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1、中国机械工程第19卷第3期2008年2月上半月基于任务结构的产品设计知识模型研究王珂廖文和郭宇俞烽南京航空航天大学,南京,210016摘要:在对产品设计知识应用特征分析的基础上,研究了支持设计知识建模的任务结构模型及建议-评估-修改方法,和支持标准型、变型及系列产品设计知识的统一产品设计任务分解结构(用树状与或图表示)。提出了4层结构的产品设计知识模型,实现了多种知识表示方法下复杂产品设计知识的分层与分类表示。为解决设计知识获取问题,设计了产品设计知识获取工作表,对设计知识进行了规范说明和瓶颈分析。最后,建立了路面摊铺机设计知识模型。关键词:产品设计知识;知识模型;任务
2、结构;建议-评估-修改方法;知识获取中图分类号:TP182;TP391文章编号:1004)132X(2008)03)0308)05StudyonModelingoftheProductDesignKnowledgeBasedonTask-structureWangKeLiaoWenheGuoYuYuFengNanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing,210016Abstract:Thispaperpresentedatask-structuremodelingandaPCM(propose-critique
3、-modify)methodforproductdesignknowledgemodeling,basedonanalysisofapplicationcharacteristicsofproductdesignknowledge.Aunitedproductdesigntaskdecomposingstructureforstandardproducts,optionalproductsandseriesproductswasproposed,andwasfiguredwithantreeand/orchart.Aknowledgemodeloffourlayerss
4、tructurewaspresented,bythemodel,knowledgecanbeorganizedathierarchicalclassification,andexpressedwithdifferentformsofknowledge.Thepaperalsodesignedaworking-sheetforacquiringdesignknowledge,ithelpstounifyknowledgeacquiringandknowledgebottleneckanalysis.Acase-roadpaversdesignknowledgemodelw
5、aspresentedherein.Keywords:productdesignknowledge;knowledgemodel;taskstructure;propose-critique-modify;knowledgeacquiring0引言识,而成为专家系统不能解决大型复杂问题的主产品设计涉及多个学科,是知识密集的活动。要原因。为解决这一问题,欧美国家开展了大量设计人员常常采用分解综合的方法将复杂的产品研究工作,主要集中在任务模型以及知识分层和设计任务分解为一系列相对简单的子任务(子部分类的研究上,基于任务模型的知识模型研究在人工智能研究领域得到应用,显著促进了
6、知识建件)。产品设计尤其是变型设计可以重用企业多[4,5]模和知识获取研究工作。年设计实践积累的设计经验和设计知识,以适应快速变化的市场需求。因此,迫切需要研究有效1任务结构模型的设计知识模型和知识管理系统,为设计人员提1.1产品设计特征分析供需要的设计知识,并通过以往产品开发过程中图1为产品设计的一般流程及所用设计知的成功设计方案和设计失误帮助设计人员做出合[1-3]识。图1左侧为产品设计的一般流程,主要有方理的决策。案设计、初步设计及详细设计等,并涉及在不同阶早期的知识建模主要是专家系统。规则型专段的设计评估。图1右侧为产品设计所涉及的设家系统仅仅将知识表示为条件-
7、活动的产生式规计知识,主要有设计规范、设计任务分解综合、材则,采用非常简单的条件判断语句,但不能清晰表料、工艺、设计计算、设计实例、校核仿真、设计失示任务的分层结构;框架型专家系统表示领域对败及设计修改知识等。象及其关系,比规则型专家系统表示知识模型更产品设计大量应用设计知识和设计经验,设进一步,但主要捕捉静态知识,很难表示任务层的计过程中设计知识应用的典型特征主要有:¹常控制知识。专家系统的知识建模主要侧重符号层规机械产品设计任务的分解知识通常是固化不变的系统实现,很少考虑任务及其实现所需要的知的;º产品设计从方案设计到详细设计均具有设
