本体论在机械产品功能建模中的应用

概念设计是产品设计中最重要的部分,将本体论的原则与方法引入机械产品概念设计领域,建立了基于本体的产品功能信息模型,并提出以功能本体为基础建立产品功能结构的方法.最后,以果汁机功能设计为例说明了功能本体模型在产品设计中的应用.     

基于本体的产品配置知识模型的研究

提出了基于本体的产品配置知识模型,分析了配置本体构建的定位,研究了配置本体的建立方法,并针对配置本体中涉及的概念设计了其语义规则表达,最后通过配置本体系统的实现验证了配置知识的语义描述和自动推理功能。     

基于功能需求的虚拟样机模型发现方法

针对复杂产品虚拟样机概念设计中资源发现方法无法和产品功能模型相集成的问题,提出一种基于功能需求语义的资源发现方法。通过建立功能模型,定义功能需求本体,消除了用户对功能描述方式的差异,同时构建了虚拟样机模型本体,并给出了基于功能需求的资源发现算法,最后,构建了系统实现的体系结构。     

基于语义的产品功能形式化建模

由于缺乏形式语义,很难利用计算机在功能空间中进行有效的推理,以辅助设计人员进行功能分析和产品设计.为了解决传统功能模型存在的缺点,将基于描述逻辑的形式语义及其推理模型引入产品功能建模.从系统的观点出发,在功能基模型的基础上,定义了描述功能行为和流的原子概念,建立了基于本体的产品功能描述模型.举例说明了使用描述逻辑语言对产品功能进行形式化建模的方法.该形式化建模方法可使人和计算机共同理解各项功能的含义,并利用计算机在功能空间中进行推理,辅助设计人员进行功能分析和产品设计.     

CAD系统与异构数字化系统互操作技术研究

为避免产品设计者的工作环境在多种数字化系统之间反复切换.提出了三维计算机辅助设计系统与异构数字化系统之间功能互操作的概念.针对不同学科领域和领域内不同平台产品的功能所存在的差异性,设计了共享本体与局部本体的分层体系结构.通过构建局部本体,封装领域内部各种系统平台的可调用功能,利用共享本体,描述特定领域向其他领域开放的互操作功能集合.以三维计算机辅助设计系统与产品数据管理之间的功能互操作为例,利用Web服务封装不同领域的互操作功能,使用可扩展样式表语言转换技术.实现不同产品数据管理系统装配结构树之间的局部本体转换.该思路可以推广到其他数字化系统之间,实现功能互操作.最后,通过实例说明了功能互操作在数字化系统集成中的应用.     

基于逆向工程和粗糙集的协同设计领域本体构建方法

针对协同设计领域本体构建难的问题,建立了基于逆向工程和粗糙集的协同设计领域本体学习模型.通过对产品数据管理数据库进行数据库逆向工程,获取产品数据管理数据库的物理数据模型和概念数据模型,从中提取与产品信息和开发过程有关的实体信息.建立了关系数据库模式到本体的映射规则,并从中学习本体概念和概念之间的关系.同时,根据获得的实体信息从产品数据管理数据库中采集数据构建面向特定主题的知识库,并利用粗糙集理论从知识库所存储的数据中发掘更多的概念和隐含的语义信息.该协同设计领域本体构建方法可以继承企业已有的知识和经验,减少领域专家的依赖,提高本体构建效率,降低本体构建成本.     

产品自组织进化创新中的本体知识体系

知识的组织和表达是产品创新开发领域中研究的热点问题.论述产品创新的自组织进化设计原理和方法.分析设计本体的概念,建立产品创新开发的本体知识体系.通过设计本体的实例化,实现本体知识共享和重用,支持产品的自组织进化创新.在基于知识的工程环境下,构建产品自组织进化创新知识库系统,实现断路器机构系统的创新开发.应用实例表明了产品创新开发知识本体表达与组织的有效性和实用性.     

基于本体的单一产品数据源组织研究

为了满足产品生命周期管理对产品信息共享和交互的需求,合理组织作为底层数据支撑核心的单一产品数据源显得尤为重要.提出了一种基于本体论的组织框架,该框架采用分层思想,将数据源分为本体层和数据层,不仅满足语义层的信息查询,还易于数据源的扩充;阐述了组织框架的具体实现方法,在分析单一产品数据源内容基础上,建立了面向产品生命周期管理的全局本体,通过数据源和本体之间的映射提取面向数据源的应用本体,并通过本体之问的映射实现本体语义一致性,从而保证了单一产品数据源的一致性、完备性和共享性.     

本体在产品知识S-B-F表达模型中的应用研究

设计了基于本体的产品知识结构-行为-功能表达模型。根据本体构建原则和方法,结合语义Web的建模语言OWL,论述了模型中流和行为/功能本体的构建,并以齿轮泵为例进行描述。最后给出了应用分析,证明了本体技术在产品知识建模中的实用性。     

基于本体的可适应性产品全生命周期管理系统

为了降低产品全生命周期管理系统的成本,提出了一种以本体论思想为基础,采用适应性对象建模方法构建的产品全生命周期管理模型。定义了一组本体元概念来表述产品全生命周期的本体模型;并以本体模型约束系统中数据的产生和应用。采用适应性对象建模的方法,在本体元概念的基础上建立了一个可重构的原型系统,该原型系统的行为是基于存储在系统外部的本体模型。通过改变系统本体模型定义,可以改变原型系统的行为。支持以迭代的方法建立产品全生命周期管理系统,降低了建立系统的成本。