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1．产品设计事物元的概念
产品设计事物元是通过将产品设计实例中的设计行为（设计任务）与设计结果（设计方案）进行封装，从而将原先面向设计结果或是设计行为的产品设计实例，提升成面向设计过程的产品设计实例。这样，在以后的产品设计过程中，可以通过设计实例来追述产品设计的过程，产品设计事物元对产品设计实例重构如图2.5所示。
图2.5 设计事物元对产品设计实例重构
产品设计事物元不仅描述了设计结果，更将设计结果背后的设计行为通过形式化的方式进行了表述，并建立了设计行为与设计结果直接的对应关系，这突出了产品设计实例知识获取的行为性。
通过产品设计事物元的重构，产品设计实例不再只是简单的空间维度的设计结果组合，而提升成了空间维与时间维的结合的产品设计过程的组合，这突出了产品设计实例知识获取的过程性。
基于产品设计事物元的产品设计实例是多层次的，它既可以是产品设计中简单件的设计过程，用单独的设计事物元就可以表示的；也可以是较高层次的结构件的设计过程，包含若干子结构件和简单件的设计过程，用设计事物元的组合来描述，这突出了产品设计实例知识获取的层次性。
2．产品设计事物元的表示
在一个物元模型
中，若
，则称
为事物元，记作
，即
。
通过设计事物元建立面向设计过程的重用信息基元。
称
为设计事物元，描述了一个单元设计过程。其中，
表示一个设计行为，
表示一个设计结果，符号
表示一种指向，即设计结果
是通过设计行为
得到的。对于
和
分别用事元和物元加以描述，可以得到表达式为：
（2-6）
其中，特征
与相应的量值
用来描述设计行为；特征
与相应的量值
用来描述设计结果；而特征
与相应的量值
则对整个单元设计过程进行描述与评价。
通过设计事物元对产品设计信息的封装，产品设计实例可以由一个包含设计行为、设计结果的单元设计过程来表示。
3．产品设计事物元的层次内涵
设计事物元根据产品设计过程的不同抽象程度，将设计过程的知识信息分为设计结果描述层、设计行为描述层和设计过程描述层。设计结果描述层是最终某阶段的设计成果的全面描述；设计行为描述层是为达到某个设计结果而表现出的设计意图、运用的设计原理和付之行动的设计行为；设计过程描述层是将设计行为与设计结果结合，并对整个过程进行描述。
1）设计结果描述层
设计结果描述层是对设计成果的知识综合，主要包括产品（部件、零件）的结构信息、产品（部件、零件）实现的设计功能、设计参数及相关的工艺信息等。
设计结果描述层可以运用物元形式化表示为：
其中，Identify_Attrib表示所属设计结果单元的标识码属性，标识码是设计结果单元唯一性的标识，是计算机存储、管理和检索的索引。
Class_Attrib表示所属设计知识单元的类别属性，类别属性是设计结果单元的分类和隶属信息，包含在设计结果单元的编码结构中。
Name_Attrib表示所属设计结果单元的名称属性，名称属性是实例化的设计结果单元所属的对象类的名称信息，即此设计结果单元是该对象类中的一个对象实例。
Basic_Info表示所属设计结果单元的基本信息属性，包括该设计结果的主要设计人员、设计完成时期、设计结果的评价情况和该设计结果已经被应用的产品等信息。
Structure_Info表示所属设计结果单元的产品结构层次属性，包括该结构的组成信息、应用范围和其他相关的结构信息。
Function_Info表示所属设计结果单元的功能属性，包括该设计结果单元满足的功能要求、所属的功能层次和功能实现方式等。
Design_Parameter表示所属设计结果单元的主要设计参数，设计参数可以是固定值，也可以以函数的形式出现。对不同类型的产品，设计参数可以取不同的值。
Machining_Technics表示所属设计结果单元的加工工艺信息属性，用来描述该设计结果的装配、焊接或其他加工工艺，这部分信息既可以作为设计过程的有益参考，也可以作为重要信息向下游传递。
Relating_Info表示所属设计结果的关联信息属性，描述该设计结果的关联信息。
2）设计行为描述层
设计行为描述层具体描述设计人员在设计过程中，针对某一设计目的进行的设计操作。同时，也对设计行为发生的环境、运用的设计工具、最初的设计意图和遵循的设计原理等进行描述。
设计行为描述层可以运用事元形式化表示为：
其中，Identify_Attrib表示所属功能单元的标识码属性。
Class_Attrib表示所属功能单元的类别属性。
Name_Attrib表示所属功能单元的名称属性。
Design_Purpose表示所属设计行为知识单元的设计意图，它表示这一设计行为产生的目的及想达到的效果。
Design_Tool表示所属设计行为知识单元所运用的设计工具，包括运用这些工具所产生的作用。
Design_Condition表示所属设计行为知识单元所处的设计环境，包括设计环境中的设计资源。
Design_Principle表示所属设计行为知识单元所运用的设计原理，包括原理的基本信息及其作用点。
Design_Operation表示所属设计行为知识单元具体的设计操作，设计操作的过程涉及设计环境、设计工具等要素。
Relating_Info表示所属设计行为知识单元的关联信息属性，描述该设计行为的关联信息。
3）设计过程描述层
设计过程描述层是将设计行为描述层与设计结果描述层结合的关键。一个设计过程其实是对一个设计问题（需要一个设计结果）的求解过程（通过设计行为实现）。在设计过程描述层中，不仅需要描述设计行为对设计结果的指向，而且需要描述设计过程的属性及与外部的联系。
设计过程描述层可形式化表示为：
其中，Identify_Attrib表示所属实例设计过程知识封装单元的标识码属性。
Class_Attrib表示所属实例设计过程知识封装单元的类别属性。
Name_Attrib表示所属实例设计过程知识封装单元的名称属性。
Basic_Info表示所属实例设计过程知识单元的基本信息属性，包括该设计过程的持续的时间、设计过程的激发实体（谁执行了该过程）等。
DP_Approach表示所属实例设计过程知识封装单元包含的设计步骤，设计步骤可以由不同的设计行为组成，按照设计步骤的所进行的设计行为最终形成了设计结果。
DP_Constrain表示所属实例设计过程知识封装单元中包含的约束信息，包括设计过程按照设计步骤进行设计时所包含的设计约束及这些约束的具体信息。
DP_Use表示所属实例设计过程知识封装单元的使用情况，包括设计过程知识单元单独被使用及作为子过程被使用的情况。
DP_Instantiation表示所属实例设计过程知识封装单元的实例信息，指该设计过程具体包括的实例数目和实例属性。
DP_Relation表示所属实例设计过程知识封装单元的外部关联情况，包括设计过程知识封装单元的父过程、子过程及与其他设计过程之间的联系。
4．产品设计事物元的特性
通过产品设计事物元的封装，其最主要的特性是将产品设计结果与产品设计行为进行综合，便于设计人员更深入地理解设计实例，更全面地了解设计过程，更充分地利用设计资源。此外，产品设计事物元在以下几个方面表现出了优势。
1）集成性
产品设计事物元并不仅描述产品单一的设计知识，而是将有关联的设计知识加以综合，组成相对封闭的信息集合。设计人员可以利用它所包含的具体、明确、符合标准的信息进行产品设计开发。
2）可解释性
产品设计事物元的可解释性包括两个方面，一方面，设计事物元是面向机器解释的，即其内容能被相关机器所接受和理解；另一方面，它也考虑面向人为解释的，即尽量考虑内容能被有关人员接受和理解。
3）可重用性
产品设计事物元具有可重用的特性，支持在产品功能设计、概念设计、结构设计、详细设计、工艺设计及围绕该产品的各种设计活动中重用、引用或参考已有的设计成果。
4）弹性
产品设计事物元包含的具体对象是弹性的，广义特征、零件、部件甚至一个完整的产品都可以是一个可重用集成设计单元。此外，设计知识单元包含的信息含量是有弹性的，对于一个产品，它就有产品结构信息；对于一个零件，就没有产品结构信息。