轴承设计专家系统及其关键技术的分析与实现

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1、山东大学硕士学位论文轴承设计专家系统及其关键技术的分析与实现姓名：孙恒建申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：杨超英20071020山东大学硕士学位论文摘要当前国内的轴承行业与国外大型轴承企业的差距明显，急需快速提高技术水平。轴承作为制造业的重要标准件之一，其设计有着很强的专业性，国内已建立了较为完整的轴承技术科研体系，国内的基础理论日趋成熟。而轴承设计的新技术、新知识不能很好的继承和积累，设计过分依赖个别专家，整体水平得不到快速提升，成为制约轴承企业发展的瓶颈之一。基于以上考虑，以西北轴承股份有限公司为依托，论文深入分析了目前企业在设计环节面临的信息化问题，依据轴承的设计特点和现实需求

2、，将轴承设计知识与信息技术应用相结合，研究和开发了轴承设计专家系统。通过建立专家设计平台，按类别建立产品设计模型，实现轴承设计经验的积累，避免设计工程师的重复劳动，可以把精力放在产品创新和响应用户关键需求上去，大大提高设计效率。同时，降低对个人经验的过分依赖，保证产品设计过程和设计数据的可追溯性。通过较为深入的研究，论文提出了四层基础数据管理模型，解决种类繁多的轴承数据的组织；建立轴承设计向导，研究了计算公式的自动解析技术、CAD文件自动生成技术，使得轴承设计专家系统具有良好的可扩展性、可定制性。在研究过程中，论文从软件工程角度出发，对业务对象和运行机制进行了对象类分析和uML模型分析，较以

3、往的计算机辅助设计系统，有了较大的提高。课题运用先进的visualC#、．net、MsSQLserver等开发语言和数据库技术，开发了稳定而安全的轴承设计专家系统，该系统在实际生产中的运行效果极佳，完全符合企业的要求，受到了企业的广大好评，大大提高了企业的设计效率。关键字：轴承；软件工程；设计专家系统；设计向导原创性声明本人郑重声明：所里交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进l行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：堑

4、睦．日论文作者签名：童三l兰!三二．日期；丝Z!竺关于学位论文使用授权的声明本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：丝导师签名：燃日期：塑!!：!=，山东大学硕士学位论文概念的目的就是要用计算机软件来进行符号推理型的工作。专家系统主要包括两个特有的组成部分：(1)知识库知识库储存大量的特定领域的知识，包括书本知识和实践经验。许多机械设计领域的专家在长期的工作中积累了大量经验

5、，这些经验甚至还没能充分地反映到专门的著作中。应从这些‘领域专家”处获取他们的经验，纳入知识库。正是依靠这些知识，才能保证系统能在专家水平上工作。(2)推理平台推理平台能针对使用者提供的问题，调用知识库中的知识，并按照专家的思维规律进行分析、推理和综合，得出解决问题的方案。设计专家系统的任务是根据设计要求，求出满足设计问题约束的目标配置。设计专家系统具有如下特点：(a)善于从多方面的约束中得到符合要求的设计结果。(b)系统需要检索较大的可能解空间。(c)善于分析各种子问题，并处理好子问题间的相互作用。(d)能够试验性地构造出可能设计，并易于对所得设计方案进行修改。(e)能够使用已被证明是正确

6、的设计来解释当前的(新的)设计。设计专家系统涉及电路(如数字电路和集成电路)设计、土木建筑工程设计、计算机结构设计、机械产品设计和生产工艺设计等。在国内也进行了大量的研究和实践，比较有影响的专家设计系统有VAx计算机结构设计专家系统Rl(XCOM)、浙江大学的花布立体感图案设计和花布印染专家系统、大规模集成电路设计专家系统以及齿轮加工工艺设计专家系统等。1．2轴承设计专家系统概述1．2．1国外技术发展现状在国外轴承企业已经实现了品牌扩张，sKF、FAG、NsK、TIMKEN等国际巨头均建立起专业的设计环境，都在零件计算机辅助设计和制造中영"x山东大学硕士学位论文2．第二部分轴承设计过程的研究

7、在分析轴承行业的设计过程和西北轴承信息化需求的基础上，提出了符合企业需求的一体化信息系统解决方案的功能模型，并建立了轴承自动化设计的总体模型。3．第三部分轴承设计专家系统的设计通过分析轴承自动化设计系统的功能需求，及与其他子系统的信息交互，设计了轴承自动化设计系统的业务流程，并建立了其功能树。4．第四部分轴承设计专家系统关键技术研究主要是对轴承设计专家系统中涉及的四项关键技术进行了研究，在四层基础数据管理模型