基于知识驱动的工装快速变型设计系统研究与开发

将知识工程技术和模块化设计思想融入工装设计,以解决航空发动机工装设计效率低下和设计知识无法重用的问题。首先采用层次模块化方法构建工装设计知识库,将设计知识进行分类存储;然后针对实例主观权重和客观权重系数分配问题,提出一种基于模糊层次分析法和相似度离差信息合成法的组合权重,采用改进的最近相邻法计算实例的全局相似度,在已有实例模板基础上进行实例推理变型设计;最后利用NX二次开发技术开发工装快速设计原型系统,并通过实例验证原型系统的可靠性和实用性,实现了以知识驱动的工装快速设计,提高了工装设计知识的继承性和重用度,缩短了产品研发周期,降低了生产制造成本。     

基于可配置模板的产品设计知识多维度表达方法

为解决产品设计知识多维度分类体系中的知识表达问题,研究了可配置模板的构建技术,实现了基于可配置模板的产品设计知识多维度表达. 首先,在考虑设计知识动态演化特性的前提下,给出了可配置模板的定义,然后建立了包括模板构建流程、模板实例化在内的可配置知识模板构建方法. 通过支持自定义的树结构,构建了设计知识多维度视图模型. 多维度视图模型通过引用模板,使得根据不同模板实例化的知识关联到对应的视图节点之下,实现了产品设计知识的多维度表达. 基于该方法开发的软件系统在航天、船舶等企业进行了应用,验证了该方法的可行性和有效性.      

复杂结构零件的初始化设计知识模型构建

为了实现设计重用,提出了一种面向复杂结构零件的初始化设计知识模型构建方法.采用功能特征分解对复杂结构零件进行了从功能到其映射结构的逐层解析,构建了功能结构设计矩阵,研究了各级功能结构的设计流程规划方法.以特征分解树为框架,研究了面向对象的表示方法对各级功能结构设计支撑知识的模块化封装,最终实现了初始化设计知识模型的构建.应用结果表明,在汽车发动机气缸体设计知识模型的构建中,该方法可有效地实现对其设计知识的条理性重用.     

网络环境下基于知识地图的产品设计知识链管理

产品开发中知识的复杂性和分布性容易造成知识链中获取、选择、产生、内化和外化环节的中断,导致知识共享和知识重用的困难.通过分析网络环境下产品开发中设计知识的描述、分布和使用情况,采用面向设计任务的方式组织相关知识,并为知识单元添加能够可视化显示的属性信息,生成知识地图来管理产品设计知识链,建立了以知识地图为核心的产品设计类知识重用、共享模型,并构建了网络环境下知识地图管理系统框架,从而减少知识孤岛现象,推动知识的重用.     

基于本体的产品绿色设计知识检索方法研究

文章提出了一种基于本体的产品绿色设计知识的表达方法,并对知识检索过程进行了研究。在对绿色设计知识概念充分理解的基础上,将绿色设计知识整理分类,建立绿色设计知识表达模板,通过语义检索和文本相似度匹配,实现了基于语义的绿色设计知识检索,提高了产品设计效率,避免重复性设计错误。最后以豆浆机的绿色设计为例,通过建立绿色设计知识表达模型,分析客户需求,进行语义知识检索,实现了豆浆机的设计知识检索重用。     

基于Web知识本体的Topic Maps研究

针对复杂产品设计行业信息系统应用集成中存在的Web知识的检索、共享、集成和重用问题,研究了复杂产品设计行业中异构设计本体和异构应用本体的抽象特征,提出了一种基于知识本体与Web服务的主题图(Topic Maps)概念,构建了复杂产品设计行业知识本体的主题图,以复杂产品设计中的若干知识为例说明用主题图构建复杂产品知识本体库的方法.利用主题图对复杂产品设计领域的知识进行知识类型描述、信息抽取与表示,建立了复杂产品设计的本体库,实现了对知识的快速高效检索和对异构、分散知识的共享和重用.     

基于知识重用的设计体系与应用

传统的基于实例重用的设计方法中对设计知识的处理与组织能力不足，没有建立有效的机制保障设计知识的可重用性。本文提出了基于知识重用的设计体系，其原理是通过对不同层次知识的表达、组织以更有效地实现设计方案、设计过程及设计知识的重用。该体系能更好地重复利用以往的设计知识与经验，从而提高设计效率。文中给出了该体系中不同环节的表达及求解模型，并给出了应用实例。     

基于知识融合的虚拟产品装配设计知识管理研究

客户的个性化需求使产品设计知识越来越丰富,为管理虚拟产品装配设计知识,以知识融合为理论基础,提出了知识管理系统总体结构.采用面向对象的XML知识表示方法,通过获得用户需求和工程规则,建立知识库.对知识进行规范化处理,通过设计任务分解,进行知识推理,建立虚拟装配知识模型.最终以垃圾车装填装置为例,运用NX软件的知识融合和二次开发技术,建立产品装配知识管理系统,实现设计自动化,有利于设计知识的共享和重用,缩短产品开发周期.     

基于本体的监测组态知识表示研究

为重用监测组态领域内已有知识,实现快速有效地开发监测组态系统,提出了一种基于本体的监测组态知识表示方法．该方法通过对监测组态知识的分类分析,构建基于本体的监测组态知识三层框架结构．在最低层定义一个公共的组态元模型,通过重用或继承元模型的类或关系,建立监测系统的组态知识模型,实现监测组态系统模型知识的重用．以压缩机监测系统组态为例,通过执行JESS规则引擎获得该监测系统的一个组态解决方案,验证了本文方法的可行性．     

面向产品生命周期的知识驱动协同设计策略

从产品生命周期的视角，研究实现知识驱动协同设计的深层产品开发理念．提出了在基于知识的工程环境下，实现知识驱动协同设计的解决方案：利用协同Agent的事件监控、过程跟踪进行设计工作的协同；通过建立产品的知识模型来驱动设计方案及相应几何实体的生成，实现产品设计的知识驱动和知识重用．采用了项目主页机制，提供企业间信息集成与共享的途径，实现产品开发知识的共享．构建了基于系统封装的知识驱动协同设计的原型系统．断路器开发实例表明，原型系统既能够有效地利用企业已有知识资源进行产品协同创新开发，又具有可操作性和实用价值．     

面向产品开发的知识地图构建

设计知识描述方式的复杂性和存储的分散性造成了知识共享和知识重用等方面的困难.通过分析产品开发中知识的表现形式、分布和使用情况,以及知识地图的特征、用途,提出了一种基于元知识和XML的可视化方法来进行产品开发中的知识管理,即利用元知识来统一描述知识内容及背景,并利用可视化技术生成基于XML的概念图、流程图、能力图等多种视图的知识地图来减少知识孤岛现象,推动知识的重用.最后针对客车的开发过程,建立了知识地图实例来进行说明.     

基于知识组件的夹具元件快速设计研究

针对夹具元件知识不能在设计过程中快速重用的问题,引入知识组件的概念,提出一种夹具元件知识组件建模方法. 对集参数、规则、实体模型和装配等信息于一体的知识组件模型进行定义,通过XML对模型进行表示和存储.基于知识组件模型,以松耦合的方式为夹具元件规格的确定、实体模型的语义建模和夹具元件装配等设计过程提供知识支持.实现设计知识无缝、快速地应用于夹具元件的设计过程.通过某飞机零件的夹具元件设计实例验证了所提模型和算法的有效性.      

基于知识网格的知识供应模型

探索了如何在知识网格环境下实现知识供应;提出了基于知识网格的知识供应系统层次图以及各个层次的服务模型;构建了具体的知识网格拓扑结构.在此基础上,分别针对知识网格环境下企业内部的知识生产、企业之间的知识供应进行建模,使知识网格能够高效率、智能化地支持在产品创新设计中知识的快速获取和利用.     

基于本体的故障诊断知识管理系统研究

针对目前企业内存在的故障诊断信息分散,不易共享和重用的问题,提出基于本体的故障诊断知识管理系统模型.根据故障诊断所涉及的源知识特点,建立了结构域、测试域和故障域3个异构领域本体模型,并根据各本体之间的连接关系给出了故障树生成算法,实现知识之间的共享和重用.以4L-20/8型两级空气压缩机为研究对象,开发了基于本体的故障...     

基于本体的设计知识建模

研究知识建模问题,以支持设计知识的管理和重用．分析了设计知识管理面临的主要问题：提出了设计知识管理框架,该框架包括3部分：多种知识源设计知识获取、知识建模和设计知识检索;研究了基于本体的设计知识建模方法,包括设计知识本体的定义、基于本体的设计知识库建立、多视图设计知识检索等;讨论了基于本体的设计知识建模的优点．最后以前述研究成果为基础,开发了产品设计知识管理工具．     

桥梁结构设计中的知识复用技术

重用桥梁设计企业的设计知识会提高设计效率,优化设计方案;然而由于缺乏有效获取设计知识的途径,无法做到知识的有效重用。该文在对桥梁数据进行分析后,建立了面向对象的桥梁结构数据组织方式,进一步建立了复用桥梁设计企业设计资料的系统架构,提出了基于最近邻方法的桥梁构件、结构体系以及项目3个层次的相似性定义的获取相似案例方法,并进一步研究了多元回归和人工神经元网络技术实现对相似案例的修改,以生成符合新的设计要求的桥梁设计案例,形成了基于挖掘以往设计案例中包含知识的桥梁结构设计方法,为图形的自动化排列及图形手工快速排列提供了有效的工具。     

桥梁结构设计中的知识复用技术

重用桥梁设计企业的设计知识会提高设计效率,优化设计方案。然而由于缺乏有效获取设计知识的途径,无法做到知识的有效重用。该文在对桥梁数据进行分析后,建立了面向对象的桥梁结构数据组织方式,进一步建立了复用桥梁设计企业设计资料的系统架构,提出了基于最近邻方法的桥梁构件、结构体系以及项目3个层次的相似性定义的获取相似案例方法。并进一步研究了多元回归和人工神经元网络技术实现对相似案例的修改,以生成符合新的设计要求的桥梁设计案例,形成了基于挖掘以往设计案例中包含知识的桥梁结构设计方法,为图形的自动化排列及图形手工快速排列提供了有效的工具。     

产品设计实例类知识质量动态定量评价模型与方法

产品设计实例类知识质量的好坏直接影响产品设计过程中知识重用和知识共享的效果.在给出由泛性指标、特性指标组成的产品设计实例类知识评价指标体系的基础上,建立产品设计实例类知识质量动态评价模型.探究评价模型中涉及的相关技术和构建方法,分析了动态模型和评价系统的主客观因素,开发了产品设计实例类知识评价工具.运行结果表明,评价工具能客观、有效地反映基于实例推理和知识管理中涉及的实例知识的质量状况,为实例知识共享和重用提供有效的服务和指导.     

产品设计知识的表示与重用技术

通过研究知识工程(KBE)技术在产品设计中的应用,根据产品设计知识的形式对其进行归类,利用面向对象的方法表达产品的总体参数、零件的独立参数、设计经验及规则,采用框架结构表示产品的结构配置树,将设计知识存储到模型库、数据库和规则库中.把编写好的KF(Knowl-edge Fusion)类加载到产品模型,并根据新设计条件和约束来驱动产品设计.最后,通过观光电梯的应用实例验证设计知识的重用.     

面向产品设计人员的知识推送服务研究

面向产品设计人员的知识推送服务为设计人员提高其对知识的重用提供了有效的解决途径。文章首先讨论了知识服务的概念及分类,然后描述了产品设计人员的知识需求,包括设计人员知识需求的生成方法与更新原则以及基于概念语义扩展的设计知识检索方法;在此基础上,给出了面向产品设计人员的知识服务层次模型和需求驱动的产品设计知识服务运行模式,并通过实例对该模式进行了系统实现与验证,应用表明该系统可有效提高设计人员知识获取的效率。