①课题来源与背景： 课题来源于国家自然科学基金面上项目，项目编号：51375287。 现有设计方法尚未能充分考虑可变的产品功能和缺乏用户参与而不能满足产品灵活性和适应性需求，而开放式结构产品通过公共开放接口增加用户在产品设计、制造与实施中的参与度而使产品真正具备用户所需功能，符合可持续发展理念。可适应设计正是一种能满足多样化需求的开放式结构使能设计方法。

    ②研究目的与意义： 项目旨在探索面向多样化需求的开放式结构产品设计方法，揭示产品结构与用户需求关系，建立接口与产品开放度的量化模型，提出基于可适应设计方法的开放式产品构架、可适应功能模块和公用接口以开拓产品创新设计的有效途径，并以轻工装备为对象进行验证以形成具有通用性和可操作性的开放式结构产品可适应设计体系。该方法体系将使产品具有改变其使用状态的灵活性以及随外部需求变化而调节的适应性，为我国机电产品设计、制造、使用和维护提供合理和必要的理论与方法支撑。开放式结构产品及可适应设计思想的实施将对许多产业发展带来深刻的影响，具有重要的理论与实际意义。

    ③主要论点与论据： 1. 开放式结构产品特征分析及其模块规划方法 该部分主要研究成果包括：提出了基于可适应设计方法的开放式结构产品的特征及其要素；提出了基于组件设计结构矩阵和扩展质量功能展开方法（Quality FunctionDeployment, QFD）的开放式结构产品的模块划分方法；提出了基于零件关联矩阵和零部件更换概率QFD 的开放式结构产品的模块规划方法。 2. 开放式结构产品的接口设计方法 该部分主要研究成果包括：建立了基于模块关联矩阵和形态学矩阵的开放式结构产品的接口概念设计方法；建立了面向装配和拆卸效率的开放式结构产品接口的效率评价体系，以及基于质量屋（House of Quality, HOQ）的接口改进方法；对开放式结构产品的接口可行性分析方法；提出了提升开放式接口适应性的设计方法；建立了基于接口数据库的开放式模块接口设计查询系统。 3. 开放式结构产品的设计评价方法与装配序列规划 该部分主要研究成果包括：提出了开放式结构产品开放度评价方法以及基于依附度的产品设计评价方法；引入面向装配/拆卸的方法对开放式结构的拆卸/组装建模和分析，研究并提出了开放式结构产品的装配序列规划方法。 4.开放式结构产品用户参与设计方法 开放式结构产品的平台模块包含面向社会公开的接口标准。任何企业都可以获取这些标准来生产可以兼容在平台模块上的个性化模块。同时，由于先进的计算机辅助设计技术，普通用户也可以参与产品的设计中来，更好地实现个性化需求的模块表达。本研究提出了三种用户参与设计的方法。 5. 设计方法的理论验证与应用 本项目基于开放式结构产品可适应设计的理论方法研究基础上，针对电动车辆以及轻工机械进行设计应用，同时验证了所提出理论方法的可行性与有效性。

    ④创见与创新： 本项目以机电产品为研究对象，以开放式结构产品为驱动，针对当前产品结构和设计方法所面临的技术瓶颈与挑战，提出了学术思想新颖、立论依据充实、集设计理论和创新实践相结合的开放式结构产品的可适应设计研究项目。所研究的内容为国内外产品创新设计尚未解决的瓶颈问题。与国内外类似研究相比较，本项目的特色与创新之处在于其将： 1、系统地建立开放式结构产品可适应设计方法的理论与方法。 2、系统地解决合理产品架构和公共接口实施的难题。 本研究围绕项目所提出的关键技术问题，在发展开放式结构产品设计理论和方法的层面上，探索开放式结构产品设计的创新方法，研发具有自主知识产权的产品创新技术，填补国内开放式结构产品设计研究的空白。

    ⑤社会经济效益，存在的问题； 开放式结构产品通过公共开放接口使用户和其他公司提供个性化产品模块，增加用户在产品设计、制造与实施中的参与度而使产品真正满足多样化用户需求。为开发能够适应多样化用户需求的开放式结构产品提供设计理论支撑，本项目提出了面向多样化需求的开放式结构产品可适应设计方法和框架体系。研究内容以及成果主要包括：提出了开放式结构产品用户需求、功能设计和结构设计的建模、矩阵求解及评价方法；建立了模块规划、接口设计、适应性评价的复合模型和对应的用户参与开放式结构产品设计的方法；制定了从功能需求到产品不同模块的分类、接口连接设计以及产品适应性评价的一整套解决方案；提出了提升接口适应性的研究方法和增强开放式结构稳健性的方法；并以轻工装备以及电动车为对象进行设计应用，以验证具有通用性和可操作性的开放式结构产品可适应设计体系。

    创新性研究成果在主流期刊与会议发布学术论文29篇，SCI/EI收录20篇，1篇在国际会议获优秀论文奖，多次受邀做大会报告。申请专利6项，取得软件著作权1项。项目的研究工作在一定程度上丰富了可适应设计理论，对设计开放满足多样化需求的开放式结构产品具有较好的参考价值。