機械產(chǎn)品設(shè)計知識管理系統(tǒng)的研究.pdf

1、為了達到以最快的速度、最低的成本提供質(zhì)量最優(yōu)的產(chǎn)品來快速響應(yīng)市場，企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計逐步表現(xiàn)出快速化、模塊化和知識化的發(fā)展趨勢。這就要求設(shè)計人員必須了解產(chǎn)品設(shè)計的詳細過程和步驟，能在最短的時間內(nèi)獲取有用的產(chǎn)品設(shè)計知識。因此，本文結(jié)合設(shè)計知識多樣性、動態(tài)性和相關(guān)性的特點，重點從設(shè)計知識的表示、設(shè)計過程的建模和設(shè)計過程的規(guī)劃三個角度對設(shè)計知識管理進行了研究，進而達到將正確的知識在正確的時間傳遞給正確的人的目的，逐步積累企業(yè)設(shè)計知識，推動企業(yè)模塊

2、化、快速化設(shè)計模式的發(fā)展。 從知識多源性、人員相關(guān)性、過程相關(guān)性和異構(gòu)性角度出發(fā)，將設(shè)計知識分為描述性知識、判斷性知識、結(jié)構(gòu)性知識、過程性知識、方法性知識和手冊性知識六類；通過分析設(shè)計本體的重點和難點，提出了設(shè)計本體的建立方法。在此基礎(chǔ)上，以企業(yè)的設(shè)計過程、設(shè)計組織、設(shè)計對象和知識對象為核心，分析各部分主要概念的內(nèi)涵及其屬性關(guān)系，建立了相應(yīng)的本體主模型，實現(xiàn)了設(shè)計過程、設(shè)計組織、設(shè)計對象與知識對象之間的關(guān)聯(lián)及六類知識的表示，為后

3、續(xù)的知識嵌入和重用奠定了基礎(chǔ)。 為了響應(yīng)快速化、模塊化、知識化的產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展趨勢，結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計的參數(shù)化和重復(fù)性特征，選擇以工作流方法作為設(shè)計過程建模的參考技術(shù)，提出了基于工作流擴展的設(shè)計向?qū)гＰ汀榱藢崿F(xiàn)設(shè)計知識在產(chǎn)品設(shè)計過程中的驅(qū)動作用，在基于本體的設(shè)計知識表示的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了支持知識嵌入的知識流引擎，保證了設(shè)計過程中的知識嵌入。借鑒IBM FlowMark工作流模型，提出了設(shè)計向?qū)У倪^程模型，并建立了模塊任務(wù)、零件任務(wù)、抽

4、象任務(wù)和行為任務(wù)四種任務(wù)模型，達到了跟蹤設(shè)計人員的詳細設(shè)計任務(wù)的目的，并為后續(xù)的設(shè)計過程規(guī)劃提供了過程模型和信息依賴關(guān)系。提出了基于BOM的分層設(shè)計結(jié)構(gòu)矩陣(Design Structure Matrix，DSM)，并建立了布爾設(shè)計結(jié)構(gòu)矩陣(Binary Design Structure Matrix，BDSM)和數(shù)值設(shè)計結(jié)構(gòu)矩陣(Numerical Design Strutture Matrix，NDSM)相結(jié)合的產(chǎn)品設(shè)計過程規(guī)劃方法

5、，既保證了規(guī)劃的效率，又提高了規(guī)劃精度。在規(guī)劃過程中，采用了任務(wù)次序指標(biāo)和信息次序指標(biāo)相結(jié)合的耦合任務(wù)集的改進割裂方法，使得設(shè)計迭代和反復(fù)的次數(shù)最少。通過對全耦合、部分耦合和多個任務(wù)之間的閉環(huán)三種耦合形式的分析，針對合并、分解和兩種方式相結(jié)合的三種解耦途徑，借助分層DSM之間的信息交流與遍歷，提出了基于耦合度與任務(wù)規(guī)模約束的解耦策略，并對耦合度及任務(wù)規(guī)模的度量進行了定義。此種方法可以助力于企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、設(shè)計團隊、設(shè)計過程的重組和模塊化

6、發(fā)展，達到加強設(shè)計知識管理的目的。 根據(jù)上述關(guān)鍵技術(shù)的研究，建立了產(chǎn)品設(shè)計知識管理系統(tǒng)的總體框架，構(gòu)建了以知識分類圖、知識分布圖、知識利用圖和知識傳遞圖為組成的知識地圖，并進一步分解和明確了各部分的相應(yīng)職能，為產(chǎn)品設(shè)計知識的各類檢索和獲取提供了可視化的工具。為了將產(chǎn)品生命周期的相關(guān)信息應(yīng)用于設(shè)計過程之中并轉(zhuǎn)化為企業(yè)的知識，形成各類設(shè)計人員所需要的知識視圖，提出了以產(chǎn)品生命周期管理(Product Lifecycle Manage