机械结构对称性实例设计知识挖掘方法研究

针对机械结构对称性实例中存在着大量的设计知识,利用多维模糊数据挖掘的方法从结构对称性实例中挖掘了设计知识,用以指导结构对称性在机械产品结构设计中的科学应用。提出了根据设计需求结合隶属函数特征对实例数据库中待挖掘的数据模糊化处理,借助关联规则挖掘方法 Apriori算法对预处理后的数据库进行了挖掘。挖掘出了结构对称性和产品功能区间、性能区间及约束区间之间的模糊关联规则。结果表明:通过对结构对称性实例进行数据挖掘,建立结构对称性在机械系统中实用的设计知识,是以后进一步研究机械结构对称性应用规律和应用方法的坚实基础。     

一种基于关联规则的知识推送方法

针对复杂机械产品概念设计中数据量大造成的知识获取问题,为充分挖掘知识资源的潜在价值。在论述零件产品知识模型和关联规则原理的基础上,提出一种基于关联规则的知识粒度化推送方法。首先将零件知识依据知识粒度层次理论进行描述,并引入知识需求概念,构建关联知识主动推送框架;然后依据关联规则FP-tree算法完成关联知识相似度匹配,有效的加速了知识检索和推送的速度;最终以机械产品实际生产为例验证所提方法在知识推送应用中的可行性。     

机械产品的绿色创新设计

机械产品的绿色创新是在各国资源竞争、市场竞争和人类环保意识有所提高的前提下形成,满足了机械创新发展的需求.提出了机械产品的绿色创新设计的理念和意义,具体阐述了绿色创新设计的方法,并对绿色产品、绿色设计基本思想和绿色材料进行了具体地分析.     

面向产品创新设计的个性化知识推送研究

为了有效辅助设计者进行产品创新设计,实现知识共享与重用,提出一种基于用户模型,面向产品创新设计的个性化知识推送模型,在该模型中知识推送机制为:首先由设计任务促发知识推送规则,为其匹配设计知识,生成预推送知识集,知识推送规则为利用粗糙集理论从使用日志中进行抽取;然后利用本体技术构建用户模型,获取用户知识需求,对预推送知识集进行过滤和排序,实现满足设计任务和设计者知识需求的个性化知识推送。以重载铁路扣件改进为示例,表明了该模型的有效性。     

基于专利知识的机械产品辅助创新系统

为利用专利中丰富的知识辅助设计师进行创新设计,提出基于专利知识的机械产品辅助创新设计的流程,探讨了流程中专利检索、专利预处理、专利知识提取、专利知识辅助创新等关键技术的实现策略.通过基于关联规则法的专利检索技术以及基于分类算法和创新性评估方法的专利预处理技术,可以针对性地获取有利于辅助创新设计的专利.通过提取专利知识结合启发规则构建专利创新设计的启发环境,可以有效激发设计师的创新思维产生创新方案.研发了基于专利知识的机械产品辅助创新设计系统,以具有磁力自锁的液压油缸创新设计实例,验证了系统的实用性.     

基于TRIZ与专利分析的产品绿色创新设计方法

为了提高绿色产品的创新设计效率,提出了一种基于TRIZ与专利分析的产品绿色创新设计方法。通过对设计需求提取关键特征,检索相关专利,对专利进行功能、原理知识和结构知识分析,综合评价专利的相关度和创新性以提高专利利用效率。在保证不侵犯现有专利的基础上,利用现有专利进行高效设计,若无相关专利则转化绿色性能参数为TRIZ工程参数,融合TRIZ的创新原理启发设计者得到方案。最后引入TRIZ工具对已有的备选方案进行优化改进并得到最优方案。文章以冰箱的降噪设计为实例,验证了该方法的可行性。     

机械制造过程中绿色制造技术应用

对我国机械制造过程中绿色制造技术的应用进行有效的研究。通过对绿色制造相关概念以及绿色制造技术的主要模式进行有效的分析,从而进一步对绿色制造技术在机械生产中的应用进行了详细的研究。随着我国制造业的发展进程不断加快,制造业对社会上造成的污染比较严重,所以就目前而言,很多制造业提倡以绿色环保为制造的理念,从而进一步使得我国机械制造技术慢慢的向绿色制造与设计方面转型,从而营造出以中相对比较环保的制造环境,进一步减少我国在城市建设中带来的污染。绿色制造技术在机械制造过程中主要包含以下几个方面:合理使用绿色材料对机械产品进行制造、使用绿色方法对机械产品进行设计、使用绿色制造工艺对机械产品进行生产、使用合理的绿色处理方法降低环境污染等。     

辅助机械创新的对称性知识及其应用

对称性在机械产品中广泛存在并对机械功能与性能的实现起着重要作用.提出了机械对称性的多视角、多层次概念知识体系,构建广义设计需求和设计原理准则知识体系,挖掘出多种对称性应用关联知识,制定了基于上述知识的产品创新策略.建立了机械对称性实例知识的计算机表达模型,建设了包含3 000个实例的知识库、数据挖掘方法库和创新设计需求、原理、准则库的计算机辅助设计平台原型.最后,以发明风速匹配风力发电机为例,借助平台进行了对称性知识提炼和运用的成功实践.     

面向绿色设计的产品客户群细分

分析了产品全生命周期客户绿色需求特点,提出了绿色产品客户群细分方法.通过联合分析法获取客户个体的绿色需求偏好,利用系统聚类法对离散的客户个体按绿色需求偏好进行客户群聚类,实现了绿色产品客户群的细分.以面向绿色设计的豆浆机产品客户群细分为例,验证了该方法.     

一种改进的绿色模块化设计方法研究

针对SMITH提出的基于原子理论的绿色模块化设计方法中绿色约束单一、模块合并缺乏工程知识支持等问题,提出了一种改进的绿色模块化设计方法。将产品中的模块映射为原子,零部件映射为带正电荷的原子核和带负电荷的电子,通过零部件间的库仑力进行了模块划分;设计了再利用、再制造、材料回收等多重绿色约束矩阵和计算规则,对库仑力计算公式进行了修正;提出了基于准则的模块合并方法,将已有的工程知识有机融入到模块合并过程中;最后,以台灯为对象,应用所提方法进行了绿色模块化设计,并给出了改进方案。研究结果表明:改进后的方法所得模块划分结果较原方法有所减少,多重绿色约束的引入和基于准则的模块合并方法不仅提高了产品的绿色性,而且提高了方法的可操作性。     

基于本体论和知识规则的大批量定制配置设计技术研究

在分析大批量定制模式下配置设计知识的基础上，规划面向产品族的配置设计本体、知识域及其属性，提出基于面向对象思想的产品配置设计模块。定义配置设计规则用于过程推理和配置知识演变，着重探讨了配置设计求解策略和实现算法。以配置设计知识模板为向导，实现配置设计方法的形式化表达，配置优化应遵循的原则。结合项目给出大批量定制配置设计的应用实例。     

机电产品绿色化的分析与对策研究

机电产品绿色化是一个综合性的运作流程,它包括绿色机电产品、绿色设计、绿色制造、绿色包装等一系列产品流程,它贯穿于产品的全生命周期.本文界定了机电产品绿色化的内涵,指出绿色化是机电产品发展的必然趋势,并提出了相关发展对策.     

基于TRIZ与实例推理原理的产品绿色创新设计方法

为开发环境友好型绿色产品,提高绿色产品的创新效率,提出了基于TRIZ和实例推理原理的产品绿色创新设计方法。以本体论为基础,给出了绿色产品设计实例的表达机制,构建了绿色产品设计实例的本体库,实现了产品绿色创新设计案例知识的检索、重用和修正。建立了绿色设计属性与TRIZ冲突矩阵48个工程参数之间的关联表,实现了绿色设计属性向TRIZ工程参数的快速转化。建立了基于TRIZ和实例推理原理相结合的产品绿色创新设计支持平台,并以洗碗机底板的创新设计为例讨论了所提出方法的正确性和有效性。     

产品性能关联下绿色设计知识表达及获取方法

在大数据、网络化环境中,设计人员无法有效地利用海量的机电产品设计信息与数据来应对当前机电产品全生命周期下绿色设计需求。针对这一问题,提出了基于生命周期性能关联的绿色设计知识表达及获取方法。首先建立基于操作产品性能(OPP)的基本关联构型,提出面向生命周期下绿色设计需求的绿色设计知识表达,并提出该结构内各元素的规范化表达;然后利用同义词林和相似度分析对设计信息及数据进行标注处理,构建基于OPP构型的基础关联词典,提出基于绿色关联度的绿色设计知识获取方法;最后,结合机电产品中液压阀零件实例验证所提方法的有效性。研究结果可实现绿色设计知识的多层次多粒度表达和有效获取,为机电产品全生命周期绿色设计实际应用提供基础方法支撑。     

面向大批量定制的敏捷产品可重用方法研究

提出了一系列支持大批量定制敏捷产品设计单元的可重用规则，通过设计单元自律、演变、关联与一整套规则的紧密结合，将约束规则与设计单元构造大批量定制敏捷产品的过程相对应，使大批量定制敏捷产品设计单元的可重用过程反映设计意图；最后给出了面向大批量定制的敏捷产品可重用设计算法。     

基于知识的大规模定制产品可拓配置设计

针对现有产品配置设计方法中对客户性能需求研究的不足,提出了基于知识的大规模定制产品可拓配置设计理论与方法.通过分析产品设计过程中的信息处理,明确了基于知识的设计系统开发思路,应用物元理论与可拓学方法,对大规模定制的典型机械产品进行基于数据库的可拓分类知识挖掘,建立满足产品个性需求性能的可拓配置变换规则、关联函数及与之对应的产品可拓配置集等,并将其有效地应用到单体液压支柱的个性化配置设计中.应用实例表明:该方法不仅能快速满足大规模定制设计的个性化要求,而且能为计算机参与解决配置设计矛盾问题提供一种可行的途径.     

机械产品绿色设计理念

介绍了机械产品绿色设计的基本概念和内涵,提出了“理念决定设计”的观点,指出了绿色设计理念的提出是现代机械设计学科的一次革命和飞跃,探讨了绿色设计理念对现代机械产品设计的影响。     

基于产品族可变型结构的配置管理研究

根据客户订单需求的多样性和个性化特点，提出了一种基于产品族可变型结构的产品配置模型。依据产品可配置性，给出了基本配置单元、几何可变型配置单元和结构可变型配置单元3种配置单元，建立了配置模型的知识表达方法，分析了结构变型配置单元间的约束关系、配置规则表达及其求解匹配过程，并建立了约束规则和变量条件的配置设计深度优先求解算法，利用质量功能配置建立了客户需求、产品技术指标与配置单元功能模块之间的映射矩阵。最后，通过轿车配置实例验证了该方法的可行性。     

基于知识重用的钳臂快速设计方法

为充分利用已有设计知识实现钳臂的快速设计,提出了一种将知识重用与参数化设计相结合的方法。分析了钳臂的结构和设计知识特点,并对知识进行了分类、表示。利用知识工程和参数化设计将事实性、过程性知识应用到标准模型中,用实例表示网格划分信息知识。在知识重用方面,采用基于实例的推理技术,并结合钳臂实例的属性相似度及历史设计的指导因子,检索与当前设计要求最匹配的实例。最后,通过实例验证了该方法的可行性与有效性。     

An Intelligent Knowledge-Based System for Product Cost Modelling

An intelligent knowledge-based system for product cost modellingis presented in this paper. The developed system has the capability of selecting a material, as well as machining processes and parameters based on a set of design and production parameters; and of estimating the product cost throughout the entire product development cycle including assembly cost. The proposed system is applied without the need for detailed design information, so that it can be used at an early design stage, and, consequently, redesign cost and longer lead time can be avoided. Hybrid knowledge representation techniques, such as production rules, frame and object oriented are employed to represent manufacturing knowledge. Fuzzy logic-based knowledge representation is applied to deal with uncertainty in the knowledge of cost model to generate reliable cost estimation. This paper deals with cost modelling of both a machining component and an injection moulding component, which is a process that gives high production rates, excellent quality and accuracy of products, and low manufacturing cost. Based on the analysis of the moulded product life cycle, a computer-based cost model was developed which integrated the relationship between cost factors, product development activities, and product geometry. The estimated cost included the costs of material, mould and processing. The system has been validated through a case study.