基于复杂产品设计知识的诊断知识生成与应用

利用产品设计知识生成诊断知识对于快速、准确地获取较为完备的诊断知识有着重要意义.在分析了产品设计领域诊断知识源的基础上,建立了诊断知识生成与应用的系统模型,其中主要包含了通过将诊断所需的设计知识提炼、组织而生成的诊断BOM视图与诊断系统中的知识组织模型的建立,前者实现产品设计知识向诊断知识的转化,后者实现这些知识在故障诊断中的应用.以列车自动门为例进行应用分析,开发了相应的诊断系统,为列车自动门诊断系统开发跟不上其维护的难题的解决提供一种新方法.最后,通过列车自动门故障诊断实例进行验证分析.     

基于云制造的产品设计知识流协同方法

针对分布式产品开发中涉及知识活动协同的管理问题,提出一种结合云服务、产品设计信息流驱动和面向服务架构相结合的、基于云服务的产品设计知识流管理方法。通过分析分布式产品设计的特点,建立基于产品生命周期(PLM)驱动的产品设计知识节点模型,以此为基础构建面向云服务的产品设计知识流模型。使用云服务完成产品设计知识流的虚拟化和服务化,实现复杂产品开发任务中的产品知识协同。建立了系统层模型,提出产品知识服务维护与协同的方法,探讨模型各模块互操作流程,设计并开发基于云服务的产品知识流管理平台雏形,验证了该方法的可行性。     

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。     

基于功能本体的产品设计知识表达

针对以往的产品设计过程设计知识表达不充分、设计原理体现不明显的问题,引入功能本体理论,提出了一种基于功能本体的产品设计知识表达方法,分析产品部件功能-行为映射得到产品部件的功能,然后对部件的功能进行宏功能匹配,最后按照一定的逻辑规则合并产品部件的功能,生成产品功能组织结构,有效地表达设计知识。     

产品设计知识分类及知识供应研究

产品设计是由一系列决策驱动的知识密集型过程,设计决策的效率和效果取决于对设计人员的知识供给,即从各种来源和渠道给设计人员提供产品生命周期内的各类相关知识,将产品设计知识进行合理分类是给设计人员提供知识的前提。本文通过对产品设计知识分类的相关研究文献分析,基于产品设计决策过程,将产品设计知识分为3大类,即产品知识,过程知识和产品支持知识,并作了解释和细分。着重就研究较少的产品设计支持知识,提出一种基于数据挖掘的制造知识获取及对设计人员的产品支持知识供应模式。从而为建立适用的产品设计支持知识库提供了思路和理论框架。     

基于知识地图的复杂产品虚拟维护训练方法

为了提高复杂产品维护训练的效率,降低维护训练成本,提出了一种应用知识地图对复杂产品维护知识进行管理的方法。通过分析复杂产品维护知识的种类和构成形式,利用维护知识信息元对复杂产品的知识进行表征,并以此作为知识节点组成知识地图系统。以知识地图为基础构建了复杂产品虚拟维护训练系统,提出了基于知识地图的浏览式自学习、多媒体课程交互学习和虚拟装配训练的复杂产品虚拟维护方法,并以飞机的虚拟维护训练为例进行了系统实现与验证。
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基于知识模型的自适应变型设计方法研究

为了在产品设计过程中实现知识的管理和重用,提出一种基于知识模型的自适应变型设计方法,该方法首先建立一种知识模型,将产品设计知识分为基本类型、概念集合、实体模型和参数信息,再通过XML语言对知识模型进行表示与存储,同时,为了能用统一的方式表达与调用产品的参数,将参数信息分为参数表知识、规则知识和公式知识3种形式;其次,产品的自适应变型设计过程是以关键参数为驱动,通过知识模型查询、推理,计算出整个产品的核心尺寸及参数,以驱动设计模板完成自适应变型设计;最后,基于该方法,在SolidWorks软件环境下开发了电站锅炉风门自适应变型设计平台,能够通过电站锅炉风门的关键参数,自动生成该产品的三维模型及二维图样,验证了该方法的有效性。     

支持产品现代设计的六维度设计知识分类体系与知识建模研究

基于分布式知识资源环境的特点,以支持实现设计中知识流动为目标,进行了产品设计知识的分类体系、知识建模方法与知识服务表达的研究.提出了产品设计知识六维度分类体系.应用基于本体论的知识建模方法建立了产品设计知识的模型,用知识服务组件实现设计知识服务.知识服务组件基于web service技术实现.最后以流体仿真专家知识为对象进行了知识分类与建模的应用.提出的知识分类体系与知识服务组件方法可以支持产品现代设计的知识流模型的开发与现代设计平台中的知识管理系统构建.     

基于元胞自动机模型的复杂产品设计知识研究

复杂机电产品是拥有整体功能的庞大复杂系统,涵盖了多个技术领域,其设计过程涉及机、电、液等多学科、多部件、多源、多过程的耦合。作为产品设计的核心部分,复杂机电产品设计过程中的知识资源涉及多设计目标关联、多设计参数、多领域等,导致传统的知识管理体系与设计方法不能有效获取产品设计知识及实现知识重用。文中针对复杂产品设计过程,综合分析研究了设计知识资源跨学科的协同设计,提出基于元胞自动机模型的复杂产品设计过程的知识资源自组织聚类方法。运用该方法对水轮机设计过程中存在的设计知识进行聚类分析,结果表明其可以有效地将复杂产品设计知识资源依据各自领域进行合理分类,这对复杂产品的研究提供了帮助。     

基于知识驱动的产品设计过程建模及应用研究

定义知识单元的基因编码，引入产品功能结构相关矩阵、知识结构相关矩阵，根据相关矩阵建立产品设计多目标过程模型。通过对产品功能、结构和产品设计知识基因编码进行操作，实现了基于知识驱动的产品结构设计过程建模。所提出的方法在32腔热流道产品设计中得到了应用验证。     

基于"结构FMEA"的故障树自动构建方法研究

研究由产品设计知识生成诊断知识是非常有意义的，它能很好地缓解诊断知识匮乏带来的窘境。在此思想的指导下，分析了基于“结构FMEA（Failure Mode and Effect Analysis）”的诊断模型构建的可行性，并以发动机润滑系统为对象研究从“结构FMEA”自动生成故障树的方法，从而最终实现设计知识到诊断知识的转化。与手工建树相比，这种方法可以高效、准确地得到具有较完备诊断知识的故障树。     

产品研发过程中的诊断维护知识管理与建模

为了改变复杂产品研发过程中产生的大量诊断维护知识没有有效利用的现状，提出了对其管理和建模的方法。在该方法中，提出了知识单元的概念，并在其基础上定义了知识情景和知识建模，通过知识模型来描述知识单元在不同知识情景下的各种组织形式。在此基础上，建立了诊断维护知识单元模型和基于产品结构树的知识组织模式，进而给出了不同知识情景下的知识重用和知识发现方法。最后提出了应用系统模型，并给出了应用实例，验证了知识管理建模的思想和方法。     

基于知识的注塑产品设计特征树构造研究

为了建立自动化的注塑产品成型性分析系统 ,要根据注塑产品的 BRep模型自动提取其设计特征。本文提出了一种注塑产品设计特征树构造算法 ,该算法应用正向推理技术实现设计特征的识别 ,并以特征树结构记录产品的设计特征。经实践证明 ,该算法具有高效、知识和代码分离等优点     

基于知识的机械产品设计方案失效风险评估

提出了一种基于知识的机械产品设计方案失效风险评估和优选方法.使用矩阵和一维数组表达"功能-组件"、"组件-失效模式-失效风险"间的对应关系知识,利用矩阵乘法和数组的"连接"运算法则,建立了具有较好通识性及实用性的产品"功能-失效模式-失效风险"知识模型,并据此构建了相应的知识库.在知识模型和知识库的支持下,给出了风险优先数的计算方法和基于知识的机械产品设计方案失效风险评估过程方法.最后,通过实例说明了上述方法的有效性.     

支持产品设计的知识仓库框架研究

为满足产品快速定制设计过程对知识的配置、组织、获取和重用的要求，构建了基于知识仓库的知识管理框架。在对产品信息模型的定义基础上构建了由产品需求决策知识、产品结构知识、产品配置知识、产品特征知识和产品设计资源组成的知识仓库知识结构，并且将机器学习中的决策树和加权聚类算法用于知识推理和设计决策过程中，将Web Service技术运用于异构CAD系统和知识仓库数据交换，
实现了基于异构CAD平台的分布式知识共享和应用集成。     

基于组件失效知识的结构组件优选方法

针对机械产品概念设计过程中功能与结构组件映射后进行设计方案配置时存在的组合爆炸问题,从降低潜在失效风险的角度出发,提出了一种基于组件失效知识的结构组件优选方法。在分析整理以往产品失效记录的基础上,构建了集产品组件—失效模式知识、失效模式关联关系知识和失效模式—失效风险知识于一体的组件—失效模式—模式关联—失效风险知识模型,给出了组件—失效模式—模式关联—失效风险知识的获取与表达方式。在此基础上,提出了基于组件—失效模式—模式关联—失效风险知识模型的结构组件失效风险值计算方法和结构组件优选方法,并以汽车差速器设计为例验证了所提方法的有效性。     

基于知识融合的虚拟产品设计知识信息抽取和建模

虚拟产品设计的关键技术是如何从现实中提取产品知识信息的模型,对知识进行分类和表达,有效地建立知识信息库和知识模型。提出一种知识信息抽取和综合建模方法。底层的知识表达采用对象的方法,结合粗糙集分类特点来综合表达产品知识和建立知识库。在开发系统中,先采用知识分类方法把知识分为两大类,一是设计过程知识,包括经验知识、设计规则等,主要来源于经验等;二是设计对象知识,主要来源于设计规范、结构原形、同类型产品等。对不确定知识的抽取和推理,先采用粗糙集方法进行分类处理,然后对冗余知识进行属性约简,再进行推理。文中以高速贴标机为应用对象,实现了知识表达和知识建模,开发了网络环境下虚拟高速贴标机的设计系统。     

基于产品功能树的实例推理研究

以功能树为基础,在产品改型设计中实施实例推理的全过程。研究在推理过程中功能矩阵的提取与抽象、功能树相似度的计算和功能树的修改等问题。以功能树为基础,实现对产品结构树和零部件实例的修改,使产品达到设计需求功能。结合实例,给出了基于功能树实例推理的流程。该流程尽量保持装配关系的不变,避免了多个零部件的重新组合,减少对实例的修改程度。     

产品的分层结构模型及其拆卸方法的研究

文中提出了机电产品的分层树状结构模型，对约束关系矩阵进行了定义，研究了产品的拆卸序列的生成，给出了生成拆卸序列的规则并得到了拆卸序列生成的方法，这种方法对零部件的约束和限制做了前处理，使萁更接近实际的拆卸情况，因此在拆卸的开始就限制了拆卸组合的数量。大大提高了工作效率，使问题得以简化。     

基于决策支持向量机的产品设计知识文档分类研究

为准确地定位大量旧的产品设计知识文档信息,构建产品设计知识库,提出了基于决策树和支持向量机的产品设计知识文档分类方法。通过对产品设计知识文档的分词处理、特征抽取、特征合并和向量表达,为决策支持向量机方法提供了样本数据预处理。在分类算法中,为了改善样本的处理效率,通过二叉决策树依次构建多个支持向量机对文档样本进行分类。同时为了保证样本分类的准确性,在最后一个分类添加一个分类器,再次对样本进行判断,避免出现因前期分类器训练不足而产生的误判。最后,通过分类性能评价理论的验证和企业信息化项目的应用,证明了该方法的有效性和实用性。