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。     

面向汽车配件创新设计的知识管理系统

针对某企业集团的汽车配件创新设计需求，选择了面向知识集成的知识管理系统．提出了某企业集团的汽车配件创新设计系统的框架，分析了知识管理系统的作用；介绍了面向汽车配件创新设计的知识管理系统的设计思想、主要过程、主要特点和系统原型等。     

面向设计情境的知识获取与演化

为有效转化动态设计情境信息,提出了基于设计知识元级模型的获取方法。定义了设计情境,明确言语、采访、方案及活动4类底层设计情境信息来源。通过构建过程知识、对象知识及设计原理3类知识元级模型,形成信息转化目标原型。经过案例选择、情境信息收集、设计状态划分、设计知识建立及已获取知识评价等步骤,将情境信息转化为设计知识,满足设计创新与重用的需求。最后,应用知识获取系统,以提取移动存储设备概念设计情境的各类知识为例,验证该方法的有效性。     

基于案例的产品设计知识管理系统

为了有效的对设计知识进行组织和管理,直观的展现设计过程中各个阶段的设计知识,本文构建了基于案例的产品设计知识管理系统。文中首先根据产品设计知识的内容和特点,从知识管理的角度,明确了原始设计信息、设计知识与设计方案的循环流程。接着分析了案例在设计过程中的作用并采用结构化分类方法对案例的各项属性进行了细致分类。在此基础上,在Wamp环境下,采用PHP编程语言、MySQL数据库等手段构建了基于案例的产品设计知识管理系统。最后,以MP3产品设计为例验证了系统的可行性和实用性。     

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。     

面向设计知识重用的产品外观分类

为了设计知识重用,提出一种通过分类、索引获取产品外观设计知识的方法.根据产品外观在传播系统中的性质,建立对象和实现性两类产品外观设计知识基本类型.基于分类学原理,根据用户认知过程和设计师造型过程,对产品外观知识的基本类型进行分解,形成可以细致描述和规范案例的外观知识框架.知识框架包括功能、形式、使用方式、文化时尚、设计过程、创新方法、形式方法和制造工艺8种类型,可以应用于建立产品外观案例库,分解产品外观.在造型过程中,设计师搜索图像信息阶段和发展形态阶段,案例库对灵活重用设计知识有着促进作用.最后,对设计师使用外观案例库进行手机设计的情况进行观察,统计使用情况和方案设计质量的关系,调查结果反映该方法存在应用价值.     

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。     

面向产品设计任务的可配置知识组件技术

针对产品设计过程中已积累的知识不能快速服务产品设计过程的问题,引入知识组件技术并采用基于文件的过程集成方法来封装知识组件,研究了知识组件的运行过程。为降低知识组件与外部系统间以及知识组件内部对象间的耦合性,进一步提出可配置知识组件的概念。构建了可配置知识组件的整体结构,建立了其中输入参数、模板、输出参数等三类对象的元模型,研究了可配置知识组件的运行机制。可配置知识组件能够以松耦合的方式将参数、经验、规则和模板等组合在一起,快速应用于不同的设计过程。以发动机零部件空气滤清器细滤设计阶段的计算过程为例,说明了可配置知识组件的构建、运行和更新过程。     

基于知识转化的产品设计方法研究

为了解决目前产品设计中设计周期长及设计知识重用难的问题,文中分析了该领域信息转化的过程,并将知识工程运用到设计领域,建立基于物元的实例知识库,提出了基于实例推理知识转化的工业产品造型设计创新方法。在确立检索机制的基础上,通过修改检索出的实例,实现了产品造型方案设计。经验证,该方法能有效缩短产品设计周期,并能通过计算机辅助设计软件快速实现设计知识的重用。     

面向客户参与设计的知识管理系统研究

提出了客户参与设计的概念，叙述了在此设计过程中客户、企业与知识管理系统的关系。提出了客户参与设计的知识管理系统的对称体系结构，并分析了客户与企业在结构中的异同点。说明了系统设计、实现采用的关键技术和工具。该系统的建立，为企业大规模定制生产的组织、实施和创新做好了设计和知识准备，更好的体现了客户个性化需要。     

工程设计类知识管理技术研究

为了满足知识的创新和发展对知识管理的需求 ,提出了层次化的工程设计知识管理体系 ,进行了工程设计类知识管理分析 ,给出了层次化的工程设计知识管理体系框架 ,将其描述为通过管理工具层、基本操作层、深度加工层和知识集成层 ,对结构化、半结构化以及非结构化知识进行管理和集成。指出工程设计知识管理的关键技术主要集中在各类知识的描述、知识单元间关联的分析、知识单元的管理操作方法以及各类知识管理工具的开发。以不同类型的显性知识为基本对象 ,分析了设计知识的基本单元 ,研究了公式类、约束类、模糊规则类以及隶属函数类的设计知识描述规范 ,扩展了对知识的操作手段和方法。开发了一些知识管理工具并在实际工程项目中进行了应用和验证     

产品设计中基于元模型的知识管理

为了一致地描述产品设计过程中的多种知识,便于系统实施,提出了基于元模型的知识建模方法.采用面向对象技术,定义信息对象和知识对象,描述对象的特征属性、关系属性和操作.信息对象通过抽取项目管理信息和产品设计信息的特征得到,反映信息实体之间的关系,而知识对象则是通过关联相关信息对象得到.通过对象之间的关系定义可以构建知识地图,实现了对显性知识的导航和对隐性知识的积累.提出了面向产品设计流程的信息获取方法,随着项目的进行,不断丰富信息对象和知识对象.最后,讨论了该方法在ProNet项目中的应用.     

代数式公式类知识管理系统的研究和实践

为解决源程序中公式更新、公式重复编码、知识难以重用以及参数混乱等问题,把工程设计系统中的计算公式从源程序中独立出来,通过公式类知识管理系统来管理公式和参数。分析了公式类知识的组成,研究了知识的增加、删除、修改、浏览、搜索、唯一性检查、一致性检查、结构有效性检查、语法有效性检查以及冲突检查等多项技术,研究了管理系统中公式在智能设计系统的调用技术。以汽车空调压缩机设计系统为例,介绍了公式类知识管理系统的开发和应用。     

以上下文为中心的设计知识管理方法

为了提高设计知识重用的效率,提出了一种以上下文为中心的设计知识管理方法。设计上下文指设计知识被利用的环境,包括当前设计任务和当前设计者的属性。该方法的核心内容有两个方面,即协调-意图-行为三层设计过程建模以及模板和覆盖相结合的设计用户建模。协调层、意图层和行为层分别采用工作流、树形结构和层次自动机表示。在用户建模中,采用用户属性对模板进行分类和匹配,并且基于领域知识体系结构定义模板的内容。该方法利用上下文实现设计知识的主动推荐,可减少重要知识的遗漏和缩短查找时间,不需要对设计知识的内容进行形式化的描述和对知识的格式进行转换,通用性强,实现代价小。     

基于设计仓库的产品设计知识管理方法研究

为满足产品敏捷定制设计过程对知识的快速获取、组织和重用的要求,提出基于设计仓库的知识管理体系。设计仓库负责从不同数据源获取已有知识,并构建面向主题的多维设计知识模型;用户和设计人员通过基于事例推理系统输入查询请求,由在线分析处理系统采用钻取、切片、切块等操作完成相似实例的匹配,通过知识约简技术对在线分析处理输出的相似实例及其属性进行简化,然后基于事例推理系统在约简的基础上完成产品定制设计,机器学习则对新实例知识进行获取。最后阐述了知识管理体系对捆钞机定制设计过程的支持。     

一种基于设计任务的知识辅助系统研究

根据目前机械设计过程中知识应用存在的问题,以车辆动力舱设计为实例建立知识辅助系统,提出基于任务需求模型和知识辅助结构的知识辅助方法,即通过定义任务知识模型和用户知识模型,来定义和求解特定用户面对特定任务时的知识需求,并采用合理地组织知识辅助结构的方法,达到分层次地、主动地将所需要的任务知识提供给用户的目的.     

基于用户认知的产品外观创新设计知识模型

为了支持产品外观设计知识重用,提出了用于分解创新性产品外观案例的模型.根据用户认知产品经历美学印象、语意判断和符号联系三个阶段.将产品分为形式美学、使用方式和文化时尚三种外观创新类型.利用分类学原理和外观设计创新过程,建立三种外观创新类型对应设计知识框架模型,用于抽取和重用外观创新设计知识.该模型应用于建立产品创新案例库.帮助设计师搜索和应用以往成功案例,实现以用户为中心的产品开发.通过设计师使用该数据库.说明了它的有效性.     

色彩设计的知识管理研究

从知识管理的角度分析研究色彩设计领域的知识类型、知识转化模式以及知识管理工具。指出在色彩设计领域引用知识管理的手段和工具对快速有效地进行色彩方案的决策具有现实意义。     

性能传导知识挖掘配置设计系统

为实现计算机支持下产品的快速响应设计,提高产品开发效率,开发出了一种性能传导知识挖掘配置设计系统.该系统主要分为产品需求实例管理、产品配置设计过程管理、产品配置设计知识管理、产品配置方案管理4个功能模块,通过将客户的模糊性能需求转化为需求信息物元,在实例库中进行相似实例检索,构建关联函数,对检索到的不满足要求的最相似实例进行了拓展分析和可拓变换,消除了目标实例和条件实例之间的矛盾.通过设定阈值提取传导特征和传导对象,比较了相似实例变换前后性能特征数据获取主动变换对于传导特征的影响程度,通过可拓分类获取了传导变换引起的质变、量变知识.最后,以大型螺杆空压机为例,验证了该系统的有效性.研究结果表明,通过挖掘配置设计过程中的传导知识,对于提高产品配置准确性和产品开发效率有重要意义.     

设计知识集成的过程管理方法

针对产品设计过程中任务组织过度依赖经验、不易定量控制以及设计效率低下等问题,提出了一种变型设计中与设计知识集成的过程管理方法。通过引用可配置产品模型中的节点属性建立设计知识的一般模型,根据知识计算设计参数之间的迭代敏度并明确参数关联,进而得到初始的参数级设计结构矩阵。基于传统设计结构矩阵优化方法,提出知识集成环境下设计过程的分阶段任务重组及评价方法,最终得到任务粒度适当的设计过程规划。在此基础上,开发了通用的变型设计过程支持系统,以汽车减震器设计过程建模为例,说明了该方法的有效性。