产品基因调控网络模型及其对设计过程的辅助

基于图论建立一种描述该映射关系的模型,借用基因调控网络的部分概念,以设计要素为节点、以要素间的相关关系为边,建立产品的基因调控网络模型并绘制其基因调控网络图.通过基因调控网络图对产品中的众多设计要素进行分类,并识别其节点类型与节点集团,作为析出知识供设计师规划设计活动.基于交互式遗传算法开发了产品方案优化设计原型系统,并利用基因调控网络的知识发现辅助安排优化程序,制订优化搜索策略.基于纯净水瓶的参数化模型对基因调控网络的设计辅助作用进行了验证.     

数字孪生驱动的工业产品CMF设计服务模型构建与应用

为提升工业产品颜色、材料、表面处理(CMF)创新设计的效率和成功率,解决现有CMF创新设计过程中存在的设计知识获取效率低下、知识管理体系不完善、产品与设计一致性较弱等问题,立足于用户感性需求,引入数字孪生概念,借鉴数字孪生五维模型构建的理论与方法,针对性地构建基于数字孪生数据模式的工业产品CMF设计服务模型框架;从知识推送角度出发,以数据聚类重组理论为基础理解产品CMF语义库的组织结构和动态性,识别并预测产品CMF语义库中的意象方案与优选方案组合,作为析出知识供设计师规划设计活动。以一款虚拟现实眼镜的CMF创新设计为例,基于产品语义理论开发智能CMF设计引擎,利用析出知识简化设计复杂度并优化设计方案,有效验证了数字孪生驱动的工业产品CMF设计服务模型对设计的辅助作用。     

基于知识工程与ActiveX的机械产品参数化设计研究

针对目前参数化设计存在的不足,提出了进程外异步模式参数化设计思想,利用面向对象技术开发了基于知识工程(KBE)的机械产品参数化设计平台(PDS-MP).PDS-MP结合CBR方法综合表达产品设计实例,并以三维CAD系统API模块为接口,采用ActlveX Automation 技术及消息通信,实现.NET开发的PDS-MP与CAD系统的无缝集成.借助表格、产生式规则及特征三种驱动方法进行设计,在知识重用和产品信息共享的基础上快速实现三维建模与虚拟装配,为数字化设计与制造提供了高效、准确、实用的方法.     

基于KBE与ActiveX的机械产品异步式参数化设计研究

针对目前参数化设计存在的不足,提出了进程外异步模式参数化设计思想,利用面向对象技术开发了基于知识工程(KBE)的机械产品参数化设计平台(PDS-MP).PDS-MP结合CBR方法综合表达产品设计实例,并以三维CAD系统API模块为接口,采用ActiveX Automation技术及消息通信,实现.NET开发的PDS-MP与CAD系统的无缝集成.借助表格、产生式规则及特征三种驱动方法进行设计,在知识重用和产品信息共享的基础上快速实现三维建模与虚拟装配,为数字化设计与制造提供了高效、准确、实用的方法.     

利用KBE与ActiveX的机械产品异步式参数化设计研究

针对目前参数化设计存在的不足,提出进程外驱动(外异步模式)参数化设计思想,利用面向对象技术开发了基于知识工程(KBE)的机械产品参数化设计平台(PDS-MP)。PDS-MP结合基于实例的推理(Case Based Research,CBR)方法综合表达产品设计实例,并以三维CAD系统API模块为接口,采用ActiveX Automation技术及消息通信,实现.NET开发的PDS-MP与CAD系统的无缝集成。借助表格、产生式规则及特征三种驱动方法进行设计,在知识重用和产品信息共享的基础上快速实现三维建模与虚拟装配,为数字化设计与制造提供高效、准确和实用的方法。     

基于故障分析模型的贝叶斯网络构建及应用

为快速、准确地构建具有较完备知识的贝叶斯网络诊断模型,提出了基于故障模式、影响(及危害性)分析知识模型的贝叶斯网络自动构建方法.在该方法中,借助影响(及危害性)知识模型中的产品结构层次关系,将产品各层零部件的故障模式加以关联,形成贝叶斯网络结构;并以影响(及危害性)知识模型中的概率知识为依据,确定贝叶斯网络中节点的先验概率和条件概率.以列车自动门为应用对象,实现贝叶斯网络诊断模型的自动构建,并开发了相应的诊断系统,解决了列车自动门的诊断系统开发、应用跟不上维护的难题.最后,通过列车自动门的故障诊断实例,证明了所构建的贝叶斯网络的有效性.     

基于设计情境与脑机反馈融合的产品设计知识需求感知技术

针对产品设计知识主动推送过程中设计人员的知识需求难以自动获取的问题,提出了一种基于设计情境与脑机反馈融合的产品设计知识需求感知方法。设计情境与脑机反馈融合构建知识需求感知框架,由动态变化的设计活动信息驱动生成设计情境实例序列,基于脑机反馈构建设计知识需求域。根据设计任务分解与产品结构的映射关系建立知识需求锚点,以设计情景激活知识需求锚点的方式动态关联当前设计内容,采用加权贝叶斯方法实现设计知识需求类型识别,并在数控机床数字化设计中对提出的需求感知方法进行了应用验证。     

数控机床设计知识库系统知识获取、表示及推理研究

依据数控机床设计知识类型复杂、知识量巨大的特点,运用自然语言理解技术与CBR技术结合建立知识获取模型,采用面向对象技术和带有阈值限制的产生式规则混合知识表示方法实现了案例库和规则库的知识表示,运用基于实例的推理(case-based reasoning,CBR)和基于规则的推理(rule-based reasoning,RBR)相结合实现了知识推理,构建了数控机床设计知识库系统.     

摩托车智能设计的实例推理与规则推理集成应用研究

针对当前企业摩托车产品自主创新能力较差的现状,将知识工程(KBE)技术应用到摩托车智能设计的开发活动中,提出了带有决策评价功能的摩托车智能设计系统体系结构.针对摩托车领域知识特点,运用面向对象及产生式知识表示模式,通过专家系统工具CLIPS嵌入VC 实现规则推理,建立实例推理和规则推理的集成机制,解决了系统设计及实现的关键技术问题.基于上述方法开发的摩托车智能设计系统可以帮助开发人员快速地进行产品的创新设计.     

面向设计知识重用的产品外观分类

为了设计知识重用,提出一种通过分类、索引获取产品外观设计知识的方法.根据产品外观在传播系统中的性质,建立对象和实现性两类产品外观设计知识基本类型.基于分类学原理,根据用户认知过程和设计师造型过程,对产品外观知识的基本类型进行分解,形成可以细致描述和规范案例的外观知识框架.知识框架包括功能、形式、使用方式、文化时尚、设计过程、创新方法、形式方法和制造工艺8种类型,可以应用于建立产品外观案例库,分解产品外观.在造型过程中,设计师搜索图像信息阶段和发展形态阶段,案例库对灵活重用设计知识有着促进作用.最后,对设计师使用外观案例库进行手机设计的情况进行观察,统计使用情况和方案设计质量的关系,调查结果反映该方法存在应用价值.