概念设计论文范文

导语：如何才能写好一篇概念设计论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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（1）虚构模型的产生阶段

由于并行工程等设计方法和手段的进步，产品概念设计与设计研发中的其他步骤相互串联、反复、交错，但就产品设计前期的概念开发工作而言，产品概念设计依然是一个相对独立的过程。产品概念设计的相对独立性决定了其具有一个较完整的设计过程。从各种方式的调查研究或寻找新科技，得到初步的想法，把想法整理成清晰的要解决的问题。对这些问题提出创造性的解决方案，得到众多的解决方案，即概念设计方案，这时提出的可行的概念越多越好。

（2）虚构模型的选择阶段

制定评判标准，从产生的众多概念中，选择出最好、最可行的方案。概念选择是产品概念设计中非常重要的一个环节。在这一过程中，新产品开发小组中各专业人员要共同工作，并努力达成一致意见。前面步骤产生的众多概念，每个概念从表面上看似乎都能满足要求，但我们必须从中选择出最有发展潜力的概念，进行接下去的设计工作。概念的选择将决定以后工作的方向，正确的方向可以节省时间和开支，而错误的决定则导致时间、人力、财力等资源的浪费。概念的选择是概念的产生和概念的验证密切相关的重复的过程。概念选择进行时可能会激发新的概念产生，对这些新产生的概念，也应该像前面产生的概念一样进行概念选择。

（3）虚构模型的实现阶段

把选择出来的概念细化，做出概念产品或模型。概念的实现是概念设计的第三个步骤。对于企业，产品概念设计一般以概念产品的出现而结束。对于个人或学生由于技术及财力方面的原因要做到这一步就比较困难，往往只能做到概念模型或动画演示，以及对概念设计的详细说明。

（4）虚构模型的评价阶段

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选择所需要的各单元设备和连接方式；确定需要研究的过程替代方案，列出主要设计变量（如原料配比、反应时间、操作温度、压力等）；估计最佳的生产条件；确定最佳的过程方案；在流程图上标出哪些设备应间歇操作，哪些应连续；哪些生产步骤应在一台釜内进行或每一步生产均单独釜进行；为改善装置操作的时间排列，何时采用并联的间歇设备较为有利；需多少台中间贮罐，如何布置；进行工程经济考核决策，如果经济效益不好，存在潜在效益呈负值时，要寻找其他方案或终止项目。

2第二层：确定流程图输入-输出结构（原料-产品）

每一步反应进料在加料前是否需要预处理；副产物是移出还是循环；是否需要采用气体循环和放空；某些反应物是否值得回收并循环；有多少种产品产出；确定输入-输出结构的设计变量（如原料配比、反应时间、操作温度、压力等）以及与之相应的投资变化；进行工程经济考核决策，如果经济效益不好，存在潜在效益呈负值，这时要寻找另外的方案或终止项目。

3第三层：流程图的循环结构

需要多少个反应器系统，反应器系统之间是否涉及分离问题；需要多少物料循环使用；在反应器进料中是否有过量反应物；是否需要气体压缩机和制氮机，费用几何；反应器是绝热操作或用直接加热或冷却，加热或冷却采取何种介质；是否考虑改变平衡转化率，如何改变；反应器费用对经济潜力的影响多大，经济潜力=产品价值-原料费用；最后进行工程经济考核决策，如果经济效益不好，存在潜在效益呈负值，这时要寻找另外的方案或终止项目。

4第四层：分离系统的总体结构

反应器的出料有三种可能：如为液体，需考虑液体分离系统；如为两相混合物，可把化工反应器制成带有相分离功能；如全是蒸汽，需考虑蒸汽回收系统。（1）蒸汽回收系统①确定最佳位置，是在反应器出口直接接冷凝器还是经过一段冷却管路后接冷凝器。②选择最经济的蒸汽回收系统，是依次用循环水冷却—新鲜水冷却—低温水冷却；还是一步到位的直接用低温水冷却。（2）液体分离系统①如果轻组分会污染产品，应该怎样将其去除；②这些轻组分去向应是什么；③是否需要循环与反应物形成共沸物的组分，或是应分割这些共沸物；④蒸馏可以完成哪些分离；⑤采用何种形式的塔，怎样排列顺序；⑥若蒸馏不可行，应怎样完成分离；（3）进行工程经济考核决策，如经济效益不好，存在潜在效益呈负值，这时要寻找其他方案或终止项目。

5第五层：热交换器网络

以能量集成分析为出发点计算换热器网络的最低热量和冷量，热交换器网络其实就是节能设计。使反应系统以最低的加热量和冷却量，并以最低能耗和最少换热器台数来实现最佳的生产目的。其基本过程为：向高于夹点温度的过程供热；向低于夹点温度的过程移出热量；确定换热设备台数；进行工程经济考核决策，如果经济效益不好，存在潜在效益成负值，这时要寻找另外的方案或终止项目。除上述五层分层决策外，还要考虑安全环保方面的制约条件，只有这些全部满足经济考核决策要求，这个项目才是成功的项目。

6结论

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1)实验任务。概念设计任务为:能够进行前后角度范围约60°的调节;升降范围约30cm;可以采用纯机械调节，也可以采用机电液一体化控制;可以进行任何有创意的构思，先不必考虑是否实用。受试者根据概念设计任务构思一种靠背可倾斜、座板可升降的可调座椅，要求给出其原理方案及相应的总体结构方案，即完成可调座椅的概念设计。受试者必须将其内隐的设计构思过程完整地记录下来，并通过三维CAD软件进行表达、构思和修正，以此来完成可调座椅的原理方案构思与总体结构方案的设计。图1和图2所示分别为某受试者设计认知过程的原案笔录数据截图和相应可调座椅的三维CAD概念模型。整个设计任务可以分解成10个子任务:倾斜机构方案、倾斜机构定位、升降机构方案、升降机构定位、功能构件表达、倾斜机构三维CAD模型、升降机构三维CAD模型、总体虚拟装配、运动干涉检验和干涉部位修正。2)实验样本。受试者由机械专业研究生组成，拥有大致相同的机械设计知识背景，因此他们的同质性较好，具有较好的代表性。受试者都是自愿参加实验的。根据文献［13］中“总体的同质性越好，所需的样本容量就越小”的原则，又参考Bilda等人［14］的一个相关实验(样本容量n=6)。笔者邀请了15位受试者参与测试，其中1位受试者的设计结果过于简单，不能完成设计任务被淘汰，最终本研究选取14位受试者参与实验。3)实验过程。受试者开始对设计任务进行分析和构思，实验即正式开始，实验过程全程录像。为尊重受试者的设计习惯，本研究并不强制要求受试者发声思考。对于特别不适应发声思考的受试者，要求其笔录自己的构思过程。受试者如有疑问，可以向主试者询问，也可以向其他专业人员咨询。疲劳了可以离开，稍事休息。受试者在笔录设计构思过程中，如果要修改前面的构思，则应保留前面的原样而另行记录。同样，在CAD环境里进行修改时，必须将前面的构思另存为新文件，再进行修改。4)数据采集和处理方法。本试验采用秒表计时，并记录受试者在设计工作中发生的每一个操作和行为表现，包括思维活动表现。本实验采用原案分析法记录设计认知活动，运用SPSS15．0软件处理实验数据。

2研究结果

2．1设计型知识工作过程的分解

对受试者设计认知活动的整个分解过程包括如下两个步骤。步骤1:分解和汇总。首先，分别对14位受试者沿着时间顺序，按照功能性原则和可测性原则进行设计过程的细分。然后，将分解得到的工作单元分别归入创造性工作单元、事务性工作单元和无效工作单元，之所以划分为这3类工作单元是基于设计型知识工作的如下特性:1)设计工作本质上是一种知识创新活动［15］。2)设计工作也像体力工作一样，包含大量的事务性劳动。3)知识工作具有非连续性，而且不可避免地会受到一些外界因素的干扰。这些特性在不同活动中所占的分量不同，以哪个特性为主，工作单元就归入相应类别。设计型知识工作过程包含的工作单元如表1所示。步骤2:分析和提炼。“思考”应包含审题、静思和回忆等活动。“思考”是一种过程，而“发现”是一种结果，“发现”往往引出一些事务性工作单元如“记录”、“打字”、“CAD操作”、“选择”，甚至是“交流”等，这时，“发现”可以看作是“思考”和其他工作单元的分界，也可用来识别这些工作单元。“讨论”指围绕疑难问题所进行的互动，当然，讨论的形式不仅仅是口头的，还可以通过IT平台讨论。“决策”不能狭隘地理解为一种领导行为，本文研究的“决策”是从工作单元的性质上讲的，是对日常设计问题的决定。至于设计人员所特有的“草绘”行为，在现代制造环境下，既包括徒手草绘，也包括CAD草绘。“查找”、“记录”和“咨询”都是信息接收阶段。在现代制造环境下，操作软件系统成为设计型知识工作者的日常活动，其中一部分“打字”活动可归入“记录”活动，属于信息接收阶段，另一部分“打字”活动与“CAD操作”活动合并为“软件表达”，它们属于信息输出行为。“交流”不能与“讨论”混为一谈，它指信息的相互传递。“计算”包括徒手计算和用计算器计算。“选择”指对现有信息或方案的挑选，其中包括一部分对软件系统的操作活动。“交流”、“计算”和“选择”都包含信息接收和信息输出。与Gilbreth夫妇的动素分析范式一样，在设计型知识工作中也存在“无效工作单元”，比如“插话”、“等待”、“间歇”、“接电话”和“打断”等。其中，“插话”、“接电话”特指外界对设计工作的打扰，是被动的，可以归入“打断”。对于设计人员主动给外界打电话的情形，可以相应地归入“交流”或“讨论”。“等待”是在任务中止或信息系统运行较慢时所产生的停顿，包括问题无法解开时暂时放下工作的情形。“间歇”是指因饮食、休息等生理需要所产生的停歇。经过上述分析，本文提炼出如表2所示的3类工作单元。其中，创造性工作单元5种，事务性工作单元7种，无效工作单元3种，共计15种工作单元。

2．2假设检验

假设H0等价于设计型知识工作的信息加工时间t1与信息接收和信息输出两者时间之和t2的比值(t1/t2)的期望μ，其值等于0．25(即2/8=0．25)。各个创造性工作单元的时间相加得到信息加工时间t1。各个事务性工作单元的时间相加得到信息接收与信息输出两者时间之和t2。需要注意的是，接下来的假设检验中不考虑无效工作单元所占用的时间。为检验假设H0，运用SPSS15．0统计软件对t1/t2进行单样本T检验(one-sampleTtest)，结果如表3所示。表3中，Sig．(双尾)是统计值t的显著性概率p。p=0．495＞0．05，表明统计值t落在t0．025的左侧;95%置信区间［－0．0163，0．0321］的两个端点一负一正，表明置信区间必然覆盖总体均值(即期望μ)。这两点都说明应当接受假设H0，即对于设计型知识工作而言，信息加工时间t1与信息接收和信息输出两者时间之和t2的比值符合帕累托法则。

3分析与讨论

通过实验可以看出，创造性工作单元所占比例较小，有的受试者创造性工作单元的时间比例甚至低于10%。但之所以称其为知识工作，是因为整个工作过程是围绕知识创新来进行的，这也正是知识工作方式与传统工作方式的根本区别。在本文的设计活动中，知识创新体现在设计者运用经验、知识和灵感进行任意的功能创新及结构创新。就像Drucker［2，16］发现影响知识工作效率的6个因素与泰勒的科学管理原理(Taylorism)正好相反一样，本文也有类似发现。1)“思考”、“发现”、“查找”和“选择”这4种工作单元是知识工作方式与传统工作方式共有的，但它们在两种工作方式中的重要程度很不一样。在Gilbreth动素分析范式的18种动素中，“思考”、“发现”、“查找”和“选择”在体力工作中属于辅助动素，除非是非用不可，在设计工作中会尽量取消这类动素。但是，这些工作单元在知识工作中却不是可有可无的。比如“思考”、“发现”等工作单元就起着核心作用，正是它们决定了知识工作的本质。又比如“查找”、“选择”等工作单元，正是它们完成了大量的事务性知识工作。2)在Gilbreth夫妇的动素分析范式中，无效动素(拿住、延迟、休息和耽搁)是必须设法消除的。但在知识工作中，无效工作单元(打断、等待和间歇)尽管对工作的进展没有直接的作用，可它们是一种常态，不便消除。比如，“打断”往往是不可预料的因素所致;“等待”往往与知识工作的非连续性相关联，很多设计灵感正是在等待中乍现。最后，本文在实验数据记录方面和时间计算方面需要做两点说明。1)实验所采用的记录方法虽然与工作日写实的方法比较相似，但是本实验并没有将记录的工作单元与实际工作内容建立一一对应关系。因为一项具体的设计工作会涉及很多专业性较强的术语，这些并不是本文必须关注的，本文研究的目的是要挖掘出设计型知识工作共有的构成单元及其比例关系。2)在实验中，本文将设计工作的各个组成部分视为是互不交叉的。然而，这些工作单元在实际工作中并不能截然分开，比如“草绘”和“思考”，设计人员在徒手草绘或CAD草绘时很可能也在思考。但科学研究中为了研究方便，往往会先将问题简化，然后再进行研究，本文也是如此。因为草绘是设计所特有的一种认知活动，所以将它与其他的思维性活动分开。

4结语

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相对于传统反馈调节稳速方案,新型自稳速方案主要特征在于:免去了较复杂的信号采集/控制装置,需实时调节的变频电源和变速电动机替换为无需实时控制的恒频电源和恒速电动机,并添加了差速器和齿轮对,方案如图4所示。系统时变输入转速nJ通过平行轴齿轮对同时传递到差动轮系的轮架和差速器的左轮,差速器的右轮由恒速电动机以常值转速nM驱动旋转,差速器的壳体与差动轮系的齿圈以齿轮啮合的形式连接,差动轮系的太阳轮为系统输出端。齿轮对传动比为iCLD,壳体与齿圈传动比为iKQ。为使差动轮系太阳轮转速稳定,差动轮系齿圈转速nQ应满足式，由式(4)可知,nK由时变值iKQ(1+1/u)nJ和一个理想常值-iKQn*T/u叠加。式(2)可知,差速器具有转速叠加的功能,故差速器左轮的时变转速iCLDnJ和右轮的常值转速nM叠加后传递至壳体,从而使壳体转速nK满足式(4)。结合式(2)和式(4),差速器左轮转速nL与右轮转速nR分别为式(5)所示为左轮转速nL与时变输入转速nJ的关系,应将传动比iCLD与传动比iKQ按下式进行选值:6)设定。时变输入转速nJ经过传动比为iCLD的齿轮对变速后,驱动差速器左轮旋转,电动机驱动差速器右轮以常值转速nM旋转,叠加后的壳体转速等效于传统反馈控制调节的变速电动机的转速。

2仿真分析

将传统反馈调节稳速机构用于风力发电传动系统,在时变风速的驱动下,风轮以时变转速旋转,风轮转速经增速箱提速后驱动差动轮系的轮架旋转,差动轮系的齿圈由变速电动机驱动,差动轮系的太阳轮与同步发电机转子连接。传统反馈调节稳速机构的调速过程为:采集轮架时变转速信号后,按式(3)计算得到齿圈所需要的转速,相应调节变频电源的供电频率,使变速电动机驱动齿圈以特定的转速运行,通过齿圈调节太阳轮转速至稳定,从而使同步发电机恒频输出。将新型自稳速机构用于风力发电传动系统,在时变风速的驱动下,风轮经增速箱传递时变转速到图4所示自稳速机构的平行轴齿轮对,太阳轮连接同步发电机。新型自稳速机构的调速过程为:按式(7)设置平行轴齿轮对传动比iCLD、壳体与齿圈传动比iKQ,并按式(6)设置恒速电动机的常值转速。根据式(2)、式(4),利用差速器的转速叠加功能,使自稳速机构中差速器壳体的转速等效于反馈调节机构中变速电动机的转速,从而使差动轮系的太阳轮转速稳定,与太阳轮相连的同步发电机转子的转速亦稳定。为对比传统反馈调节稳速机构和新型自稳速机构的调速效果,对采用上述两种稳速机构的风力发电传动系统进行了仿真(模型采用相同的输入便于对比分析),其建模方案为:在时变风速的驱动下,风轮经增速箱提速后,输入时变转速到不同的稳速机构,稳速机构驱动各自的发电机运行,如图5所示。

2.1FAST仿真输入转速

FAST软件由美国国家可再生能源实验室开发,可以对风电机组工作状态进行仿真[7]。采用此软件模拟了风电机组在不同风速下的风轮转速。取平均风速为9m/s、12m/s、15m/s和18m/s,并设置20%的湍流强度。仿真的风速如图6所示,风轮转速如图7所示。

2.2SIMULINK仿真输出转速

设置机构参数:差动轮系结构参数u=3,同步发电机额定转速为1500r/min。自稳速机构的参数如下:单级齿轮传动比iCLD=6,iKQ=4,电动机常值转速nM=1000r/min,方向与输入转速相反。为反馈调节稳速机构设计PID控制器和变频器[8]。利用Simulink软件按图5所示方案搭建仿真模型[9],用FAST软件仿真风轮转速作为模型输入,仿真时间为30s。在图6所示不同平均风速下,反馈调节稳速机构和自稳速机构输入同步发电机的转速如图8~图11所示,并将25~30s的曲线放大,以便于分析。相对于传统反馈调节稳速机构,自稳速机构在启动时能较快地上升到目标转速1500r/min,根据图8~图11中的局部放大图可知,自稳速机构输出转速偏差在暲1r/min范围内,而反馈调节稳速机构的输出转速比目标转速大,在1502r/min以上波动,相对于目标转速的偏差为2~10r/min。

3结语

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关键词：工程设计，概念设计，创造性思维，创新

1工程领域中的概念设计

现代科技的迅猛发展，尤其是微电子、信息、新材料及集成技术的进展，使产品结构发生了革命性的变化，机电一体化、模块化已成为工程产品的发展趋势；计算机技术的飞速发展和广泛应用，深刻的影响着设计开发过程、制造过程、营销和售后服务过程，并改变着产品的结构和功能；先进工艺技术和先进制造技术为现代工程设计提供了前所未有的工艺技术手段和社会化制造体系。这些变化都深刻地影响着工程设计的发展。

工程设计是人们运用科技知识和方法，有目标地创造工程产品构思和计划的过程，几乎涉及到人类活动的全部领域。工程设计的费用往往只占最终产品成本的一小部分（8~15%），然而它对产品的先进性和竞争能力却起着决定性的影响,并往往决定70~80%的制造成本和营销服务成本。所以说工程设计是现代社会工业文明的最重要的支柱，是工业创新的核心环节，也是现代社会生产力的龙头。工程设计的水平和能力是一个国家和地区工业创新能力和竞争能力的决定性因素之一。

工程设计的全过程就是不断建立各种模型，并不断进行综合和分析的过程，即反复地创造模型和评价模型的过程。工程设计的内容大致可分为两类：一类是数值计算型的工作，包括大量的计算、分析、绘图、编写说明书和填写各种表格；另一类是符号推理性的工作，主要是方案设计工作。在设计方法学中，前者称之为细节设计，后者称之为概念设计。概念设计主要包括功能设计和结构设计两大部分。其作用主要体现在产品设计的早期阶段，把主设计师根据产品功能的需求而萌发出来的原始构思和冲动形成产品的主体框架，及它应包括的各主要模块和组件，以完成整体布局和外型初步设计。然后进行评估和优化，确定整体设计方案。再由各责任设计师把总设计师的设计思想落实到具体设计中去，实现细节设计。可见概念设计是个创造性过程，它要求设计者能综合运用许多学科的专门知识和丰富的实践经验，并通过广泛的调查研究而占有大量的信息资料，再经过反复思考、推理和决策，才能创造出与众不同的、满足用户要求的设计方案来。

在工程设计领域中存在这样一个误区：设计、构思的原始冲动是三维概念，最终设计实施之结果即产品也是三维形体。可是多年来以二维绘图为基础的产品设计、制造模式严重地束缚了工程技术人员的创造力和想象力，成为创新的桎枯。

三维建模技术的崛起以及虚拟制造技术的出现为概念设计和创新提供了一种极好的工作平台，设计师们可以直接从三维概念和构思入手，进行概念设计，形成产品的初步框架，然后进一步通过工程分析、数字仿真、虚拟现实等高新技术手段来分析和评价设计方案的可行性及未来产品的质量、可靠性。这种设计方法尤其能充分发挥自顶向下的设计过程中,设计者的智慧和创新能力，不必拘泥于平面图纸的限制和束缚，而把主要精力聚焦于创造性的劳动——创新。

2概念设计与创造性思维和技术创新

2.1创造性思维及其特点

要设计就要有创新，而创新正是设计人员进行创造性思维的结果。设计人员要打破习惯性思维，变换角度，开阔视野，才能使自己的创造力得到更充分的发挥。创造性思维是指有创建的思维，即通过思维，不仅能揭示事物的本质，而且能在此基础上提供新的、具有社会价值的产物。创造性思维有扩散思维和集中思维、逻辑思维和形象思维、直觉思维和灵感思维等多种形式。在工程设计的概念设计中，要努力发掘创造性思维的能力，充分注意扩散思维和集中思维的辨证统一，准确把握逻辑思维和形象思维的巧妙结合，善于捕捉直觉思维和灵感思维的“闪光和亮点”，这样才有可能设计出新颖、独特、有创意的产品。

创造性思维具有如下一些特点：

（1）独创性：创造性思维所要解决的问题是不能用常规、传统的方式解决的问题。它要求重新组织观念，以便产生某种至少以前在思维者头脑中不存在的、新颖的、独特的思维。这就是它的独创性。独创性要求人们敢于对司空见惯或“完美无缺”的事物提出怀疑，敢于向传统的陈规旧习挑战，敢于否定自己思想上的“框框”,从新的角度分析问题、认识问题。

（2）连动性：创造性思维又是一种连动思维，它引导人们由已知探索未知，开拓思路。连动思维表现为纵向、横向和逆向连动。纵向连动针对某现象或问题进行纵深思考，探询其本质而得到新的启发。横向连动则通过某一现象联想到特点与它相似或相关的事物，从而得到该现象的新应用。逆向连动则是针对现象、问题或解法，分析其相反的方面，从顺推到逆推，从另一角度探索新的途径。

（3）多向性：创造性思维要求向多个方向发展，寻求新的思路。可以从一点向多个方向扩散；也可以从不同角度对同一个问题进行思考、解决。

（4）善于想象：创造性思维要求思维者善于想象，善于结合以往的知识和经验在头脑里形成新的形象，善于把观念的东西形象化。爱因斯坦有一句名言：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”只有善于想象，才有可能跳出现有事实的圈子，才有可能创新。

（5）突变性：直觉思维、灵感思维是在创造性思维中出现的一种突如其来的领悟或理解。它往往表现为思维逻辑的中断，出现思想的飞跃，突然闪现出一种新设想、新观念，使对问题的思考突破原有的框架，从而使问题得以解决。

2.2概念设计呼唤技术创新

技术创新在概念设计中发挥着至关重要的作用。概念设计中技术创新的本质就是要在工程设计领域中发现某种新事物、提出某种新思想，在很多情况下是因为现有的产品不能满足社会（用户）的需求而激发出的新颖构思和创见。技术创新的基础是知识的积累和灵感的迸发，是设计人员进行创造性思维的结果。创新本身就意味着不拘一格，不局限也不依赖于某种特定的模式，以下诸多方面都是孕育技术创新的土壤：

（1）多项现有技术的有机结合或综合运用往往会产生意想不到的效果；

（2）对已有知识的创造性总结和应用常常带来重大的科技突破；

（3）突发奇想但经过科学论证或实验证明所产生的新思路、新方法、新技术；

（4）新知识与现有知识的合理嫁接；

（5）产品功能上的兼收并蓄和去粗取精；

（6）学科间的交叉、交融和借鉴；

（7）新技术、新材料、新工艺的有机结合及应用；

（8）科学研究中的新发现和新成果应用于工程实践……。

由此可以进一总结出多种行之有效的创新技法：

l智力激励法：又称集智法、智暴法。即通过集会让设计人员用口头或书面交流的方法畅所欲言、互相启发进行集智或激智，引起创造性思维的连锁反应；

l提问追溯法：根据研究对象系统地列出有关问题，逐个核对讨论，从中获得解决问题的办法和创造性发明的设想，或是针对新开发产品的希望点（或缺点），逐点深入分析，寻找解决问题的新途径；

l联想类推法：通过相似、相近、对比几种联想的交叉使用以及在比较之中找出同中之异、异中之同，从而产生创造性思维和创新的方案；

l反向探求法：采用背离惯常的思考方法，通过逆向思维、转换构思，从功能反转、结构反转、因果反转等方面寻求解决问题的新途径；

l系统搜索法：从一个初始状态开始，分析影响系统的各个参量，逐步向前搜索，或采用孤立因素、更换参数等方法获取系统的多种解法并求得最优解；

l组（综）合创新法：将现有的技术或产品通过功能原理、构造方法的组合变化，或者通过已知的东西作媒介，将毫无关联的不同知识要素结合起来，摄取各种产品的长处使之综合在一起，形成具有创新性的设计技术思想或新产品；

l知识链接法：创新是一个动态的和复杂的作用过程和知识流，它包括知识的产生、开发、转移和应用，这四个阶段构成一条“知识供应链”并按照下述原则进行管理：把技术创新过程作为一个集成化的系统，只有将所有涉及该过程的伙伴捆绑在一起，才能发挥最大作用，这些伙伴都应明确什么知识内容才能满足用户最大需求，知识转移的特征和形式是什么，最终用户是谁，他们何时需要使用这些知识？涉及创新的所有信息流和通信流对全体伙伴都是开放的，在每个知识供应者和知识使用者之间建立信息反馈，使信息交换更为有效，知识供应链中每一个伙伴能够感受到整个系统和他们自己都从中获得巨大利益，认识到自己是链中不可缺少的重要环节。该方法适于更大范围内、更高层面上的技术创新。

3工程设计领域中的概念设计技术创新实践

基于上述分析，我们提出了若干种含有技术创新的产品概念设计范例：

（1）采用先进的控制、驱动和定位系统，由局部小画面组成整体大画面的可变画面巨型灯箱广告机的设计；

（2）时速超过运七飞机的高速铁路机车车身外型设计，既要满足空气动力学性能，又要有美观的外型，三维CAD建模技术和NURBS曲线面理论的应用；

（3）适应于多弯道和小半径城市轨道交通环境下的摆式列车车身及减振转向架的设计；

（4）反求工程已广泛应用于一些具有复杂曲面的实物模型（如模具）的三维数据重构，不妨借鉴用来对生物医学图象进行数字图象处理，为医务人员的临床诊断和治疗提供更逼真的三维模型和实体模型；

（5）基于电动机——发电机可逆原理的新型电动自行车的设计，把（下坡时）车轮转动的动能所转化成的电能再回充给蓄电池，从而增加电动自行车蓄电池一次充电使用的续行距离；

（6）加工中心自动换刀功能的扩展，用于东风4（11）型内燃机车发动机端面多轴孔加工的自动换箱多轴箱设计；

（7）把列车检修工人的丰富经验升华为专家系统——基于加速度传感器和单片机控制的智能式检振锤的设计；

（8）虚拟轴机床（并联机床）的概念设计。

这里以铁路机车车身设计为例，对概念设计及创新的过程加以说明。

时速300公里以上的高速列车在欧美、日本等发达国家得到广泛应用。我国已通过论证并计划在下世纪初建设第一条（京沪）高速铁路。

当我们看到法国TGV（TraindelaGrandeVitesse）实验车速达到515.25公里／小时时，我们知道这已经超过了我国“运八”飞机的时速，设计师的头脑中自然应该产生这样的概念：时速300公里的铁路机车车头的外型也应该像飞机那样具有流线型和光顺性，才会有较好的动力学特性。“光顺”一词的几何意义是所构造的曲线、曲面应具有C2连续，且无奇点。从通俗的概念来理解，即为“光滑顺眼”之意。

由这些概念和构思出发，我们可以由整体构思和概念设计逐步进入流线型机车车身的细节设计环节。

铁路工业和汽车工业对车身外型设计的先进性和创新性的都有着一致和迫切的要求。归纳起来应是以下几个方面：

l具有良好的空气动力学特性，以减少在高速运行时的摩擦阻力。

l具有良好的结构布局及足够的强度和刚度。

l具有美学曲面的质感和动感，以美化生活和环境。

l尽可能短的设计和制造周期，以尽快地占领市场。

显然满足上述诸要求的车身外型曲面是相当复杂的，非一般常规曲面（如柱面、球面、锥面、环面等）所能表达。再者，若按常规设计、制造方法和过程来完成如此高要求的设计外型，则上述第四项要求更是高不可攀。只有积极谋求技术进步，大力推广应用CAD/CAM技术才是解决车身外型改型频繁、不断创新且满足上述各种要求的关键所在。

近十年来，CAD业界涌现出一批象EDS的UG、PTC的Pro-Engineer、MATRA的EUCLID、IBM的CATIA等等一系列优秀的CAD/CAM软件，为我们提供了一个极好的开发工具和环境。它们的三维实体建模、参数建模及复合（Hybrid）建模技术，实体与曲面相结合的造型方法，以及自由形式特征建模（FreeFormFeatureModeling）技术为我们的设计工作提供了强有力的工具。

这里具体地介绍如何使用UG的FreeFormFeature等功能，来实现车身外型的概念设计到细节设计。

UG的FreeFormFeatureModeling模块把实体建模和表面建模技术集成为一个功能十分强大的建模工具组，它支持复杂自由曲面的造型设计。它的复合建模技术，自由型面特征建模，可视化编辑，多组件装配，二维视图自动生成，尤其是伴随最新UGV14.0版本推出的全新概念设计WAVE（What-ifAlternativeValueEngineering）可使不同部门的工程师在设计的早期阶段，站在系统工程的角度，同时针对多种可供选择的方案进行评估，通过将设计意图组织到一个“控件结构”中去，使工程师十分有效地控制设计变更，而且所发生的变更会自动地传递到上级设计中去。

这里以创建流线型机车车身外型为例，具体步骤如下：

（1）根据前节所述模线的来源，本例参考法国TGV和德国ACE机车外型模板，并加以个性化修改。所选定的23条模型基线见于图1。

外形模型基线向等值半径线云图

以这一组模线为基础，采用UG的FreeFormFeature/ThroughCurve来创建曲面；采用Info/Analysis/FaceCurvature功能来观察和分析该曲面的光顺性，图2即为车身外型曲面及顶面法向半径等值线云图。

在构造模线的原始数据中可能有“瑕点”，或者仅凭“感觉”进行判断，创建的曲面不一定能完全满足C2连续的条件和光顺性的要求,可以通过光顺处理予以满足。图3是对其中一条模线进行光顺处理的过程。值得重视的是：获得一组光顺的模线是生成光顺曲面的必要条件。

采用光顺后的模线重新构造车身外型曲面。采用UG/Photo功能并指定材质，可进行着色、光照、渲染，以得到更为逼真的三维造型图。见图4。

图4机车车身三维造型图5机车车身二维投影图

（5）对机车车身裙部和头部下端，可采用Feature/Curve/Mesh功能分片进行创建。这里充分体现出UG软件对角域曲面的三维造型能力。

（6）机车车身三维造型基本实现之后，还可进一步作局部修改，由于UG软件的“相关”（Associative）能力,这里进行的修改将影响到它所关联的所有设计过程。

（7）三维造型细节设计完成之后，其各方向二维视图可由应用软件自动生成，设计人员不必再做重复工作。图5即为该机车车身外型的二维侧视图。

参考文献

[1]齐从谦.汽车覆盖件具CAD/CAM中的曲面特征造型及特征识别.中国机械工程:15~18

[2]熊鸣镝.三维设计将CAD应用引向深入.机电一体化.1997.(5):5~7

篇6

商务园基本情况

商务园位于通州新城西北部，濒临温榆河两岸，地理区位优越，西距北京CBD约12km，北距首都机场约10km，规划面积约2.94km2。商务园主要服务于国内外大型企业的总部和后台服务部门，是通州实现“区域服务中心”职能的重要功能区（见图1）。

总体设计理念

商务园位于温榆河两侧，自然条件优越，犹如树叶之脉、人体之脉，道路系统就像是商务园的脉络，为园区输送着温榆河绿色生态走廊的养分，而建筑就像是叶脉上悬挂的露珠，在道路系统的联络下，与整个温榆河生态走廊有机融合，形成“自然、建筑、人”各园区要素的共生合一，道路系统自然成为商务园的“生态之脉”（见图2）。

商务园是国际化的金融服务后台，“高品质、高起点、高标准”是其基本要求，“生态之脉”的总体设计理念可以较恰当地适应环境条件、满足功能需求。

路网概况

商务园路网共由33条主干路、次干路和支路组成，各司其职，共同承担园区的交通功能。我们选取了商通大道（主干路）、滨渝东路（次干路）、商务园七号路（支路）3条道路作为概念设计的重点研究范畴，充分体现“生态之脉”的设计理念，从而形成从自然的温榆河生态走廊向人们灵感栖息地———商务园的过渡与渗透（见图3）。

道路概念设计

1商通大道

商通大道为贯穿园区南北的城市主干道，两侧主要为商务办公、商业金融、市政设施、科技研发用地，与周边建筑及人的关系尤为紧密。商通大道主要承担园区对外交通联系，是园区内外人流往来的重要通道。商通大道自然也就成为“生态之脉”的设计理念中的“人脉”。“人脉”象征了商务园人杰地灵的美好未来（见图4）。在保证交通功能的前提下，结合道路两侧用地性质及地势条件，突破常规的设计方法，打破道路规划红线的限制，结合两侧建筑退让红线的空间，对平面、横断面及竖向进行灵活地设置（见图5）。采用“分散、消隐”的设计手法，将机动车道布设成两幅路，中央设置5m宽绿化分隔带，两侧设8m宽机动车道，双向4车道。配以道路绿化，弱化了道路空间的空旷感，烘托出舒适宜人的空间氛围。借用“园林式道路”的设计手法，突破传统的“平行式”布设方式，随周边景观、建筑布局的不同,灵活布置人行道、非机动车道，便于道路和建筑的人流交换，同时远离机动车道，体现以人为本。在平面上与机动车道时远时近，在竖向上可随地势起伏错落，使“园林式林荫道”成为其最主要的特征。

在道路与建筑结合的方面，充分利用现状地势较低、道路填土高度2～4m的特点，灵活处理建筑与道路之间的过渡空间，将建筑的底层结合道路布设、地形地势与现状环境，处理成停车与休闲空间,既营造了“自然、建筑、人”共生合一的氛围，同时又避免了大量的土方填筑（见图6）。

2滨渝东路

滨榆东路为温榆河东岸的城市次干路，基本与温榆河东巡河路平行。道路西侧紧邻生态公园和高尔夫球场，东侧比邻商务办公、商业金融以及科技研发用地，地理位置得天独厚，与自然环境无缝衔接，绿色是其主色调，滨榆东路自然成为“生态之脉”的设计理念中的“绿脉”。“绿脉”凸现了其生态特点，使其成为温榆河生态走廊的骨干（见图7）。路几何线形的布设上，采用和商通大道类似的思路。西侧非机动车道、人行步道布置在湿地公园内，营造亲水氛围。东侧非机动车道、人行步道采用与商通大道相同的方式布设。滨榆东路成为一条独特的“亲水式园林”道路（见图8）。在排水设计方面，修建雨洪利用设施，结合生态公园进行雨水收集，通过水生植物净化作用形成景观水体，在兼顾景观效果的同时，起到防洪调蓄作用（见图9）。5.3商务园七号路商务园七号路是园区的城市支路，东侧为住宅用地、西侧为科技研发用地，犹如脉络中的“支脉”一样，是“生态之脉”设计主题中“绿脉”、“人脉”向内部空间的延伸。道路设计中弱化交通功能,凸显安静氛围,以塑造生活化的道路空间。将8m宽机动车道靠西侧偏移布设，增加居住区与道路间的绿地空间，减少机动车行驶噪声对住宅的影响（见图10）。

人性化设施

要充分体现“生态之脉”的设计理念，必然要考虑人性化同时又不乏个性化的设施。人性化设施包括形式各异的公交站台、丰富多彩的雕塑和小品、富有个性化的休闲娱乐设施等（见图11~图13）。在这些设施的布设上，既要强调其功能性，同时又要使其富有艺术性，同时紧扣“人脉”、“绿脉”、“支脉”的主题，来塑造独特的道路文化氛围与内涵。

结论

在“生态之脉”总体设计理念的指引下，通过生态化、个性化、人性化的设计，满足了“高品质、高起点、高标准”的总体要求，强化了园区丰富的景观构成、深厚的文化底蕴、国际化的目标定位，必将使通州商务园获得创新能力的同时诞生出竞争优势。

（1）鉴于道路系统在园区中的重要战略地位和兼具天时地利人和的先天优势，道路概念设计将是园区规划设计中不可或缺的重要环节和先行者，其成果既可以指导道路规划设计，也可以为园区各片区、景观区的规划设计提供原则，指引方向。

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目前,设计知识管理已成为国内外许多研究机构、大学、企业的研究热点,如美国NIST的设计知识库项目[2]；欧洲WISE工程知识管理项目[3]、MOKA项目[4]；韩国LG公司资助的知识管理项目[5]；国家863资助的知识管理平台研究[6]等,但还没有一个实用的能支持概念设计知识重用的系统,对它的研究也还停留在理论准备阶段。

本文在研究了基于本体的的概念设计知识模型的基础上,提出了基于本体的概念设计知识管理框架,研究了用户对本体的定义、对知识结构内容的自由扩充以及概念设计知识的检索方法等关键技术。

1、基于本体的概念设计知识建模

1.1概念设计知识分类与表达

概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。

图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程；评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括：功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。

根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识（其分类如图2所示）。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。

（1）功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等；

（2）技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答；

（3）结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能结构的映射（简称为功构映射）就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的；而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能；

（4）实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。

以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。

如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。

本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等；支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。

1.2本体建模过程描述

本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素：概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求：对目标领域的清晰描述；概念或概念之间关系的明确定义；一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和XML文档形式等。

基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段：

（1）产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。

（2）产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用XML语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。

（3）产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致；完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期（见图6）。

1.3概念设计知识的本体表示

在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3～图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的OWL语言描述。

表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性：摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制：只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中（省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等）。

表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图（省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等）。

上述描述中,使用类公理（subclassof）描述了两个类（概念）之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性（objectproperty）描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。

1.4基于本体的概念设计知识管理的特点和优势

基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势：

（1）支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如：功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。

（2）支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。

（3）多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词（语法）不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。

在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。

从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。

2、基于本体的概念设计知识管理

2.1概念设计知识管理系统结构

结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。

（1）概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。

（2）概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。

（3）概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。

（4）概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。

2.2概念设计知识管理关键技术及实现

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一、优（90分以上）：

1、在毕业论文工作期间，工作刻苦努力，态度认真，遵守各项纪律，表现出色。

2、能按时、全面、独立地完成与毕业论文有关的各项任务，表现出较强的综合分析问题和解决问题的能力。

3、论文立论正确，理论分析透彻，解决问题方案恰当，结论正确，并且有一定创见性，有较高的学术水平或较大的实用价值。

4、论文中使用的概念正确，语言表达准确，结构严谨，条理清楚，逻辑性强，栏目齐全，书写工整。

5、论文写作格式规范，符合有关规定。论文中的图表、设计中的图纸在书写和制作上规范，能够执行国家有关标准。

6、原始数据搜集得当，实验或计算结论准确可靠，能够正确使用计算机进行研究工作。

7、在论文答辩时，能够简明和正确地阐述主要内容，能够准确深入地回答主要问题，有很好的语言表达能力。

二、良（80-89分）：

1、在毕业论文工作期间，工作努力，态度认真，遵守各项纪律，表现良好。

2、能按时、全面、独立地完成与毕业论文有关的各项任务；具有一定的综合分析问题和解决问题的能力。

3、论文立论正确，理论分析得当，解决问题方案实用，结论正确。

4、论文中使用的概念正确，语言表达准确，结构严谨，条理清楚，栏目齐全，书写工整。

5、论文写作格式规范，符合有关规定。论文中的图表、设计中的图纸在书写和制作上规范，能够执行国家有关标准。

6、原始数据搜集得当，实验或计算结论准确，能够正确使用计算机进行研究工作。

7、在论文（设计）答辩时，能够简明和正确的阐述主要内容，能够准确地回答主要问题，有较好的语言表达能力。

三、中（70-79）：

1、在毕业论文工作期间，工作努力，态度比较认真，遵守各项纪律，表现一般。

2、能按时、全面、独立地完成与毕业论文有关的各项任务；综合分析问题和解决问题的能力一般。

3、论文立论正确，理论分析无原则性错误，解决问题方案比较实用，结论正确。

4、论文中使用的概念正确，语句通顺，条理比较清楚，栏目齐全，书写比较工整。

5、论文写作格式规范，符合有关规定。论文中的图表、设计中的图纸在书写和制作上规范，能够执行国家有关标准。

6、原始数据搜集得当，实验或计算结论基本准确，能够正确使用计算机进行研究工作。

7、在论文答辩时，能够阐述主要内容，能够比较正确地回答主要问题。

四、及格（60-69）：

1、在毕业论文工作期间，基本遵守各项纪律，表现一般。

2、能够在教师指导下，按时和全面地完成与毕业论文有关的各项任务。

3、论文立论正确，理论分析无原则性错误，解决问题的方案有一定的参考价值，结论基本正确。

4、论文中使用的概念基本正确，语句通顺，条理比较清楚，栏目齐全，书写比较工整。

5、论文写作格式基本规范，基本符合有关规定。论文中的图表、设计中的图纸在书写和制作上基本规范，基本能够执行国家有关标准。

6、原始数据搜集得当，实验或计算结论基本准确，能够使用计算机进行研究工作。

7、在论文答辩时，能够阐述出主要内容，经答辩教师启发，能够回答主要问题。

五、不及格（59分以下，同时具备以下三条或三条以上者）：

1、在毕业论文工作期间，态度不够认真，有违反纪律的行为。

2、在教师指导下，仍不能按时和全面地完成与毕业论文有关的各项任务。

3、论文中，理论分析有原则性错误，或结论不正确。

4、论文写作格式不规范，文中使用的概念有不正确之处，栏目不齐全，书写不工整。

5、论文中的图表、设计中的图纸在书写和制作上不规范，不能够执行国家有关标准。

篇9

工程硕士专业学位论文选题应直接来源于生产实际或具有明确的工程背景与应用价值,并具有一定的技术难度和工作量.具体可在以下几个方面选取:

1.一个较为完整的工程技术项目或工程管理项目的规划或研究

2.工程设计与实施

3.技术攻关,技术改造,技术推广与应用

4.新工艺,新材料,新产品,新设备的研制与开发

5.引进,消化,吸收和应用国外先进技术项目

6.应用基础性研究,预研专题

二,论文形式

工程硕士专业学位论文形式可以是工程设计或研究论文.论文主要应包括以下部分:

1.中英文摘要

2.选题的依据与意义

3.国内外文献资料的分析与综述

4.论文主体部分:研究内容,设计方案,分析计算,实验研究等

5.结论

6.参考文献目录

7.必要的附录

三,论文的质量要求

1.文献综述应对选题所涉及的工程技术问题或研究课题的国内外状况有清晰的描述与分析.

2.综合运用基础理论,科学方法,专业知识和技术手段对所解决的工程实际问题进行分析研究,并能在某方面提出独立见解.

3.论文工作应有一定的技术难度或理论深度.

4.论文工作应在导师指导下独立完成,论文实际工作量一般不少于一年.

5.不同论文形式的要求:

工程软件或应用软件为主要内容的论文(不包括计算机技术领域的论文),要求需求分析合理,总体设计正确,程序编制及文档规范,并通过调试;

侧重于工程管理的论文(不包括工业工程领域的论文),应有明确的工程应用背景和一定经济或社会效益,数据可靠,充分,理论建模和分析方法科学正确;

工程设计类论文要以解决生产或工程实际问题为重点,设计方案正确,设计结构合理,数据准确,符合规范.

6.论文写作要求概念清晰,结构合理,层次分明,文理通顺,符合有关标准规范.

附表:论文评审参考标准

工程硕士专业学位论文质量审评表(工程设计类)

评审项目

权重

评审内容

1.选题

10%

解决工程实际问题,明确的工程应用背景和应用价值

2.文献综述

10%

对国内外文献资料的分析与综述水平

3.技术难度与工作量

20%

一定的技术难度,论文实际工作量不少于一年

4.设计内容与方法

20%

设计方案合理,设计结构正确,设计依据详实可靠,设计方法体现一定的先进性.附录完整.

5.知识水平

20%

综合运用基础理论,专业知识,科学方法和技术手段分析和解决工程实际问题的水平

6.成果评价

10%

新颖性,先进性,实用性.经济效益和社会效益

7.论文写作

10%

概念清晰,结构合理,层次分明,文理通顺,符合有关标准规范

工程硕士专业学位论文质量审评表(研究论文类)

评审项目

权重

评审内容

1.选题

10%

解决工程实际问题,明确的工程应用背景和应用价值

2.文献综述

10%

对国内外文献资料的阅读量,分析与综述水平

3.技术难度与工作量

20%

一定的技术难度,论文实际工作量不少于一年

4.技术的先进性

15%

先进技术方法和现代技术手段的运用;新思想,新方法,新工艺,新材料的应用

5.理论水平

15%

理论推导,分析的严密性和完整性;综合运用基础理论和专业知识解决工程硕士问题的水平

6.成果效益

15%

论文成果的经济效益和社会效益;论文成果的学术贡献

7.创新性或独立见解

5%

创新性成果或独立见解

8.论文写作

篇10

在防雷行政执法中，《气象灾害防御条例》第四十五条规定，违反本条例规定，有下列行为之一的，由县级以上气象主管机构或者其他有关部门按照权限责令停止违法行为，处5万元以上10万元以下的罚款;有违法所得的，没收违法所得;给他人造成损失的，依法承担赔偿责任：(一)无资质或者超越资质许可范围从事雷电防护装置设计、施工、检测的;(二)在雷电防护装置设计、施工、检测中弄虚作假的。该法条将没收违法所得这一行政处罚授权给县级以上气象主管机构，改变了气象主管机构行政处罚权只有警告、罚款两个种类的现状，气象主管机构行政执法手段得到了进一步的扩展和完善。但是，违法所得对于气象行政执法人员来说是全新的概念，如何理解违法所得概念的内涵和外延，如何操作没收违法所得，有必要予以厘清。

一、违法所得概念

由于《行政处罚法》没有对违法所得的内涵与外延作出直接界定，而目前我国其它法规、规章、执法解释等也没有解释，当前把它作为先见概念;虽然有的对这一概念有所界定，但是概念不够清晰，标准还不统一;有的虽予界定，但由于该法律规范本身的层级较低，不具有普适性。下面有几种解释：

一是从词义上看。违法所得由违法与所得构成，是违法与所得的合成概念，即为违反法律而取得。因此，违法所得不应当包括成本和投入。

二是从目的性上看。没收违法所得在于否定以违法的手段或方式取得财产，实现其剥夺违法行为人违法所得之利，以维护公共利益和社会秩序，体现公平和正义。一般要求违法所得具有可没收、追缴和退赔特征，对于非财产性的违法所得目前立法上没有涉及，因其不具有可没收、追缴或退赔等特征而不符合立法的目的性。

三是从统一性上看。违法所得属于法律概念，不单是行政法的概念。在民法、刑法中关于违法所得一般称违法所得数额，也就是获利数额。基于法律的统一性，行政法应与民法、刑法等领域的违法所得概念的内涵和外延保持一致。

基于上述特性，认为防雷行政处罚中违法所得一般是指违法行为人(无资质或者超越资质许可范围从事雷电防护装置设计、施工、检测的单位和个人，在雷电防护装置设计、施工、检测中弄虚作假的单位和个人)通过非法手段(无资质或者超越资质许可范围从事雷电防护装置设计、施工、检测，在雷电防护装置设计、施工、检测中弄虚作假)取得的扣除物化成本后的获利数额，以及其他应以违法所得论处的财物，是一种比罚款相对程度重的行政处罚，在数额上应当高于应处罚款。

二、没收违法所得认定存在的问题及认定标准

没收违法所得认定是各级气象主管机构对防雷违法行为进行行政处罚的一个重要环节，采用什么原则认定违法所得、如何认定违法所得关系到当事人的违法行为能否受到应有的处罚，关系到法律能否实现惩处违法行为，关系到行政处罚能否顺利进行并有效保护合法的作用。而现行行政处罚立法中，没有对违法所得作出直接的界定，客观上也给防雷行政执法留下太多的想象和理解空间，具体存在以下几方面问题：

(一)界定不够准确

最高人民检察院在《关于假冒注册商标犯罪立案标准的规定》中将违法所得数额解释为销售收入，而1995年最高人民法院《关于审理生产、销售伪劣产品形式案件如何认定违法所得数额的批复中》解释为获利的数额。由于违法主体、违法行为种类太多，同时违法的动机也不尽相同，相关法律法规对违法所得难以界定，使防雷行政处罚没收违法所得界定也不够准确。

(二)界定标准不够统一