基于云服务的复杂产品协同设计方法

围绕复杂产品设计过程中设计者之间的分布协同以及信息、资源共享和知识重用等问题,提出了一种基于云服务的复杂产品协同设计方法.该方法以云服务中间件技术为主体,通过云服务中构建的领域本体和知识库所包含的语义来描述复杂产品设计过程中的信息、资源和知识,进而提出一种结合事件驱动服务模型和语义服务逻辑图的服务组合方法.在事件驱动下完成任务分解、服务发布等操作,利用语义服务逻辑图表达服务之间的逻辑和时序关系,接着进行服务组合并执行组合服务以完成复杂产品设计任务.以某型航空器总体设计为例验证了该方法的有效件和正确性.     

基于SWRL的制造系统知识表达与按需服务过程推理框架

为实现协同制造环境下制造系统服务过程的智能性,提出“需求—资源—服务—过程”为主线的按需制造范式,结合本体、语义推理等技术,提出制造系统基于语义网规则语言的服务过程按需推理框架;建立制造需求、资源、服务、过程的本体概念和关系模型,构建该框架的本体知识库;基于服务按需组合生成动态服务过程思想,运用IOPE模型描述语义Web服务功能语义和动态前后件服务交互特征,提取服务过程触发推理的描述逻辑规则,并通过规则到本体知识属性的映射构建语义规则;运用Protégé和Jess推理引擎实现推理的应用模型,通过推理实验证明了该方法的有效性.     

再制造服务需求动态获取方法及应用

为获取准确的再制造服务需求以实现服务组合匹配及服务过程,针对客户个体差异性及认知过程的局限性导致需求信息组织和表达混乱、客户隐性需求知识难以抽取的问题,提出一种需求动态获取策略。借鉴制造资源本体建模及本体学习的思想,提出基于本体学习的再制造服务需求自动获取方法。结合再制造及其服务领域特点,建立了再制造服务需求候选本体及其语义表达模型,并在此基础上,通过Web表格有效块划分、相似性计算、内容提取等构建客户再制造服务需求本体。通过应用实例验证了再制造服务需求获取方法的正确性和实用性。     

面向云制造服务的语义X列表知识表达与推理体系

为实现基于知识的云制造系统智能按需服务,结合X列表模型和本体、语义推理等语义Web技术,提出语义X列表模型;运用该模型分析云制造系统的本体要素概念、属性及要素之间的联系,建立包括需求任务、云资源、云服务和智能代理本体列表的面向云制造的语义X列表体系本体结构模型,提取并构建基于语义网规则语言的跨列表本体交互规则;设计面向云制造的语义X列表系统体系结构,利用接口与云制造系统的集成通信,将本体知识库、事实库与规则库封装进智能代理列表中进行按需服务组合推理;对具体的云制造任务实例建立了语义X列表模型和规则推理机制,通过推理实验验证了该体系方法的有效性和可扩展性。     

云制造环境下设计需求与服务资源的语义匹配方法

云制造环境下,为保证用户能够快速准确地检索到满足设计需求的服务资源,提出了一个基于本体的设计需求和服务资源的多层次语义匹配模型。首先,分析了云制造的需求和服务的分类,并根据分类对服务资源进行基于本体的形式化描述。在此基础上,研究了该匹配模型的三个阶段:基本信息匹配、功能属性匹配和服务质量匹配,并给出了每个阶段的相似度算法,定量描述设计需求和服务资源的匹配程度,实现平台针对设计需求的智能匹配。最后,通过实例验证了该方法的有效性和可行性。     

复杂产品设计知识的语义自动标注方法

针对复杂产品设计知识手工语义标注耗时长、准确率低、不能完整表达知识语义信息等问题,提出一种以语义空间为标注结果的知识语义自动标注方法。结合复杂产品设计领域知识的特点,提出领域本体的构建流程和多维度本体构建框架。在此基础上提出自动语义标注的实现流程,对知识预处理和本体解析、语义匹配以及语义空间生成和标注结果存储转换进行了深入研究。通过在某军用车辆知识管理系统中进行的试验证明,该方法不但能够提高设计知识语义标注的效率,而且可以充分准确地表达知识语义的内涵,提高语义检索的效率。     

面向产品信息协作的本体映射方法

为了在产品全生命周期管理过程中提供知识的表达,实现跨部门的产品语义信息沟通,从产品信息的本体表达出发,讨论了制造过程中面向语义信息协作的本体映射方法,定义了查找本体映射关系的相似性规则,并采用决策树模型优化本体映射过程。半自动本体映射方法能够减少用户参与的工作量,实现跨部门的信息协作。最后,通过某钢铁厂用户检索产品设计信息的实例,验证了基于本体映射的产品信息协作的研究。     

云制造服务平台供需智能匹配的研究与实现

为提高中小企业云制造服务平台搜索引擎的实用性,在保证其搜索智能度和搜索精度的同时,基于云制造服务模式和思想,开发了一个面向中小企业云制造服务平台的供需智能匹配引擎。采用关键字语义智能搜索,使用制造服务资源本体库,根据需求本体构建形式化的需求匹配模式,进行了制造服务资源的智能匹配算法。在汽车/摩托车配件行业进行了验证性应用,通过"骨架法"构建汽车/摩托车配件本体库,完成了该服务资源本体语义推理,实现了云搜索的有效、快捷智能匹配。     

基于本体语义块相似匹配的设计知识更新

针对基于知识的计算机辅助创新设计系统可持续应用中的设计知识知识更新问题,从综合利用本体概念自身的语义和概念间的层次结构角度出发,研究基于本体语义块相似性匹配的设计知识更新方法。通过Jena提供的jena.ontology包中的接口函数提取本体元素。综合采用基于元素级本体匹配、基于结构级本体匹配结果,获得本体元素中的匹配概念对和待匹配概念对。提出建立概念语义块的规则。采用编辑距离法计算概念语义块单词序列中对应单词的相似度,加权求和得概念语义相似度,判定概念语义块的匹配关系,通过Jena提供的jena.ontology包中接口类、属性及实例的添加和删除函数实现设计知识更新。公司甲和公司乙产品设计知识更新应用实例验证了基于本体语义块相似匹配的设计知识更新方法的正确性和有效性,以概念语义块内语义邻居的相似性增强了相似性较强的匹配,对相似性较差的匹配则不作改变,增强了概念对匹配的可区分度。     

面向对等网络知识集成网络的检索方法

在面向对等网络知识集成网络的检索过程中,为了实现知识获取效率和语义一致性之间的均衡,提出一种融合分类检索、语义路由和加载推理的检索机制.该机制根据网络拓扑结构的特点定义面向不同范围的检索分类,将检索范围进行适度控制;基于语义匹配得到满足检索需求的知识节点路由列表,对节点加载范围进行选择性限定,以获得更高的检索效率和更合理的检索结果集;建立加载推理机制,在上下文语义模型的支持下,支持复杂检索语义的明确表达.该方法充分利用集成网络的拓扑结构特点和知识集成网络的语义推理特性,在降低搜索时间和空间消耗的基础上,提升了多节点检索结果的语义一致性和语义推理能力.     

本体驱动的机械设备诊断维护知识建模

为了提高机械故障诊断的准确性与可靠性,引入了诊断维护知识的语义表示方法。通过对设备结构信息、维护经验知识以及诊断行为过程进行建模,建立了本体驱动的故障诊断推理模型。提出了设备运行状态与故障征兆之间的本体映射算法,并根据征兆空间到故障案例空间的映射关系进行实例匹配,完成了静态维护知识与动态诊断过程的统一,从而实现自动化、智能化的故障诊断与维护决策。将所建立的本体驱动的故障诊断推理模型应用于某转子故障诊断,得到了准确、实时的诊断结果。     

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.     

基于第三方云平台的服务价值链多链知识图谱构建

基于第三方云平台业务数据资源,面向服务价值链多链知识共享和重用的需求,提出服务价值链多链知识图谱构建框架和方法.从服务业务、服务资源和产品等维度出发,构建了服务价值链多链知识体系,设计了服务价值链多链知识图谱构建框架;研究了服务价值链多链知识图谱模型,提出基于二阶段的知识图谱模型构建方法用于求解服务价值链多链知识图谱模...     

云制造资源虚拟化描述模型及集成化智能服务模式研究

针对云制造资源服务模型及其特点,形式化定义了云制造资源及其粒度模型。通过构建制造资源的分布式语义描述模型,屏蔽了各类制造资源粒子在底层数据结构方面的差异,在信息表示的更高层次上实现了制造资源粒子的虚拟化描述。通过构建云制造资源本体对散布在各类网络环境中的制造资源在逻辑上进行统一管理、语义查询和智能推理。同时构建了云制造资源的集成化智能服务模型,使制造企业联盟在资源查询、资源匹配、资源利用以及资源协同等方面更加高效和便捷。     

基于本体的产品服务知识表示方法研究

为解决产品服务活动中知识难以被发现和重用的问题,对产品服务过程所涉及的知识进行了分析,提出了基于本体的知识表示方法, 该方法可实现本体的定义与建模,以及本体内各概念相似度的评定。通过对领域本体的构建, 实现了服务过程所涉及知识的逻辑结构与具体内容的全面语义描述和后台并联。构建了基于本体的产品服务知识管理系统,该系统能实现产品服务活动案例所涉及知识的获取和重用,满足知识源于服务 活动,又重用于服务活动的循环。最后以某航空发动机非计划维修服务为例,验证了该知识表示方法的有效性。     

基于本体的模具设计知识表达、检索与推理

为了满足模具企业对于知识管理的需求,针对模具设计知识表达的特点,利用本体的概念化理论,提出了一种基于本体论的模具工程设计知识特征表达模式,对模具设计知识进行建模。进而利用语义网络的描述能力对知识特征进行形式化描述,并提出基于特征相似度的知识检索算法和推理算法。最后通过一个模具设计知识管理系统的例子讲述了此方法的应用。     

几何增强的装配工艺本体建模

包含产品几何与非几何信息的产品装配要求是装配工艺设计的主要依据,对装配工艺设计决策结果具有决定性的影响。在装配工艺模型中描述产品的几何相关信息能够更好地表达如装配顺序,装配路径等内容,同时可以更好地辅助装配工艺决策,提高决策的自动化水平。提出一种几何增强的装配工艺本体模型,利用语义本体技术,建立产品几何信息在装配工艺中的描述方法,数据结构与关系描述。并以该模型为基础,建立基于几何增强装配工艺本体的装配工艺决策框架。该框架分为两部分：一是采用几何增强的装配工艺本体模型描述产品几何信息和装配工艺信息的数据结构和相互关系;二是为了让几何信息与装配工艺信息之间存在的丰富的隐含关系显性化,对语义本体推理机制进行增强,提出推理单元的概念,使决策框架具有从产品几何信息中推理装配工艺相关信息的能力,有效地支持装配工艺决策。以针对某传动器产品装配顺序决策的过程,验证所提出的几何增强装配工艺本体模型与框架的有效性。     

基于本体的转子故障知识建模研究

针对目前转子故障诊断知识表示对领域中的术语、问题及其相互关系的描述通用性不强,对复杂故障概念及其之间关系的推理能力和灵活性不足等问题,提出了转子故障知识体系模型和基于本体的转子故障知识表示模型。构建了包含转子故障类型、振动特征、敏感参数、故障原因,以及治理措施的转子故障知识本体。采用基于属性和准则的方法,结合上下文语义环境,实现了转子故障知识本体的进化。通过设计类间关系的继承算法和类间的相离关系算法,验证了转子故障本体知识的一致性。     

基于粗糙集的机械产品绿色设计知识更新

为适时地对机械产品绿色设计知识进行新旧更替以满足现代产品设计的绿色需求,基于本体思想对机械产品绿色设计知识进行表达,通过粗糙集构建机械产品绿色设计知识决策表,提取机械产品绿色设计知识规则,形成机械产品绿色设计规则集;结合设计人员的知识需求,通过绿色设计知识规则匹配,实现机械产品绿色设计过程中知识的更新换代。最后以活塞的绿色设计知识更新过程的研究为例,验证了该方法的有效性。     

基于特征和知识的车身点焊智能CAPP方法研究

建立了车身零部件面向装配的特征模型,提出了装配过程中“特征演化”的概念,以简化零部件特征的定义;研究了点焊工艺知识结构,包括知识的总体结构、工艺事实和工艺条件表达,并面向知识匹配过程对知识结构进行了优化;分析了基于零部件特征和工艺知识的推理技术,包括规则匹配的算法、冲突消解的策略和产生式推理方法,采用线性模型和神经网络模型对工艺方法与工艺条件之间的映射关系进行了模拟。模拟结果表明,采用提出的方法能取得与实际相符的效果。