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，并阐述具体的实现技术和方法。     

基于知识工程的概念创新设计

目前，先进制造与自动化技术领域研究的热点问题之一是产品创新设计技术的研究。实现创新的关键阶段是设计早期的概念设计阶段，它既是产品设计的首要步骤，也是最富有创新的步骤。本文在分析产品开发过程的基础上，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。     

面向CAPP的多级知识获取策略

通过分析工艺规程设计特点和ＣＡＰＰ专家系统中分层知识库结构模型,提出了基于元知识控制的多级知识获取策略,并阐明各模块的功能及特点,进而建立智能化交互式工艺知识获取系统,并详细讨论加工链表设计子知识库的建立过程。     

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。     

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。     

面向产品创新设计的知识库研究

产品创新设计是一个知识密集型活动.知识库为设计人员提供丰富的知识,从而激发设计人员的创造性思维.知识库的组织结构是构建知识库的关键.文中研究了面向产品创新设计的知识库构建模型,提出了一个基于3层组织结构--概念词典、基本知识和专题知识的知识库系统.从而将各类繁杂的设计知识有机地联系起来,形成一个知识网络,为产品创新设计提供丰富设计知识.最后通过无电池LED手电的设计验证了其有效性.     

面向产品创新的深度技术知识的获取与组织

真正具有强解的产品，创新需要深度知识。基于此观点，论证得出专利是深度技术知识的主要资源。所有专利按5个等级重新组织，其研究的主要结果是各种启发式原理和技术效应。启发式原理库应该按照2个参数构成的技术冲突对寻找相应的解决原理来构建，效应库应按照功能一效应的结构形式组织与管理，能给设计师提供解决工程问题的多种途径，产品的创新性强．     

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。     

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。     

基于知识的缝纫机概念创新设计系统研究

介绍了缝纫机概念创新设计系统的组成框架,通过系统集成技术实现知识库的管理,利用UG/NX的二次开发模块和Oracle数据库开发了工业缝纫机慨念创新设计的原理系统.     

基于产品基因的概念结构生长型设计研究

在产品概念设计过程中,通过与生物个体生长过程的类比,将产品比作生物个体,将零件看作细胞,提出了产品基因概念、特征。又从产品概念结构生长型设计中,提出了产品基因的表示方法和技术支持,并建立了基于产品基因组的概念结构生长型设计过程模型。最后利用软件系统实现了对虎钳夹具的设计。     

基于QFD的产品概念设计系统的研究

讨论了在概念设计中进行质量控制的方法，提出将QFD方法与传统的功能分解方法相结合，以提高概念设计质量。在此前提下，还讨论了应用该方法建立计算机辅助概念设计系统的实现技术及应用过程中的几项关键技术，并以叶片加工机床的设计作为实例，验证整个功能分解过程。     

面向产品概念设计的设计工具选择与应用

本文分析了产品概念设计的特点与重要性,指出合理的选择设计工具对于提高产品开发的效率与质量至关重要。介绍了面向方案创新的CAI设计软件Pro／Innovator与支持三维建模与设计验证的CAD设计软件Solid Works,并通过一工程实例说明两种设计工具的使用很好的支持了产品概念设计过程。     

产品概念设计的应用研究

主要针对机械产品开发中概念设计及产品设计关系方案进行分析和研究。为了解决产品开发中存在的问题,对机械产品开发与概念设计有关问题进行探讨,得出产品设计关系方案及产品设计关系模型,通过该模型以实现零部件的并行设计、辅助创新设计及产品开发过程中设计人员调用已有实例进行创新开发方案的制定等问题。     

并行化产品设计中概念设计的产品信息管理技术研究

概念设计是产品设计过程中的一个重要环节 ,为了实现并行化产品设计 ,有必要将概念设计阶段的产品信息管理纳入到基于产品数据管理系统的并行化产品设计环境中。本文首先分析了对概念设计产品信息进行管理的意义及现有的商品化 PDM系统对其支持能力的不足之处 ,探讨了以产品结构树为中心的产品信息管理方式 ,并提出了采用这种管理方式对概念设计阶段产品信息进行管理所需要解决的一些关键问题及其解决方法 ,初步构造了一个可行的并行化概念设计的产品信息管理模式。     

产品概念设计重用研究

在对设计重用的基本理论进行研究的基础上 ,建立了能够记录概念设计历史的基于功能 -行为 -结构框架的概念设计信息模型 ,实现了功能、行为和结构的形式化表示 ,并通过与 PDM模型集成 ,建立了多粒度层次的概念设计重用框架 ,使 PDM系统成为概念设计重用的系统平台 ,同时还研究了概念设计重用信息的检索方法。     

知识在未来产品开发系统中的作用

分析了日益影响产品开发且与知识表达、知识获取以及知识重获有关的几个方面，有选择地讨论了这几个方面近年来的发展，对一些研究领域出现的快速扩展的各类技术提出了一些观点，讨论了这些技术需克服的难点，将使这些技术应用于企业，以支持未来产品开发的软件工具。     

面向知识的空间机构创新设计过程模型

为了满足空间机构在概念设计阶段越来越高的设计要求,需要对其进行创新设计,提出了一种面向知识的空间机构创新设计过程模型。针对空间机构设计过程中所需知识离散性、模糊性的特点进行了研究,构建了本体库系统模型,在此基础上分析了在机构设计阶段知识的组织、应用过程,提出了知识和创新方法策略的运行机制,并搭建了知识层、方法层和设计过程之间的逻辑结构。最后,以一发明专利实例验证了该模型可引导设计人员应用创新设计方法及多学科知识完成空间机构的创新设计。     

产品创新概念设计集成过程模型应用研究

通过集成不同的设计方法,如发明问题冲突解决理论、约束理论(Theory of constraints, TOC)、未预见发现(Unexpected discovery, UXD)、类比设计(Analogy-based design, ABD)等,建立一种产品创新概念设计集成过程模型,并分析产品需求。利用约束设计理论与发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)方法相结合来发现、确定并解决产品冲突;再利用类比设计将获得的UXD结果作用于驱动跨领域知识创新构想产生,进而确定领域内的产品冲突,获得了系统原理解或产品创新方案。以水力旋流器为例对该集成过程模型进行应用研究,提高了产品创新设计效率。