产品设计知识重用研究

产品设计是一个知识积累－重用的循环上升过程，而产品设计知识的管理、利用仍然处于杂乱的状态。针对不同的设计知识形式，采用面向对象技术将知识对象封装成不同的知识单元，综合利用不同的知识表示方法来描述知识单元，从而建立集成于设计对象的产品设计的多类型、多层次知识表达模型，提出了产品设计知识重用概念模型。     

基于公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的产品设计

基于公理化设计与设计结构矩阵具有互补性这一特点,提出了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的设计思想.讨论了如何通过公理化设计矩阵与设计结构矩阵的同步演化来实现产品创新设计中的发散与收敛思维, 即通过公理化设计矩阵进行功能需求的发散性求解,基于设计结构矩阵进行收敛行评价.最后通过轧纸机构设计实例,具体阐述了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化过程.     

面向重用的产品设计过程知识建模与检索

针对传统的产品设计过程知识模型与知识检索方法在提高产品设计过程知识重用性上的不足,提出了多层次多粒度的知识模型以及基于语义的智能检索算法。首先通过分析产品设计过程知识重用的需求,将产品设计过程知识分为项目管理知识、领域知识、产品设计对象知识三类,并建立对应的多层次知识模型。然后在运用本体技术建立产品设计过程知识本体库的基础上,提出了一种基于语义的智能检索算法。最后给出了产品设计过程知识重用模型,并以柴油发动机方案设计为例,证明了该模型的有效性。     

可重用信息系统框架设计

软件重用是软件界追求的目标，人们正努力实现基于框架、体系结构和需求的重用，但具体实现技术还不够成熟。框架是可重用的特定领域应用软件的半成品，在框架上定制可以建立具体的应用系统。一个好的框架可大大节省开发时间，降低开发成本。简要介绍了软件重用和框架，提出了一个用于信息系统领域的框架设计，并给出了该框架的体系结构和开发模型。     

支持异地协同产品设计的知识服务模型

提出基于XML元语言，以统一的信息化格式描述设计知识，使用Java技术构建了支持多专家协同设计的基本框架，将各类设计服务封装为Web服务的形式，实现了一种Web使能的知识服务模型(Web-KSS)，并应用该模型实现了支持成套电器产品设计的知识服务系统。     

智能CAD中的产品设计知识研究

如何表达产品设计知识是智能CAD系统开发中的一个关键技术，本文从智能CAD使用者－产品设计人员和智能CAD的开发者－软件开发人员的角度，对产品设计知识的结构进行了研究，提出了一个合乎设计人员思维习惯和便于软件开发实现的和识体系结构，并以CBR技术为设计知识推理使用方法，智能CAD实现了对产品设计过程的多个设计阶段的智能支持。     

产品设计多维知识表示及服务系统设计

知识是企业产品设计创新的重要资源,为了获取并重用企业中的知识,辅助设计人员进行新产品的设计开发和知识共享,利用多维度知识分类体系来集成和共享产品设计中的知识。通过调研的方式确定各个需求主体对知识的认知与需求,并分别从知识源、知识对象和知识形式三个维度构建产品设计知识多维属性体系,作为知识导航的重要创新。采用语义标注的方法对非结构化的知识资源进行统一表示,并引入注意力机制进行相似度计算,用以实施知识资源配置,解决信息超载问题。设计开发基于多维度知识表示的知识服务原型系统,以减速箱的设计为例介绍知识服务系统的应用框架。     

面向知识重用和智能创新的交互界面进化设计研究

为了让交互界面脱离依赖设计师个人经验和主观认知的传统设计方式,将设计知识加以重用,并为人工设计提供自动智能的创新启发.基于交互产品中常见的交互界面构建重用知识规则和边界,构建了交互界面进化基因模型,并利用遗传算法,通过构建针对交互界面编码的遗传算子、重用知识约束规则库和交互式评价等进化模块,形成了面向知识重用和自动化智...     

公理化设计支持的概念设计产品模型

通过将行为域引入公理化设计作为功能域和载体域之间的转换桥梁，提出一种概念设计产品模型－－域结构模板；并基于数理逻辑的方法建立域结构模板的数学模型，以便于计算机的表达和操作；以高速平缝机为例，对域结构模板以及基于域结构模板的概念设计方案生成进行了说明。     

基于知识融合技术的产品设计知识模型研究*

为解决机械产品设计中知识融合的问题,建立了一种基于本体的产品设计知识模型。基于此,提出了一种基于模糊证据理论的融合推理方法,这种方法将模糊集引入证据识别空间中,利用证据合成与决策规则得出知识融合的结果,这种方法弥补了本体建模时的不足并解决了不确定性知识的推理。最后,将该知识模型应用于制造行业产品设计中,帮助制造企业缩短产品设计周期和提高开发质量,同时也有利于产品设计知识的共享和重用。     

数据驱动的产品概念设计知识服务模型构建

为了满足消费者的个性化需求,提高产品概念创新设计阶段的设计效率和水平,同时提升设计阶段的创新能力,构建了数据驱动的产品概念设计创新知识服务模型。该模型基于产品的评论数据和专利数据等,运用文本挖掘和聚类分析等技术,向产品的设计者提供相应的知识服务,进而对设计过程提供相应的辅助支撑。最后,用实例验证了该模型的有效性。     

基于超图网络的产品设计知识智能推荐方法研究

面向产品设计的知识管理系统中,为了提高知识库中海量设计知识推荐的效率和效果,从产品结构知识、过程知识以及知识标识三个维度构建了设计知识文档超图网络,利用hyper2vec技术建立了知识表示模型,生成了知识特征向量库。采用用户行为信息,提出了基于超边序列的Markov知识推荐模型,预测候选知识文档。通过知识特征向量相似度扩充候选集,建立个性化用户兴趣模型对候选推荐集进行过滤和排序。在冷镦机专利的知识服务系统中进行应用验证,实验表明该推荐方法在推荐准确度和多样性方面有着良好的效果,验证了其可行性和有效性。     

基于公理设计理论的微机械石英陀螺的研究

运用公理设计的理论分析了振动陀螺的原理,提出了振动陀螺的公理设计模型,并用这种模型对微机械石英陀螺的振动敏感元件—石英音叉片进行了解耦分析。运用灵敏度的有限元分析方法对石英音叉片的解耦设计的优劣进行了评价,为后续的设计提供有益的参考。     

基于本体的产品设计知识表示方法

针对产品设计知识的多样性、动态化和相关性等特点,提出了一种基于本体的产品设计知识表示方法。建立了以客体、概念集、属性集、命题集和函数集为核心的知识单元,并设计了五者之间的联系,在此基础上引入了输入输出模块,以增强产品设计知识表示的全面性和灵活性。最后以圆柱形螺旋弹簧设计为例,验证了所提方法的有效性。     

基于拓扑图形的服务知识重用策略研究

为解决服务配置组合过程中服务知识的重用问题,建立服务知识重用策略及其表示方法.采用了形式化定义的方法对孤立服务知识进行建模,析取常见的服务知识重用模式与策略,提出利用拓扑模型的方式对服务知识的重用策略进行描述,构建基本的服务重用拓扑模型结构.实验分析结果表明,该方法使复杂的服务知识组件关系变得清晰、完整,解决以往的建模方法中信息描述不完全的问题.     

一种基于模糊聚类和粗糙集的产品族设计知识约简方法*

针对产品族设计中产品族共性与产品个性化之间相互冲突的问题,提出了一种基于模糊聚类和粗糙集的产品族设计知识约简方法。通过模糊聚类对设计参数进行离散化和分类,以粗糙集进行知识约简区分出产品族设计参数和个性化产品设计参数,实现产品族综合性能损失最小。通过对通用电机产品族的实例分析,并经与PPCEM方法比较,验证了该方法的高效性和可行性。     

Causal design knowledge: Alternative representation method for product development knowledge management

This paper presents a mathematical comparison of procedural knowledge and causal knowledge, and discusses the potential roles and feasibility of causal knowledge across product development knowledge management. Since reuse of knowledge is so important in product development, various knowledge management approaches have been introduced. Most of the product design knowledge is represented by procedural knowledge, which unfortunately requires cumbersome processes to define, and is typically inadequate for representing the kind of knowledge generated during the product development process. A causal knowledge representation, however, can help us to overcome this limitation and is an alternative formalism for representing product design knowledge. In this paper we compare the procedural and causal knowledge representations. We present the mathematical definitions of two knowledge paradigms, then mathematically describe the relationship between the two. Both knowledge paradigms are then compared based on the perspective of knowledge expression, decision alternative representation, reasoning capability, and knowledge cultivation. This paper concludes that causal knowledge representation is superior to procedural knowledge representation based on the four perspectives. Finally, the knowledge systems are modeled using Systems Modeling Language (SysML), and we present a case study that demonstrates the causal knowledge features using a realistic example from industry.     

A knowledge sorting process for a product design expert system

Knowledge sorting is one way to organize the knowledge acquired from the domain expert(s) and various sources. Well-organized knowledge representation will make rule extraction much easier. This paper describes a knowledge sorting process that was developed to facilitate the rule extraction for a product design expert system. The process capitalizes on the relationships between design attributes and factors, dependent and independent variables, and consists of three stages: identification of knowledge sources, generation of taxonomic trees, and organization of acquired knowledge. An example applies the sorting process to the development of an expert system for the design of wood head golf clubs.