基于组件失效知识的结构组件优选方法

针对机械产品概念设计过程中功能与结构组件映射后进行设计方案配置时存在的组合爆炸问题,从降低潜在失效风险的角度出发,提出了一种基于组件失效知识的结构组件优选方法。在分析整理以往产品失效记录的基础上,构建了集产品组件—失效模式知识、失效模式关联关系知识和失效模式—失效风险知识于一体的组件—失效模式—模式关联—失效风险知识模型,给出了组件—失效模式—模式关联—失效风险知识的获取与表达方式。在此基础上,提出了基于组件—失效模式—模式关联—失效风险知识模型的结构组件失效风险值计算方法和结构组件优选方法,并以汽车差速器设计为例验证了所提方法的有效性。     

老年智能药物管理产品风险评估方法研究

为避免老年药物管理产品使用风险带来的严重后果,同时,弥补设计过程对产品潜在失效模式考虑的欠缺,针对智能药物管理产品,提出基于模糊多属性决策的风险评估方法。运用层次任务分析法(Hierarchical Task Analysis, HTA)分解药物管理产品服药任务流程。采用潜在失效模式与后果分析(Failure Modes and Effects Analysis, FMEA)分析任务流程中的潜在失效模式,通过模糊层次分析(FAHP)构建风险因子权重分析矩阵,计算各潜在失效模式风险因子权重向量,将FMEA评价因素语言描述模糊化,采用失效模式风险因子得分和权重向量通过模糊逼近理想解排序法(TOPSIS)得到失效模式得分,并对潜在失效模式进行风险排序。依据潜在失效模式风险排序,针对性地构思预防措施,应用于智能药物管理产品设计中。该方法从设计源头发现问题,减少老年用户用药风险,也为产品设计提供新思路。     

基于粗糙集-田口质量观的失效模式与影响分析

针对目前失效模式与影响分析（FMEA）方法中对实际风险较大的失效模式的风险难以有效评估的问题,提出了一种基于粗糙集理论和质量损失函数的FMEA新方法。首先,在对潜在失效模式进行分析的基础上,通过专家系统构建失效模式风险评估矩阵模型;其次,以降低数据本身的主观性和模糊性为目标,基于粗糙集理论将风险评估矩阵模型转换成粗糙域矩阵模型;再次,根据求解的粗糙域矩阵,运用多元质量损失函数模型,对每一个失效模式的潜在损失进行求解,依据潜在损失的大小对失效模式风险进行排序。最后,以发动机装配过程为例,对其失效模式与影响进行分析,并将其分析结果与目前的FMEA方法比较,验证了所提出方法的合理性和有效性。     

粗糙云模型与PROMETHEE的航发主轴轴承失效模式重要度评估

针对目前航空发动机主轴轴承关键失效模式确定困难的问题,提出了一种粗糙云模型与偏好顺序结构评估（PROMETHEE）的航发主轴轴承失效模式重要度评估方法。结合失效模式与影响分析（FMEA）方法,通过专家系统构建主轴轴承各失效模式的风险评估矩阵;运用粗糙集理论与云模型理论,将风险评估矩阵转换为粗糙云评估矩阵,描述专家评价信息中存在的主观性、模糊性和随机性问题;运用PROMETHEE计算各失效模式的流出量、流入量与净流量,根据净流量的大小对航发主轴轴承的6种失效模式进行风险排序,为制定预防措施和降低风险提供可靠依据。     

面向可重用的复杂产品设计知识表达与建模

建立了复杂产品设计知识的功能-行为-结构映射模型和组织模型,集成封装了功能信息和几何信息,设计了功能分解算法来获得结构方案并将方案存储于知识库中,提高了可重用设计中的知识表达与处理能力。该方法可快速响应设计需求,并已应用于叉车的大批量定制生产中。     

基于模块化本体的机械产品制造企业知识组织模型构建研究

采用模块化本体的思想,对Web2.0环境下机械产品制造企业中的知识组织进行了研究与分析,提出了一个基于Web2.0环境的制造企业知识组织模型的构建框架,并对此模型的关键技术(包括知识库的构建、本题模块化连接、知识检索规则等)进行了阐述,最后结合机械产品制造企业的具体实验背景,设计了一个简单的面向机械制造企业的模型,开发了系统实现的大部分功能,并对其中的知识组织进行了明确的规范,结果证明该模型对制造企业的机械产品设计和制定产品策略等方面具有一定的理论指导意义和实际价值。     

机械产品设计方案的灰色模糊综合评价

对机械产品设计方案综合评价问题进行研究,建立评价指标体系,将模糊综合评判与灰色综合评估方法相结合,提出机械产品设计方案的灰色模糊综合评价模型,使模型适应性强,确保方案评价的可靠性。     

基于KBE的产品设计中广义知识库创建研究

结合基于KBE的透平膨胀机设计，以广义知识库概念为理论基础，阐述了设计中知识的获取、分类到推理、应用等一系列过程的工作，分析了建立的深层和浅层知识系统，在传统知识工程的基础上，提出了将广义知识库与大型CAD软件知识熔接工具（KF）相结合的设计框架。以对象框架语言描述产品的相关设计知识，以SQL Server为平台构建广义知识库，以NXKF为工具实现在CAD软件中的知识熔接。在设计中建立专门的广义知识库，实现了与知识熔接工具NXKF的结合，证明在基于KBE的机械产品设计中广义知识库构建的可行与必要。     

层次化领域知识库的有效性检查研究

根据复杂产品设计领域知识的特点,建立适合领域特点的集成知识表示模型,并进而建立多层次化领域知识库,阐明知识库有效性检查的原理 与过程,提出适合层次化领域知识库特点的冲突检查方法,并开发多级 领域知识获取系统MKAS。     

支持产品现代设计的六维度设计知识分类体系与知识建模研究

基于分布式知识资源环境的特点,以支持实现设计中知识流动为目标,进行了产品设计知识的分类体系、知识建模方法与知识服务表达的研究.提出了产品设计知识六维度分类体系.应用基于本体论的知识建模方法建立了产品设计知识的模型,用知识服务组件实现设计知识服务.知识服务组件基于web service技术实现.最后以流体仿真专家知识为对象进行了知识分类与建模的应用.提出的知识分类体系与知识服务组件方法可以支持产品现代设计的知识流模型的开发与现代设计平台中的知识管理系统构建.     

基于视觉-行为-情感的产品族设计基因

为进一步探索产品族设计中关于体现品牌特征和用户情感的问题,提出基于视觉-行为-情感的产品族设计基因研究方法.在分析品牌识别的硅性因素和隐性因素基础上,提出情感设计基因、行为设计基因和视觉设计基因的概念,构建了基于视觉-行为-情感的产品族设计基因的层次模型,讨论了产品族设计基因的构造方法和循环模型,探讨了产品族设计基因、信息建模、品牌风格基冈的构建,以及产品族设计基囚与品牌风格基因的映射、评价与优化等研究方法与关键技术.以家用绣花机外形设计为例,构建了产品族设计基因,以及与晶牌风格感性意象的映射,开发了计算机辅助家用绣花机设计系统软件,包括设计DNA装配模块、设计评价模块和设计知识库模块.该系统可以实现家用绣花机造型设计的快速生成与设计评价,验证了基于视觉-行为-情感的产品族设计基因理沦体系.     

由产品设计知识生成故障诊断与维护知识的方法

提出了利用产品设计阶段知识生成产品诊断与维护知识的思想,阐述了利用产品设计知识生成产品的诊断与维护知识的意义。在基于PDM等工具的能涵盖产品诊断与维护等需求全生命周期的新数据模型、由设计知识获取诊断与维护知识的方法、从产品结构树生成产品故障树的方法等三个方面进行初步研究。最后,以列车自动门为例进行分析。     

基于公理化设计的多级实例知识重用技术研究

为提高大型复杂产品设计的效率,研究了复杂产品方案设计的实例分解与重用技术,提出了一种基于公理化设计的设计卖例知识重用方法。该方法以设计实例分解关联度为依据分解系统,建立了多级设计实例的层次模型和基于多级实例的知识重用模型,实现多级设计实例的重用。以大型水轮机方案设计为例,证明了该方法的有效性和可操作性。     

面向协同的产品设计知识推送研究

知识推送是提高产品协同设计中知识获取效率的重要方式。通过分析现有设计知识推送研究的不足,运用知识模块集来描述设计过程知识需求模型,提出设计过程知识需求模型的更新方法,设计了一种面向协同的产品设计知识推送模型,其推送思路是:当设计人员接受设计任务时,对设计过程知识需求模型中的知识模块集进行基于概念语义扩展的设计知识检索,然后根据设计人员的知识水平过滤预推送的知识,最终将知识推送给设计人员,从而达到在产品设计过程中主动地为设计人员提供个性化知识服务的目的。     

概念设计方案评价的模糊多准则决策模型

提出了一种概念设计方案评估的模糊多准则决策方法,以降低决策者主观偏好以及评估过程中模糊和不确定因素对决策的影响.基于对影响产品竞争力因素的分析,建立了概念设计方案评价的层次结构.建立了概念设计方案评估的模糊多准则决策数学模型,并以三角模糊数代替常规层次分析法中的标度,提出了一种模糊层次分析方法来确定评价体系中各级评价准则的权重,充分考虑多领域专家的意见和产品开发过程的风险性.最后,以应用实例对提出模型的有效性和可行性进行了验证.     

PRODUCT GENE REPRESENTATION AND ACQUISITION METHOD BASED ON POPULATION OF PRODUCT CASES

The representation and acquisition of a product gene is a crucial problem in product evolutionary design. A new methodology of product gene representation and acquisition from a population of product cases is proposed, and the methodology for product evolutionary design based on a population of product cases is realized. By properly classifying product cases according to its product species, the populations of product cases are divided and a model is established. Knowledge of the scheme design is extracted and formulated as the function base, principle base, and structure base, which are then combined to form a product gene. Subsequently, the product gene tree is created and represented by object-oriented method. Then combining this method with the evolutionary reasoning technology, an intelligent and automatic evolutionary scheme design of product based on the population of product cases is realized. This design method will be helpful in the processing of knowledge formulation, accumulation, and reuse, and in addressing the difficulty of acquiring design knowledge in traditional design. In addition, the disadvantages of manual case adaptation and update in case-based reasoning can be eliminated. Moreover, by optimizing the design scheme in multiple levels and aspects of product function, principle, and structure etc., the level of creativity in the scheme design can be improved.     

基于BP网络的方案设计知识获取

在研究基于神经网络的知识表示和知识获取方法的基础上，利用神经网络的自学习，大规模并行分布式处理等功能，将其应用于方案设计,地解决方案设计智能系统中知识获取“瓶颈”的方法。最后以传动方案设计知识自动获取为例说明了此方法的可行性。     

基于模糊理论和ANN的机械产品设计方案智能评价系统的开发与应用

将模糊综合评价方法FCEM和人工神经网络技术ANN有机结合,建立了机械产品设计方案综合评价模型。为使评价过程智能化、可视化,运用数据库技术、VB和MATLAB软件,开发了基于模糊理论和神经网络的机械产品设计方案智能评价系统,并讨论了系统设计的几个关键问题。最后把该系统应用于新型登机桥结构设计方案的优选,获得了满意效果,证明了该系统的可行性和有效性.     

集成化产品装配设计与模糊评价方法研究

研究了集成化产品装配设计与模糊价方法。基于用户定义的特征,进行产品特征造型和产品装配设计,建立了产品实例库;基于产品实例进行参数化结构设计,自动生成产品的三维装配图;从ＣＡＤ系统中,对产品装配体进行了自动产品装配特征识别;基于所建立的产品装配模型自动产生品装配数据的中性文件。