机械工程学报

作者：李骏, 郭喜锋, 赵武, 张凯, 于淼, 郭鑫

单位：1. 四川大学机械工程学院 成都 610065;2. 创新方法与创新设计四川省重点实验室 成都 610065;3. 航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司 成都 610073

关键词：工业5.0,概念设计,以人为本,多设计主体,协同交互；

基金：国家自然科学基金(52405285); 四川省重大科技专项揭榜挂帅(2024ZDZX0023,25JBGS0034)资助项目。

工业5.0强调人的核心地位，以人为本的理念在产品的设计、制造、运维、服务等各阶段都越来越受到关注。概念设计是产品生命周期的最早期阶段，其核心是由设计主体的创造性活动生成能满足人的个性化需求的概念方案，极大程度上决定了后续环节的创新水平和实施质量。以人为本的理念给产品设计提出了新的要求，传统以设计者为主体的概念设计模式需要向设计者、用户、机器共融的多设计主体模式转变。因此，将设计者的推理决策能力与用户的深度参与、机器的计算生成能力紧密融合，提出一种以人为本视角下，用户-设计者-机器多设计主体共融的产品概念设计模型与框架，旨在更好地为工业5.0下的人本智造服务。首先从影响因素、表现形式、主要特征三方面阐述以人为本的概念设计的独特内涵；然后融合概念设计中人的交互机制、人机协同机制以及设计过程运行机制，提出以人为本下多设计主体共融的概念设计“H(Human)-M(Machine)-D(Design)”模型，从用户和设计者、智能机器、设计过程的维度分析了其基本逻辑和运行原理；最后，建立以人为本的概念设计的总体实施框架，阐述了设计思维认知理解、设计主体协同交互、个性化知识服务、概念设计推理决策四类关键技术，为实现多设计主体共融的产品概念设计中的人-人协同、人-物协同、人-机协同提供支持。以某电梯的以人为本概念设计过程为案例对所提出模型和框架进行了应用验证。

来源：2025年第15期

《机械工程学报》期刊编辑部

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