装配设计意图的语义表示

在传统计算机辅助装配设计意图信息表达的基础上,提出一个基于本体和资源描述框架表达模式的装配设计语义表达框架;通过领域知识规范的语义概念及其属性关系的本体定义和实例化的资源描述框架描述,为装配设计的装配体组成、连接关系、配合精度和空间约束关系的语义描述提供一个形式化的表达;探讨了对计算机辅助设计产品装配模型自动和人机交互相结合的语义标注方法;通过一个简单装配实例的语义表达,建立了基于语义表达的装配设计资源描述框架/可扩展标记语言文档。为装配设计意图信息的语义推理、查询和智能理解奠定了基础。     

面向中小企业装配设计系统的产品装配模型

为建立高效的中小企业装配设计系统,定义了多层次与多维度的装配集成模型.为有效实现各项装配设计功能,提出一组装配应用模型,分别对装配拓扑结构、装配关系、装配工艺及仿真等进行建模,自动生成尺寸链、装配关系矩阵与电子技术文档等;采用装配领域模型表达公共语义结构与领域知识,建立单一装配数据源,支持数据重用与共享.研究了装配数据迁移与衍生衍变方法,用以实现面向结构、语义与过程的模型数据自动衍变.将该模型用于AeroAssem装配设计系统的设计开发,并进行了应用验证.     

几何增强的装配工艺本体建模

包含产品几何与非几何信息的产品装配要求是装配工艺设计的主要依据,对装配工艺设计决策结果具有决定性的影响。在装配工艺模型中描述产品的几何相关信息能够更好地表达如装配顺序,装配路径等内容,同时可以更好地辅助装配工艺决策,提高决策的自动化水平。提出一种几何增强的装配工艺本体模型,利用语义本体技术,建立产品几何信息在装配工艺中的描述方法,数据结构与关系描述。并以该模型为基础,建立基于几何增强装配工艺本体的装配工艺决策框架。该框架分为两部分：一是采用几何增强的装配工艺本体模型描述产品几何信息和装配工艺信息的数据结构和相互关系;二是为了让几何信息与装配工艺信息之间存在的丰富的隐含关系显性化,对语义本体推理机制进行增强,提出推理单元的概念,使决策框架具有从产品几何信息中推理装配工艺相关信息的能力,有效地支持装配工艺决策。以针对某传动器产品装配顺序决策的过程,验证所提出的几何增强装配工艺本体模型与框架的有效性。     

结合多模态知识图谱与大语言模型的风机装配工艺问答系统

风力发电机是风能发电的基础,但其装配工艺信息通常分散于以三维模型、自然文本和图像等多模态信息构成的工艺文件中,导致历史工艺难以高效复用,装配工艺设计效率低下。针对这一问题,文中通过构建多模态知识图谱的方式整合风力发电机历史装配工艺信息,并且为了能对工艺信息进行有效利用,提出了结合多模态知识图谱与大语言模型的风力发电机装配工艺问答系统,利用大语言模型进行自然语言问题的粗粒度解析,再结合模式层关系细粒度解析问题,最后获得答案。在风力发电机装配工艺数据集上与其他最新KBQA方法和最新大语言模型对比取得优异结果,并在装配工艺可视化问答系统上进行验证,研究结果表明：风机装配工艺设计效率有显著提升。     

基于工艺过程构成要素和本体的潜在装配工艺失效模式的推理识别EI北大核心

高效和准确地识别出所有潜在工艺失效模式是开展装配过程失效模式及影响分析的基础性工作。为构建具有普适性地潜在装配过程失效模式的识别方法,创新性地提出了一种基于工艺过程构成要素和本体相结合的潜在工艺失效模式的推理识别模型。首先,以装配工步为单元,通过过程构成要素系统全面地描述了工步单元的信息,并运用Apriori算法挖掘各过程构成要素内容的表述方式。据此,从工步过程构成要素的具体内容和表述方式两个维度对工步指令提出规范化的编写要求;其次,通过本体的表示方式构建规范的装配工艺知识库,结合潜在工艺失效模式的判据分析各要素失效的具体表现形式及组成每类要素信息的语法成分;然后,采用语义对立分析及其互补技术和语义Web规则语言(SWRL)编写各过程构成要素到相应的潜在工艺失效模式的推理规则,以Drools规则引擎实现潜在工艺失效模式的推理识别;最后,以某型飞机的3个部装工艺过程为例验证了所提方法的可行性和有效性。     

支持无余量装配的容差语义建模技术研究

主流三维CAD系统侧重于产品的几何模型描述 ,其容差信息的描述方法对容差分析与综合的支持有限。容差设计是装配设计的主要工作之一 ,直接影响到产品的可装配性。航空产品研制过程中通常用工艺余量来补偿装配累积误差 ,不合理的余量将导致装配效益低下。因此 ,本文提出了一种新的容差建模方法———支持无余量装配的容差语义建模技术 ,建立了支持无余量装配的容差语义模型。本模型包含父子装配单元之间的从属关系、装配单元之间的约束关系和零件的属性等信息 ,采用统一建模语言 (UML)进行描述 ,并给出了实例对本方法进行了验证。本模型能够较全面地表达产品的设计意图 ,为余量优化设计、装配容差分析与综合提供必要的信息支持。     

一种工艺设计综合知识表示方法及其应用

提出一种适合工艺设计的综合知识表示方法.将综合知识统一表示为前件、后件及二者之间的映射,前件和后件均由属性、要素和关系来描述,根据在工艺设计中语义表达和使用要求的不同,将属性区分为描述属性和分类属性,将关系区分为描述关系和约束关系,将约束区分为强制性约束和推荐性约束,将映射区分为函数型映射、归结型映射和示例型映射.给出了凸缘筒形件工艺设计的综合知识表示实例,以及基于综合知识的工艺设计方法,证明了综合知识表示方法的有效性.     

基于语义推理的产品装配设计技术

为保证产品具有良好的结构设计和零件可装配性,研究了装配语义模型,详细讨论了设计尺寸约束和装配几何约束的符号化表达方法,并给出了书写规则。在此基础上建立了装配语义图,通过节点描述零件属性信息,通过有向边描述装配语义信息。介绍了基于装配语义的产品装配设计工作流程,重点阐述了零件设计尺寸约束、装配规划信息和装配操作序列的推理过程。给出了语义修改和语义变动两种情况下装配语义图的维护机制。应用实例表明,该模型可以有效地支持产品的协同装配设计。     

面向设备点检故障根因分析的因果知识建模方法EI北大核心

设备点检记录是支撑故障原因分析与处理的重要信息来源,目前亟需对设备点检故障中的根因信息进行有效挖掘,以提升设备预防性维护的可靠性。鉴于此,首次将因果科学论引入制造领域,提出一种面向设备点检故障根因分析的因果知识建模方法。首先,从设备点检故障文档中提取事件知识,构建故障运维因果知识图谱;其次,定义故障运维因果知识规则,形成结构因果图模型;进而,设计一种基于ISPN的因果效应估计学习模型,对故障知识中混杂影响因素进行估计计算,挖掘出影响设备故障发生的语义关系,补全图谱节点间隐含的因果性语义链路;最后,以冶金设备点检故障文档的知识测试了所提方法,验证了因果知识模型估计设备故障根因知识间因果效应的可行性。     

知识图谱在智能制造领域的研究现状及其应用前景综述

数据和知识是新一代信息技术与智能制造深度融合的基础.然而,当前产品设计、制造、装配和服务等过程中,数据及知识的存储大多以传统关系型数据库为基础,这导致了数据及知识的冗余性和搜索及推理的低效性.近年来,知识图谱技术飞速发展起来,它本质上是基于语义网络的思想,可以实现对现实世界的事物及其相互关系的形式化描述.该技术为智能制造领域数据及知识的关联性表达和相关性搜索推理问题的解决带来了可能性,因此其在智能制造的实现过程中扮演着越来越重要的角色.为了给知识图谱在智能制造领域的应用提供理论支撑,总结了知识图谱领域的研究进展;同时探索了知识图谱在智能制造领域的3大类应用方向,共15小类应用前景,分析了在各个应用前景上与传统方法的不同之处,应用过程中所需要使用的知识图谱相关技术以及实施过程中所待突破的关键技术,希望可以为进一步展开针对知识图谱在智能制造领域的研究提供启发,同时为相关企业针对知识图谱的实际应用提供参考;最后以数控车床故障分析为案例,验证了知识图谱在智能制造领域应用的有效性.