知识表示中多色图的应用

为了让知识本体表示方法能同时描述概念和概念间关系的多种特性,在图论的基础上,借鉴已有研究成果,采用多色图理论实现了本体的形式化描述,通过图的多色性质反映概念、关系的多种特性;将属性与概念和关系分离,便于多色图知识表示方法描述能力的扩展,提高了方法的柔性;实现了基于多色图的本体并、交、差的基本运算。最后应用基于多色图的本体表示方法建立了钣金工艺本体片断的形式化描述模型,验证了方法的有效性。     

知识表示中多色图的应用

为了让知识本体表示方法能同时描述概念和概念间关系的多种特性,在图论的基础上,借鉴已有研究成果,采用多色图理论实现了本体的形式化描述,通过图的多色性质反映概念、关系的多种特性;将属性与概念和关系分离,便于多色图知识表示方法描述能力的扩展,提高了方法的柔性;实现了基于多色图的本体并、交、差的基本运算.最后应用基于多色图的本体表示方法建立了钣金工艺本体片断的形式化描述模型,验证了方法的有效性.     

基于多色图的汽车工艺知识管理方法研究

针对汽车领域在工艺设计阶段工艺知识利用低效、工艺知识获取繁琐等特点,提出一种基于多色图的汽车工艺知识管理方法。首先分析汽车制造领域各信息系统数据传递方式和知识流向,对汽车领域工艺知识进行分类;其次对汽车领域工艺知识进行本体化表达并定义本体化的概念、关系和实例;基于本体的多色集合表达式,对概念性质以“抽象-结构-资源”三元组围道矩阵形式进行划分,建立多色图本体树模型;最后以冲压工艺为例,验证本体化知识管理方法的可行性。     

基于多色集合理论的概念设计建模和推理技术研究

对产品信息建模和推理技术的形式化方法进行了研究。将机械产品中存在的约束关系分为3类4种，在功能方法树中以边的形式进行了表示，建立了包含约束信息的功能方法树模型，在此基础上，利用多色集合理论的元素、统一颜色、个人颜色等概念以及多色图，建立了产品概念设计形式化结构模型；从功能分解和约束条件两方面进行了数学形式的描述、推理，给出了实现产品概念设计形式化推理的计算机算法流程；以隔振系统的概念设计为例，应用和验证了以上理论和方法。研究表明，基于多色集合理论建立的机械产品概念设计模型易于形式化描述和推理，方便计算机编程。     

基于多色集合理论的模块化工业机器人组合建模研究

提出一种基于多色集合理论的模块化工业机器人组合建模研究方法,研究了模块化机器人的形式化方法,在多色集合理论的元素、统一颜色、个人颜色以及多色图等概念的基础下,建立了模块化工业机器人功能模型、方案元库和推理矩阵,实现了从产品初始功能需求到方案元表示的原始方案集的形式化推理过程。每一类的模块,都可以设计成为不同数值的尺寸和类型,这些不同类型和尺寸的模块构成一个模块库,基于多色集合理论建立的模块库易于形式化描述和推理,推动了方案创新和候选机构型的自动生成。     

基于本体的冲压工艺知识表示方法研究

通过把冲压工艺知识抽象为冲压工艺领域本体，将本体思想引入冲压工艺知识表示中，以利于知识的共享和重用。针对冲压工艺的特点，提出了基于概念、关系、属性、规则和实例五要素的冲压工艺领域本体的形式化定义，采用BNF范式对领域本体进行统一的描述和表达，实现了BNF范式与关系数据库之间的转换。通过构建冲压工艺领域本体，以关系数据库的形式存储，完成冲压工艺的知识表示。     

基于本体的液压元件知识建模研究

为了解决液压元件信息的形式化规范表示问题,以支持液压系统设计过程中知识的重用和共享,该文在系统描述了液压元件的分类和模型信息的基础上,提出了基于本体的液压元件知识建模方法,包括基于OWL的本体构建过程和基于MYSQL的知识库表示过程;并面向液压集成块设计,讨论了液压元件的本体建模过程,实现了液压元件知识的规范化描述和重用。     

基于本体的注塑模改模知识表达方法研究

改模是注塑模具生产的重要环节,改模知识存在描述不规范和表达层次不一致的问题,为了解决这一问题,引入基于本体表达知识的方法,分析了注塑模改模知识的特点,建立改模知识的表达模型,借鉴现有的本体构建方法,定义了本体概念、属性、关系、实例,对改模知识本体进行了形式化的描述,建立了多层次的改模本体表达模型,实现了改模知识的统一形式化表达.并通过一个基于批锋缺陷的改模问题验证了所建立改模知识本体的正确性与可行性.     

基于本体的机电设备故障诊断知识表示方法研究

针对机电设备故障诊断领域知识表示不完备性和共享困难的问题,提出了一种基于本体的知识表示方法.首先对故障诊断系统知识结构进行了分析;其次完整的定义了本体概念、属性、关系、实例和规则,为知识表示提供了明确的形式化规格说明;基于上述分析和定义,并结合滚齿机故障诊断的知识结构,借助prot é g é工具构建了知识表示的计算机模型.研究结果表明该方法可有效的解决滚齿机故障知识表示困难的问题.     

设计意图元表示研究

针对目前产品设计造型系统普遍缺乏对设计意图表达解释的表达,从而影响对设计意图的理解和没计重用的问题,提出了一个产品设计意图元概念,并对设计意图目标对象和设计意图元属性进行分析和抽象归纳;提出了一个基于本体的设计意图元表达框架;实现了在产品设计过程中动态创建基于本体实例的设计意图元资源描述框架图,输出基于Web本体描述语占和町扩展标记语言/资源描述框架格式的设计意图元信息表示;在设计意图知识与表达目标对象之间建立了紧密的、形式化的、显式的语义关系.     

工作流版本管理中多色图的应用

为适应网络化制造对业务过程跨企业性、建模信息不完备性的要求,基于多色图建立了动态工作流模型,定义了简单活动和复合活动类型,实现了模型的分层定义、不断精化,此外还基于多色性质,实现了工作流模型中活动和关系的版本标识,通过版本比较求解版本差,为流程实例的迁移提供了参考。最后通过应用实例验证了模型对层次性和多版本性的支持。     

基于子装配识别的产品拆卸序列生成研究

对含有较多零件的复杂产品拆卸方法作了讨论,提出了一种基于子装配识别的拆卸序列生成算法。根据装配连接图和干涉图识别出子装配体,然后将子装配体看作一个零件,采用装配经验知识与几何推理相结合的方法生成子装配体序列,最后以一个装配实例说明了算法的有效性。     

面向产品结构设计的图形置换技术

在产品结构设计的概念设计阶段,具有一定工程意义的图形单元是工程师实现设计思想图形化的工程语言。本文以图形单元作为产品结构建模的基本单位,提出了进行产品结构模型编辑的图形置换技术,给出了实用、方便的单元操作方法,实现了基于功能设计图形结构的过程。     

有向图向设计结构矩阵与多色集合同步映射的设计过程规划方法

在比较现有产品设计过程建模方法的基础上,利用设计结构矩阵与多色集合的互补特性,提出了一种基于加权有向图向设计结构矩阵与多色集合同步映射的设计过程模型,加权有向图分别将设计过程分析与重组,以及设计任务分配与调度所需的信息,传递给混合设计结构矩阵与多色集合,从而将整个规划过程相关信息集成在一个模型中加以综合运算,在全面支持产品设计过程规划的同时,提高了规划效率和准确性,且便于编程实现.最后,以某型飞机装配型架设计过程规划为例进行验证,结果表明,基于该模型的算法可达到实现快捷、结果合理的目的,满足了企业对产品快速并行开发的需求.     

拆卸图模型中基于多色集理论的可拆卸性筛子研究

系统地研究了构造拆卸图模型过程中的可拆卸性筛子。基于多色集合理论建立零件的可能位移模型来表达零件拆卸过程中的干涉阻挡关系，用可能位移方程组对连通的零件单元进行可拆卸性判断，给出了子拆卸单元的求取算法。用递阶结构图表达各拆卸层次的子拆卸单元，并给出递阶结构图的构造方法。基于可能位移模型的可拆卸性筛子具有形式化水平高、易于编程等优点。该研究结果保证了拆卸图模型和拆卸过程规划结果的正确性。同时，对面向装配的设计中的装配干涉判定也具有一定的应用价值。     

基于图论的复杂系统建模技术研究

建立了一种利用系统深层知识描述复杂系统的模型———SMBD,该模型将复杂系统抽象为一个由三元组描述的有向图G,并给出了图G的矩阵化表示和层次分解方法。SMBD能够根据研究需要动态扩展节点和有向边的约束,从而使该模型具有良好的可扩展能力。在SMBD的建模过程中引入了面向对象的建模思想,进一步增强了模型的可扩展性和可维护性。文章通过SMBD在复杂机电系统故障诊断中的实际应用说明了模型的适用性。     

一种多视图融合的BOM建模方法

BOM是现代制造企业运行的重要基础数据,但是存在多源异构、一致性难以保证的问题.为了消除BOM多视图带来的一致性维护问题,提出BOM的视图融合分层模型,并基于多色图方法给出该模型的数学描述.最后通过实例进行验证.     

Real-Time Deadlock Detection and Recovery for Automated Manufacturing Systems

The deadlock problems of automated manufacturing systems (AMS) are discussed in this paper. A dynamic-edge graph (DEG) with double labels was designed to model the AMS, to identify distinct part flows, to represent the states and capture the concurrent behaviour of the AMS. In the AMS, we assume that each resource has its own unit-capacity buffer to which it can be transferred when a deadlock situation occurs. The motivation of this research was to define the state of each part and propose a simple, dynamic and adaptable approach, based on double labels and some basic concepts in graph theory, for detecting a deadlock in real time and resolving deadlocks in the AMS. Through this approach both the utilisation of resources and the overall throughput can be improved. The proposed algorithmic procedure, in accordance with the states arrived at and generated from the model, can serve as a functional module for the operation of an AMS without the need to revise the original control extensively. In addition, the proposed procedure can be used cooperatively with a dispatching controller and expanded with little modification. ID="A1"Correspondance and offprint requests to: Dr W.-C. Yeh, Department of Industrial Engineering, Feng Chia University, PO Box 67-100, Taichung, Taiwan 407. E-mail: wcyeh@fcu.edu.tw     

基于多色集合理论的冲压工艺规划建模研究

在研究冲压工艺加工需求和加工工序的基础上,应用多色集合理论建立了冲压工艺规划的数学模型。该模型包括围道矩阵和多色图等两个部分,多色图描述冲压工序的相互作用。应用此模型研究了一种冲压工艺路径求解算法,能根据加工要求搜索工序路线,求解出零件的冲压工艺路线。开发了一个冲压工艺规划原型系统,并以一个圆筒类零件为例,对所提出的模型与算法进行了验证。     

A graph and matrix representation scheme for functional design of mechanical products

This paper presents a graph and matrix representation scheme for the functional design of mechanical products, which provides a good basis to generate an explicit and comprehensive functional model used for functional reasoning. Three key features of the scheme are (1) The representation of the causal way behaviors are interconnected; (2) The representation of two types of functional relations: decomposed into and supported by; and (3) Support for diverse functional reasoning paths: three alternative B-FES/e paths are currently available. The scheme can guide functional design of mechanical products through functional reasoning steps including functional supportive synthesis, causal behavioral reasoning and functional decomposition. The developed functional model and its representation applied in a knowledge-based design environment can speed up the functional design process by automating functional reasoning steps. The proposed approach has been evaluated with a functional design example of a terminal cutoff unit in an automatic assembly system for manufacturing electronic connectors.