机械产品概念设计的研究与发展趋势

创新是产品概念设计的本质特性,其成为现代设计方法学研究的重点。文章从设计的本质过程、产品信息建模、推理技术、系统开发等角度系统地分析了概念设计研究的内容,针对概念设计研究中存在的问题,指出概念设计研究的发展趋势。     

基于知识的金属精密塑性成形数值模拟

介绍了基于知识的金属成形数值模拟,包括建立数值模拟知识库,可用来存储、查询数值模拟前处理知识、数值模拟实例,实例包含前处理参数、模拟结果。通过文献收集、试验积累了大量材料流动应力模型。开发基于知识的金属成形数值模拟系统,利用该系统,可以一次性将数值模拟参数输入一张表中,输入数值模拟前处理参数时,可充分参考数值模拟知识库中的知识、实例,通过开发的专用接口可将前处理参数读入数值模拟软件。该系统可显著提高金属成形数值模拟的效率与精度。     

基于设计协作环的产品概念设计工作流模型

本文首先讨论了网络环境下面向质量的产品概念设计（QOCD，Quality-Oriented Conceptual Design）的概念及其过程，根据该过程中工作流管理的需要，提出了设计协作环的概念，在此基础上建立了基于设计协作环的CDFQ工作流模型。     

基于本体的概念设计产品信息模型研究

分析了基于本体的概念设计功能-行为-结构框架,对概念设计产品信息模型进行了研究,提出了在结构层引入装配特征描述机构间装配设计信息,为概念设计阶段的产品结构信息传递到后续的设计阶段提供有效支持;并以提高概念设计与后续设计阶段的产品信息共享与重用为目的,构建基于本体的概念设计产品信息模型。最后以机械手的概念设计为例,验证基于本体的概念设计产品信息模型的有效性。     

XML相关技术在基于公理化设计的概念设计产品模型中的研究

提出用XML相关技术解决了基于公理化设计的概念设计产品模型的实现、产品开发过程中的约束及其应用框架问题。借助XML Schema给出了相应的产品模型和产品开发过程中的约束；应用XML技术实现了产品的域结构模板；研究并实现了产品模型的应用框架。最后将所述的应用框架应用到工业缝纫机概念设计工具中来指导概念设计过程。     

基于知识的注塑模概念设计研究

注塑模设计具有很大的经验性，开发基于知识的注塑模概念设计系统具有很重要的意义。基于知识推理的关键是制品信息的确定、知识的获取和表达，提出了以注塑制品设计信息为设计前提的基于知识的注塑模概念设计系统，建立了注塑制品的信息模型与模具结构信息模型，论述了知识的分类及表示方法，并给出了求解策略。     

基于知识的精冲工艺设计系统的研究和实现

精冲工艺设计复杂性大大高于普通冲裁,它的成功往往取决于工程师丰富的经验和知识。为有效地继承、集成、管理和重用这些知识,文章在归纳精冲工艺设计特点的基础上,将KBE技术应用于工艺设计,研究了精冲工艺设计中知识的表示和集成,并基于Solidworks软件平台,建立了基于知识的精冲工艺设计系统,具体设计实例表明,所建立的系统大大提高了设计的质量和效率。     

基于知识的轴对称零件拉深设计支持系统

研究了复杂轴对称零件拉深工艺智能设计过程中知识获取、集成和应用的方法,包括基于形状单元的产品表示、基于设计手册的设计过程知识获取、基于仿真技术和机器学习技术的成形性能评价知识获取和设计参数调整与控制知识获取等,开发了基于知识的智能设计系统,引导设计人员快速、有效地完成轴对称壳体拉深件的设计,并通过一个设计实例验证了方法的可行性。     

模块化数控机床概念设计的研究

通过对数控机床设计开发过程的分析，提出了模块化数控机床概念设计系统模型，该模型分为功能域，结构域及评价域三个子模型。文中用广义映射的方法实现了从功能域到结构域的映射过程。相应于概念设计中设计对象模型的演变过程，广义映射分为三层映射，建立三种模型，完成从设计需求到产品功能结构，结构布局方案和模块化结构方案的设计过程。     

产品概念设计的层次化建模方法

计算机推动着产品建模技术的导猛发展，但由于CAD系统仍缺乏完整性和灵活性，使其在产品初期设计阶段的应用受到限制，将设计过程分为三个层次和模型，系统地研究设计信息建模方法，完成通用的适合计算机表示的产品模型及其之间的演化算法，使CAD技术获得更有效的应用。     

支持创新设计的知识体系及共享方法研究

论述知识在产品创新开发中的地位和实现共享的必要性。结合产品的功能创新、原理创新和结构创新，从产品全生命周期的视角，提出支持产品创新设计的知识体系。分析KBE环境下实现产品开发知识共享的原理和方法。采用基于系统封装的方法构造知识共享和重用平台。并以断路器产品开发知识共享来实现其创新设计予以验证。     

基于知识工程的冷冲压模具设计系统

以易拉罐模具作为原型结构,提出了一种基于知识工程的冷冲压模具设计系统的体系结构.采用面向对象的设计思路和前后台程序分离实现思路,用分层次设计的方法设计了该系统的结构编排和软件构架.模具设计人员可以结合知识库中存储的相关知识,采用基于实例的推理技术,对系统中已经存在的原有模具结构进行快速的变形设计,以实现设计过程的智能化、数字化,从而大大缩短了模具设计的时间,增强了企业市场的竞争能力.系统软件可以正常运行.     

基于知识的模块化柔性生产线快速设计系统

针对面向用户的模块化柔性生产线方案特点，研究开发了基于知识的快速设计系统，建立了基于知识的模块化柔性生产线的设计模型，实现了产品数据、多领域知识表达、产品结构和评价模型统一表达，最后，通过对所开发的原型系统详细分析了系统的构成和运行过程。     

基于多智能代理的机械产品创新设计支持系统研究

针对知识供应对现代机械产品创新设计的重要性，对创新设计所需的各种知识源及知识表示方式进行了研究，提出了基于异地协同设计的创新设计知识供应链，并探讨了一个可集成各类分布，异构知识的基于多智能代理的创新设计支持系统的功能，结构及其实现方式。     

Conceptual manufacturing system design based on early product information

This paper presents a new approach for the conceptual design of manufacturing systems based on early product information supported by model-based systems engineering. The approach consists of three parts: First, an integrated process model for product design and manufacturing systems planning, second, a systematic method for the conceptual design of manufacturing systems based on early product information, and third, a modelling approach based on a common design language for the collaboration between product design and manufacturing systems planning. The proposed approach is validated using an example from the automotive industry.     

基于知识的汽车覆盖件模具CAD系统框架

将人工智能技术与CAD技术相结合，提出了汽车覆盖件模具结构设计智能CAD系统的模型框架，并通过对Pro／Engineer软件平台的二次开发，建立了知识库、图形实例库、标准件库及其管理系统的基本框架，实现了覆盖件模具的三维自动化设计。     

面向并行工程的产品设计综合评价的系统研究

产品设计综合评价是实施并行设计的关键技术之一.文章基于产品设计综合评价的系统模型,论述了系统的体系结构、构成和主要功能模块,以实现在产品设计的不同阶段、不同层次上对产品设计进行多角度的评价,以辅助设计决策人员作出决策.并针对方案评价的体系结构和实施进行了深入的讨论.最后以减速器设计方案评价为例,在PC环境下进行了功能实现.该系统为实现面向产品整个生命周期的并行产品开发提供了强有力的支持.     

基于过程的分布式协同设计系统研究

建立了一个基于整个产品设计过程的分布式协同设计模型.这个模型以设计矩阵-黑板为基础,提供一个实时协同工作环境,并集成不同的设计工具,能支持不同地理位置、不同学科的设计人员共同完成整个设计过程的活动和任务,能获取、共享及重用设计数据,有助于设计人员在概念设计阶段进行创新思维.一个设计示例来验证模型的实用性.