基于设计情境的制造知识主动推荐方法

产品设计是知识密集型活动,需要大量知识支持。目前,设计人员主要通过查询或询问等方式获取知识,存在查询效率低,查询结果冗余度高的问题。情境感知技术利用多种类型的传感设备实时感知情境信息,支持基于情境的主动式信息推荐。为此,基于情境感知技术,提出一种基于设计情境的制造知识主动推荐方法。在识别设计情境要素及属性的基础上,构建设计情境要素交互模型,以便获取设计情境信息。根据设计情境信息,确定设计人员当前所从事的设计活动类别,及对应的制造知识类别和制造知识项,缩小所需要的制造知识范围。进而通过当前情境模型、历史情境模型、陈述熟悉度模型、协同过滤模型等多个模型综合判定设计人员当前需要的制造知识并实现推送。最后,将方法应用于某型号飞机垂尾翼助减轻孔设计,说明该方法的可行性。     

基于语义特征项列表的工艺知识推送技术研究

针对工艺人员在机械产品制造工艺设计过程中通过现有信息检索方式难以准确得到相关知识的问题,分析现有机械产品设计制造相关知识推送研究的优点与不足,将个性化推送技术及基于领域本体的语义检索技术融入知识推送过程中,提出了基于语义特征项列表的工艺知识推送方法,实现了在工艺知识推送过程中对工艺知识的个性化语义检索,提高了工艺人员在工艺设计过程中获取相关知识的效率。首先,提出了主要包含知识需求个性化扩展、知识检索匹配及预推送知识个性化过滤的工艺知识推送模式;其次,构建了满足工艺知识推送需求的工艺知识、工艺人员、工艺设计任务及工艺知识应用案例模型,详细介绍了语义特征项列表的生成过程;然后,设计了以语义特征项列表为核心的工艺知识推送相关算法;最后,通过实例验证了相关算法的有效性,并面向某机械产品制造企业的实际应用需求开发了支持推送的机械产品制造工艺知识管理系统。     

基于粗糙集的设计人员知识需求模型及知识推送研究

针对企业知识库中知识推送精确度低的问题,研究基于粗糙集的产品设计知识推送。在对产品设计过程中的知识活动进行分析的基础上,确定设计任务和设计知识的数据结构;利用粗糙集理论从设计人员知识使用日志中计算出设计人员知识需求重要度,构建设计人员知识需求模型;将设计知识、设计任务和设计人员知识需求模型进行匹配,实现产品设计知识的精确推送。以飞机垂尾设计为应用对象,验证了方法可行性。     

基于设计情境与脑机反馈融合的产品设计知识需求感知技术

针对产品设计知识主动推送过程中设计人员的知识需求难以自动获取的问题,提出了一种基于设计情境与脑机反馈融合的产品设计知识需求感知方法。设计情境与脑机反馈融合构建知识需求感知框架,由动态变化的设计活动信息驱动生成设计情境实例序列,基于脑机反馈构建设计知识需求域。根据设计任务分解与产品结构的映射关系建立知识需求锚点,以设计情景激活知识需求锚点的方式动态关联当前设计内容,采用加权贝叶斯方法实现设计知识需求类型识别,并在数控机床数字化设计中对提出的需求感知方法进行了应用验证。     

面向协同的机械产品设计知识与业务集成研究

企业为了以最快速度、最低成本提供质量最优的产品来快速响应市场,从而在市场取得有利竞争,这使得企业的机械产品设计活动越来越趋向基于知识资源的协同设计,由于企业内部及其产业链上存在着大量知识,它们以不同的表现形式和组织方式分布在不同的知识系统中,形成了大量“知识孤岛”.对这些知识实施有效集成,提高知识共享和重用效率,加快创新速度,是企业急需解决的问题.针对制造企业中的机械产品设计人员在产品设计业务过程中难以准确获取所需知识的问题,通过分析产品设计人员知识需求的特点以及处理过程,提出了面向协同的机械产品设计知识与业务集成模型.以此为基础,以汽车企业零部件设计知识与业务集成为例,通过实例的应用验证了模型及方法的可行性.     

基于本体和粗糙集的产品设计知识推送技术

针对产品设计过程中因产品设计知识数量过多、位置分散而导致的知识推送精度不高、利用效率低下的问题,提出基于本体和粗糙集的设计知识推送方法.分析了产品设计过程中的知识活动,建立了产品设计任务和设计知识的本体模型;在本体模型的基础上,利用粗糙集和信息技术从知识使用日志中抽取了知识推送规则;结合设计人员的知识需求,依据知识推送规则实现了产品设计知识的精确推送.以某汽车制造企业为背景,通过应用案例验证了该方法的可行性和有效性.     

面向知识推送的设计情境建模及推理

产品设计领域的知识推送致力于在正确的时机将正确的知识推送给正确的设计人员,当下存在的推送时机不准确、推送内容质量较低且存在滞后性等问题大多是由于对设计情境的刻画不够准确。借鉴情境感知原理,提出一种全面识别设计情境并进行建模和推理的方法。采用分类方法抽取设计情境要素,利用本体构建设计情境模型,进而基于本体模型全面感知获得低层设计情境数据,并对其过滤、融合,以此触发设计情境推理规则,得到高级设计情境信息。最后,以某型号飞机垂尾的设计过程为对象进行演示,验证了模型及方法的可行性及有效性,可为准确、适时、高效的设计知识推送提供支持。     

一种支持机械产品设计的制造知识组织与供给系统

产品设计阶段考虑产品的可制造性需要大量制造知识的支持,针对目前设计人员依靠对人的咨询获取制造知识的难度增加,开展了支持设计的制造知识系统的研究.分析了机械产品设计各阶段对制造知识的需求,建立了支持设计决策的制造知识组织与供给模型,并分析了获取制造知识的主要途径.设计并实现了支持设计的制造知识原型系统,并开展了初步应用分析.研究将对减少设计人员对制造人员和领域专家经验的依赖,缩短查找制造知识时间,提高设计效率提供有效支持.     

面向协同的产品设计知识推送研究

知识推送是提高产品协同设计中知识获取效率的重要方式。通过分析现有设计知识推送研究的不足,运用知识模块集来描述设计过程知识需求模型,提出设计过程知识需求模型的更新方法,设计了一种面向协同的产品设计知识推送模型,其推送思路是:当设计人员接受设计任务时,对设计过程知识需求模型中的知识模块集进行基于概念语义扩展的设计知识检索,然后根据设计人员的知识水平过滤预推送的知识,最终将知识推送给设计人员,从而达到在产品设计过程中主动地为设计人员提供个性化知识服务的目的。     

基于仿生原理的网络化制造资源模型定义和应用研究

应用神经元仿生学原理，构建多层结构的制造资源组织模型。通过细胞、逻辑神经和知识网络实现对制造资源信息、面向功能的制造资源组织逻辑和面向制造应用的制造资源应用知识的描述。为制造资源的应用、制造资源检索和用户需求求解以及异地制造资源信息集成提供支持。基于XML定义了制造资源标注语言MRML，研究了基于制造资源模型和制MRML的制造资源应用的相关技术，在上述研究的基础上，实现了制造资源信息的集成、信息挖掘、资源重构、数据重用等制造资源应用。     

基于变权分层激活扩散模型的产品设计知识动态推送技术

为了实现精确、动态的产品设计知识推送,提出了基于变权分层激活扩散模型的设计知识动态推送技术。分析了产品设计知识推送系统架构,建立了面向产品设计知识推送的变权分层激活扩散模型。以集聚关联分析方法获得设计知识节点的关联关系,通过层次激活扩散过程获得设计知识推送结果。结合设计人员反馈行为的分析,提出了设计知识单源与多源动态推送方法。通过在数控机床设计资源共享平台上建立的原型系统对提出的方法进行了说明与验证。     

支持产品设计过程的制造知识IDEF0模型

为了减少在产品设计过程中因缺少时制造知识的关注而导致的设计失误,研究了制造知识对产品设计过程的支持.首先分析了产品的设计过程及制造知识的内容.根据产品设计各个阶段的任务,分析了支持设计决策的制造知识需求.最后基于IDEF0的图形化过程建模方法,对产品设计过程及制造知识的支持机制建立模型,为支持设计决策提供了途径和方法.     

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。     

基于模型定义的产品设计系统的开发与实现

针对基于模型定义的数字化设计需求,结合我所产品的设计、制造现状,提出并搭建了MBD设计系统的总体框架。以Siemens NX为基础设计平台,利用NX Open二次开发工具集,结合数据库和网络技术,选用VC++编程语言对其进行集成开发,实现基于模型定义的产品设计系统功能的开发与定制。在简要介绍相关二次开发技术的基础上,着重研究探讨了设计辅助工具集、材料库和模型检查工具等功能的开发与实现,以点带面地论述了整个产品设计系统的实现思路和方法。产品设计系统的成功搭建及应用,大大加速了我所在数字化设计、智能化制造领域前进的步伐。     

基于知识的参数化智能设计技术研究

结合KBE技术的发展以及在机械设计中的应用,提出了一种面向产品设计流程的智能化设计方法.结合基于实例推理的设计技术和基于知识的参数化设计技术的优势,将知识融入设计流程,在总体设计、详细设计等产品设计全过程实现智能化快速设计.     

机械产品设计重用策略研究

设计重用是指将过去的设计及设计知识应用到当前的设计活动。产品设计的本质特征及市场竞争环境决定了设计重用的意义。设计重用可有效缩短设计周期,提高设计质量,从而实现快速响应设计与制造。研究了机械产品设计重用的策略,给出了机械产品设计重用层次与设计重用空间的概念,总结概括出设计重用的使能技术,即CAD技术、AI技术和Web技术,并提出了基于这些使能技术的机械产品设计重用框架、模型和策略,对机械产品设计重用的进一步研究与应用具有理论指导意义。     

面向设计流程的全三维产品KBE设计技术研究

提高产品设计制造过程的效率和智能程度一直是工程技术人员追求的目标,全三维环境下的产品设计对这一目标提出了更高的要求。本文通过产品设计过程建模,设计过程知识驱动以及智能资源及资源库的描述,构建全三维产品KBE设计服务平台,实现从设计过程到设计数据、设计模型的全三维产品KBE设计。     

基于病毒吸附机制的制造知识与设计需求匹配研究

为提高设计人员在设计过程中获取所需制造知识的效率,提出将病毒吸附原理映射至制造知识与设计需求匹配过程中。建立了制造知识的仿病毒模型和设计需求的仿宿主细胞模型,并将基于向量空间模型的TF-IDF算法应用于知识匹配过程,通过应用实例,输出达到匹配阈值的知识供设计人员使用,验证了所提模型及算法的有效性。     

基于负反馈的云设计资源调度机制与算法

为了在海量设计资源中快速高效地将合适的设计资源推送给所需的设计人员,以缩短产品研发周期,提出面向产品设计的云设计资源建模方法,在云设计资源响应能力模型和设计人员需求与偏好模型的基础上,构建了基于负反馈的云设计资源调度机制,通过对该调度机制的求解实现了云设计资源响应能力与设计人员需求的相似度匹配,并将匹配度较高的云设计资源节点反馈给设计人员,提高了资源利用率。仿真及结果分析表明,该调度机制与算法能够最大限度地满足设计人员的需求,提高设计资源的利用率。