面向個性化定制的控制類柜體機電產品設計知識重用方法研究.pdf

1、控制類柜體機電產品是指各種機電設備控制柜、電器開關柜和網絡通信機柜等量大面廣的機電產品。它們是制造裝備、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和計算機網絡系統(tǒng)等重要領域的關鍵設備,在產品結構、設計知識和設計方法等方面具有極其相似的特性。有關統(tǒng)計資料表明,我國的控制類柜體機電產品已經形成了一個年產值超千億元的龐大產業(yè)。目前,這類產品愈來愈多地是按用戶需求進行個性化設計和制造,因此個性化定制將成為這類產品的主要模式。該類產品在個性化定制設計中表現(xiàn)出交貨期、一次

2、設計正確率、成本、質量和標準化水平等多方面的不足,而目前針對這一量大面廣的重要產品類的設計共性研究較少。設計知識重用是公認的提高產品設計能力和水平的有效途徑和方法,但目前在工程設計領域的研究還很不完善。鑒于此,論文針對該類產品的設計知識共性和基于設計知識重用的個性化定制設計方法進行了研究。我國控制類柜體機電產品現(xiàn)有的設計方法大多還停留在初級的CAD應用階段,包括二維工程圖、三維零件建模、三維產品(部件)裝配等,少數(shù)企業(yè)運用產品數(shù)據管理(

3、PDM)技術對產品設計系統(tǒng)進行了數(shù)據和業(yè)務集成,但設計知識的共享與重用問題并未得到很好的改善。面對多品種小批量和個性化需求不斷增長的產品市場和眾多國外知名企業(yè)的涌入,國內的控制類柜體機電產品企業(yè)普遍缺乏競爭力。為了更好地利用設計知識重用來應對該類產品的用戶個性化定制設計需求,論文開展了以下幾方面的具體研究:(1)分析研究了控制類柜體機電產品的結構特點、設計與制造特點、設計知識的特點以及設計重用對知識的需求,建立了一種由三類知識、三個層次

4、、三類需求和一個過程構成的多視圖柜體機電產品知識結構模型;研究了面向可重用的柜體機電產品設計知識創(chuàng)建的幾個有關問題。(2)分析研究了控制類柜體機電產品設計知識重用系統(tǒng)的總體目標、功能、組成及運行環(huán)境,提出了一種控制類柜體機電產品設計知識重用系統(tǒng)的體系結構。(3)分析研究了產品配置設計的原理、基本類型和控制類柜體機電產品現(xiàn)行設計方法,提出了控制類柜體機電產品配置設計的兩種基本模式:“樹狀配置”和“平行配置”;研究了基于柜體機電產品的配置模

5、型和冗余產品結構模型的三維總裝配模型自動生成辦法;基于產品的配置設計模式,以本體論為指導,以設計重用為目標,對控制類柜體機電產品的用戶需求、實體結構、可配置組件和配置規(guī)則等知識的內容和表達進行了研究。(4)分析研究了幾種常用智能推理方法和相似性度量方法的特點,結合控制類柜體機電產品的自身特點,對智能推理技術在控制類柜體機電產品知識重用中的應用進行了研究,綜合“基于范例的推理”、“基于規(guī)則的推理”和“模糊推理”三種推理方法,提出了一種控制