第二十三卷 第三期 - 2013年一月二十五日 PDF
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應用基因遺傳演算法之產品造形設計模式
蕭世文*、邱富源、呂旭弘
國立成功大學規劃與設計學院工業設計學系
 
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競爭激烈的市場中,業者必須不斷地設計新的產品,以滿足客戶需求,維持市場的競爭力。在產品研發策略上,常利用多樣性的產品外形或色彩組合以迎合不同消費者的需求,並縮短產品生產所需時間,進而提升產品的市場競爭力。
本研究運用基因遺傳演算法及感性工學理論分析產品造型樣式,將消費者抽象的心理感受轉化成產品意象進行量化分析,並建構程式模擬消費者的思考邏輯,使設計能更貼近消費者需求。

文中以咖啡機為目標產品,利用型態分析法將產品功能零件分類,並加編碼,以基因遺傳演算法進行最佳化設計,研究流程建構如下:
  1. 收集各種產品的風格和意象語彙,建立產品造形與意象間的關聯性。
  2. 建構產品風格資料庫,並製作產品形態分析圖表。
  3. 利用數量化I類理論解構產品構件對產品意象的貢獻度。
  4. 以基因遺傳演算法推演出最佳化的基因配對排序組合。
  5. 將基因配對編碼進行解碼,並將各零件結合成產品3D模型。(圖 1)
  6. 圖1 解碼程式之介面及解碼後之3D組合件

  7. 利用3D電腦模型,呈現經系統演算輸出的新產品圖像作驗證分析,最後再利用快速成型機,製作真實的實體模型。(圖 2)
  8. 圖2 最佳造形組合之快速成形輸出模型
本研究的結果證實,基因遺傳演算法運用在產品設計具有可行性。藉由感性工學進行產品意象分析,有效增加設計過程中的效率,並且使產品能更符合消費者需求。研究案例中,使用模組化的概念,利用形態學理論,使產品形狀更加多樣性,藉由不同的組合與搭配,縮短設計開發時間,進而降低成本,提升產品競爭力。
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