基于知识的特征单元组合技术

针对当前机械产品设计效率低、周期长的问题,提出一种基于知识的特征单元组合技术,实现产品设计的参数计算和三维特征建模一体化。将产品分解为多个基本特征单元,利用二次开发、API接口、DLL封装等技术对特征单元进行程序化处理;采用知识驱动的可视化流程定制系统实现产品设计知识的表达,形成集参数计算与特征建模为一体的设计知识流程;推理该设计知识流程得到计算参数并在CAD系统中完成特征建模。以圆柱齿轮传动系统作为验证对象,详细分析了圆柱齿轮的特征及定位参数、尺寸参数的构成,整理并构建了圆柱齿轮设计计算和特征建模的知识流程,以此为推理依据,通过不同特征单元的组合完成齿轮传动系统的三维造型。结果表明,该方法可以提高产品设计效率,缩短产品研发周期,具有很强的通用性。     

基于知识工程的CAD技术研究

产品开发过程是一种知识密集型的活动, 许多研究致力于将知识工程引入CAD 系统。智能CAD 技术, 运用知识库系统, 解决了产品设计中对知识的需求的问题;基于知识的设计, 实现CAD 和知识工程的结合;基于配置的设计以配置器为核心技术, 有效解决复杂推理问题;基于定制的设计, 满足客户个性化需求的敏捷产品设计;基于设计仓库的设计, 实现产品知识管理和案例管理;基于知识网络的设计, 利用XM L 技术, 为企业知识在Inte rnet上交流提供基础。     

知识驱动的产品设计情境

为进一步探讨情境在实际产品设计中的应用,提出了知识驱动的产品设计情境研究方法.将产品设计过程分为问题情境、求解情境和结果情境3个维度,通过知识驱动产品在原理、结构或组合方式上的创新,提出了基于产品开发设计流程的产品设计情境模型和知识驱动的产品设计情境模型.分析了显性知识与隐性知识在用户、设计师以及系统之间的传递与转化特征,提出了知识转移的交流模型和螺旋模型,并探讨了基于知识的产品建模技术、推理求解技术、感性意象评价技术和知识库技术.以眼镜造型设计为例,构建了眼镜产品族结构体系和计算机辅助眼镜造型系统软件,包括三维造型设计模块、感性意象评价模块和系统知识库模块.基于该系统可以实现眼镜产品设计的快速生成,构建设计知识库以及用户的感性意象评价,从而提高眼镜开发设计的效率,验证了知识驱动的产品设计情境理论体系.     

基于过程知识的设计过程重用

为提高产品设计过程的效率,从＂产品设计过程亦是产品＂的观点出发,提出了基于设计过程知识的设计过程重用方法,设计了基于过程知识的设计过程重用的流程;给出了过程重用系统的模块组成及其结构.并以某重型汽车变速箱设计过程为实例,实证了该方法与流程能有效地提高变速箱设计过程的效率,进而缩短了变速箱的上市周期,提高了变速箱的质量.     

面向机械产品快速设计的知识库构建及表达

为有效利用已有设计知识以快速响应市场需求,提出了产品设计知识建模的基本方法,对产品设计创新过程中的知识获取、知识分类、知识表达、知识库系统构建进行研究。结果表明：文中提出的基于本体知识表示方式的建模方法,可有效实现机械产品设计知识的快速维护、存储和检索;建立面向机械产品设计系统的知识管理体系,为使用者提供知识检索、重用、创新和应用的理论基础,在产品设计过程中简化了设计步骤,降低了设计难度,有效缩短设计周期。     

基于知识进化的产品可重用设计方法

针对传统CAD系统在解决客户需求个性化带来的产品多样化方面存在的不足,结合工程产品设计的内在规律,在可重用设计过程中引入相似性理论,根据相似性分析的思想构造了基于知识进化的产品可重用设计方法,描述了语义知识相似性指标（相似度、满足度和重用度）计算方法,将产品可重用设计流程与产品设计的进化操作相结合,使语义知识的进化过程反映设计意图,并结合某制造企业具体应用,将上述理论应用于数控加工机床开发中,更有效地表示工程产品及其设计过程,对提高设计效率和设计质量具有很重要的意义.     

支持多学科设计优化的产品集成设计知识模型研究

为了在工程设计中提高产品多学科设计知识的集成能力,通过研究产品多学科设计优化（MDO）的设计过程,提出一种支持多学科设计优化的产品集成设计知识模型.利用对产品设计知识应用特征的分析,研究产品集成设计知识的融合方法,阐述了产品设计知识的表达以及具体设计规则的匹配机制,分析了多学科设计知识获取和目标满意度评价的过程及方法.应用产品集成设计知识模型作为指导框架,采用GeneXus开发工具,搭建了一个支持多学科设计优化的原型系统平台,并以具体产品的设计过程为例,在平台中验证了该设计知识模型的可行性和有效性.     

公理化意图驱动的产品族配置建模技术

摘要：针对现今产品设计表达策略的弊端,运用公理化设计理论对大批量定制的创新设计意图进行分析,将产品概念开发过程中产生的知识分为4类,即设计域、曲折映射、独立性公理和信息公理.通过产品族配置模型的意图表示和信息映射机制,建立公理化意图驱动的产品族配置模型,通过该模型解决了产品开发过程中设计人员之间交互公理一致性的问题,并运用其表达产品设计意图和产品设计参数间的域映射关系,为设计者能在众多复杂的设计方案中快速做出正确的选择提供了工具.结合企业具体应用,将上述理论应用于电梯产品开发中,有效地提高了对客户需求的响应速度,取得了良好的经济效益.     

面向概念设计的专利知识挖掘方法研究

研究了概念设计知识空间层次结构体系,分析了专利知识空间与已有设计知识空间之间的关系,说明了专利知识挖掘具有扩展设计知识空间、避免重复设计和促进产品创新的作用.提出了一种面向概念设计的专利知识挖掘方法,建立了统一的专利技术特征表示模型,利用词法分析、句法分析、语义分析等自然语言理解技术,抽取专利技术特征信息,通过不同层次的知识挖掘形成专利知识空间.以钻夹头产品设计为例,采用该方法挖掘相同设计领域的产品专利需求知识和功能知识,辅助产品的需求分析和功能结构变异,设计结果表明,该方法充分利用了专利资源,为概念设计提供丰富的设计知识,有效地提高了产品创新能力.     

公理化意图驱动的产品族配置建模技术

针对现今产品设计表达策略的弊端,运用公理化设计理论对大批量定制的创新设计意图进行分析,将产品概念开发过程中产生的知识分为4类,即设计域、曲折映射、独立性公理和信息公理,通过产品族配置模型的意图表示和信息映射机制,建立公理化意图驱动的产品族配置模型,通过该模型解决了产品开发过程中设计人员之间交互公理一致性的问题,并运用其表达产品设计意图和产品设计参数间的域映射关系,为设计者能在众多复杂的设计方案中快速做出正确的选择提供了工具.结合企业具体应用,将上述理论应用于电梯产品开发中,有效地提高了对客户需求的响应速度,取得了良好的经济效益.     

面向知识管理的产品设计资源库研究

针对产品开发过程中日益突出的交流共享和重用产品设计数据、经验等设计信息的需求,以制造企业产品开发过程中设计信息的动态获取、准确描述、记录和一致性管理为目标,研究了产品设计信息描述方法和相应设计资源数据库.首先,基于产品开发过程中设计人员分析求解问题的一般思维过程,从信息集成角度探讨了产品设计信息间所存在的逻辑关系.然后,从知识管理角度研究了产品设计信息的一致性描述模式及对应产品设计资源数据库的建立方法.从而实现制造企业产品设计知识和经验的有效积累,有力支持了企业产品设计自动化.     

基于推理-情境感知激活模型的设计知识推荐

针对个性化产品设计任务下的知识资源检索和利用效率低、知识推荐结果有效性和准确性侧重失衡的问题,提出个性化设计知识推荐服务架构.该架构以产品设计文献数据、手册数据为核心,结合产品设计场景特征,确定设计知识类别.采用新的深度学习模型ALBERT-BiLSTM-IDCNN-CRF,对数据中蕴含的设计对象、设计任务、设计性能、设计方法、设计工具、设计原理、设计参数、计算公式、设计图这9类知识元进行有效抽取.结合由企业内部员工和文献作者组成的设计人员知识元,建立五维设计知识关联模型,以该模型为基础,运用本体和推理规则建立完善的产品设计知识库.提出基于推理-情境感知激活模型的设计知识推荐服务模式.以液压机设计为例进行验证.结果表明,所提的深度学习模型在设计知识抽取中获得了优于其他基准模型的效果.所提的知识推荐服务模式在维持较高的知识推荐结果准确性的同时,提升了输出推荐结果的有效性,可以快速、准确地为特定对象属性、任务属性和性能要求属性下的个性化设计任务求解推荐所需的知识资源.     

基于模式语言的设计知识描述与发现方法研究

针对网络协同产品设计过程中知识表现形态的复杂性、多样性和不确定性特征,在对模式语言概念分析的基础上,应用信息论和模糊综合评价方法,提出一种基于模式语言方式设计知识描述方法与知识描述存储表结构,建立了基于模式语言的知识发现和知识综合模糊评价模型.以冲压模具的设计为例,验证了基于模式语言的设计知识描述和知识积累方法的可行性和实用性.     

面向区域行业联盟的网络化数码纺织平台

为提高纺织区域联盟的信息化程度，设计了一种面向纺织区域行业联盟的网络化数码纺织平台结构.基于应用服务提供商(ASP)概念，采用用户个性化定制的设计思想，结合高端应用服务与传统信息软件构建了该平台.分析了平台物理结构、逻辑结构、应用服务划分结构及用户工作流程，阐述了Web环境下的多层次客户关系管理(CRM)模型技术，并描述了基于Web服务的图形化协同设计CAD系统.应用结果表明，该平台可高效便捷地增加与维护纺织软件，并取得用户个性化定制与产品设计、销售的统一.     

基于延迟设计分离点的订单设计型产品配置设计

针对复杂订单设计型（ETO）产品定制设计周期长的不足,提出了一种支持ETO产品快速配置设计的方法.利用大批量定制设计原理和延迟设计分离点（PDDP）,将组成ETO产品的零部件划分为不同定制深度的4种设计类型,使针对ETO产品的整体设计转变为对零部件的配置变型设计.通过将ETO产品定制设计过程划分为非精确配置过程和精确配置过程2个阶段,延迟了定制零部件在企业内部的设计过程,变反应式设计为预定式设计,降低了客户订单对产品设计的影响,缩短了定制设计周期和交货期.结合工业汽轮机转子为例说明了方法的有效性和可行性.     

基于知识的汽车后桥CAx集成技术与应用研究

针对制造企业在应用CAx系统过程中如何集成各种信息资源和知识的问题,以汽车后桥产品设计开发为研究对象,提出了一种基于知识的协同CAx集成系统平台框架.采用基于本体论的知识建模方法,提出一种特征参数度量的相似实例检索方法,实现了知识的重用,着重叙述了基于实例推理技术、面向设计流程的知识驱动设计计算、基于特征参数的CAD建模方法、基于模型共享的CAE分析以及产品虚拟装配等关键技术,并开发了此系统平台,实现了基于知识的CAD/CAE集成,有效地支持了汽车后桥产品设计.     

知识熔接技术与模糊推理结合的产品设计方法

模糊推理可以有效满足基于KBE的工程设计中知识库内标准方案的选取,研究了基于知识熔接技术的设计方法,将知识熔接技术与CAD结合.建立了针对标准模型库的模糊推理机制.以涡轮叶轮设计为例,分析了模糊推理/知识熔接结合进行产品设计的可行性及优势,并建立了系统解决方案.     

基于知识地图的产品设计过程的知识匹配方法

分析了知识地图的功能,在产品设计的知识库中构建知识地图的基础上,提出了基于知识地图产品设计过程的知识匹配方法.以有向无环图描述知识地图中知识节点以及节点间的关系,将节点知识在特征因素空间中映射为状态空间,计算状态空间与目标知识之间的相似度,利用知识节点之间的关系逐步向子节点扩展,增大状态空间的秩,循环计算相似度,将包含最大相似度的知识节点元素的知识链作为搜索结果.在某饰品企业中的应用表明,该方法能全面、准确地搜索到产品设计过程中所需的知识,有效地提高了产品设计的效率.     

基于不同知识粒度面向矛盾求解的鞋品CACD系统

为了在鞋品的概念设计阶段实现基于知识与创新理念的设计过程,根据该领域产品的设计特点,提出了以解决产品设计矛盾为流程的创新性设计思路,建立了层次化的设计矛盾体系和为解决矛盾的层次化领域知识体系,在知识的获取上呈现出由粗到细的粒度特性,能方便、快捷地引领设计师通过适当交互给定设计需求信息来获取对应的设计知识,在每一层通过特定的规则推理给出中间决策结果即稍粗略的鞋品设计方案,以此进入更深和更细的下一层设计过程,从而实现了一个具有智能化功能的鞋品概念设计原型系统。     

知识流程管理能力测评方法

知识已经成为企业的关键性经济资源,企业通过知识流程对知识资源加以运营,实现知识的价值.对企业的知识流程管理能力进行测评是明确知识流程运营现状、提升知识流程运营效率的关键.首先,在对相关文献分析和对知识密集型企业调查的基础上,确定测评知识流程管理能力应考虑的主要因素,构建了一套测评知识流程管理能力的评价指标体系;然后,给出了一种基于语言评价信息的综合评价方法,该方法利用LWD算子和LOWA算子获取综合评价值;最后,通过一个实例说明了企业如何结合实际情况使用所给评价方法对知识流程管理能力进行测评.