基于知识的产品开发集成系统研究与应用_综合_产品创新数字化(PLM)_122.doc

《基于知识的产品开发集成系统研究与应用_综合_产品创新数字化(PLM)_122.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于知识的产品开发集成系统研究与应用_综合_产品创新数字化(PLM)引言   按照先进制造技术和信息技术的发展趋势，知识型企业将成为未来企业运作的主流模式。基于知识的产品开发集成系统以企业知识库为核心，通过企业知识库的不断地积累、继承、发展，从而推动企业的持续发展。据分析和统计，近年国外对知识管理软件的需求呈现增长趋势。近年，国外对产品设计系统的研究主要集中在系统集成技术方面。   在国外，也有不少关于知识工程及其在产品设计中的应用等方面的研究，其中具有代表性的有：美国托莱多大学的SamuelH.Huang研究了设计与制造知识的自动获取技术，美国密歇根州立大学的CharuChandra

2、研究了面向客户的产品设计知识管理，新加坡南洋科技大学的W.Y.Zhang研究了工程系统的自动功能设计，韩国sojeng大学的SoosupSong研究了知识系统中使用模糊产品规则的动态推理策略等。但这些研究主要是针对局部设计环境的优化，以及非集成环境下设计过程的智能化。在国外，还未见针对基于知识的产品开发集成系统的整体研究，以及实现“基于知识的产品开发集成系统”的相关研究。   在国内，开展基于知识的产品集成开发系统方面的相关研究的单位主要有贵州上业大学、浙江大学、中科院成都计算所、清华大学、哈尔滨上业大学等。这此单位分别得到了国家863计划、国家自然科学基金等的相关课题支持。哈尔滨上业

3、大学林琳等应用知识处理工具实现了基于知识的产品概念设计；清华大学黄探等研究了上作流管理与知识管理的集成技术；浙江大学倪益华等研究了基于知识的CAx集成的系统框架等。以上的研究工作都停留在基于知识的产品设计单元技术或概念方面的研究，而没有针对实现应用系统的关键技术进行研究与系统开发。   本文在基于知识的产品开发集成系统方面开展研究，提出了基于知识的产品开发集成系统产品设计方法，开发了基于知识的产品开发集成系统原型系统，并在有关企业的典型产品的设计与生产过程中进行了应用。1系统描述1.1关键技术   1)知识库的建立及推理机制   知识库用来存储所获取的4C各系统领域的经验知识和知识工程

4、师关于处理和应用知识的知识。知识库系统的核心是它的推理机构，它完成对知识的操纵。推理机根据用户提出的问题，按一定的推理策略搜索知识库，对知识库中的有关知识进行推理，以获得问题求解的结论。推理的策略将根据4C的数据信息采用不同的推理方法。   2)集成系统优化技术   集成系统优化技术的研究解决集成制造系统中的资源优化、功能优化、协同工作等复杂问题，实现了4C各系统之间的有机集成、相关资源与过程的优化，从而实现信息流和价值流达到最优配置和最优运行。具体内容主要涉及自学习和自动优化模型与算法，使系统能够对人类专家知识进行优化和利用；知识挖掘技术，能够在历史数据基础上挖掘适合系统优化的新知识

5、；完成了各分系统之间的智能化接口开发；对一些智能算法(如遗传编程)进行应用等。   3)知识动态获取技术   利用深层知识来解决4C集成系统的复杂问题，提高问题求解的能力和灵敏度；采取知识动态获取技术和知识求精方法，找出初始知识库中存在的问题(局部的或全局的)，确定知识求精的方向；建立了支持动态建模的知识库和规则库，可通过典型的数据和相关知识，采用启发式方法得出一般性和特殊性的系统集成知识和元知识；建立了知识库内部的动态校验及测试方法，对获取的知识进行整理，采用相应算法进行一致性校验，使得所获取的知识具有完整性，正确性，合理性。   4)集成系统流程智能化技术   集成系统流程智能化技

6、术对产品开发过程中的技术活动和管理活动进行智能化管理。本文研究智能化管理平台，通过对现有的产品开发过程进行分析与优化，对产品开发过程进行智能性管理，并为过程分析与重组提供方法学指导。通过该项技术的应用，系统将工程技术、方法、工具和人员集成，提供了产品开发过程的管理平台，对产品开发过程进行智能性管理，并为过程分析与重组提供方法指导。   5)集成系统知识重用与进化   针对典型产品在“开发过程重用”、“软件构件重用”、“用户业务知识重用”、市场知识重用”等4个方面的应用需求，重点解决知识的重用和进化问题。通过集成系统知识重用与进化技术的研究与应用，提高了产品开发、软构件重用、用户业务、市

7、场知识等方面的知识重用性，并通过进化技术对相关知识库进行扩充和完善。该项研究及应用提高了相关技术过程和业务环境的运行水平。1.2体系结构   基于知识的产品开发集成系统以基础环境(软件、硬件、网络、设备)为支持，以知识库为中心，以不同产品系列为应用对象，以CAD、CAE、CAPP、CAM为基础，以“创新原理、创新技术”等知识工程技术为创新工具，综合应用信息技术、先进制造技术，实现产品的快速设计与创新设计。   该系统以PDM系统为CAx集成平台