概念设计与结构设计的信息集成技术研究

基于实例推理进行产品概念设计,基于制造知识对产品概念设计进行评价,根据评价结果提出设计修改意见,从而指导产品概念设计,获得概念设计的优化解。基于用户定义的特征进行产品特征造型和产品初步结构设计,对产品初步结构设计进行参数化处理,采用提出的双向设计方法进行参数化产品结构设计。基于所提出的信息集成协议,使概念设计获得的结果直接驱动结构设计,自动生成产品的三维装配图,初步实现了产品概念设计与结构设计的信息集成。从而解决了产品并行设计过程中的瓶颈问题,为产品设计过程的信息集成与功能集成打下了良好的基础。     

工业设计中产品形态基因杂交技术研究

为有效提高工业设计过程中概念设计阶段的效率和质量,提出产品形态基因杂交技术。产品形态基因杂交技术在对基因遗传特性和形态基因理论深入研究的基础上,通过对产品形态基因的提取、曲线编码、函数编码以及打断产品形态基因上的关键节点,通过形态基因片段的交叉重组迭代等操作,使产品在形态上发生改变,优化其综合性能,并获得备选的产品形态基因库。通过实际案例的验证表明,在产品的概念设计创新阶段,产品形态基因杂交技术为产品概念设计提供了新的方法,为产品形态设计提供新的技术,提高了产品设计的效率。     

工业设计中产品形态基因杂交技术

为有效提高工业设计过程中概念设计阶段的效率和质量,提出产品形态基因杂交技术。产品形态基因杂交技术在对基因遗传特性和形态基因理论深入研究的基础上,通过对产品形态基因的提取、曲线编码、函数编码以及打断产品形态基因上的关键节点,通过形态基因片段的交叉重组迭代等操作,使产品在形态上发生改变。优化其综合性能,并获得备选的产品形态基因库。通过实际案例的验证表明,在产品的概念设计创新阶段,产品形态基因杂交技术为产品概念设计提供了新的方法,为产品形态设计提供新的技术,提高了产品设计的效率。     

基于启发式搜索的能量转换系统概念设计方法

针对目前的概念设计方法在考虑多种能量对象细节特征匹配性方面的不足,以能量转换产品基因模型为基础,提出了一种基于相异物理量间最短路径知识的启发式搜索求解模型.一种海浪照明系统的概念设计实例证明:该模型不但能在复杂能量转换系统的概念设计过程中正确考虑输入输出能量对象在细节特征上的匹配性,增强组合解的可行性,而且能借助最短路径知识和其他启发式知识较迅速地从知识库中找到合适的组合原理解.     

基于智能规划的自动化概念设计综合方法

为进一步提高计算机辅助概念设计(CACD)系统的求解效率,基于人工智能中智能规划的思想,提出了一种新的启发式自动化概念设计综合方法.该方法基于状态-动作的表达方法对原理解的功能知识进行表达,并利用规划图原理对原理解进行组织和存储.结合提出的前向链集成策略、后向链集成策略和前后向链综合集成求解策略,可以高效率地对设计问题进行求解.最后,以海浪发电照明系统的概念设计为例.对该方法的可行性和求解效率进行了验证.     

基于虚拟现实技术的产品概念设计

本文通过对虚拟现实技术含义的阐释以及对传统产品概念设计流程的分析,针对传统产品概念设计方法的局限性,提出了在产品概念设计阶段应用虚拟现实技术的重要性和可行性,介绍了基于桌面虚拟现实系统的产品概念设计方法。     

基于案例和规则的混合推理机制及其应用

提出一种基于案例和规则的混合推理机制求解产品概念设计方案.通过案例匹配方式寻求方案设计结果,在相似度达不到要求的情况下转入规则推理进行修正设计.针对案例推理中案例检索的准确度和效率低下等问题,采用粗糙集理论对产品已有的案例库进行处理,得到案例特征属性的真实权重,提高了案例检索准确度;运用层次聚类和K-means聚类相结合的混合聚类算法对案例库中的案例进行聚类并形成索引,提高了案例检索效率.通过摩托车概念设计应用实例验证了该文方法的可行性和有效性.     

基于本体和规则的产品配置系统研究

产品配置是实现产品快速定制和提供个性化服务的一种有效手段,而配置知识的获取、表达和推理是实现产品配置的关键.在分析当前配置设计中存在问题的基础上,提出了一个基于本体和规则的产品配置设计解决方案.首先分析了配置设计中不同的知识类型,提出了一种基于粗集的规则获取方法;然后采用OWL/SWRL对产品配置本体和配置规则进行知识表达;最后以JESS为推理引擎实现了配置知识的推理.通过电梯配置设计原型系统的开发与应用,进一步说明了该方法的可行性.     

基于虚拟现实技术的产品概念设计

本文通过对虚拟现实技术含义的阐释以及对传统产品概念设计流程的分析，针对传统产品概念设计方法的局限性，提出了在产品概念设计阶段应用虚拟现实技术的重要性和可行性，介绍了基于桌面虚拟现实系统的产品概念设计方法。     

基于设计方案树和知识库的产品设计方法研究

针对现有产品设计系统中由设计人员按经验决定装配概念模型的局限性,提出了一种基于设计方案树和知识库的产品快速设计方法.将设计过程中的公式及经验,优选原则等信息存入知识库中,采用树结构,以产品属性为节点,将产品概念设计与零部件详细设计相结合,在原理综合的同时对产品的各部件进行筛选和详细设计,生成设计方案树.再运用基于层次分析法(AHP)赋权的理想解法(TOPSIS)对备选方案集排序,在获取最优解的同时增加了备选方案的多样性,降低了产品的成本.以启闭机设计为例,验证了该算法的可靠性和实用性.     

面向陶瓷产品的计算机辅助概念设计方法研究

在分析产品概念设计的主要内容和基本过程的基础上,从过程建模、信息表达、方案生成、方案选择和系统开发等方面提出了陶瓷产品概念设计的关键问题,着重研究了陶瓷产品的物元系统知识表达,探讨了可以支持陶瓷产品概念设计的计算机几何造型方法.     

支持并行工程的概念设计系统的开发与研究

提出将产品数据管理引入概念设计阶段的管理思想，详细讨论了实现的框架及其分解综合的流程，利用基于C／S模式的PDM技术及引入位于服务器端的DBMS作为公共的数据黑板，系统实现了用户管理、产品方案库的管理，并集成各领域专家的意见实现了协同设计。     

基于多色集合理论的概念设计形式化解决方法

应用多色集合理论的个人颜色、统一颜色和递阶结构树建立了产品的概念设计递阶结构信息模型，分析了概念设计产品信息模型中的三类约束关系，并用统一颜色和元素个人颜色之间的的模块布尔矩阵对这些约束关系进行了形式化描述．提出了产品概念设计推理过程的形式化方法，实现了从产品功能需求到方案元表示的可行方案的推理过程，并把推理结果提供给下层设计进行优选和评估．最后，以隔振系统的概念设计为例验证了该方法．研究结果表明，该方法可以快速地对产品概念设计进行信息建模，为知识创新提供了一个全新的思路。     

基于多学科设计优化的车辆产品族设计

为提高汽车产品平台及产品族性能优化效果并提高开发效率,提出了一种融合共享变量决策和多学科设计优化的产品族优化设计方法.首先,厘清了产品族设计优化的基本概念;然后,建立了产品族优化问题的数学描述和MDO模型;接下来,提出了改进的产品族设计流程;最后,针对某高性能纯电动乘用车产品平台的底盘产品族优化问题,示例了所提出优化方法和设计流程的有效性.结果表明,经过协同优化的产品族能有效处理多产品多目标间的协调问题,相较于非平台化开发,在保证关键性能的前提下能够最大程度提高车型零部件通用化率,充分发挥产品平台化开发的优势.      

基于装配的产品信息模型建模研究

为了支持产品的概念设计以及ＣＩＭ，并行工程等先进思想的实施，需要建立集成产品信息模型，而集成产品信息模型的建立应该基于装配而不是零件，为此提出了基于装配的产品信息模型。该模型应用虚零件的概念描述产品的功能，装配等信息，应用实零件的概念描述产品的细节信息。     

基于知识的模具并行工程系统方法

提出了基于知识的模具计算机辅助并行设计系统方法,并对并行工程系统开发过程、传统过程分析、过程重组、系统功能分析、系统建模和系统框架设计等关键技术进行研究,提出采用模糊设计结构矩阵进行产品开发过程建模和通过对模糊设计结构矩阵按信息度进行模糊排序来指导过程分解与重组,提出了基于特征的产品／模具信息模型,通过基于规则与基于事例相结合的推理机制实现知识、数据、事例等各种信息的动态集成与应用,以支持并行设计机制的实现。     

知识网格环境下多任务模型协同工作机制研究

针对协同产品概念设计过程中不同领域之间存在知识异构,设计者难以达到最优设计方案,文章提出协同产品概念设计的多任务模型;引入知识网格,提出多任务模型体系结构;分析协同设计关键技术后,给出多任务模型协同设计的工作机制,为协同产品概念设计提供了一种较为有效的新方法.     

产品本体筛检方法及其在变型没计中的应用

提出了一种应用于产品变型设计中的本体筛检方法,该方法以完整的产品资源本体视图为基础,将产品的功能需求、结构特征等转化为需求约束,设计人员根据需求约束对产品资源本体进行筛检。针对不同的筛检层次和筛检对象,给出了模式匹配、实例匹配与人工决策相结合、实例推理自动匹配等筛检规则。这种人机结合的半自动筛检方法提高了产品变型设计方案的准确性,增加了设计过程的柔性和效率。开发了一套针对建筑门窗产品的变型设计支持系统,证明所述方法的可行性和有效性。     

本体驱动的产品数据管理系统设计与实现

为提高产品数据管理系统的智能化和协同性,通过研究本体在信息系统和制造业中应用,提出本体驱动的产品数据管理系统及其设计和实现方法。该方法使用本体进行概念设计和作为数据层组件,采用Jena开发包实现业务逻辑层组件,采用Structs框架实现Web层组件。最后通过在企业原型系统开发中的应用,表明该方法的可行性和高效性。