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《武汉理工大学》 2007年
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基于知识工程的产品创新设计关键技术研究

熊志勇  
【摘要】: 目前的产品创新设计系统普遍不支持用户参与创新设计过程,而且对创新设计过程(特别是对概念创新设计阶段)的知识支持不够,使概念设计与产品详细设计脱节,而且这些系统存在缺少造型辅助创新设计手段等局限性。为了更好的指导产品创新设计活动,快速响应用户对产品的需求,本文重点研究了支持基于知识工程的产品创新设计系统开发的关键技术:包括产品创新设计方法、模式和体系结构,产品创新设计知识建模技术,创新设计全域映射模型和方法,创新设计的评价模型和评价方法等技术。本文的主要工作有: (1)研究了创造性思维的概念、特点和常用的产品创新构思技法,在此基础上建立了创新构思能力数学模型;研究了基于TRIZ理论的计算机辅助创新设计;并深入研究了进化计算在创新设计中的应用,定义了进化计算的基本概念,建立了基于进化计算的产品造型创新设计模型,给出了基于进化计算的旋转体产品的造型创新设计实现步骤;在此基础上,提出了基于知识工程的产品创新设计方法集成;并探讨了产品创新设计中的标准化问题。 (2)分析了现有典型产品设计模式,提出了基于知识工程的交互式产品创新设计模式(即IPIDP-KBE模式);以该模式为依据,建立了基于知识工程的产品创新设计系统四层体系结构,并明确了该系统的主要组成部分和关键技术。 (3)探讨了典型知识表示方法,并深入研究了产品创新设计的知识表示和知识存储方法;然后在分析典型的产品模型的基础上,引入了本体的概念,提出了基于本体的全域产品知识表达模型和知识求解模型;接着探讨了产品创新设计知识获取过程,并研究了客户需求知识和领域知识的获取;最后在研究实例推理和规则推理的基础上,给出了基于知识约束的混合推理方法。 (4)研究了产品创新设计过程,并从系统的观点建立了产品创新设计过程数学模型;然后对产品功能结构设计进行了研究,在此基础上,提出了考虑客户需求的需求功能行为结构(RFBS)闭环映射模型,并深入研究了该模型各层之间映射实现方法;最后将该闭环映射模型应用于汽车转向系的设计中,验证了该模型的可行性。 (5)针对产品创新设计过程的复杂性和创新设计评价的层次性,建立产品创新设计多级评价模型;进一步研究了产品创新设计评价指标体系的确定原则和评价指标体系的建立方法;提出了考虑多个评价因素相关性的改进模糊综合评价法算法,并给出了基于改进模糊综合评价法的产品创新设计方案评价实例。 (6)从软件工程的角度对DPIDP-INE原型系统的开发和实现进行了研究。 本文最后对全文的工作进行了总结,并对今后的有关研究工作进行了展望。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB472

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 符睿;;进化艺术在墙绘图案设计中的应用[J];中国科教创新导刊;2012年11期
2 周浩;朱文华;陈鹏;;基于知识工程的机械标准件设计与研究[J];制造业自动化;2011年21期
3 刘冰峰;王培根;胡春华;;基于知识共享的跨边界产品创新研究[J];江西社会科学;2008年12期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 丁满;基于意象的产品色彩设计模型与方法研究[D];大连理工大学;2011年
2 韩春华;基于GIS的铁路选线系统智能环境建模方法研究[D];西南交通大学;2008年
3 马星国;产品系统化设计若干关键理论问题的研究[D];东北大学 ;2010年
4 高洋;基于TRIZ的产品绿色创新设计方法研究[D];合肥工业大学;2012年
5 常德海;GIS知识工程关键理论与方法研究[D];河南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 游晓凌;基于技术路线图的产品创新过程与方法研究[D];华中科技大学;2011年
2 刘佳;基于知识的高速面铣刀设计技术研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 张东民,廖文和,胡建,郭宇,程筱胜,黄晔;基于本体的设计知识建模[J];华南理工大学学报(自然科学版);2005年05期
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8 郭为忠,邹慧君;机电产品运动方案创新的人机协同研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年02期
9 刘弘,刘希玉,马丽娜;支持进化的计算机辅助设计环境[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 唐文献;KBE环境下面向协同创新的产品开发支持系统研究[D];上海大学;2003年
2 张付英;机械产品创新设计信息化建模、求解及其关键技术研究[D];天津大学;2004年
3 张帅;复合功能产品概念设计建模理论及自动化求解方法研究[D];浙江大学;2005年
4 陈洪武;基于基因工程的机械产品设计理论与技术研究[D];山东大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 许蔷;基于知识的产品设计关键技术研究与开发[D];南京航空航天大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王忠群;李钧;刘涛;王勇;胡平;;面向目标和基于活动效用的组织知识创新模型[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年03期
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3 赵元吉,秦燕,万卫彬;制约我国田径竞技水平的心理因素分析[J];安徽体育科技;2004年01期
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5 李铁栓;崔国旭;黄小丁;张幽彤;;高压共轨燃油喷射系统智能化试验台研究[J];车辆与动力技术;2010年02期
6 王广彦;徐慎勇;;TRIZ理论在产品维修性设计中的应用[J];兵工自动化;2005年05期
7 卢明森;逻辑学与思维科学[J];北京航空航天大学学报(社会科学版);2000年03期
8 赵志海;谈面向21世纪工程图学教学素材资源的建设[J];北京航空航天大学学报(社会科学版);2001年02期
9 佘振苏;倪志勇;;论思维的复杂系统模型暨新一代专家系统的设想[J];北京大学学报(自然科学版);2011年05期
10 吴国新;徐小力;时延辉;左云波;;基于TRIZ理论的热分析仪加热炉体设计[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陶伯华;;智慧思维学精要——《思维科学概论》第十篇[A];中国思维科学研究论文选2011年专辑[C];2012年
2 何邦贵;杨朝丽;;脉动冲击内螺纹加工系统的创新设计研究[A];机械动力学理论及其应用[C];2011年
3 陈卫卫;孙凌玉;;基于数据库技术的CAD/CAE双向数据传输系统开发与应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
4 刘耀;穗志方;胡永伟;冀铁亮;;领域Ontology自动构建研究[A];2006年首届ICT大会信息、知识、智能及其转换理论第一次高峰论坛会议论文集[C];2006年
5 戴汝为;;钱学森对系统科学、思维科学的重大贡献[A];钱学森科学贡献暨学术思想研讨会论文集[C];2001年
6 李少波;谢庆生;;基于知识的产品开发集成系统研究与应用[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
7 张立彬;蒋建东;张宪;钟江;;微小型农业机械产品设计新方法应用[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
8 施光辉;林高飞;;智能CAD技术综述[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
9 朱春燕;;QFD与TRIZ的集成模型[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年
10 张英平;洪跃;金士良;王志清;;基于Pro/E的集线器产品设计体系平台的研究与开发[A];全国先进制造技术高层论坛暨制造业自动化、信息化技术研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卜志国;海洋生态环境监测系统数据集成与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
2 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
3 郑荣茂;基于NGGPS制造特征信息统一机理与实现方法[D];华南理工大学;2010年
4 王强;空间信息服务聚合的关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 谢超;自适应地图可视化关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
6 李滨;自然空间查询语言解译机制研究[D];解放军信息工程大学;2009年
7 游颖;客车信息集成控制系统配置设计中的分解技术研究[D];武汉理工大学;2010年
8 马志勇;机械对称的概念、作用及其应用知识获取的研究[D];浙江大学;2010年
9 张惠;产品专利知识获取及其辅助产品创新的方法研究[D];浙江大学;2010年
10 刘运通;产品设计过程知识配送服务关键技术研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵阳耀;基于本体的数据源映射方法与策略[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 郝琳静;基于J2EE的办公自动化系统的设计与实现[D];大连海事大学;2010年
3 李宁波;机构方案创新设计及其自动化创成研究[D];湘潭大学;2010年
4 郭玲;基于复杂性范式视角的科学发展观研究[D];湘潭大学;2010年
5 王连升;施工企业风险预控制度设计与实施[D];中国海洋大学;2010年
6 曹新;教师课堂话语对学生数学直觉思维影响的案例研究[D];华东师范大学;2010年
7 于婧;基于知识的汽车冲压模具零件设计系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 熊江南;六西格玛设计在C公司手机液晶模组研发中的应用[D];华南理工大学;2011年
9 胡长鹏;西装纸样设计智能生成系统数字化研究[D];北京服装学院;2010年
10 沐昕;面向产品概念创新构建基于知识工程的设计仓库[D];北京服装学院;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阚叔愚;陈峰;;ESORR-1的知识库结构及不确定性推理方法[J];北方交通大学学报;1991年02期
2 阚叔愚;陈峰;;铁路平面选线专家系统设计[J];北方交通大学学报;1991年04期
3 钟义信;;论“信息-知识-智能转换规律”[J];北京邮电大学学报;2007年01期
4 黎建新;企业应重视绿色认证[J];商业研究;2002年05期
5 李玉凤,张宪荣;现代色彩调和理论的工程化评价方法[J];包装工程;2002年03期
6 李玉凤,黄义萍;色彩规划的定量化理性化方法研究[J];包装工程;2004年06期
7 欧静;赵江洪;;基于色彩调和理论的数控机床色彩评价研究[J];包装工程;2007年01期
8 孙菁;潘长学;;感性工学在产品配色设计中的应用研究[J];包装工程;2007年05期
9 杨雪松;康立志;;产品创新设计的若干问题再认识[J];包装工程;2008年11期
10 宋江敏,陈庄,韩逢庆;基于产品多生命周期工程的产品环境评价指标体系探讨[J];重庆工业管理学院学报;1999年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周栩;本体工程中若干问题的研究[D];吉林大学;2011年
2 解滨;信息系统中的知识获取与不确定性度量的若干问题研究[D];河北师范大学;2011年
3 何明芮;个体层面的隐性知识认知及显性化研究[D];电子科技大学;2011年
4 蒲浩;现代路线CAD系统关键技术研究与应用[D];中南大学;2002年
5 李景;本体理论及在农业文献检索系统中的应用研究——以花卉学本体建模为例[D];中国科学院研究生院(文献情报中心);2004年
6 刘志峰;绿色产品综合评价及模糊物元分析方法研究[D];合肥工业大学;2004年
7 高天一;产品设计仓库系统的研究[D];大连理工大学;2003年
8 张昕光;组织知识共享的实现途径及其风险控制研究[D];东北大学;2005年
9 纪杨建;面向产品方案的形式化设计关键技术研究[D];浙江大学;2003年
10 付相君;基于本体和Semantic Web技术的产品知识集成基础研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张妍;基于语义空间的计算机辅助色彩设计研究[D];西北工业大学;2003年
2 石源;计算机辅助产品色彩设计工具集的研究[D];西北工业大学;2004年
3 马沁怡;客户需求导向的产品规划方法研究[D];大连理工大学;2004年
4 苏畅;对汽车色彩设计的初步研究[D];吉林大学;2005年
5 姚小清;基于色立体的产品色彩设计技术研究[D];华北电力大学(河北);2006年
6 谭超;技术路线图与技术发展的规律性研究[D];大连理工大学;2006年
7 赵瑾;基于TRIZ进化理论的外形创新设计系统研究[D];电子科技大学;2006年
8 胡珉;基于领域本体的知识获取和重用技术研究[D];北京化工大学;2006年
9 冉戎;基于GIS的道路自动化选线方法研究[D];重庆大学;2006年
10 黄雄;基于GIS空间分析的道路选线技术研究[D];长沙理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 龙喜安;蒲浩;胡建平;孟存喜;杨新林;;铁路三维空间智能选线研究及开发[J];高速铁路技术;2013年06期
2 周亦良;姚令侃;唐超;;可拓决策方法在选线设计中的应用[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2014年01期
3 宋婧媛;柯文晴;王毓琦;;论进化艺术在墙绘图案设计中的应用[J];大众文艺;2014年11期
4 徐寅;吉根林;张书亮;;基于地理本体的地下管线空间知识表示方法研究[J];南京师大学报(自然科学版);2013年01期
5 杨兴林;徐天南;陈宁;;知识工程在全回转机构设计中的应用[J];机械;2014年04期
6 韩春华;易思蓉;杨扬;;基于最优路径分析的线路初始平面自动生成方法[J];西南交通大学学报;2011年02期
7 郑德星;唐俊焘;汤小峰;;基于NX/PTS的可重用模型库的构建[J];组合机床与自动化加工技术;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 叶亚丽;公路智能选线与决策支持系统研究及开发[D];长安大学;2010年
2 刘辉;基于设计结构层次的机械产品设计实例表达与推理[D];山东大学;2012年
3 张军;基于知识的复杂产品工业设计辅助系统的研究与应用[D];湖南大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 青云毅;铁路工务工程数据库管理系统开发方法研究[D];西南交通大学;2011年
2 杨长根;基于虚拟环境选线系统的航测选线方法研究[D];西南交通大学;2009年
3 胡立教;典型农业装备虚拟现实模型接口技术研究[D];西北农林科技大学;2010年
4 朱世斌;基于Siemens NX的客车骨架梁构件的逆向参数化方法研究[D];大连理工大学;2012年
5 赵海峰;铁路三维空间智能选线理论与方法研究[D];中南大学;2012年
6 徐贻飞;基于本体的公路智能选线领域人员知识建模方法[D];昆明理工大学;2012年
7 杨雷;跨组织合作中知识流的速率与合作绩效研究[D];西南财经大学;2011年
8 赵中华;基于遗传算法的道路纵断面优化研究[D];河北工程大学;2012年
9 夏佳君;基于知识的模具数控自动加工功能的研究[D];华中科技大学;2012年
10 张晓璐;简化生命周期评价方法及其案例研究[D];广东工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓志鸿,唐世渭,张铭,杨冬青,陈捷;Ontology研究综述[J];北京大学学报(自然科学版);2002年05期
2 韩晓建,邓家褆;产品概念设计网络求解的评价算法研究[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
3 王飞,杨湘龙,冯允成;虚拟现实仿真技术及在飞机装配中的应用[J];北京航空航天大学学报;2001年02期
4 杨炳儒,周颖;知识发现系统内在机理[J];北京科技大学学报;2002年03期
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6 李滋刚,高慧英,凌林本;舰船信息系统数据融合技术研究[J];船舶工程;2000年04期
7 罗明,钟子发;多源数据融合系统中基于知识处理的推理策略[J];电讯技术;2000年03期
8 华健;;铰链夹紧机构的创新设计[J];中国纺织大学学报;1991年Z1期
9 华大年;;同性异形机构[J];中国纺织大学学报;1992年05期
10 童时中,李平;二次开发是CAD取得实效的关键环节[J];电子机械工程;1999年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王晓东;基于Ontology知识库系统建模与应用研究[D];华东师范大学;2003年
2 齐尔麦;机械产品快速设计原理、方法、关键技术和软件工具研究[D];天津大学;2003年
3 唐文献;KBE环境下面向协同创新的产品开发支持系统研究[D];上海大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 范兴柱;基于知识的可重构FAS系统及仿真软件的研究与开发[D];南京航空航天大学;2002年
2 谭浩;基于知识的数控机床计算机辅助工业设计系统研究[D];湖南大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡志勇;西部大开发中产品创新设计的思考[J];中国机械工程;2001年01期
2 郭连水,王凯,唐忠民;支持中小企业产品创新设计微机平台三维CAD系统[J];现代制造;2000年05期
3 宋玉凤;贾乐宾;;浅析产品创新设计[J];艺术与设计(理论);2008年09期
4 熊志勇;姜立军;李哲林;;工业产品创新设计中的标准化实施[J];机械制造;2009年09期
5 钟清声;;角逐中国工业产品设计“奥斯卡”——写在“中国产品创新设计奖”设立之际[J];电器制造商;2001年08期
6 伟桐;;老板电器 秀外慧中平衡术[J];中国住宅设施;2006年06期
7 肖文君;;基于产品创新设计的思考[J];科协论坛(下半月);2009年01期
8 李健;赵江洪;谭浩浩;;基于案例的产品创新设计[J];装饰;2006年03期
9 尹翠君;任立昭;何人可;;基于并行模式的产品创新设计方法[J];包装工程;2008年06期
10 安荔荔;杨明朗;武小辉;;产品创新设计的分析与构想[J];包装工程;2007年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张晨光;马广韬;黄喜来;;浅谈对产品创新设计的认识[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年
2 张付英;徐燕申;;用于产品创新设计的用户需求综合创新模型研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
3 邹慧君;黄真;王知行;谢存禧;甘建国;;前言[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
4 肖田元;张林瑄;赵银燕;;基于虚拟制造技术加速产品自主创新[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
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6 胡志勇;;论产品创新设计——工业设计的核心[A];2002年十一省、区、市机械工程学术年会暨云南省机械工程学会第六届学术年会论文集[C];2002年
7 朱红;;天然彩棉产品创新设计[A];“泰坦杯”2005年全国无梭织机使用技术与产品开发交流研讨会论文集[C];2005年
8 李淑兰;段小建;李卫平;;基于快速成型技术的新产品创新设计[A];2004年十一省区市学术年会论文集[C];2004年
9 端文新;;价值分析——一种行之有效的产品创新设计的方法[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
10 朱怡芳;徐人平;孙培福;;快速原型在产品创新设计中信息传递的研究[A];2004年十一省区市学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 胡立彪;产品创新设计不能太拧巴[N];中国质量报;2008年
2 记者 徐强;深圳电子军团获殊荣[N];深圳特区报;2009年
3 胡志勇;产品创新设计与知识产权保护[N];中国知识产权报;2003年
4 林国祥;世博特许产品创新设计大赛颁奖[N];商务时报;2009年
5 陈慕鸿;海信电器 获产品创新设计银奖外方[N];证券日报;2003年
6 刘越山 李玉成;摘“帽子” 换“新装”[N];科技日报;2001年
7 浙江大学 潘云鹤 庄越挺;创新—产品设计的灵魂[N];计算机世界;2004年
8 空军第二航空学院 李恒明 王春光;对CAD应用软件开发问题的几点思考[N];计算机世界;2003年
9 任海峰 徐亨通;海航工程院大四学员获一项国家发明专利[N];科技日报;2010年
10 郑 爽;不是3.15胜似3.15[N];经理日报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾琎;基于虚拟仿真系统的产品创新设计研究[D];武汉理工大学;2009年
2 薛承梦;产品创新设计人员与组织匹配研究及系统开发[D];重庆大学;2014年
3 陈继文;MFBS框架下基于知识的计算机辅助创新设计关键技术研究[D];山东大学;2013年
4 台立钢;基于产品实例种群的演化创新设计研究[D];上海交通大学;2008年
5 张凌浩;符号学视野下产品设计方法及应用研究[D];江南大学;2010年
6 秦建军;面向用户协同的工程设计理论及方法研究[D];北京交通大学;2013年
7 龚京忠;基于FPBS的机械系统模块化设计方法与应用研究[D];国防科学技术大学;2008年
8 薛驰;基于专利知识的机械产品创新设计方法研究[D];浙江大学;2013年
9 周桂霞;集成设计理论及信息建模的研究[D];河北工业大学;2013年
10 朱仁淼;机械产品消化吸收再创新设计理论与方法研究[D];南京航空航天大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 莫家娉;移位思维在产品创新设计中的应用[D];广州大学;2013年
2 任永波;群体文化学在产品创新设计中的应用研究[D];江南大学;2010年
3 张帆;从秦汉器物中挖掘文化元素运用到产品创新设计的研究[D];天津理工大学;2012年
4 阎向清;单件小批量产品创新设计智能信息支撑技术研究[D];大连交通大学;2010年
5 郎丽娟;基于体验的灯具产品创新设计研究[D];广东工业大学;2012年
6 王凯;医疗产品创新设计策略应用研究[D];广东工业大学;2014年
7 孙钦科;论老子“有无相生”思想在产品创新设计中的应用[D];山东轻工业学院;2012年
8 梁正泽;基于快速成型和快速制造的产品创新设计[D];武汉理工大学;2003年
9 李平平;产品创新设计系统关键技术的研究与实现[D];陕西科技大学;2014年
10 姬广如;基于用户体验的老年助行产品设计研究[D];华东理工大学;2014年
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