面向個(gè)性化定制的控制類柜體機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識重用方法研究.pdf

1、控制類柜體機(jī)電產(chǎn)品是指各種機(jī)電設(shè)備控制柜、電器開關(guān)柜和網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)柜等量大面廣的機(jī)電產(chǎn)品。它們是制造裝備、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等重要領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)知識和設(shè)計(jì)方法等方面具有極其相似的特性。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明,我國的控制類柜體機(jī)電產(chǎn)品已經(jīng)形成了一個(gè)年產(chǎn)值超千億元的龐大產(chǎn)業(yè)。目前,這類產(chǎn)品愈來愈多地是按用戶需求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)和制造,因此個(gè)性化定制將成為這類產(chǎn)品的主要模式。該類產(chǎn)品在個(gè)性化定制設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出交貨期、一次

2、設(shè)計(jì)正確率、成本、質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)品類的設(shè)計(jì)共性研究較少。設(shè)計(jì)知識重用是公認(rèn)的提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力和水平的有效途徑和方法,但目前在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究還很不完善。鑒于此,論文針對該類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)知識共性和基于設(shè)計(jì)知識重用的個(gè)性化定制設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。我國控制類柜體機(jī)電產(chǎn)品現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方法大多還停留在初級的CAD應(yīng)用階段,包括二維工程圖、三維零件建模、三維產(chǎn)品(部件)裝配等,少數(shù)企業(yè)運(yùn)用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(

3、PDM)技術(shù)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)集成,但設(shè)計(jì)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(gè)性化需求不斷增長的產(chǎn)品市場和眾多國外知名企業(yè)的涌入,國內(nèi)的控制類柜體機(jī)電產(chǎn)品企業(yè)普遍缺乏競爭力。為了更好地利用設(shè)計(jì)知識重用來應(yīng)對該類產(chǎn)品的用戶個(gè)性化定制設(shè)計(jì)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(jī)電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)與制造特點(diǎn)、設(shè)計(jì)知識的特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)重用對知識的需求,建立了一種由三類知識、三個(gè)層次

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

5、型和冗余產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型的三維總裝配模型自動生成辦法;基于產(chǎn)品的配置設(shè)計(jì)模式,以本體論為指導(dǎo),以設(shè)計(jì)重用為目標(biāo),對控制類柜體機(jī)電產(chǎn)品的用戶需求、實(shí)體結(jié)構(gòu)、可配置組件和配置規(guī)則等知識的內(nèi)容和表達(dá)進(jìn)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(diǎn),結(jié)合控制類柜體機(jī)電產(chǎn)品的自身特點(diǎn),對智能推理技術(shù)在控制類柜體機(jī)電產(chǎn)品知識重用中的應(yīng)用進(jìn)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