王迎暉

摘 要：機械產(chǎn)品設計中，因對過往設計圖紙、模型、或是一些標準在查詢與再利用方面的不便因素，使得我們不得不對產(chǎn)品設計進行知識嵌入法的管理。一般在圖紙上，顯示的都是幾何構造信息，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?；谶@種前提下，對機械產(chǎn)品設計提出了知識嵌入的要求，在此要求下，我們通過本體的設計屬性，圍繞著設計過程、設計對象、組織加工等方面進行知識嵌入式設計進行研究與分析。

關鍵詞：機械產(chǎn)品；知識嵌入；產(chǎn)品設計；方法研究

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

在對機械產(chǎn)品設計進行的數(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)品設計的再利用率也隨之降低，怎樣才能對紛繁復雜的產(chǎn)品設計進行快捷式的查詢管理呢？相關人士在設計配置，設計規(guī)則等方面，提出了可以進行嵌入式服務的管理機制，這是一種由被動變主動的知識規(guī)則化配置，可以提高機械產(chǎn)品設計的重用率，相較于推送式的管理辦法，嵌入式能夠更及時準確地提供所需知識。

1 產(chǎn)品設計的四要素分析

通過對產(chǎn)品實際設計中典型特征的研究與分析，我們可以從以下五個方面進行總結：

1.1 設計知識的多源性

從產(chǎn)品設計角度看，設計知識的來源具有多樣性，它可以是設計規(guī)范、計算機程序、產(chǎn)品模型、或設計經(jīng)驗、仿真試驗、客戶反饋等等，等諸如此類的信息還有很多很多，由此可見，設計知識的多源性。

1.2 設計知識的人員相關性

在產(chǎn)品設計過程中，設計知識會隨著人的變化而變化，無論是設計規(guī)范，還是設計經(jīng)驗，都是從零開始，從無到有的，而在這一過程中，應用也好，存儲也好，產(chǎn)品設計都會圍繞著人而展開，且密不可分。

1.3 設計知識的過程相關性

雖然設計過程源于企業(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)品設計也包括對原產(chǎn)品的技術升級，因此，產(chǎn)品設計的過程都是有一定內(nèi)在與外在的必然性聯(lián)系的。

1.4 設計知識的異構性

設計規(guī)范、設計手冊、產(chǎn)品模型、計算機程序等都屬于設計知識的來源，所有設計知識都將通過計算機進行存儲與轉換，他們會以不同形式展現(xiàn)著設計知識所存在的差異性。

1.5 設計對象的穩(wěn)定性

設計對象即指我們最終所要生產(chǎn)的產(chǎn)品或零部件，在設計一個產(chǎn)品時，人員可以變，設計方案可以變，但設定的產(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)品設計五方面的特征分析，我們可以總結出設計階段的四要素：設計過程、設計人員、設計對象、知識對象。這四個要素之間有著一定的聯(lián)動關系，通過對它們進行知識嵌入，將會大大提高知識的重用率。

2 本體模型的知識嵌入

在進行知識嵌入的過程中，首先我們要滿足設計任務與設計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)驗與實踐，在模板設計初始階段，指定具體知識對象，當正式進入設計過程后，設計人員將自動接收相關產(chǎn)品知識；另一種是推送式知識嵌入，是由與本體相關的組織結構，組織對象與任務對象等，在設計過程中將產(chǎn)品知識推送給設計人員。

目前，機械工程領域通過四要素的分析與定義，以本體知識嵌入為核心設計，劃分出四大本體：設計過程本體、設計組織本體、設計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性特征，又將其細劃為：描述性知識、方法性知識、結構性知識、手冊性知識、過程性知識與判斷性知識六類。此外，知識對象本體中細劃的內(nèi)容也是設計對象本體與設計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)行與管理設計過程被稱為設計向導。四個本體之間相互關聯(lián)，主要可起到以下作用：首先，可以記錄設計過程知識，對設計過程中的組織部門、工作組、人員等相關知識進行描述定義；其次，對設計過程中的設計向導、設計任務、設計活動，提供人員相關知識的嵌入支持；最后，是根據(jù)向導模型、設計任務等與設計對象之間的相關特點，對設計對象進行相關知識的追蹤與重用方面的支持。

3 基于本體的知識嵌入機制

設計過程中，既能向設計人員提供知識的嵌入與推送，又能對知識嵌入進行有效管理，這是由控制模型的主要運行原理決定的：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，將任務信息、配置條件集與知識單元生成匹配集，再將其擴展生成匹配條件集；最后將匹配集與知識單元內(nèi)的知識記錄嵌入到設計任務中，供設計人員使用。

4 結語

機械產(chǎn)品設計的知識嵌入法是基于本體設計過程、設計組織、設計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)品設計過程進行知識嵌入與推送，可大大縮減信息檢索過程，并有效利用其準確性，提高了知識資源的利用率。

參考文獻

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