【摘要】：產(chǎn)品設(shè)計(jì)重用是在20世紀(jì)末國(guó)內(nèi)外開(kāi)始興起的一個(gè)研究領(lǐng)域,其主要思想是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)如何挖掘、管理、利用企業(yè)現(xiàn)有設(shè)計(jì)資源,使企業(yè)資源的利用率最大化,同時(shí)支持新產(chǎn)品的快速創(chuàng)新開(kāi)發(fā)。設(shè)計(jì)重用可有效的縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本,并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。本文研究的零部件設(shè)計(jì)重用是產(chǎn)品設(shè)計(jì)重用的重要組成部分,據(jù)調(diào)查,在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,約有40%-50%是重用過(guò)去的零部件,約有30%-40%是對(duì)已有的零部件稍作修改。 我國(guó)中小企業(yè)在數(shù)量上占企業(yè)總數(shù)的99%,所占GDP比重超過(guò)了大型企業(yè),零部件設(shè)計(jì)重用具有重要意義。目前的零部件設(shè)計(jì)重用研究大多針對(duì)大型企業(yè)的大規(guī)模定制,但是中小企業(yè)人力、物力、財(cái)力方面無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制系統(tǒng)要求,關(guān)鍵是中小企業(yè)現(xiàn)有的樹(shù)狀零部件庫(kù)很難描述零部件之間相關(guān)聯(lián)關(guān)系,但是重建零部件庫(kù)需花費(fèi)大量人力、物力,現(xiàn)在的問(wèn)題是能否基于現(xiàn)有零部件庫(kù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)重用。 為此,本文課題在國(guó)家自然基金項(xiàng)目資助下,面向中小企業(yè)研究了零部件設(shè)計(jì)重用若干關(guān)鍵問(wèn)題,提出了雙知識(shí)網(wǎng)映射的零部件設(shè)計(jì)重用方法。結(jié)合我國(guó)國(guó)情,研究適合于中小企業(yè)的零部件設(shè)計(jì)重用方法,無(wú)疑是一個(gè)值得研究的重要課題。本文主要工作內(nèi)容如下： (1)提出了一種粗細(xì)粒度雙知識(shí)網(wǎng)映射的零部件設(shè)計(jì)知識(shí)重用方法。該方法在中小企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)品零部件圖形數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系樹(shù)狀表達(dá)知識(shí)基礎(chǔ)上,借鑒語(yǔ)義網(wǎng)知識(shí),構(gòu)造了一個(gè)粗粒度網(wǎng)狀零部件知識(shí)網(wǎng),用來(lái)描述零部件的主要設(shè)計(jì)信息(例如齒輪的齒數(shù)、模數(shù)等)及零部件設(shè)計(jì)信息的特征與特征、特征與屬性以及屬性與屬性的聯(lián)系,建立各零部件之間的關(guān)聯(lián)聯(lián)系。將企業(yè)原有的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)作為細(xì)粒度樹(shù)狀知識(shí)網(wǎng),進(jìn)而建立了兩個(gè)知識(shí)網(wǎng)的映射關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)零部件知識(shí)重用。給出了零部件基于CAD模型知識(shí)獲取若干關(guān)鍵技術(shù),包括基于CAD模型的零部件參數(shù)和幾何信息裝配關(guān)系等知識(shí)的獲取、存儲(chǔ)等關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。 (2)給出基于粗細(xì)粒度雙網(wǎng)映射的零部件知識(shí)相似度檢索計(jì)算方法。根據(jù)中小企業(yè)零部件重用的需要檢索的知識(shí),給出了一個(gè)零部件設(shè)計(jì)重用的粗細(xì)粒度以及二者之間映射的零部件相似度檢索算法,該相似度計(jì)算主要包括粗粒度知識(shí)網(wǎng)的數(shù)值型特征相似度計(jì)算、概念相似度計(jì)算、關(guān)系相似度計(jì)算；細(xì)粒度知識(shí)網(wǎng)的相似度計(jì)算以及其各相似度權(quán)重的估算方法,本檢索方法通過(guò)實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證。 (3)給出了基于Web服務(wù)的零部件參數(shù)化設(shè)計(jì)重用共享資源方法。為中小企業(yè)提供零部件設(shè)計(jì)重用的共享資源,借鑒軟件重用中的組件模型可重用服務(wù),將接口與實(shí)現(xiàn)過(guò)程相分離思想,提出了一個(gè)基于Web服務(wù)的零部件參數(shù)化設(shè)計(jì)重用共享資源方法。用戶(hù)在客戶(hù)端既可以通過(guò)設(shè)計(jì)接口直接驅(qū)動(dòng)服務(wù)器端設(shè)計(jì)服務(wù)層中的共享的設(shè)計(jì)重用模板完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)功能,也可以是由用戶(hù)提出設(shè)計(jì)需求,由服務(wù)器端的人員驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)模板完成設(shè)計(jì)需求；設(shè)計(jì)服務(wù)層是由服務(wù)器端的一系列設(shè)計(jì)重用服務(wù)模板組成,用于零部件的三維實(shí)體建模、有限元仿真或其它設(shè)計(jì)過(guò)程；設(shè)計(jì)結(jié)果層表現(xiàn)形式上主要是實(shí)體模型,工程分析優(yōu)化數(shù)據(jù)等。該方法為中小企業(yè)提供共享的設(shè)計(jì)資源,拓展了中小企業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)重用的范圍。 上述工作期望有助于中小企業(yè)的零部件知識(shí)重用理論和方法研究進(jìn)展,期望有助于提高中小企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)重用質(zhì)量和效率,以及提高中小企業(yè)的產(chǎn)品知識(shí)的設(shè)計(jì)和信息化水平。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TH122

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2634899