知识网格环境下客户协同产品创新知识共享研究

基于知识网格在整合知识资源方面的优势,分析了知识网格环境下客户协同产品创新知识共享的特征,提出了知识共享模型,并对其关键研究点进行了深入研究。通过提出"创意-问题-功能"模型实现创新主体非结构化创意知识的转化;创建产品创新知识共享概念本体并定义其上下位关系;在对知识共享概念本体按概念型、规则型和实例型划分的基础上,提出一种基于OWL的产品创新知识本体语义表示方法;建立了知识共享的访问机制和原型系统,并通过某型号手持电钻的产品创新设计验证了所提出模型与原型系统的有效性和可行性。     

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。     

计算机对工业设计概念创意的支持模式

立足于人机一体的思想，从思维模拟角度出发，研究了计算机在工业设计概念创意阶段对设计的辅助作用。分析了创意思维的构成及过程，并将其转换为一个知识系统，讨论了创意知识的表达及概念生成过程。     

产品创新设计中基于本体理论的客户知识集成技术研究

为了支持产品创新设计过程的深入研究,针对客户知识在产品创新实践中的集成问题进行了研究.首先,根据产品创新活动的特点,建立了一种产品创新设计中的客户知识集成模型;其次,提出了基于"问题域-功能域"的客户知识转换方法,同时使用本体理论对客户知识进行建模,构建了包括客户创意、感性知识、客户需求、基本知识在内的客户知识概念本体树模型,实现了对客户知识的本体描述;随后,提出了用客户知识服务引擎来实现客户知识请求匹配的方法;最后,结合产品创新中客户知识集成系统的开发,对上述模型及方法进行了验让.     

基于本体的贝叶斯网络知识推理研究

针对产品设计过程中因设计知识不断增多、知识存储位置分散且知识表示没有统一规范而导致的知识利用效率低下、知识推理精度不高的问题,提出了一种基于本体的贝叶斯网络知识推理的方法。以包装产品设计过程为例,根据整个设计过程中的知识活动,建立了包装设计的设计任务、设计知识、设计人员的知识本体模型;依据本体模型中描述的概念—概念间的相互关系,建立网络拓扑结构,定性的描述节点间的关系,并根据历史的设计方案以及专家经验确定网络节点间条件概率分布。最后,根据贝叶斯理论实现知识的推理。     

产品设计中的用户隐性知识研究现状与进展

通过对国内外相关文献的研究,讨论了产品设计中用户隐性知识与显性知识的概念和关系,提出了隐性知识外显化转移的外显模型和螺旋模型,分析了口语分析、群体文化学、图解思维、感性工学和意象尺度等外显化方法、技术及其相关研究,以及用户隐性知识与设计知识的映射。最后,针对产品设计与信息技术的整合发展,提出了产品设计中用户隐性知识的研究热点和发展趋势。     

产品敏捷工业设计过程创意知识获取方法

为应对企业对产品敏捷开发的需求,在分析敏捷工业设计特征基础上,提出了多迭代产品敏捷工业设计流程,通过多次迭代逼近用户需求。结合创意过程的知识获取流程,构建了创意知识信息元,并对其进行结构化表征。通过创建创意知识匹配模板,设计了创意知识匹配算法,以控制创意过程的迭代次数。以无线移动上网终端概念设计过程的创意知识获取为例,验证了方法的有效性。     

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。     

整车概念创意实物模型数据优化方法研究

本文分析了整车造型设计流程中前期概念创意阶段所需要的实物模型特点,针对实物模型要求制作速度快、修改频繁及需要突出设计特点等需求,提出了优化数字建模方法。     

基于OWL的产品设计知识本体建模

传统的描述语言和工具不能充分、准确的对产品设计知识进行分类和描述。本体是对一个特定领域中重要概念的共享的形式化的描述。本文基于本体论的思想,从本体论的角度对企业产品设计知识进行分类和概念的抽取,利用OWL本体描述语言对产品设计知识本体进行形式化描述,通过OWL约束公理来定义本体模型,在此基础上构建出基于OWL的产品设计知识本体模型。以汽车造型设计为例,介绍了汽车产品造型设计知识本体模型的构建。     

创造性思维及计算机辅助产品创新设计研究

分析了创新思维、创新方法学的特点。根据产品设计的特点，结合信息技术和计算机技术的先进成果，建立直觉思维和逻辑思维相结合、心理学和工程技术相结合的计算机辅助创新设计模型，该模型包含了创新设计方法、产品设计知识库、基于语义搜索工具、概念设计环境和基于Internet的协同设计环境等主要模块。本研究将为工程技术领域新产品的创新开发提供相应的解决方法。     

网络协同数控机床工业设计系统中的知识获取与应用研究

提出了基于知识的网络协同数控机床工业设计系统的概念,并对其中的知识和知识主体进行了研究,提出了协同机床工业设计过程的知识应用和转化模型。借助口语分析等针对设计过程的认知试验研究方法,在一个由工业设计师和机床工程师双方合作参与的典型数控机床外观造型设计试验的基础上,对机床工程师的设计思维、设计程序和所需知识体系等进行了分析,讨论了知识的内容、来源和表现形式等问题。在此基础上初步建立了数控机床工业设计知识的获取和表达体系,研究开发了一种新的设计知识应用形式——侧面轮廓草图器表达技术,并在实际设计中初步应用。     

计算机辅助创新技术驱动的产品概念设计与详细设计集成研究

针对计算机辅助创新(Computer-aided innovation,CAI)技术提出的创新概念方案不能顺利地输出给CAD系统的问题,从分析具备产品的功能信息及结构信息的CAD装配结构模型入手,通过建立产品装配结构的信息模型图,分析并确定装配模型存在的问题和冲突,然后应用计算机辅助创新(CAI)技术驱动的知识工程(Knowledge based engineering,KBE)及语义处理技术集成的创新技术进行解决,进而驱动产品结构设计,创新性地解决装配结构中存在的问题,形成从构思创新方案产生-形成知识-驱动结构设计的有机创新过程,初步实现了概念设计与详细设计的集成。进而建立了计算机辅助创新(CAI)技术驱动的产品概念设计和详细设计的集成过程模型,通过无磨损蝶阀产品的创新案例验证了该模型的可行性。     

Assembly design system based on engineering connection

An assembly design system is an important part of computer-aided design systems, which are important tools for realizing product concept design. The traditional assembly design system does not record the connection information of production on the engineering layer; consequently, the upstream design idea cannot be fully used in the downstream design. An assembly design model based on the relationship of engineering connection is presented. In this model, all nodes are divided into two categories: The component and the connection. Moreover, the product is constructed on the basis of the connection relationship of the components. The model is an And/Or graph and has the ability to record all assembly schemes. This model records only the connection information that has engineering application value in the product design. In addition, this model can significantly reduce the number of combinations, and is very favorable for the assembly sequence planning in the downstream. The system contains a connection knowledge system that can be mapped to the connection node, and the connection knowledge obtained in practice can be returned to the knowledge system. Finally, VC++6.0 is used to develop a prototype system called Connect-based Assembly Planning (CAP). The relationship between the CAP system and the commercial assembly design system is also established.     

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。     

基于结构快速设计平台的机柜设计

结构快速设计平台以三维设计软件Pro/E和PDM数据库为基础,融入了Top-Down的设计理念.为了实现机柜的快速设计,文中对机柜设计过程中的几个关键要素进行了分析:对机柜的设计过程进行提炼形成标准的设计流程;对机柜及附件的模型数据进行整理形成专业的显性知识库;结合参数化设计实现机柜自定义变形;分析机柜的装配关系,利用骨架模型、关系和参数实现装配的自动定位;利用面板快速装联工具实现转接板的快速设计.最后结合具体实例介绍了机柜的快速设计过程.通过结构快速设计平台,降低了机柜的设计难度,提高了机柜的设计效率,避免了因设计能力差异造成的设计质量不一致.     

MODELING METHOD OF 4D INFORMATION MODEL FOR COOPERATIVE DESIGN OF MECHANICAL PRODUCTS

The continuous developing features in the design of mechanical product and based on 3D entity model is aimed at, and the extension of the 4-dimensional model with the process of designing, the knowledge described model on the level of semantic understanding and summarizing the designing process and the way of discovering knowledge from multi-information model are studied. On the basis of designing the broad sensed collaborative system, through discussion of the relationship between the implicit knowledge of the users and the designing knowledge as well as commanding all the designing links, taking advantage of the way of concluding and deducting in the concept of the designers, the synthetic knowledge unit formed in the dynamic process from the conception design to the last design is schemed out, and the knowledge discovered principle in the dynamic designing process of the mechanical products and the key technology in its implementation under the milieu of network is brought forward.     

基于知识粒度的TRIZ在创新设计中的应用

为实现发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)中概念解到特定解的,从认知心理学角度分析产品创新设计问题的解决机理,提出一种多粒度多层次的知识组织模型,将设计知识按照TRIZ原理、功能、行为-流对、科学效应、领域五种属性进行标注,每种属性又包括概念、语义和事实资源三种层次结构,构建多属性多层次的本地知识库,为设计者提供本领域知识。此外通过语义本体推理和语义扩展从专利数据库和网络资源中获取近领域、远领域知识,在创新设计问题解决过程中推送给设计者,有利于激发设计者进行联想类比,支持其从不同粒度分析和解决问题。最后建立基于多粒度知识组织的创新设计问题解决模型和系统框架,并结合III型铁路扣件的概念设计示例说明该模型的应用。     

夹具原始概念模型的创建方法研究

夹具概念设计是夹具设计自动化必不可少的一个阶段 ,是当前较少涉及的一个问题。对此 ,本文首先介绍了面向概念设计和创新的功能表面、广义定位原理和广义定位模式的概念 ,然后提出了夹具原始概念模型的概念。在其基础上 ,选择实现工件广义定位的定位模式 ,通过提取三维信息和生成相应的功能表面来创成夹具的原始概念模型。文中最后给了一个实例。该项工作是夹具结构进化设计的基础。     

工程设计KBE系统(Ⅰ):概述

计算机辅助设计软件主要集中在辅助绘图功能 ,缺乏协助工程师提高设计效率的能力。本文提出了一种新的工程设计 KBE系统概念 ,并对其关键技术 (知识系统 ,知识获取 ,产品建模和分析技术 )进行了详细的论述。 KBE系统具有以下优势 :基于 AI技术建立与应用有关的设计环境 ;集成知识获取 (即数据挖掘 )的方法 ,使系统能够动态地建立各种领域知识。通过对注塑模模架设计过程的分析 ,给出了模架设计 KBE系统的数据流图和基本框架 ,使该系统在实际应用中能够有效地提高设计效率