成大研發快訊 - 文摘
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成大研發快訊 第二十三卷 第三期 - 2013年一月二十五日
[ http://research.ncku.edu.tw/re/articles/c/20130125/2.html ]
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 swhsiao@mail.ncku.edu.tw
International Journal of Industrial Ergonomics 40 (2010), pp. 237-246
在競爭激烈的市場中，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)
圖1 解碼程式之介面及解碼後之3D組合件
6. 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)
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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。
