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《上海大学》 2003年
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KBE环境下面向协同创新的产品开发支持系统研究

唐文献  
【摘要】:以数字(Digital)、可视(Visual)、网络(Web)、虚拟(Virtual)、协同(Collaborative)、集成(Integration)、智能(Intelligence)、绿色(Green)和安全(Security)为特征的制造业信息化进程的不断推进,知识已成为企业赢得竞争的重要手段和获取利润的关键资源。21世纪,企业竞争的焦点在于产品的创新开发和对市场的快速响应。成熟的商品化CAD系统不能支持设计师在产品开发早期的协同性创造思维。由此,作者提出了知识驱动协同创新(Knowledge Driven Collaborative Creation,KDCC)的产品开发模式,构建知识驱动协同创新的产品开发支持系统基本框架,研究以过程链为手段的方法体系;以广义知识模型为主体的模型体系;以层次化多级模糊综合评价和灰色关联分析为基础的分析体系;以知识建模、协同创新、仿真分析、虚拟优化、系统评估、群组决策为内涵的技术体系。 对比分析传统的和并行的产品开发方法,融合知识工程技术于产品创新开发领域,以知识驱动几何(Knowledge Driven Geometry,KDG)的CAD技术为基础,提出知识驱动协同创新的产品开发模式。从“发散—收敛”的协同性思维模式、内涵、原理、方法及支撑技术等方面探讨其深层的产品开发理念;构造由分布式广义知识库支持的知识驱动协同创新的产品开发体系,论述其体系特征及实现的关键技术;引入六层结构圆饼图描述知识驱动协同创新的运行和管理模型。在知识驱动协同创新的产品开发模式下进行的产品创新开发,知识是产品概念创新、构型创新的驱动力,知识的获取、积累、共享和重用是基于产品创新的行为和需要,创新的产品及其所具有的竞争力是源于知识、基于协同的,是不同的设计师和协同工作组大量互动作用的结果。 知识驱动协同创新的产品开发模式的实现不仅与技术有关,而且涉及流程和管理。与此相适应,建立具有统一知识管理的过程链是基础,可靠的产品描述是保证。为此,提出广义知识及其管理的概念,创建基于广义知识管理(General Knowledge Management,GKM)的产品协同创新开发过程链。把知识驱动协同创新的产品开发模型分为产品描述模型、开发资源模型和开发过程模型三种,采用面向对象技术,以STEP/EXPRESS和KBE/Intent(KBE,Knowledge-Based Engineering)语言为建模工具,探讨支持产品协同创新开发的过程链建模技术。在哲学思维上,把本体论(Ontology)和技术创新的自组织进化(Self-organized Evolution)观有机结合起来,研究基于本体知识的协同创新自组织进化方法论,从本体知识驱动、自组织进化设计的层面打开创新设计的黑箱,深化、丰富和发展现有的创新设计理论。为增强知识驱动协同创新的实施效果,从知识获取、表达和使用等方面论述有效支持协同创新开发过程链实现的策略。 决策与评价是设计工作中密切相关的两项工作,提出支持产品协同创新开发的六元决策目标及对应的决策模型。建立产品协同创新开发评价的指标体系及其评价模型,系统地论述层次化多级模糊综合评价和基于灰色关联分析的决策分析方法。将创新设计与虚拟技术相结合,提出基于仿真分析、虚拟优化过程及灵敏度分析的 上海大学博士学位论文用纸 智能再设计策略:运用虚拟样机技术,阐述产品协同创新的仿真方法,并对仿真结 果的静态数据进行秩和验证和统计特性分析,对动态数据进行时序分析验证和马尔 可夫预测研究:采用优化设计方法,对协同创新开发的产品进行虚拟参数优化并对 优化结果进行灵敏度分析。这样,能够将分散的单元技术,如CAD、CAE和仿真分 析(Simulation AnalysiS)等,进行集成应用,提供一个更全面的了解产品整体 性能的方法,为产品的协同创新开发及再设计提供分析与仿真方法的支持。 在基于知识的工程(KBE)环境下一UGll/KF(Knowledge Fusion),研究支持 知识驱动协同创新的产品开发原型系统(KBE Bui lder)的构建方法,提出系统实 现的关键技术的解决途径。以缝纫机和断路器两类产品的协同创新开发为例进行原 型系统应用验证及应用效果分析。 应用案例表明:知识驱动协同创新的产品开发模式,采用协同性思维模式,吸 纳了单元技术创新的成果,创造了在知识工程环境下,集成多种先进单元技术的群 体协同创新的新模式,是产品创新开发领域新方向的有益探索;基于广义知识管理 的产.另;协同创新开发过程链的引入,有利于加快产品创新开发的知识搜寻,优化知 识驱动协同创新的产品开发过程;分析方法和仿真方法提供了对产品开发过程链的 有效支持;基于本体知识的协同创新自组织进化方法,实现了产品创新开发的知识 驱动自动化(Knowledge Driven Automation,KDA),是现有创新设计理论内涵、 原理,,方法的深化和拓展。KBE Bui lder具有可操作和实用价值,它能够有效地把 企业i三‘有的知识资源应用于产品创新开发领域,提高产品创新度,创造有竞争力的 产品;另一方面,应用KBE Bui lder的好处是易于产品概念优化,有利于产品及过 程知识的积累、共享和重用,它是制造业信息化的典型示范。
【学位授予单位】:上海大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TH164

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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2 李海刚;吴蓓蕾;;网络环境下流程导向的新产品开发知识管理策略研究[J];计算机应用研究;2009年01期
3 张莉;殷国富;陈珂;李启元;;支持汽车后桥的协同CAx集成框架研究[J];机械设计与研究;2007年05期
4 唐文献,李莉敏,谢心意;产品自组织进化创新中的本体知识体系[J];机械设计与制造;2005年11期
5 张莉;殷国富;陈珂;李启元;;基于知识的汽车后桥CAx集成技术与应用研究[J];四川大学学报(工程科学版);2008年02期
6 唐文献,李小宁,管瑞良;支持产品创新开发的过程链知识建模[J];系统仿真学报;2005年05期
7 唐文献,顾建青,管瑞良,周敏琛;支持产品智能再设计的仿真分析方法研究[J];组合机床与自动化加工技术;2005年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 熊志勇;基于知识工程的产品创新设计关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
2 张炎亮;面向大规模定制生产的质量控制问题研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 程蓉;基于产品设计链的企业协同创新研究[D];武汉理工大学;2008年
2 张雪莲;船用柴油机模块化设计方法研究[D];江苏科技大学;2010年
3 陈羽;网络化CAD的体系结构及关键技术研究[D];江苏科技大学;2010年
4 张斌;基于KBE的摩托车开发流程研究[D];重庆大学;2010年
5 张敬党;基于专家系统的船舶上层建筑舱室划分与布置设计研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
6 尹万岭;基于本体的新产品开发领域知识表示与检索的应用研究[D];上海交通大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 彭坤;谢建华;操波;;负荷控制系统在池州供电公司需求侧管理中的应用[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年01期
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8 任秀荣,许海涛,吴德科,许波;应用模糊数学综合评价夏大豆区试品种[J];安徽农业科学;2004年02期
9 周建;赵思东;王旭;张琳;;关于砂梨翠冠模糊营养诊断的研究[J];安徽农业科学;2005年11期
10 李明亮;陈亮;魏立;;基于市场动态反应模型与计算机模拟的神华煤炭市场营销预测[J];安徽农业科学;2009年30期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张为民;来新泉;;SMT的虚拟制造及其关键技术[A];2003中国电子制造技术论坛暨展会暨第七届SMT、SMD技术研讨会论文集[C];2003年
2 刘颖;刘全利;王伟;;基于SystemC的离散事件系统仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 王俊发;马旭;周海波;;基于多目标模糊优化的土保护层塑膜铺衬防渗渠道设计[A];2011全国灌区信息化建设与防渗抗冻胀新技术应用专刊[C];2011年
4 陈宗海;董道毅;张陈斌;;量子控制研究综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
5 张涛;吴京;周一宇;安玮;;基于HLA的综合电子战仿真系统设计[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
6 朱少卫;张志虎;徐彦明;;某型地空导弹指挥系统作战软件的仿真设计[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 庄锦山;韩乐;;HLA在空间对抗模拟系统中的应用研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
8 张洋洋;汤建伟;;磷化工技术评价决策支持系统开发[A];中国化学会第28届学术年会第19分会场摘要集[C];2012年
9 柳晓莉;刘玉洲;;GM(1,1)模型在煤矿瓦斯涌出量预测中的应用[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年
10 崔宝珍;王泽兵;潘宏侠;;小波包分析和模糊聚类方法在滚动轴承故障诊断中应用[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王成龙;复杂机电系统统一建模与仿真技术研究[D];山东科技大学;2010年
2 何非;装配制造系统复杂特性建模及其应用研究[D];华中科技大学;2010年
3 叶晓峰;基于XML的冲压模具设计知识重用技术研究[D];华中科技大学;2010年
4 胡沙;面向服务的模具企业信息系统集成平台关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 邓建新;挤压铸造成形系统的研究[D];华南理工大学;2010年
6 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年
7 郑军红;基于知识工程的智能夹具设计系统构建研究[D];浙江大学;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 邹纯稳;基于结构移植的零件变异设计若干关键技术研究及应用[D];浙江大学;2010年
10 周云;面向实时作战决策支持的动态数据驱动仿真理论和方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 段守军;煤炭资源潜力评价研究[D];河南理工大学;2010年
2 夏启明;航空相机动态分辨率检测系统研究[D];长春理工大学;2010年
3 艾广燚;基于DSP的航空相机地面景物模拟系统的研究[D];长春理工大学;2010年
4 董广宇;基于HLA船舶仿真系统设计和时间管理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 武晶;舰船补给物资调运仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 曹和平;增压锅炉过热器动态性能仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 赵长生;滚动轴承故障特征增强方法与状态预测研究[D];大连理工大学;2010年
8 洪翎;手剥山核桃破壳机械及烘制自动控制系统的设计研究[D];安徽农业大学;2010年
9 任金萍;巷道用自移式辅助支护设备的结构研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 高龙;天津港数据集成平台关键技术应用研究[D];大连海事大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张雪,琚振国;大规模定制生产:制造业的新选择[J];商业研究;2002年03期
2 戴寅生;;渔船船体总体设计计算机软件系统[J];船舶工程;1993年05期
3 郑松,陈曾涤,王广荣;总布置CAD系统的开发[J];船舶工程;1996年01期
4 刘淮;德国系列化舰艇发展现状[J];船舶工业技术经济信息;2005年05期
5 陆丛红,林焰,纪卓尚,古长江,程操红,李玉刚;基于ANSYS软件的船体外板有限元建模方法研究[J];船舶力学;2003年05期
6 邬曼君;国际船舶CAD/CAM/CIM软件发展动态[J];船舶;1999年05期
7 安毓辉;船舶风管设计计算CAD[J];船舶;2002年05期
8 董景荣,杨秀苔;用灰色组合模型预测环保投资[J];重庆环境科学;1998年05期
9 张静;吴敏;袁卓异;;C/S与B/S混合架构的远程监视系统设计[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2005年04期
10 刘佳;许锋;于天彪;王宛山;;基于网络化制造的个性化定制关键技术[J];东北大学学报;2006年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘久富;面向大规模定制产品设计关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 丁良旭;客车总体设计KBE系统研究[D];重庆大学;2004年
3 杨志雄;面向大规模定制的Web零件库的若干关键技术和系统的研究[D];浙江大学;2004年
4 高飞;面向大批量定制的产品设计方法学研究[D];浙江大学;2004年
5 张劲松;协同产品开发链中过程管理、产品配置与数据管理技术研究[D];华中科技大学;2004年
6 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
7 王海军;面向大规模定制的产品模块化若干设计方法研究[D];大连理工大学;2005年
8 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
9 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
10 麻芳兰;智能设计关键技术的研究及其在甘蔗收获机械中的应用[D];重庆大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈在华;基于网络的船体生产设计CAD系统的研究与开发[D];大连理工大学;2000年
2 刘春蕾;基于网络的齿轮CAD远程设计系统及关键技术研究[D];西北工业大学;2003年
3 徐晶;机械产品集成智能化设计系统的研究[D];扬州大学;2003年
4 曾澍湘;基于大规模定制的质量管理研究[D];武汉理工大学;2003年
5 周广证;基于网络的CAD系统研究[D];河海大学;2004年
6 王汉林;灰色神经网络模型的建立及其在复杂非线性预测问题中的应用[D];吉林大学;2004年
7 葛庆安;基于知识工程(KBE)的复杂刀具系统的设计与研究[D];兰州理工大学;2004年
8 吴良树;KBE的系统集成技术与网络化应用开发研究[D];机械科学研究院;2004年
9 牟柳晨;基于ASP技术的远程机械设计系统的实施方法研究[D];四川大学;2004年
10 于涛;基于ASP模式的远程机械设计服务系统研究[D];大连理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋豫川;马志华;王永靖;江玲辉;;汽车制造企业信息系统规划模型的构建及其应用[J];重庆大学学报;2009年07期
2 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
3 杨育;郭波;尹胜;王伟立;张晓冬;;客户协同创新的内涵与概念框架及其应用研究[J];计算机集成制造系统;2008年05期
4 杨洁;杨育;赵川;梁学栋;曾强;;产品创新设计中基于本体理论的客户知识集成技术研究[J];计算机集成制造系统;2009年12期
5 杨育;杨洁;王小磊;梁宗雁;梁学栋;;基于发明问题解决理论的客户协同产品创新设计方法[J];计算机集成制造系统;2010年01期
6 李海刚;卢燕;;面向新产品开发知识联盟的知识管理系统及其应用研究[J];计算机应用研究;2011年04期
7 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
8 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
9 宋李俊;杨洁;周康渠;杨育;;基于协调理论的协同产品创新客户知识集成[J];科技进步与对策;2010年02期
10 张喜征;邹伟娟;曾庆龙;;价值分析视角下协同产品开发中的知识配置研究[J];科技进步与对策;2013年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10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 丁勇;技术嵌入式协同及其在鞍钢主—辅分离企业合作中的实践[D];东北大学;2009年
3 熊志勇;基于知识工程的产品创新设计关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
4 杨丽伟;供应链企业协同自主创新研究[D];武汉理工大学;2008年
5 赵全明;微波滤波器智能设计方法的研究[D];天津大学;2007年
6 宋李俊;客户协同产品创新的集成组织及其关键行为研究[D];重庆大学;2008年
7 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
8 杨洁;协同产品创新中客户知识集成模式及其关键技术研究[D];重庆大学;2009年
9 赵雪峰;基于价值网的电信运营企业协同产品创新研究[D];北京邮电大学;2008年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 秦杰;注塑模具产品模块化设计平台的构建及其系统开发[D];广东工业大学;2011年
3 马馥婧;家电企划和设计开发过程中的质量控制技术研究[D];中国海洋大学;2011年
4 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
5 何雪峰;SGMW整车制造质量管理及其信息化技术应用研究[D];吉林大学;2011年
6 张婧;集群内中小企业协同创新影响因素研究[D];大连理工大学;2011年
7 李益玲;数据挖掘在新产品开发中的应用研究[D];南京理工大学;2012年
8 刘盾;面向“中国创造”的中国制造企业产品创新战略研究[D];北京交通大学;2007年
9 许文良;基于继承与转化的多体动力学仿真动态建模及在低压断路器开发中的应用[D];浙江大学;2007年
10 闫欢;基于规则引擎的模具生产计划管理系统的研究[D];华中科技大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 安向东,诸锡祺,吴锡英;面向并行工程的CAD系统研究[J];成组技术与生产现代化;1995年02期
2 刘海晨,吴锡英;基于并行工程的零件CAPP系统研究[J];成组技术与生产现代化;1995年Z1期
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8 王明强,唐文献,赵良才;基于特征造型的成组夹具CAD/CAPP/CAM集成系统[J];华东船舶工业学院学报;1996年04期
9 郭连城,辛志伟,张永真,王金枝;国外环境标志产品评价方法的研究与发展[J];环境科学动态;1997年02期
10 肖田元,韩向利,杨刚,姚小冬;虚拟制造技术[J];测控技术;1998年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞步凡;加快产品开发 打好“三大战役”[J];工程机械与维修;1997年06期
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5 胡笛川;;机械优化设计[J];内蒙古科技与经济;2006年05期
6 王瑞清;;企业远程协同产品开发研究[J];机电产品开发与创新;2006年06期
7 谢元媛;孙文磊;杨杰;;逆向工程技术在产品开发中的应用[J];机械工程与自动化;2008年04期
8 韩霞;;基于Imageware、Geomagic Studio的产品逆向设计[J];北京服装学院学报(自然科学版);2010年03期
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10 刘胜;杨军;邢青松;马家齐;赵小华;;基于粗糙集和三角模糊数的产品开发项目风险评估研究[J];机械;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 Neal P Juster;William J.Ion;Alex H.B Duffy;;加快中国关于产品开发的高等教育[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
6 肖更生;刘学铭;廖森泰;陈卫东;徐玉娟;邹宇晓;;我所桑资源综合利用研究与开发状况[A];全国桑树种质资源及育种和蚕桑综合利用学术研讨会论文集[C];2005年
7 肖更生;刘学铭;廖森泰;陈卫东;徐玉娟;邹宇晓;;我所桑资源综合利用研究与开发状况[A];中国蚕学会第七届二次理事会暨学术年会论文集[C];2005年
8 赵先美;张健雄;赵士滨;;绿色设计在制冷空调产品开发中的应用研究[A];制冷空调新技术进展——第四届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2006年
9 陈绍魁;;电器开发对智能化电器新要求的对策[A];中国电工技术学会低压电器专业委员会第十三届学术年会论文集[C];2007年
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4 本报记者 朱晓 通讯员 张峻崎;地区已成功签约52个项目[N];阿克苏日报;2006年
5 记者  杨维骅;“中国流行面料上海世贸推广平台”启动[N];中国纺织报;2006年
6 胡晓玉;常州月夜 老树绽绿魅力射[N];中国纺织报;2007年
7 刘全昌;新思路指导阀门产品开发[N];中国化工报;2006年
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9 城网;陶瓷业未来重心将转至农村[N];消费日报;2007年
10 文字整理:赵艳梅;创新开发流程怎样科学化[N];中国服饰报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 祖旭;基于Petri网理论的产品开发过程建模方法研究[D];大连理工大学;2005年
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3 李明;OEM环境下支持产品开发设计的若干关键技术研究[D];重庆大学;2004年
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9 王志亮;复杂产品敏捷化开发中若干关键决策技术的研究[D];南京理工大学;2004年
10 黄敏镁;具有柔性资源约束的优化调度问题研究[D];武汉理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘小利;生命周期评价在产品开发及项目分析中的应用研究[D];重庆大学;2003年
2 赵丽影;产品开发中顾客需求转化为产品属性的路径研究[D];东北师范大学;2005年
3 翟小东;家电产品概念设计研究[D];武汉理工大学;2005年
4 孟庆伟;机电产品开发的跨职能集成及其对开发周期的影响[D];清华大学;2005年
5 宋聪;中国志愿者旅游开发研究[D];北京第二外国语学院;2007年
6 赵绪国;中国邮政储蓄银行产品开发研究[D];湖南大学;2008年
7 王守书;河流旅游功能构建与产品开发研究[D];上海师范大学;2009年
8 沈柄辉;黑龙江省大中型工业企业产品开发的分析与研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
9 王德路;融雪剂产品开发与市场营销策略[D];天津大学;2006年
10 崔杰;西安文化旅游产品开发研究[D];西北大学;2008年
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