知识驱动协同创新的产品开发模型

为提高产品创新能力,提出了知识驱动协同创新的产品创新理念,并构建了具有6层结构的产品创新开发系统模型,包括协同平台、开发过程链、产品创新设计、分析评价、智能再设计和知识资源层等。研究了知识驱动协同创新的创成和吸纳相集成的原理、再设计建议的智能化生成方法及其过程链流程组织策略。产品协同创新的创成和吸纳过程通过集成推理实现;创新的产品方案再设计建议通过分析和仿真方法生成;产品创新开发过程链采用基于知识管理的流程组织方法。应用实例表明,已开发的系统体现了模型的基本功能,具有可操作性和实用价值。     

基于知识流的产品创意知识获取方法

为全面获取工业设计过程中的创意知识,提出一种将设计阶段与知识流节点匹配进行知识管理的方法。通过比较创意知识与工程领域设计知识之间的差异,探讨了工业设计领域的创意知识特殊范畴,将其知识空间划分为静态和动态两种,并进行创意知识建模。根据新产品开发成员协同创新的过程,提出了新产品开发过程多粒度模型,据此建立了创意知识流,将设计阶段与知识节点匹配。基于节点知识本体来识别创意知识源,通过分裂、合并、派生、插入、修剪等节点操作,以及标示节点之间的条件、排斥和协同关系,对设计案例的动态信息进行捕捉和转化。以灯具新产品开发中的创意知识获取为例,验证了该方法的有效性。     

专利设计知识的创新性评估方法及其在创新设计中的应用

专利中蕴含了丰富的设计知识,不同专利设计知识对创新设计的价值不同,对专利设计知识进行合理量化评估能快速有效地帮助设计人员进行创新设计。根据专利方案设计知识的特点,采用动词和名词分别代表专利中的原理设计知识和结构设计知识。通过引入信息熵的概念,提出专利设计知识的新颖度和相容度的量化计算方法。结合形态学分析方法,建立面向复合功能的专利组合方案设计知识创新性优化评估模型。以具有自锁功能的直线驱动机构创新设计为例说明基于形态学矩阵的创新设计过程。对比分析专利数量和设计知识词汇集数量对组合方案创新性评估结果的影响,验证了提出的新颖度和相容度的量化计算方法以及组合方案创新性评估模型的可行性和实用性。     

基于病毒吸附机制的制造知识与设计需求匹配研究

为提高设计人员在设计过程中获取所需制造知识的效率,提出将病毒吸附原理映射至制造知识与设计需求匹配过程中。建立了制造知识的仿病毒模型和设计需求的仿宿主细胞模型,并将基于向量空间模型的TF-IDF算法应用于知识匹配过程,通过应用实例,输出达到匹配阈值的知识供设计人员使用,验证了所提模型及算法的有效性。     

基于FBS的设计知识组织与应用策略研究

为了辅助设计者在功能-行为-结构(FBS)过程中有效地运用知识进行产品创新设计,根据FBS设计过程的特点,提出了一种基于FBS的知识组织与应用方法;通过对知识进行分类,并对各知识的特点及应用过程进行分析,实现了功能、行为、结构之间的依次转化;采用本体技术构建了基于FBS的知识组织模型;在此基础上,对问题分析、功能扩展和资源检索3个模块进行了分析,建立了基于AFBS的知识检索方法;最后以实例验证了设计知识在FBS过程中的应用。     

面向创新技法模拟的形态知识框架模型

提出了面向创新技法模拟的形态知识框架模型，构建了包括基本信息表征与操作层、推理逻辑层以及创新技法层的层次框架，以构造支持形态创新设计的开放知识环境。建立了包含形态信息的表征与操作的形态元模型，并建立了产品形态树和基于语义网络的综合推理逻辑，进一步实现了创新技法的模拟。以形态移植法为例阐述了在该模型上进行创新设计的过程，实践证明该模型是有效的，为创造性思维的计算机模拟提供了一种思路。     

面向产品创新设计的网络知识获取及挖掘

针对创新设计过程中的知识获取和挖掘需求,建立产品创新设计知识库的结构,拓展知识获取的广度和深度,并提出采用向量空间模型的夹角余弦算法对知识进行挖掘处理。实验表明,所提出的网络创新知识的获取和挖掘算法是有效的,可协助设计人员实现创新知识的自动筛选,显著提高了知识利用效率。     

面向设计情境的知识获取与演化

为有效转化动态设计情境信息,提出了基于设计知识元级模型的获取方法。定义了设计情境,明确言语、采访、方案及活动4类底层设计情境信息来源。通过构建过程知识、对象知识及设计原理3类知识元级模型,形成信息转化目标原型。经过案例选择、情境信息收集、设计状态划分、设计知识建立及已获取知识评价等步骤,将情境信息转化为设计知识,满足设计创新与重用的需求。最后,应用知识获取系统,以提取移动存储设备概念设计情境的各类知识为例,验证该方法的有效性。     

基于共享智力模型的复杂产品协同创新平台研究

复杂产品的创新是一个知识融合型协同创新设计过程。本文从复杂产品协同创新设计的特点出发,在协同设计和创新设计理论和技术的基础上,引入认知科学的相关研究成果,提出了由复杂产品协同创新设计过程模型、设计思考过程模型和设计认知对象模型等三个部分构成的可进化共享智力模型,用于对协同创新过程以及创新过程中所使用的显性和隐性知识进行建模。并对支持显性知识融合的设计对象模型协同进化方法和支持隐性知识融合的设计思考过程协同建模方法进行了深入的讨论。最后提出了基于共享智力模型的运载火箭总体设计协同创新平台的体系结构。     

面向过程的工业设计知识地图构建

为了组织工业设计知识,提出一种构建知识地图的方法,推动产品概念设计创新。通过对工业设计过程的调查分析,建立具有不同抽象粒度的设计过程模型,搭建知识地图框架。基于知识节点关联的概念体系,定义节点的输入和输出结构。通过对节点进行合并、分裂、修剪、插入和变异操作,统一获取、存储及重用设计知识。一方面,面向设计过程的知识地图采用操作流程基本框架组织知识,从结构上减少知识复杂性、分散性、隐匿性带来的混乱,为辅助设计决策、产生设计概念提供帮助。另一方面,可视化的知识地图框架适应多种设计项目,添加包括条件、目标、顺序、因果在内的设计知识情景信息,有效地减少知识领域单一造成的设计活动盲目。通过应用实例对该方法进行验证。     

基于本体的飞机设计知识建模研究

针对飞机设计知识来源复杂和类型不同的问题,概述了本体的相关概念,提出了采用本体方法来表示知识的模型。在本体构建原则和构建方法的基础上归纳出一种循环反馈法,并应用该方法进行具体的飞机设计知识建模,最后总结了基于本体进行知识建模的优点。     

基于本体的飞机设计知识建模研究

针对飞机设计知识来源复杂和类型不同的问题,概述了本体的相关概念,提出了采用本体方法来表示知识的模型。在本体构建原则和构建方法的基础上归纳出一种循环反馈法,并应用该方法进行具体的飞机设计知识建模,最后总结了基于本体进行知识建模的优点。     

产品知识管理(PKM)中的关键技术

通过对产品数据管理局限性的分析引出产品知识管理(PKM)的概念。在初步建立了产品知识管理系统的总体框架后，分析了PKM的若干关键技术，包括知识发现技术、知识表达技术、知识索引和检索，以及设计导航技术等。最后给出了应用实例。     

基于本体的车身设计知识库的构建方法研究

在研究本体、知识库相关理论,分析车身设计领域知识形态结构的基础上,建立了车身设计知识本体,并将本体论引入到车身设计知识的管理系统中,提出了构建基于本体的可重构的车身设计知识库,并在理论上提出了该系统的框架结构。     

基于本体的车身设计知识库的构建方法研究

在研究本体、知识库相关理论,分析车身设计领域知识形态结构的基础上,建立了车身设计知识本体,并将本体论引入到车身设计知识的管理系统中,提出了构建基于本体的可重构的车身设计知识库,并在理论上提出了该系统的框架结构.     

基于知识的产品协同设计关键技术研究

CAD技术正向着开放、智能、分布和支持多用户协同设计方向发展。从产品生命周期的视角，讨论了基于封装的知识驱动协同设计系统的构建方法及其实现框架：详细研究了在基于知识的工程环境下实现知识驱动协同设计的关键技术。建立了知识驱动产品协同开发系统：断路器应用实例表明，知识驱动产品协同开发方法及其原型系统，能够有效地利用企业已有的知识资源，创造有竞争力的产品。     

递归设计过程模型的研究

讨论了设计过程的基本性质，基于资源表示和资源间运算关系模型，建立了设计过程模型，并说明设计过程是一个建立资源树的递归过程。     

网络化KBE系统框架研究

KBE技术是近年来在产品设计领域的研究热点之一，它是下一代智能化CAD系统的核心技术。在研究KBE的内涵的基础上，结合网络技术和数据库技术，讨论了网络化KBE系统的体系架构和系统的知识流向以及实现系统的关键技术。结合起重机的设计实践，开发了网络化的KBE系统。     

知识工程在阀门智能设计中的应用研究

应用三维参数化图形设计软件和面向对象的程序设计语言，将知识工程的思想与阀门设计相结合．开发出基于知识工程的阀门智能设计系统，实现了从阀门总体设计到零部件设计与分析的智能化，从而减轻了阀门设计人员的劳动强度，缩短了产品设计周期，节省了产品设计成本，提高了产品设计质量。     

基于设计知识的广义版本管理研究及实现方法

在目前的版本管理系统中,主要提供面向文件的版本管理,把文件作为管理对象的核心,管理产品零件某个版本相关的各种数据,包括CAD模型、各种文档等。版本属性主要反映产品的外部属性信息,不能提供版本的内部知识以及文件之间在内容上的区别和联系。设计知识共享是企业开发新产品、增强竞争力的关键。根据版本设计信息,采用面向对象记述,建立版本知识体系和获取机制,并实现了一种基于设计知识的版本管理方法。