1.1.1 研究背景

产品设计的一般过程主要包括需求分析、概念设计、设计评估、详细设计和设计评估五个阶段，如图1所示，而产品方案设计即属于概念设计的阶段，产品方案设计是生成产品设计方案的过程，以支持产品的后续设计。从产品的构成角度可以将产品方案设计分为产品部件方案设计和产品总体方案设计两种，两者属于部分与整体的关系。

图1  产品设计过程

产品方案设计，位于整个产品生产过程的前期，对后续的详细设计、生产、销售、维修等环节有着重要影响，是设计过程中极其重要的一部分，是产品设计的关键[1]。现有的产品零部件设计方法很多，设计软件系统也发展得比较成熟，但是关于总体方案设计方面的资料相对较少，并且很大程度上停留在理论研究的阶段，对产品总体方案设计应用系统的开发研究还处于起步阶段[1]。

在产品方案设计过程中，以手工为主，有时部分借助计算机辅助设计软件，应用系统的开发将工程师从繁重而单调的日常设计工作中解放出来。产品方案设计系统是一个能辅助设计者进行产品方案设计的知识处理系统，这个系统能根据输入的设计要求和约束条件，运用各种类型的设计知识，输出设计方案。

目前，已有的产品方案设计应用系统大多数属于产品部件方案设计系统，仅可以完成某一指定产品部件的方案设计，但对于产品总体方案设计而言，缺少一个集成化的体系结构。因此，在产品总体方案设计应用系统开发的过程中，存在两项主要的工作：产品部件方案设计应用系统的开发和产品部件方案设计系统的集成。

1.1.2 研究意义

产品总体方案设计应用系统的开发，能够实现已有知识的重用，充分利用设计人员的经验，同时还可以利用以往的产品方案设计的成功案例进行辅助设计，缩短了产品设计的生命周期，提高产品设计效率。同时，介绍了两种典型的系统集成框架，大部分系统都不只是具有单一的功能，因此，集成也是系统开发的关键，本文介绍的两种框架不仅能够实现本文中产品总体方案设计应用系统的开发与集成，对其他非单一功能系统的开发也极具借鉴意义。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 产品方案设计的研究现状

1.2.2 产品方案设计系统的研究现状

1.3 本文的主要工作

1.3.1 论文研究思路

本文的研究思路为：从一般的产品总体方案设计过程出发，系统地研究了产品方案设计的方法和产品方案设计系统的现状。在了解该课题研究现状的基础上，对支撑课题的理论知识和产品方案设计应用系统开发的技术进行了探究。在总体方案设计应用系统的开发过程分为部件功能模块的开发和总体应用系统的集成，最后进行系统开发与集成的实现工作。

1.3.2 研究内容与方法

本文在研究过程中主要采用了文献研究法、理论研究法等来完成对相关理论与关键技术的研究，在完成理论研究的基础上，采用了例证法进行了产品总体方案设计系统开发的研究。

本文首先通过文献研究法，对本文研究领域的现状进行了了解，衡量了研究工作的意义；对产品设计知识进行了全面研究，包括产品设计知识的概念、分类、表示和推理，了解了基于本体的产品设计知识表示；介绍了系统开发技术的相关内容。论文网

在文献研究的基础上，建立了产品总体方案设计开发的实施框架，阐述了该系统的建立目标、服务模式和体系结构。

其次，对本文研究工作所需的关键技术以及应用系统开发的一般步骤进行了理论研究。本文用到的主要技术包括PowerBuilder系统开发技术、Oracle数据库管理技术等。通过对系统开发工具的理论研究，选择合适的系统开发工具。