基于PDM的机械产品配置设计知识管理研究

摘要

由于传统的PDM对于产品数据中隐含存在的知识缺乏相应的发现和处理手段，无法智能化地学习、获取、总结和运用已有的设计知识、经验和规律，使技术人员使用它们时常常处于数据海洋之中。本课题研究的目的就是通过对基于PDM的产品配置设计知识管理系统的研究和探索，来改变这种现状。该系统具有智能化的特点，可以实现知识的重用和共享。它高效地管理着产品开发全过程的数据，且保持信息完整性、有效性、相关性和安全性，使所有产品数据得以统一管理和协调共享。
　　 现代机械产品的配置设计要求能够综合使用智能化、数字化、集成化、基于知识的开发的技术和方法，需要有效管理整个产品开发过程中的大量知识、经验、数据和信息。为此，必须将知识管理引入到基于PDM平台的产品配置设计开发过程中，建立基于PDM平台的产品配置设计知识管理系统。该系统在信息管理、PDM技术、设计资源管理的基础上，利用知识管理技术、模块化产品族设计理论和公理化设计理论，通过与产品配置设计过程的结合，以指导快速和高效的产品配置设计。
　　 本文旨在探索基于PDM平台的机械产品配置设计知识的发现、获取、表达和存储方法以及研究建立先进的产品知识表达模型和配置过程模型来指导产品的配置设计。本文深入研究了基于PDM平台的机械产品配置设计知识管理技术，提出了采用基于PDM平台的产品配置设计知识管理系统指导产品配置设计的方法。本文主要做了以下创新工作：
　　 (1)在PDM系统中引入了PKM(产品知识管理)技术，实现了对机械产品配置知识的有效管理；
　　 (2)为了实现机械产品的大规模定制设计，提出了柔性产品平台的概念，建立了机械产品模块的本体知识表达模型。依据本体理论和产品族理论规划了机械产品的柔性产品平台，并基于此平台描述了产品配置设计的规则和实现方法；
　　 (3)建立了基于公理化设计和对象建模技术的模块化配置设计知识表达模型，结合基于CBR的配置过程模型在PDM平台上开发了并纱机模块化配置设计系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

学位论文的主要创新点

第一章 绪 论

1.1 大规模定制背景下机械产品配置设计的知识化趋势

1.2 相关技术的国、内外研究现状

1.2.1 产品配置技术

1.2.2 产品数据管理技术

1.2.3 产品设计知识管理技术

1.2.4 知识发现技术

1.3 课题的来源和意义

1.4 论文主要研究内容

1.5 小结

第二章 产品配置设计知识管理的研究

2.1 产品配置设计和知识管理的融合

2.2 产品配置设计知识管理的任务和实施过程

2.3 产品配置设计知识管理的知识流研究

2.4 产品配置设计知识管理的模型研究

2.4.1 产品配置设计知识管理的过程模型

2.4.2 产品配置设计知识管理的层次模型

2.5 产品配置设计知识管理的开发平台

2.6 产品配置设计知识管理的支撑技术

2.7 小结

第三章 产品配置设计知识管理的关键技术

3.1 产品配置设计知识的分类

3.1.1 产品设计知识的来源与分类

3.1.2 产品配置设计知识的分类方法

3.2 产品配置设计知识的获取

3.3 产品配置设计知识的表达

3.3.1 知识表达

3.3.2 产品知识表达模型

3.3.3 基于公理化设计和对象建模的产品配置设计知识表达模型

3.3.4 基于本体的模块化产品配置设计知识表达模型

3.4 产品配置设计知识的储存

3.4.1 产品知识库

3.4.2 产品配置设计知识库

3.5 产品配置设计知识的检索

3.5.1 知识检索

3.5.2 产品配置设计知识检索方法

3.6 小结

第四章 基于知识的机械产品配置技术

4.1 典型的机械产品配置技术

4.1.1 基于CBR的产品配置设计

4.1.2 基于产品平台的产品配置设计

4.2 基于CBR的模块化产品配置设计

4.2.1 基于公理化设计理论的模块划分

4.2.2 基于CBR的模块化产品配置设计知识表达模型

4.2.3 基于CBR的模块化产品配置设计过程模型

4.3 基于柔性产品平台的模块化产品配置设计

4.3.1 柔性产品平台

4.3.2 基于柔性产品平台的配置设计

4.4 小结

第五章 产品配置设计知识管理系统开发

5.1 PCDKM系统的丌发平台—SmarTeam

5.2 PCDKM系统开发

5.2.1 PCDKM系统的体系结构

5.2.2 PCDKM系统的功能描述

5.2.3 PCDKM系统的产品配置设计知识库

5.2.4 PCDKM系统的开发流程

5.3 发动机产品配置设计知识管理系统的开发

5.3.1 系统的体系结构

5.3.2 系统的功能模块划分

5.3.3 系统中产品配置设计知识应用原理

5.3.4 系统的运行实例

5.4 并纱机模块化配置系统的研究开发

5.4.1 系统的体系结构

5.4.2 系统的主要功能

5.4.3 系统的应用实例

5.5 小结

第六章 结论及进一步发展方向

参考文献

发表论文和参加科研情况

致 谢