文档介绍：南京航空航天大学
博士学位论文
产品设计知识管理关键技术研究及实现
姓名:胡建
申请学位级别:博士
专业:航空宇航制造工程
指导教师:廖文和
20051101
南京航空航天大学博士学位论文
摘要
统计表明,约有90%的产品设计可以重用以前的设计知识。在市场要求产
品设计快速化的今天,这意味着是否具备对设计知识进行有效管理的能力已成
为影响企业能否获得或保持竞争优势地位的关键因素。本文以国家十五科技攻
关项目、863项目为依托,以支持产品快速设计的设计知识管理为主线,以工
程机械和食品包装机械产品设计为应用对象,系统研究了设计知识管理的相关
理论、方法和关键技术。本文主要研究内容和成果如下:
1)针对设计知识管理的内涵,立足于知识管理基础理论,提出了产品设
计知识管理技术框架,包括平台层、狭义知识管理层、工具层和应用层等四个
层次。
2)针对目前产品设计知识建模方法的不足,研究了基于本体的产品设计
知识建模方法,提出了基于模糊区间的模糊描述逻辑系统、适合产品设计知识
管理的通用产品表示模型、以功能-结构映射为基础的设计知识形式化表达方
法、设计知识本体表示模型和设计知识本体建模生命周期模型,并在实际中予
以应用。
3)针对知识检索传统方法的不足,提出了基于知识引导的多视图知识检
索模型和检索算法,给出了基于知识引导的多视图设计知识检索框架;在检索
实现策略中,提出了基于设计情景的知识检索策略、基于相似余弦函数的实例
分类方法和基于模糊相似度实例匹配方法相结合的子空间法实例检索策略,研
究了个性化设计知识检索和推送策略;在实践中应用上述检索模型和策略,提
高了检索效率。
4)在产品设计知识重用技术研究中,提出了基于多维度的产品设计知识
重用模型、基于知识重用的产品快速设计模型和三要素产品设计迭代过程模
型;研究了基于知识重用的产品快速设计实现策略及其中基于本体的复杂产品
实例库的建库方法,实现了产品实例的跨平台预览与修改。
5)在产品设计知识管理实施方法的研究中,研究了利用知识地图促进隐
性知识共享的策略,提出了设计知识成熟度模型并进而提出了设计知识管理成
熟度模型,建立了设计知识管理水平评价指标体系,解决了目前产品设计知识
管理实施中无法有效评估改进的问题。
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产品设计知识管理关键技术研究及实现
6)针对企业设计知识管理动态多变的需求,提出了基于本体的产品设计
知识管理系统框架,结合工程机械行业和食品包装机械行业的实际需求,给出
了面向行业的设计知识管理系统的软件开发体系结构和功能结构,开发了通用
设计知识管理工具、第三方本体建模工具集成接口、设计知识组织工具、设计
知识检索工具、工程机械行业以及食品包装机械行业的设计实例知识管理工
具,并应用于工程机械和食品包装机械的快速设计中,取得了满意的效果。
关键词:设计知识管理,产品快速设计,知识重用,本体,模糊描述逻辑
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南京航空航天大学博士学位论文
ABSTRACT
The statistic in product design shows that more than 90% of the total product
design can reuse previous design knowledge. At the same time to survive in today’s
era of petition, a firm should design product rapidly. All of those means
that the ability to manage the design knowledge well has being a key factor for a firm
to attain and sustain petitive advantage.
Supported by National Key Technologies R&D Program and National 863
Projects and applied in the construct machinery product design and the food packing
machinery product design, relevant theories, key technologies and applications of
design knowledge management are systematically studied to support the rapid
product design. T