王迎暉

摘 要：機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，因?qū)^往設(shè)計(jì)圖紙、模型、或是一些標(biāo)準(zhǔn)在查詢與再利用方面的不便因素，使得我們不得不對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行知識嵌入法的管理。一般在圖紙上，顯示的都是幾何構(gòu)造信息，對信息的理解，對產(chǎn)品的要求等等方面，附加的文字說明，也只是成品性能與組裝的要點(diǎn)。基于這種前提下，對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)提出了知識嵌入的要求，在此要求下，我們通過本體的設(shè)計(jì)屬性，圍繞著設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)對象、組織加工等方面進(jìn)行知識嵌入式設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械產(chǎn)品；知識嵌入；產(chǎn)品設(shè)計(jì)；方法研究

中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0222-01

在對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行的數(shù)據(jù)管理中，有大量的產(chǎn)品開發(fā)信息需要保存下來，但這些數(shù)據(jù)管理并沒有形成系統(tǒng)管理，查找起來有一定困難，因此對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的再利用率也隨之降低，怎樣才能對紛繁復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快捷式的查詢管理呢？相關(guān)人士在設(shè)計(jì)配置，設(shè)計(jì)規(guī)則等方面，提出了可以進(jìn)行嵌入式服務(wù)的管理機(jī)制，這是一種由被動變主動的知識規(guī)則化配置，可以提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重用率，相較于推送式的管理辦法，嵌入式能夠更及時(shí)準(zhǔn)確地提供所需知識。

1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的四要素分析

通過對產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計(jì)中典型特征的研究與分析，我們可以從以下五個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)：

1.1 設(shè)計(jì)知識的多源性

從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度看，設(shè)計(jì)知識的來源具有多樣性，它可以是設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算機(jī)程序、產(chǎn)品模型、或設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、仿真試驗(yàn)、客戶反饋等等，等諸如此類的信息還有很多很多，由此可見，設(shè)計(jì)知識的多源性。

1.2 設(shè)計(jì)知識的人員相關(guān)性

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)知識會隨著人的變化而變化，無論是設(shè)計(jì)規(guī)范，還是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，都是從零開始，從無到有的，而在這一過程中，應(yīng)用也好，存儲也好，產(chǎn)品設(shè)計(jì)都會圍繞著人而展開，且密不可分。

1.3 設(shè)計(jì)知識的過程相關(guān)性

雖然設(shè)計(jì)過程源于企業(yè)的各類信息與數(shù)據(jù)的收集提煉，再經(jīng)過創(chuàng)新、生產(chǎn)的過程，但產(chǎn)品設(shè)計(jì)也包括對原產(chǎn)品的技術(shù)升級，因此，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程都是有一定內(nèi)在與外在的必然性聯(lián)系的。

1.4 設(shè)計(jì)知識的異構(gòu)性

設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊、產(chǎn)品模型、計(jì)算機(jī)程序等都屬于設(shè)計(jì)知識的來源，所有設(shè)計(jì)知識都將通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲與轉(zhuǎn)換，他們會以不同形式展現(xiàn)著設(shè)計(jì)知識所存在的差異性。

1.5 設(shè)計(jì)對象的穩(wěn)定性

設(shè)計(jì)對象即指我們最終所要生產(chǎn)的產(chǎn)品或零部件，在設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，人員可以變，設(shè)計(jì)方案可以變，但設(shè)定的產(chǎn)品本身是不可變的，它具有一定因素上的相對穩(wěn)定性。

通過對產(chǎn)品設(shè)計(jì)五方面的特征分析，我們可以總結(jié)出設(shè)計(jì)階段的四要素：設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)對象、知識對象。這四個(gè)要素之間有著一定的聯(lián)動關(guān)系，通過對它們進(jìn)行知識嵌入，將會大大提高知識的重用率。

2 本體模型的知識嵌入

在進(jìn)行知識嵌入的過程中，首先我們要滿足設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)人員所需的大量知識源的提供，這里有兩種嵌入方法推薦：一種是自定義知識嵌入，是通過組織人員的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，在模板設(shè)計(jì)初始階段，指定具體知識對象，當(dāng)正式進(jìn)入設(shè)計(jì)過程后，設(shè)計(jì)人員將自動接收相關(guān)產(chǎn)品知識；另一種是推送式知識嵌入，是由與本體相關(guān)的組織結(jié)構(gòu)，組織對象與任務(wù)對象等，在設(shè)計(jì)過程中將產(chǎn)品知識推送給設(shè)計(jì)人員。

目前，機(jī)械工程領(lǐng)域通過四要素的分析與定義，以本體知識嵌入為核心設(shè)計(jì)，劃分出四大本體：設(shè)計(jì)過程本體、設(shè)計(jì)組織本體、設(shè)計(jì)對象本體與知識對象本體，在此四大本體中，因知識對象存在著異構(gòu)性特征，又將其細(xì)劃為：描述性知識、方法性知識、結(jié)構(gòu)性知識、手冊性知識、過程性知識與判斷性知識六類。此外，知識對象本體中細(xì)劃的內(nèi)容也是設(shè)計(jì)對象本體與設(shè)計(jì)過程本體中的一部分，知識對象的集合式管理被稱為知識單元，而執(zhí)行與管理設(shè)計(jì)過程被稱為設(shè)計(jì)向?qū)АＫ膫€(gè)本體之間相互關(guān)聯(lián)，主要可起到以下作用：首先，可以記錄設(shè)計(jì)過程知識，對設(shè)計(jì)過程中的組織部門、工作組、人員等相關(guān)知識進(jìn)行描述定義；其次，對設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)向?qū)?、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)活動，提供人員相關(guān)知識的嵌入支持；最后，是根據(jù)向?qū)Ｐ?、設(shè)計(jì)任務(wù)等與設(shè)計(jì)對象之間的相關(guān)特點(diǎn)，對設(shè)計(jì)對象進(jìn)行相關(guān)知識的追蹤與重用方面的支持。

3 基于本體的知識嵌入機(jī)制

設(shè)計(jì)過程中，既能向設(shè)計(jì)人員提供知識的嵌入與推送，又能對知識嵌入進(jìn)行有效管理，這是由控制模型的主要運(yùn)行原理決定的：首先，需要定義出模型的知識嵌入方式，可通過知識流配置器形成配置條件集；其次，將任務(wù)信息、配置條件集與知識單元生成匹配集，再將其擴(kuò)展生成匹配條件集；最后將匹配集與知識單元內(nèi)的知識記錄嵌入到設(shè)計(jì)任務(wù)中，供設(shè)計(jì)人員使用。

4 結(jié)語

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的知識嵌入法是基于本體設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)組織、設(shè)計(jì)對象與知識對象為基本要素的前提下建立起來的，通過本體概念表示、語義表示等優(yōu)勢，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程進(jìn)行知識嵌入與推送，可大大縮減信息檢索過程，并有效利用其準(zhǔn)確性，提高了知識資源的利用率。

參考文獻(xiàn)

[1]胡建.產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識管理關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)[D].南京：南京航空航天大學(xué)，2005.

[2]劉曉冰，楊春立，高天一.基于設(shè)計(jì)倉庫的產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識管理方法研究[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2005，11（6）：832-835.

[3]樓健人，伊國棟，張樹有，等.基于知識的產(chǎn)品可拓配置與進(jìn)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)：工學(xué)版，2006，40（6）：466-470.