產管理的現代化。數控機床已成為我國市場需求的主流產品，需求量逐年激增。我國數控機機床近幾年在產業(yè)化和產品開發(fā)上取得了明顯的進步，特別是在機床的高速化、多軸化、復合化、精密化方面進步很大。但是，國產數控機床與先進國家的同類產品相比，還存在差距，還不能滿足國家建設的需要。我國是一個機床大國，有三百多萬臺普通機床。但機床的素質差，性能落后，單臺機床的平均產值只有先進工業(yè)國家的1/10左右，差距太大，急待改造。舊機床的數控化改造，顧名思義就是在普通機床上增加微機控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現預定的加工工藝目標。隨著數控機床越來越多的普及應用，數控機床的技術經濟效益為大家所理解。在國內工廠的技術改造中，機床的微機數控化改造已成為重要方面。許多工廠一面購置數控機床一面利用數控、數顯、PC技術改造普通機床，并取得了良好的經濟效益。我國經濟資源有限，國家大，機床需要量大，因此不可能拿出相當大的資金去購買新型的數控機床，而我國的舊機床很多，用經濟型數控系統(tǒng)改造普通機床，在投資少的情況下，使其既能滿足加工的需要，又能提高機床的自動化程度，比較符合我國的國情。1984年，我國開始生產經濟型數控系統(tǒng)，并用于改造舊機床。到目前為止，已有很多廠家生產經濟型數控系統(tǒng)?？梢灶A料，今后，機床的經濟型數控化改造將迅速發(fā)展和普及。所以說，本畢業(yè)設計實例具有典型性和實用性。
第二章總體方案的設計
2.1設計任務本設計任務是對CA6140普通車床進行數控改造。利用微機對縱、橫向進給系統(tǒng)進行開環(huán)控制，縱向（Z向）脈沖當量為0.01mm/脈沖，橫向（X向）脈沖當量為0.005mm/脈沖，驅動元件采用步進電機，傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動轉位刀架。2.2總體方案的論證對于普通機床的經濟型數控改造，在確定總體設計方案時，應考慮在滿足設計要求的前提下，對機床的改動應盡可能少，以降低成本。（1）數控系統(tǒng)運動方式的確定數控系統(tǒng)按運動方式可分為點位控制系統(tǒng)、點位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。由于要求CA6140車床加工復雜輪廓零件，所以本微機數控系統(tǒng)采用兩軸聯動連續(xù)控制系統(tǒng)。（2）伺服進給系統(tǒng)的改造設計數控機床的伺服進給系統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。因為開環(huán)控制具有結構簡單、設計制造容易、控制精度較好、容易調試、價格便宜、使用維修方便等優(yōu)點。所以，本設計決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。（3）數控系統(tǒng)的硬件電路設計任何一個數控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數控系統(tǒng)的基礎，性能的好壞直接影響整體數控系統(tǒng)的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運行。在設計的數控裝置中，CPU的選擇是關鍵，選擇CPU應考慮以下要素：1.時鐘頻率和字長與被控對象的運動速度和精度密切相關；2.可擴展存儲器的容量與數控功能的強弱相關；3.I/O口擴展的能力與對外設控制的能力相關。除此之外，還應根據數控系統(tǒng)的應用場合、控制對象以及各種性能、參數要求等，綜合起來考慮以確定CPU。在我國，普通機床數控改造方面應用較普遍的是Z80CPU和MCS-51系列單片機，主要是因為它們的配套芯片便宜，普及性、通用性強，制造和維修方便，完全能滿足經濟型數控機床的改造需要。本設計中是以MCS-51系列單片機，51系列相對48系列指令更豐富，相對96系列價格更便宜，51系列中，是無ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控機中應用最多的是8031單片機。本設計以8031芯片為核心，增加存儲器擴展電路、接口和面板操作開關組成的控制系統(tǒng)。2.3總體方案的確定經總體設計方案的論證后，確定的CA6140車床經濟型數控改造示意圖如圖所示。CA6140車床的主軸轉速部分保留原機床的功能，即手動變速。車床的縱向（Z軸）和橫向（X軸）進給運動采用步進電機驅動。由8031單片機組成微機作為數控裝置的核心，由I/O接口、環(huán)形分配器與功率放大器一起控制步進電機轉動，經齒輪減速后帶動滾珠絲杠轉動，從而實現車床的縱向、橫向進給運動。刀架改成由微機控制的經電機驅動的自動控制的自動轉位刀架。為保持切削螺紋的功能，必須安裝主軸脈沖發(fā)生器，為此采用主軸靠同步齒形帶使脈沖發(fā)生器同步旋轉，發(fā)出兩路信號：每轉發(fā)出的脈沖個數和一個同步信號，經隔離電路以及I/O接口送給微機。如圖2－1所示：
第三章微機數控系統(tǒng)硬件電路設計
3.1微機數控系統(tǒng)硬件電路總體方案設計本系統(tǒng)選用8031CPU作為數控系統(tǒng)的中央處理機。外接一片2764EPROM，作為監(jiān)控程序的程序存儲器和存放常用零件的加工程序。再選用一片6264RAM用于存放需要隨機修改的零件程序、工作參數。采用譯碼法對擴展芯片進行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。8279作為系統(tǒng)的輸入輸出口擴展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，8255接步進電機的環(huán)形分配器，分別并行控制X軸和Z軸的步進電機。另外，還要考慮機床與單片機之間的光電隔離，功率放大電路等。其硬件框圖如圖3－1所示：圖3－28031芯片內部結構圖各引腳功能簡要介紹如下：⒈源引腳VSS：電源接地端。VCC：＋5V電源端。⒉輸入/輸出（I/O）口線8031單片機有P0、P1、P2、P34個端口，每個端口8根I/O線。當系統(tǒng)擴展外部存儲器時，P0口用來輸出低8位并行數據，P2口用來輸出高8位地址，P3口除可作為一個8位準雙向并行口外，還具有第二功能，各引腳第二功能定義如下：P3.0RXD：串行數據輸入端。P3.1TXD：串行數據輸出端P3.2INT0：外部中斷0請求信號輸入端。P3.3INT1：外部中斷1請求信號輸入端。P3.4T0：定時器/計數器0外部輸入端P3.5T1：定時器/計數器1外部輸入端P3.6WR：外部數據存儲器寫選通。P3.7RD：外部數據存儲器讀選通。在進行第二功能操作前，對第二功能的輸出鎖存器必須由程序置1。⒊信號控制線RST/VPD：RST為復位信號線輸入引腳，在時鐘電路工作以后，該引腳上出現兩個機器周期以上的高電平，完成一次復位操作。8031單片機采用兩種復位方式：一種是加電自動復位，另一種為開關復位。ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號。它的作用是把CPU從P0口分時送出的低8位地址鎖存在一個外加的鎖存器中。外部程序存儲器讀選通信號。當其為低電平時有效。
VPP：當EA為高電平且PC值小于0FFFH時CPU執(zhí)行內部程序存儲器中的程序。當EA為低電平時，CPU僅執(zhí)行外部程序存儲器中的程序。XTAL1：震蕩器的反相放大器輸入，使用外部震蕩器時必須接地；XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出，使用外部震蕩器時，接收震蕩信號；（2）片外三總線結構單片機在實際應用中，常常要擴展外部存儲器、I/O口等。單片機的引腳，除了電源、復位、時鐘輸入以及用戶I/O口外，其余的引腳都是為了實現系統(tǒng)擴展而設置的，這些引腳構成了三總線形式：⒈地址總線AB地址總線寬度為16位。因此，外部存儲器直接尋址范圍為64KB。由P0口經地址鎖存器提供16位地址總線的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉數據總線DB數據總線寬度為8位，由P0口提供。⒊控制總線CB控制總線由第二功能狀態(tài)下的P3口和4根獨立的控制線RST、EA、ALE和PSEN組成。其引腳圖如圖3－3所示：3.1.28255A可編程并行I/O口擴展芯片8255A可編程并行I/O口擴展芯片可以直接與MCS系列單片機系統(tǒng)總線連接，它具有三個8位的并行I/O口，具有三種工作方式，通過編程能夠方便地采用無條件傳送、查詢傳送或中斷傳送方式完成CPU與設備之間的信息交換。8255A的結構及引腳功能：1、8255A的結構8255A的內部結構如圖3－4所示。其中包括三個8位并行數據I/O端口，二個工作方式控制電路，一個讀/寫控制邏輯電路和一個8位數據總線緩沖器。各部分功能介紹如下：（1）三個8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入鎖存器?？删幊虨?位輸入、或8位輸出、或8位雙向寄存器。B口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。C口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入緩沖器，C口可分作兩個4位口，用于輸入或輸出，也可作為A口和B口選通方式工作時的狀態(tài)控制信號。（2）工作方式控制電路A、B兩組控制電路把三個端口分成A、B兩組，A組控制A口各位和C口高四位，B組控制B口各位和C口低四位。兩組控制電路各有一個控制命令寄存器，用來接收由CPU寫入的控制字，以決定兩組端口的工作方式。也可根據控制字的要求對C口按位清“0”或置“1”。（3）讀/寫控制邏輯電路它接收來自CPU的地址信號及一些控制信號，控制各個口的工作狀態(tài)。（4）數據總線緩沖器它是一個三態(tài)雙向緩沖器，用于和系統(tǒng)的數據總線直接相連，以實現CPU和8255A之間信息的傳送。
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所謂“概念”指的是“反映對象的本質屬性的思維形式”，是“人們通過實踐，從對象的許多屬性中，抽出其特有屬性概括而成”的。人對世界的認識、人類的全部文化、科學知識以及思想，都是由概念組成的。從這個意義上說，沒有概念，就沒有人類的歷史，就沒有人類的一切文明成果。因此，“概念設計”從本質上說，提供的是“思想”。所謂“反映對象本質屬性的思維形式”指的就是通過某種媒介或手段，把我們對事物本質屬性的認識確定下來。媒介有許多不同的類型，文字符號是一種表達概念的媒介，視覺符號也是一種表達概念的媒介。就設計藝術而言，“概念設計”就是用視覺語言把我們對事物本質屬性的認識表達出來，這種認識就是我們從事物中提煉、概括出來的概念或思想。因此，它在本質上是對“思想”的設計，換句話說，它提供的是創(chuàng)意，即從某種理念、思想出發(fā)，對設計項目在觀念形態(tài)上進行的概括、探索和總結，為設計活動正確深入的開展指引前進的方向。
2概念設計的應用范圍
概念設計在不同的領域中有不同的含義、不同的對象。除了上述設計藝術領域之外，在產品的生產、經營、銷售等領域中也有廣泛的應用。這一類的“概念設計”指的是對某種經營、生產、銷售思想、策略的策劃。所謂“概念”是對企業(yè)、產品、管理、營銷理念等方面的特殊性做出的概括。按主體不同，對這一類的“概念設計”可分為三個方面：即企業(yè)概念、品牌概念和產品概念。
除了物質生產領域之外，在影視、戲劇、展覽策劃等文化生產領域，概念設計也發(fā)揮著重要作用，特別是在科幻題材影視創(chuàng)作中，那些在現實中不存在的場景和道具都需要設計師根據預先設定的概念進行創(chuàng)作。
概念設計早在20世紀80年代，在國外就已經開始為設計界所廣泛關注。美國平面設計師愛倫•霍伯特（AllenHubert）當時曾經撰寫了一本書，題目就叫“ConceptualDesign”（概念設計），內容是針對平面設計中如何組織創(chuàng)意，如何賦予設計對象某種理念或思想，更好地推廣企業(yè)和產品，引導消費者。當時國內很少有人從“概念設計”的角度理解、重視這個問題。在設計領域始終倡導并努力實踐“概念設計”的是工業(yè)設計，由于工業(yè)產品具有批量化、自動化和時尚性等特點，設計對生產領域帶來的影響更直接，對市場信息做出的反映更迅速、更靈敏，在推廣一個新產品之前，概念設計就顯得十分重要。特別是汽車工業(yè)，概念設計成為推動汽車工業(yè)不斷創(chuàng)新的發(fā)動機。廠家對新的時尚、技術和功能的探索往往首先通過概念設計來完成，同時，概念車也成為引領時尚的風向標。
3概念設計的主要特點
（1）獨創(chuàng)性。概念設計更強調設計的獨創(chuàng)性和原創(chuàng)性，從形式和內容上都排斥業(yè)已存在的東西。當然，這不是說不能使用歷史上已經存在的形式符號和材料做法，而是必須以新的手法、新的視角加以運用。
（2）抽象性。概念的形成是對紛然陳雜的生活現象提煉、概括、抽象的結果。任何概念都有一定的抽象性，它來源于我們提煉出的某種理念或思想，我們欲倡導、傳揚的主張以及我們欲表達的某種意象。例如：柯布西埃設計的郎香教堂、賴特設計的流水別墅、密斯設計的法恩斯沃斯住宅等等，不管它們是否經歷過我們所稱的“概念設計”階段，但它們都表現出了概念設計所具有的全部特征。這幾位現代建筑的開創(chuàng)者都曾經確立了他們的新建筑概念，沒有這些理念的引導，沒有對這些主張堅定不移的實踐，他們的作品就不可能對后世產生如此大的影響力。
（3）探索性。概念設計可以不過多地涉及具體的功能問題（這類問題可以在方案設計階段進行修正），即使考慮功能問題，也是概念性的，原理性的或邏輯推論性的、說得更直接一點就是紙上談兵。它更像一個探索性的科學實驗，與實際生活保持一定距離，可以保證思維有足夠的想象空間。
（4）先進性。概念設計要求我們立足于時代最先進的技術和社會意識，有足夠的勇氣去嘗試最新的東西（新技術、新材料、新工藝、新的生活觀念），凝聚時代最先進的技術成果，使其處于時代的前端，否則就談不上是什么“概念設計”。
4概念的誤區(qū)
（1）概念虛無。有人認為，所謂的概念不過是廣告人或策劃人“編”出來的光環(huán)，未必是騙人的，但卻離實際很遠，至少是有誤導的嫌疑。社會上也的確有一些夸大其辭或空穴來風式的概念炒作，這反過來又加深了人們對概念的誤解。其實我們可以這樣去理解，概念或者是對設計對象所固有屬性的某種概括（設計對象有許多屬性，不一定只有一種），或者是一種對可及目標的追求，是實際存在的東西。
（2）概念無用。在設計實踐中，的確有許多人沒有從概念設計的角度考慮方案，也能夠創(chuàng)作出不錯的作品。但是，這類作品往往不具有開創(chuàng)性和激勵社會不斷探索的精神。這只能說明脫離了追求“概念”常常是這類作品落入陳規(guī)、俗套的一種原因。實際上，認真的創(chuàng)作幾乎不可避免地涉及到對許多概念的分析，單就形式語言本身來說，就存在各種不同的概念。成熟的設計師在做方案之前，總是要有一個明確的主導思想，要達到什么目標、體現什么精神、突出什么特征等等，這些就是概念設計的內涵。所謂“概念無用”，是由于人們沒有認識到它的價值或誤解為華而不實的花招，這實在是一種莫大的偏見。
（3）概念游戲。這是在實際操作中表現出的草率、脫離實際、缺乏認真求實的科學態(tài)度。認識到概念設計在創(chuàng)新和推動商業(yè)利益方面產生的作用，但沒有用科學的、務實的態(tài)度去操作，而是夸大其辭、玩詞藻，靠耍小聰明進行詭秘的“包裝”，怎么“洋”怎么來，怎么“時髦”怎么來，然而這種花拳秀腿最終是遮掩不住設計因脫離實際，缺乏認真求實的科學態(tài)度而導致的缺陷的。
5概念的塑造
任何一個實際存在的項目都具有一定的概念，它或許是陳舊的、歷史性的，或許是潛在的、模糊的，或許是地域性、具有行業(yè)特征的等等。拿產品為例，任何產品都具有它獨有的功能、特點，或者表現在技術上，或者表現在它所處的氛圍上。比如保暖內衣，首先和其它內衣相比更具有獨特的保暖功能，“保暖”這一概念已被廣泛地運用了；同是保暖內衣，大家在科技含量、組成材料、穿著感覺等方面尋求著自己的特點，而這些特點又是各自產品所獨有的。這些特點已構成了成為概念的因素，為了讓公眾真正了解其獨特之處，就有必要把這種特點用形象的說法“亮”出來。從另一個方面思考，如果產品并不具備特殊的優(yōu)勢，沒有哪一點可以包裝成概念，那么就必須承認它在市場上很難與實力對手相抗爭。不滿足于此，就要讓技術人員改進工藝、用料等做出特色來。在做出來之前，這個特色是被“想象”出來的，那么這個可以實現的目標就可以成為“概念”。拿一些大城市如北京的一些房地產項目策劃舉例，北京是一個缺水干旱的城市，地勢平坦、季風氣候顯著，大城市的一些弊病在這里都有突出的表現。在這樣的地理環(huán)境中建造居住區(qū)，創(chuàng)造水域以及大片的植被、改造地表形態(tài)等等，都對消費者具有很強的吸引力。因此，開發(fā)商制造了“水域花園”、“都市山莊”、“慧谷陽光”等一系列這樣的概念，這樣的項目如果是建在昆明湖、北海、密云水庫周邊，其真實性是無庸置疑的，但恰恰這些項目大多數位于遠離水域的地區(qū)。顯然，這個目標是需要努力才能達到的。如此說來，概念可被分為兩類，一類是提煉性概念，一類是目標性概念。
在概念設計的具體方法上，提煉性概念和目標性概念是小異而大同的，既有各自的特殊性，但共同遵守的原則是一致的。
第一個原則是優(yōu)勢優(yōu)先。所謂“優(yōu)勢”是以市場為標準，而不是以企業(yè)、設計者或老總個人喜好為標準，這一點往往被混淆。比如說啤酒，在質量方面許多老總認為自己在這方面最具優(yōu)勢，實際情況即便是這樣，而對于消費者來說，支持質量的眾多環(huán)節(jié)、嚴格體系又最難了解到，所以往往愿意在認同質量相同的前提下，從口味、價位、品牌等明顯因素上尋求購買理由。推而廣之，我們要設計概念，就必須以“市場認可的優(yōu)勢”為素材。
第二個原則是差異性。首先表現在概念素材即優(yōu)勢因素的差異性上，其次表現在概念的表達上。素材的選擇要體現獨特性，避免雷同；在概念的表達上也要體現獨創(chuàng)性，可以是通俗的，也可以是玄妙的，但通俗而不直白，玄妙而不蒙事。
第三個原則是務實性。概念必須是實際的、可行的、有根基的。目標性概念盡管目前尚未達到，但通過努力是完全可能達到的，如果不能實現或難以實現，則會成為空談和虛妄，這樣的概念對企業(yè)是非常有害的。
第四個原則是概括性。適應市場的優(yōu)勢因素要用專業(yè)的語言嚴密地表達出來，是件很麻煩的事兒，甚至可以寫成文章，這和消費者的認知時間是相違背的。他們希望能夠迅速快捷地認識到產品的優(yōu)勢，這就需要對產品的優(yōu)勢進行概括，甚至概括成幾個字，還可以加點修飾，用些修辭手法，達到直觀、通俗、形象、生動、有趣的效果，以致更好地讓公眾接受，讓公眾記得牢，目的就達到了。當然還有一些較為含蓄的表達也可能更為高明，就是通過事物、現象、形象等讓公眾了解到這個概念的潛臺詞，比如北極人保暖內衣啟用外星人形象來體現其科技含量。
概念設計可以被看作方法論層面上的設計思維訓練，不在乎方案是否能夠實施，即使是針對一個實際不存在的目標，概念設計訓練也是有意義的，要害是開闊思路，探尋創(chuàng)新的靈感，在不受或較少受約束的情況下，最大限度地發(fā)揮想象力。這種設計通?？偸且c真實的適用性之間保持一定的距離，目的是給思維留有足夠的發(fā)揮想象力的空間。
摘要：“概念設計”不僅在當代設計領域是被廣泛關注的一個話題，甚至在其他許多以創(chuàng)新為目標的行業(yè)（IT行業(yè)、企業(yè)經營管理、商業(yè)銷售、廣告、演藝活動、影視創(chuàng)作等等），人們都在談論“概念設計”在推動一個產品、一個工程、一項活動、一個事件的過程中所起到的重要作用。因此，對于從事設計工作的人來說,弄清楚到底什么是概念設計，如何進行概念設計,是一件十分必要的事。
關鍵詞：概念設計；應用范圍；主要特點；誤區(qū)；塑造
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雖然很多院校開設了“菜單設計”課程，但是由于本課程綜合性極強，涉及知識面廣，與其他專業(yè)課程交叉點較多，很多院校在教學過程中存在一些問題:一是開設課程較早，學生知識儲備不足。有的院校把本課程安排在第二或者第三學期，這時候學生在菜肴制作、烹飪營養(yǎng)等方面還不能靈活掌握與運用，在設計過程中不能透徹理解菜單設計的用意，設計時只能是簡單的菜品名稱羅列，有些學生甚至在羅列菜品名稱時連冷菜和熱菜都分不清。二是在教學中重理論、輕實踐。很多院校在教學過程中把本課程當作理論教學，在授課過程中側重于教師在講臺上講授，對各種菜單設計要點的分析，而忽略了本課程的目標是讓學生掌握各種菜單設計的方法和要求，能獨立設計不同的實用的菜單。
2“菜單設計”課程教學改革的教學實踐
2.1強調專業(yè)知識儲備，以各科專業(yè)知識為基礎，進行整體教學
長垣烹飪職業(yè)技術學院將由沈濤與彭濤老師主編、科學出版社出版的《菜單設計》作為授課教材。在本課程教學之初，授課教師就要求每一名學生在課下積累菜肴知識，要在大腦中至少儲存200道菜肴，包括菜名、原料、烹調方法、味道、成品色澤、口感及主要營養(yǎng)功效。要求學生每人準備一個作業(yè)本，用來積累自己設計的菜單，以便進行比較教學，并關注各自的進步，提升對“菜單設計”學習的興趣與信心。
2.2以教師講授為主轉變?yōu)橐詫W生實踐為主
在教學過程中，授課教師先通過多媒體圖片和實物展示，讓學生了解各種不同的菜單，通過對具體菜單的分析，向他們講述菜單的分類和菜單設計的原則、要求和程序。然后，就是讓學生自行設計菜單。如講到點菜單設計時，授課教師要求學生自己虛擬開設一家酒店，概括說明酒店檔次、風格、目標顧客群等，然后展示分析自己設計的點菜單。授課教師則針對學生設計的情況指出優(yōu)缺點，提出修改建議。在后面的套餐菜單和中式筵席菜單設計教學中，授課教師也是采用“講授與實例展示———學生設計———課堂展示———針對點評”的模式。一半的課時交由學生自行查資料和設計，最后自行上臺展示說明。學生對此很感興趣，課堂氣氛非?；钴S，學生為了在課堂上展示出最好的作品，在準備過程別用心。他們去圖書館或上網廣泛搜集資料，再進行甄選、設計和制作，力求達到自己想要的效果。雖然學生剛剛開始設計的時候由于知識積累的匱乏而遇到不少困難。但隨著設計次數增多、專業(yè)知識積累豐富，他們的設計水平也逐步提高，從被動地按照教師的要求去做到獨立思考，尋找主題，做出具有自己特色的菜單。
2.3改革課程考試模式實現學與術的統(tǒng)一
“菜單設計”在本學院的考核中，既沒有用傳統(tǒng)的試卷考試，也沒有完全沿襲有些院校的設計一張菜單的模式作為考核結果。本學院“菜單設計”課程考核分三部分。第一部分考核是讓學生發(fā)揮積極性進行創(chuàng)作，設計一張中式筵席菜單，這張菜單要求學生按照自己的思路進行設計，自己確定主題，組配菜肴，并對菜單進行裝潢設計。對菜單設計規(guī)格沒有做具體要求，但是菜品組配要求葷素兼顧(全素席除外)、濃淡相宜，營養(yǎng)搭配合理，菜單組合編列要協調恰當，菜品結構比例科學合理。這部分主要考查學生對專業(yè)知識掌握與運用的情況，體現學生創(chuàng)新思維與動手能力。這部分占課程考核總分的30%。第二部分考核要求學生根據自己設計的筵席菜單寫一份菜單設計書。設計書包括宴席主題、設計理念、創(chuàng)新思路。要把所設計的中式筵席菜單的指導思想表達清楚，如果是鄉(xiāng)土風味筵席則要求體現鄉(xiāng)土風味特色以及民風民俗在筵席中的表達;如果是高檔海鮮筵席則要求說明生猛海鮮的特點。如果是喜慶筵席，同樣也要在設計思想中體現出設宴一方的要求和特點，以及相關事宜。并且在設計書中還要有對菜品的分析，包括用餐對象、人數、價格、利潤、菜品的風味特色、原料、主要烹飪技法、菜品造型、味型、顏色、質地和營養(yǎng)搭配的分析。另外，設計中涉及的相關歷史文化、藝術等都要注明。要求設計書主題明確，內容全面，具有針對性、準確性和可行性。設計書這部分考查比較全面，包括烹飪原料、烹調工藝、烹飪營養(yǎng)、飲食文化、財務管理及菜肴制作等專業(yè)知識的整合運用，因此，這部分占課程考核總分的40%，是考核中最重要的部分，也是培養(yǎng)學生對專業(yè)進行研究的能力。第三部分考查的重點是筵席制作的實踐能力，這部分占本課程考核總分的30%。這部分考核本來設計的是讓學生把自己設計的筵席制作出來，但是，考慮到制作成本太高，且在考核過程中不易控制而改為借鑒全國高校烹飪大賽，指定20種常用原料，讓學生分組設計并制作出一桌筵席。本桌筵席要求做到用料齊全，使用合理，利用率高，并且烹法得當，技法多樣，口味豐富，體現地方特色，色彩自然，造型多樣，形態(tài)美觀。學生在設計中分工合作，可以整合運用菜單設計、廚房管理、菜肴與面點制作技術等知識與技能。
3結論
本文作者：劉丹工作單位：黑龍江省克山縣北興鎮(zhèn)政府
運作不夠規(guī)范，民主管理機制有待完善。我縣農民專業(yè)合作社名稱、組建方式、遵循原則和運作方式差別很大，有按企業(yè)組建的，有按合作制組建的，有按社團組織組建的，一些農民專業(yè)合作社內部工作機制不健全，民主管理、利益分配和監(jiān)督約束機制落實不到位，導致成員對組織的依存度不高，影響了農民專業(yè)合作社的發(fā)展壯大。
專業(yè)人才缺乏。農民專業(yè)合作社發(fā)展到今天，越來越多的合作社需要具備農業(yè)技術知識，能管理、善管理的專業(yè)人才。但是由于工資待遇及思想認識等問題，真正的人才并不愿意加入農民專業(yè)合作社，大多數仍然依靠相關職能部門提供技術指導，仍處于初級階段，制約了合作社進一步發(fā)展。利用科技提升合作社。一是信息到家。要及時編印農村科技、市場銷售等信息，結合科技下鄉(xiāng)等活動，進行信息指導，確保農民第一時間掌握市場需求信息。二是打造信息交流平臺。建立完善農民專業(yè)合作社網站，利用互聯網收集農業(yè)科技信息，特別是產、供、銷等環(huán)節(jié)的市場信息。為專業(yè)合作社會員和農民提供致富信息、市場行情、政策法規(guī)服務。三是通過網站、電子平臺引導，鼓勵和支持農民專業(yè)合作社產品與國內外超市、物流配送中心、農產品加工流通企業(yè)建立銷售網絡，參加有關農產品交易洽談會、博覽會、展示展銷會，通過訂單形式建立契約關系。
對農民專業(yè)合作社的扶持力度要進一步加強。雖然國家《農民專業(yè)合作社法》已實施4年多，但地方的相關配套扶持政策相對滯后，或遲遲沒有出臺。省里和市、縣對農民專業(yè)合作社雖有一定的扶持，但財政專項扶持的資金數量較少，受惠面窄。一是農民專業(yè)合作社很難得到金融部門的信貸資金支持，特別是中長期項目貸款更少。二是國農有關扶持農民專業(yè)合作社的稅收居大不易還沒有完全落實到位。三是農民專業(yè)合作社在辦理自產農產品的品牌注冊，有機、綠色、無公害等標識認證過程中，被視同公司、企業(yè)、得不到相關政策扶持和優(yōu)惠。建品牌發(fā)展合作社。品牌化建設是專業(yè)合作社應對市場挑戰(zhàn)、增強市場競爭力和提高自身效益的重要途徑。引導農民專業(yè)合作社建立健全規(guī)范的信用管理制度，樹立現代農產品品牌戰(zhàn)略意識，實施品牌化經營戰(zhàn)略。
引導、鼓勵和支持農民專業(yè)合作社開展無公害產品、綠色食品、有機食品生產基地和地理標志產品等相關認證和申請注冊產品商標，提升產品價值，以信譽和品牌贏得市場。要以農民合作示范社為標尺，推行品牌化建設、標準化建設。從該市現有成功合作社的例子看，此舉應當是努力提高農民專業(yè)合作社產品的知名度和市場競爭能力核心作用力。
在瓶蓋機機械系統(tǒng)設計的過程中，從理蓋、送蓋、傳送機構、沖裁、壓入等工序進行入手設計。理蓋機構的設計：在瓶蓋機機械系統(tǒng)中，會遇到一些形狀相對復雜的工件，在實際加工的過程中，要一邊進行調整，一邊進行修磨，這樣將會增加工件的加工周期。在理蓋的過程中，瓶蓋的正面需要朝上，只有這樣，才可以保障紙片順利的壓入其中，如果瓶蓋處于其他狀態(tài)，紙片將無法被壓入瓶蓋中，甚至還會因為機械之間的碰撞，發(fā)生設備的故障等等。所以針對瓶蓋機機械系統(tǒng)中的理蓋機構，對其進行的設計為定向設計。定向設計采用的方法有兩種：積極定向、消極定向。積極定向設計主要是采用請執(zhí)行措施，將理蓋中不符合定向要求的物件轉變?yōu)橐?guī)定的基準方向，消極定向設計，就是讓符合定向基準的物件在輸送道上始終的保持穩(wěn)定的狀態(tài)，并將其中不符合定向基準物件剔除。
瓶蓋傳送結構的設計：在瓶蓋傳送的過程中，到達沖裁位置時必須保證是整齊排列的，正對著沖刀，為此在紙片沖裁之前安裝一個卡輪裝置，使用兩個步進電機，一個齒輪順時針旋轉、一個齒輪逆時針旋轉，這樣可以保障瓶蓋到達沖裁位置的時候，可以順利的將沖裁紙片塞入瓶蓋中。其中為了保證紙片可以充分的得到利用，瓶蓋和紙片的輸送不能保持在一條直線上，需要保持一定的角度。瓶蓋的傳送結構在設計的過程中，需要滿足三個要求：第一，克服瓶蓋和軌道之間產生的摩擦力；第二，克服卡輪自身的轉動慣性；第三，保證保證瓶蓋可以在軌道上順利的前行。
沖裁機構的設計：需要沖裁的紙片需要具備一定的厚度和硬度，在紙片送到沖裁位置時，需要先將其攤平，然后將其輸送到瓶蓋的正上方。沖裁機構的設計采用的是動力源驅動主動軸，使其旋轉進而帶動偏心輪，使得沖頭支架的導軌上進行上下往復滑動。其中采用的偏心軸，與沖壓模具的曲柄機構相連，在完成沖裁的紙片，將直接進行沖壓，這種設計可以保證沖裁機構的穩(wěn)定性、降低瓶蓋機機械系統(tǒng)的磨損。壓入結構的設計：完成沖裁的紙片需要塞入瓶蓋內，但是因為紙片的質量較小，其一般情況下在落入瓶蓋時，將停留在廁內螺紋之間，及時有的紙片落入瓶蓋的底部，但是沒有固定的鑲嵌圈，在瓶蓋翻過來之后，紙片非常容易掉落。為了保障紙片在進入瓶蓋之后不發(fā)生掉落，實施壓入，在電氣的作用下將紙片壓入瓶蓋內。該壓入結構在紙片的沖裁結構之后，與沖裁中的沖刀是同步運行的，也就是說可以保證紙片的沖裁和壓入是同時進行的。
2結論
