基于知识的起重机械辅助设计系统研究

以提高起重机械产品设计的设计经验和设计知识的重用为目的,将通用设计理论与基于知识工程的设计方法应用于产品的设计中。研究了知识工程领域中,知识表达与知识推理相关技术,提出了综合面向对象的设计模型与基于实例的设计技术的产品设计方法,并结合通用设计理论构建数字化设计系统的结构框架。以桥式起重机设计系统的开发实现具体实例的数字化设计,结构表明方法有效可行。     

面向数字样机的知识获取技术及知识工程系统的研究

分析数字样机(DMU)和知识工程(KBE)技术的内涵,总结出DMU知识获取方法,解决了面向DMU的KBE系统知识获取问题;提出DMU产品数据管理(PDM)与KBE的集成产品设计新理念.研究基于实例和神经网络的KBE系统设计流程,并给出摩托车设计KBE系统的详细应用实例.     

一种支持机械产品设计的制造知识组织与供给系统

产品设计阶段考虑产品的可制造性需要大量制造知识的支持,针对目前设计人员依靠对人的咨询获取制造知识的难度增加,开展了支持设计的制造知识系统的研究.分析了机械产品设计各阶段对制造知识的需求,建立了支持设计决策的制造知识组织与供给模型,并分析了获取制造知识的主要途径.设计并实现了支持设计的制造知识原型系统,并开展了初步应用分析.研究将对减少设计人员对制造人员和领域专家经验的依赖,缩短查找制造知识时间,提高设计效率提供有效支持.     

航天产品设计知识的表示与重用技术研究

航天产品设计需要大量借鉴以往型号产品的设计方案,对设计知识的合理组织和重用是提高航天产品设计效率的有效保障.本文研究了航天产品设计知识表示与重用技术,提出了一种基于实例的设计知识重用方法.通过对航天产品设计过程的深人分析,提出映射体系多级树状结构的知识表示模型,并基于该知识表示模型提出知识检索策略,其中实例检索采取基于相似度的买例检索算法.通过实例检索策略获得符合设计要求的最佳匹配实例及相关设计知识,并以火箭为例进行验证.     

基于知识转化的产品设计方法研究

为了解决目前产品设计中设计周期长及设计知识重用难的问题,文中分析了该领域信息转化的过程,并将知识工程运用到设计领域,建立基于物元的实例知识库,提出了基于实例推理知识转化的工业产品造型设计创新方法。在确立检索机制的基础上,通过修改检索出的实例,实现了产品造型方案设计。经验证,该方法能有效缩短产品设计周期,并能通过计算机辅助设计软件快速实现设计知识的重用。     

基于公理化设计的多级实例知识重用技术研究

为提高大型复杂产品设计的效率,研究了复杂产品方案设计的实例分解与重用技术,提出了一种基于公理化设计的设计卖例知识重用方法。该方法以设计实例分解关联度为依据分解系统,建立了多级设计实例的层次模型和基于多级实例的知识重用模型,实现多级设计实例的重用。以大型水轮机方案设计为例,证明了该方法的有效性和可操作性。     

产品概念创新设计中的知识获取

从产品设计的流程出发,介绍了产品概念设计过程中所需知识以及如何进行知识获取,并分析了系统中的知识管理技术.通过对概念设计过程中的创新思维和各类创新技法的思考,提出了一种基于知识工程的概念创新设计方法及实现其基本思想的系统框架,并阐述其具体的实现技术和方法.     

基于知识工程的电缆保护产品模块参数化设计研究

为了缩短大规模定制产品的设计周期及降低开发成本,解决工程经验的重用问题,提出了一种新型的电缆保护产品快速设计方法。将知识工程与计算机辅助设计技术相结合,并基于产品模块化技术和实例推理技术,实现了电缆保护产品的系列化、标准化和通用化,构建了该产品的快速模块参数化设计系统。经实例验证,该系统明显缩短了电缆保护产品的开发周期,提高了企业产品的开发效率。     

基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模

为解决多设计团队协同产品设计过程中设计知识共享和重用困难等问题,提出了一种基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模方法。分析了多设计团队协同产品设计的特点,建立了多设计团队协同产品设计工作模型,提出了多设计团队协同产品设计知识本体构建框架。以本体建模理论为依据,以机械产品协同设计为研究背景,利用分类和描述的思想方法对基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模过程进行了研究,包括设计知识的分类与概念抽取、设计知识的OWL描述以及属性定义。在此基础上,构建了机械产品协同设计知识本体模型。最后通过应用实例验证了该方法的可行性和有效性。     

基于TRIZ与实例推理原理的产品绿色创新设计方法

为开发环境友好型绿色产品,提高绿色产品的创新效率,提出了基于TRIZ和实例推理原理的产品绿色创新设计方法。以本体论为基础,给出了绿色产品设计实例的表达机制,构建了绿色产品设计实例的本体库,实现了产品绿色创新设计案例知识的检索、重用和修正。建立了绿色设计属性与TRIZ冲突矩阵48个工程参数之间的关联表,实现了绿色设计属性向TRIZ工程参数的快速转化。建立了基于TRIZ和实例推理原理相结合的产品绿色创新设计支持平台,并以洗碗机底板的创新设计为例讨论了所提出方法的正确性和有效性。     

面向产品创新设计的广义专家群体知识获取

为更好地从互联网获取适用的知识,以激发创新灵感,提出了一种面向产品创新设计的广义专家群体知识获取的思路及方法。首先对普通专家提供的知识样本进行分析,并提取样本特征。然后,针对产品创新设计知识的特点,构建了融入感性语义词汇的领域本体。基于领域本体,对专家知识样本特征词汇进行了扩展。在此基础上,通过搜索和过滤,获得了来自互联网的特殊专家的知识文本。进而运用知识元抽取技术,构建了广义专家群体知识库。最后,通过实例说明了特殊专家知识获取及过滤的效果,以及广义专家群体知识库的构建形式及结果。     

智能CAD系统中的知识表示与知识获取策略

分析了智能ＣＡＤ系统中复杂产品设计过程特点和设计目标的可分解性,论述了设计子目标与知识库间的内在联系,建立了基于元知识控制的分层框架引导的层次化知识表示与知识库模型,提出了基于概念与或树模型的智能化多级领域知识获取策略。     

机械产品集成设计知识模型的研究与应用

机械产品设计知识的表达、获取是基于知识设计系统的基础和关键。本文以领域本体、主模型、产品控制结构和关联模型环境为基础,用实例和规则综合表达设计知识,并提出了设计知识的自动获取和在线匹配机制。根据本文方法开发的“基于知识的机床夹具CAD系统”已经在某大型航空企业成功地应用于国家重点型号工程的研制,取得了满意的效果。     

基于设计仓库的产品设计知识管理方法研究

为满足产品敏捷定制设计过程对知识的快速获取、组织和重用的要求,提出基于设计仓库的知识管理体系。设计仓库负责从不同数据源获取已有知识,并构建面向主题的多维设计知识模型;用户和设计人员通过基于事例推理系统输入查询请求,由在线分析处理系统采用钻取、切片、切块等操作完成相似实例的匹配,通过知识约简技术对在线分析处理输出的相似实例及其属性进行简化,然后基于事例推理系统在约简的基础上完成产品定制设计,机器学习则对新实例知识进行获取。最后阐述了知识管理体系对捆钞机定制设计过程的支持。     

领域知识获取与有效性检查过程集成研究

建立适合复杂产品设计领域特点的层次化领域知识表示模型 ,研究领域知识的有效性检查过程 ,并将领域知识的获取过程与领域知识的有效性检查过程有机集成起来 ,在领域知识获取的过程中实现领域知识的一致性、完整性检查 ,在此基础上开发多级领域知识获取系统 MKAS     

产品性能关联下绿色设计知识表达及获取方法

在大数据、网络化环境中,设计人员无法有效地利用海量的机电产品设计信息与数据来应对当前机电产品全生命周期下绿色设计需求。针对这一问题,提出了基于生命周期性能关联的绿色设计知识表达及获取方法。首先建立基于操作-产品-性能(OPP)的基本关联构型,提出面向生命周期下绿色设计需求的绿色设计知识表达,并提出该结构内各元素的规范化表达;然后利用同义词林和相似度分析对设计信息及数据进行标注处理,构建基于OPP构型的基础关联词典,提出基于绿色关联度的绿色设计知识获取方法;最后,结合机电产品中液压阀零件实例验证所提方法的有效性。研究结果可实现绿色设计知识的多层次多粒度表达和有效获取,为机电产品全生命周期绿色设计实际应用提供基础方法支撑。     

层次化领域知识库的有效性检查研究

根据复杂产品设计领域知识的特点,建立适合领域特点的集成知识表示模型,并进而建立多层次化领域知识库,阐明知识库有效性检查的原理 与过程,提出适合层次化领域知识库特点的冲突检查方法,并开发多级 领域知识获取系统MKAS。     

基于案例的产品设计知识管理系统

为了有效的对设计知识进行组织和管理,直观的展现设计过程中各个阶段的设计知识,本文构建了基于案例的产品设计知识管理系统。文中首先根据产品设计知识的内容和特点,从知识管理的角度,明确了原始设计信息、设计知识与设计方案的循环流程。接着分析了案例在设计过程中的作用并采用结构化分类方法对案例的各项属性进行了细致分类。在此基础上,在Wamp环境下,采用PHP编程语言、MySQL数据库等手段构建了基于案例的产品设计知识管理系统。最后,以MP3产品设计为例验证了系统的可行性和实用性。     

PRODUCT GENE REPRESENTATION AND ACQUISITION METHOD BASED ON POPULATION OF PRODUCT CASES

The representation and acquisition of a product gene is a crucial problem in product evolutionary design. A new methodology of product gene representation and acquisition from a population of product cases is proposed, and the methodology for product evolutionary design based on a population of product cases is realized. By properly classifying product cases according to its product species, the populations of product cases are divided and a model is established. Knowledge of the scheme design is extracted and formulated as the function base, principle base, and structure base, which are then combined to form a product gene. Subsequently, the product gene tree is created and represented by object-oriented method. Then combining this method with the evolutionary reasoning technology, an intelligent and automatic evolutionary scheme design of product based on the population of product cases is realized. This design method will be helpful in the processing of knowledge formulation, accumulation, and reuse, and in addressing the difficulty of acquiring design knowledge in traditional design. In addition, the disadvantages of manual case adaptation and update in case-based reasoning can be eliminated. Moreover, by optimizing the design scheme in multiple levels and aspects of product function, principle, and structure etc., the level of creativity in the scheme design can be improved.