徐子軒

摘 要：本體的發(fā)展是從20世紀(jì)90年代開(kāi)始的，該過(guò)程一直持續(xù)了將近20年，主要經(jīng)歷了概念的提出、邏輯基礎(chǔ)的奠定、語(yǔ)言發(fā)展、環(huán)境構(gòu)建以及方法論的出現(xiàn)等幾個(gè)階段。在這段時(shí)間內(nèi)，本體的理論框架以及技術(shù)體系也得到了一定程度上的發(fā)展和完善，逐漸在各行各業(yè)展現(xiàn)出了驚人的應(yīng)用前景。其中機(jī)械工程領(lǐng)域作為現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分具有廣闊的發(fā)展前景，本體在機(jī)械工程領(lǐng)域的普及應(yīng)用目前應(yīng)用也最大程度上提高了社會(huì)生產(chǎn)的效率，推動(dòng)著社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展。本文就本體在機(jī)械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：本體 機(jī)械工程 應(yīng)用

本體的發(fā)展過(guò)程較為曲折，在各領(lǐng)域的應(yīng)用上也顯示出不同的發(fā)展特點(diǎn)，其中，在科學(xué)領(lǐng)域的表現(xiàn)主要是一種知識(shí)表示方法，包含了研究領(lǐng)域內(nèi)對(duì)象的名稱、對(duì)象屬性和相互關(guān)系的邏輯描述，提供了領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)表示和交流的詞匯集合和集合中各個(gè)對(duì)象的關(guān)系集合。最近幾年，在機(jī)械制造業(yè)中本體也得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在工程設(shè)計(jì)本體、企業(yè)本體以及工作流程本體等方面不斷反映出較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是發(fā)展特點(diǎn)也會(huì)根據(jù)研究人員注重點(diǎn)的變化而隨之變化。

一、本體在機(jī)械工程中的應(yīng)用

1.基于本體的產(chǎn)品信息模型。以美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的核心產(chǎn)品模型及其3個(gè)擴(kuò)展版本為基礎(chǔ)，以本體為表示工具開(kāi)發(fā)的一種產(chǎn)品信息模型框架主要是為了支持產(chǎn)品生命周期管理各個(gè)方面的信息需求，這個(gè)產(chǎn)品信息模型框架主要包括核心產(chǎn)品模型、開(kāi)放式裝配模型、設(shè)計(jì)分析集成模型以及產(chǎn)品族進(jìn)化模型四個(gè)模型。在這四種模型當(dāng)中，核心產(chǎn)品模型主要是表示產(chǎn)品的功能上的分解以及這些概念之間的關(guān)系，在機(jī)械工程中的產(chǎn)品以及設(shè)計(jì)原理上也可以通過(guò)擴(kuò)展核心產(chǎn)品模型進(jìn)行結(jié)合；開(kāi)放式裝配模型主要是對(duì)系統(tǒng)級(jí)的概念模型和相關(guān)的層次化裝配關(guān)系進(jìn)行定義；設(shè)計(jì)分析集成模型主要是定義產(chǎn)品的著模型特點(diǎn)，變換抽象功能模型和兩個(gè)主模型與功能模型；產(chǎn)品族進(jìn)化模型主要是用來(lái)表達(dá)產(chǎn)品族及其設(shè)計(jì)原理。

2.開(kāi)發(fā)該模型框架的目的。（1）監(jiān)督產(chǎn)品的生命周期，對(duì)產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)原理、裝配、公差等的整個(gè)生命周期過(guò)程的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。（2）主要是方便下一代的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的語(yǔ)義互操作。（3）產(chǎn)品信息模型框架可以詳細(xì)對(duì)產(chǎn)品信息和設(shè)計(jì)原理的細(xì)粒度描述進(jìn)行分析提供，該項(xiàng)功能極大的便利了生命周期管理系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品信息模型框架中的訪問(wèn)行為。同時(shí)，產(chǎn)品信息模型框架還能作為一種信息庫(kù)而存在，涵蓋了在設(shè)計(jì)過(guò)程中各個(gè)方面的產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)，能夠提供信息交換協(xié)議給生命周期管理及其輔助系統(tǒng)，捕捉產(chǎn)品和產(chǎn)品族的進(jìn)化。

3.該信息模型框架的特點(diǎn)。（1）采用合適的本體進(jìn)行自動(dòng)推理行為。（2）高度的概括性。（3）能夠?qū)Ξa(chǎn)品的信息進(jìn)行全方位的反映，并且保證產(chǎn)品信息的完整性。（4）能夠促進(jìn)新的應(yīng)用和過(guò)程的開(kāi)發(fā)。（5）產(chǎn)品信息模型框架結(jié)合了明確表示的設(shè)計(jì)原理，該原理對(duì)描述產(chǎn)品本身具有重要的意義。（6）可以作為一種轉(zhuǎn)換手段以及信息接口實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品級(jí)上不同系統(tǒng)間互操作。

二、基于本體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)表達(dá)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程主要包括設(shè)計(jì)手冊(cè)、產(chǎn)品模型和設(shè)計(jì)圖樣等設(shè)計(jì)結(jié)果知識(shí)以及設(shè)計(jì)原理知識(shí)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等設(shè)計(jì)過(guò)程知識(shí)，展現(xiàn)的是一個(gè)知識(shí)較為密集的生產(chǎn)過(guò)程。在這個(gè)知識(shí)管理的過(guò)程中需要利用存在于專家頭腦中的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)進(jìn)行生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的實(shí)驗(yàn)，并以提高生產(chǎn)力和快速響應(yīng)能力以及增強(qiáng)工作人員的技能素質(zhì)和協(xié)同工作能力為主要目的，最后實(shí)現(xiàn)提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力以及企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中，本體是作為一種知識(shí)表示方法存在的，在對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)知識(shí)的表達(dá)上具有明顯的簡(jiǎn)潔、明確、可理解和可擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械工程生產(chǎn)中，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)表達(dá)的內(nèi)容上主要是針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析上，忽視了產(chǎn)品功能、行為等的于一描述信息，不利于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，因此，本體的應(yīng)用可以在產(chǎn)品功能、行為等語(yǔ)義信息描述上不足缺陷，奠定產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的形式化描述的基礎(chǔ)，滿足客戶對(duì)于產(chǎn)品不同層次級(jí)別的需求，提高客戶的滿意度。現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，機(jī)械工程在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)存在多樣性、動(dòng)態(tài)性和相關(guān)性等特點(diǎn)，缺少一種較為統(tǒng)一的知識(shí)表達(dá)方法，影響著產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的共享與重用。因此，需要積極在機(jī)械工程的生產(chǎn)過(guò)程中融入本體，不斷擴(kuò)展產(chǎn)品的產(chǎn)品特征，應(yīng)市場(chǎng)需求不斷提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的個(gè)性化。

三、基于本體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

近些年來(lái)，現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展速度不斷加快，信息用戶對(duì)于高效、低成本的產(chǎn)品要求越來(lái)越高，機(jī)械工程領(lǐng)域相關(guān)的設(shè)計(jì)人員也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所需要的設(shè)計(jì)知識(shí)來(lái)源所具有的廣泛性、多樣性、以及設(shè)計(jì)過(guò)程的復(fù)雜性和設(shè)計(jì)人員知識(shí)的異構(gòu)性等問(wèn)題的解決上需要采取更加行之有效的辦法。本體在該過(guò)程中的應(yīng)用可以有效的實(shí)現(xiàn)知識(shí)獲取、存儲(chǔ)、共享、管理和利用，設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)就是基于本體理論所建立的信息庫(kù)，能夠完整地概述在某個(gè)領(lǐng)域知識(shí)庫(kù)內(nèi)的關(guān)系和概念，從而使這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)的分享與重用得到實(shí)現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，本體的應(yīng)用在工程領(lǐng)域有著極大的優(yōu)勢(shì)，特別是當(dāng)應(yīng)用于機(jī)械工程時(shí)可以有效的實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的產(chǎn)品信息模型、產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)表達(dá)以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)的等方面的建設(shè)要求，同時(shí)，本體在應(yīng)用過(guò)程中也需要針對(duì)機(jī)械工程的過(guò)程性信息表達(dá)采取一定的措施，這些措施將本體與機(jī)械工程更緊密地聯(lián)系在一起，促進(jìn)機(jī)械工程領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛躍式發(fā)展。

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