产品设计KBE概述
面向摩托车整体设计的KBE技术应用研究
面向摩托车整体设计的KBE技术应用研究在摩托车制作过程中，为了提高设计质量，缩短产品生产周期，降低企业生产成本，提高产品的价值，增强企业的市场竞争力，不少企业将KBE（Knowledge Based Engineering）技术引入设计生产周期中，获取生产过程中积累的大量设计、生产制作知识和经验并进行集成，在生产流程中进行知识表示和知识推理，提高产品的知识含量，增强产品的竞争实力，实现CAD的智能设计，提高开发设计效率。
一、在摩托车整体设计中应用KBE技术的重要意义KBE技术在开发与实践中展现了强大的处理功能与辅助功能，并展现其广阔的发展前途。
它不但能够根据工程师的设计模型提供仿真分析，还可以提供产品参数更改后的机能评估，从而改变产品外观。
对KＢＥ的开发与实现现实意义如下：KBE技术的开发与实施，有助于提高过去机械设计制造产业的创新能力与竞争能力，有效的建立和经营公共知识库及其体系，使之推动相关技术的迅猛发展。
以计算机进步促进相关技术发展的方式、实施KBE技术为基础，将创造企业有效获娶共享、应用和积累知识资产的策略，为提高知识含量和自主创新能力的提高提供了有力的技术支持。
KBE技术是智能化技术获取分析知识，模仿专家解决问题的思考方式，更高效地解决复杂工程难题。
在摩托车整体设计中引入并磨合KBE技术，可以将设计生产中运用的知识数字化，为企业提供简洁高效的处理工具，为企业产品设计、生产提供工程知识，增加产品知识含量，有助于提高企业设计生产效率，从而加强企业在市场中的竞争力。
二、KBE技术的相关概论（一）KBE技术的定义KBE技术主要运用形式就是知识的再利用,即工业产品在其生命周期的各个环节,应用各种实施经验、专家知识及其它相关信息。
它是一种保存并分析与产品模型有关的知识,且基于产品模型的计算机软件系统。
KBE的关键技术包括：知识获娶知识表达和知识推理。
（二）KBE技术的使用方法1.进行工程配置首先明确整体零配件之间的关系,包括装配关系、几何关系和参数关系等, 然后获娶集成、总结出设计过程中所需要的工程知识,存放在数据库中并标明所有能改变产品机能的数据参数。
利用kbe技术进行车身设计的知识库及推理编程
利用kbe技术进行车身设计的知识库及推理编程KBE，即Knowledge-based Engineering，中文名为“基于知识的工程”，是将先进计算机技术和知识工程相结合的一种工程设计方法。
该技术充分利用计算机技术对知识的表达、存储和推理，以及专家知识库的构建与管理，实现了更加高效、快速、准确的工程设计。
在车身设计中的应用，可以帮助工程师更准确地设计出满足客户需求的产品，同时可以提高设计效率，并且减少错误。
在车身设计的知识库中，可以包含各种零部件的设计参数、装配方式、组成关系和特性等信息。
我们可以将这些信息通过计算机程序处理和存储，然后按照一定的逻辑和规则进行分类、整合和管理。
这些信息可以包括车身结构、车门开口状态等，以及各种零部件的安装位置、材料、尺寸和工艺等细节。
通过构建这样一个知识库，可以实现对车身设计的智能化控制和管理。
在车身设计的推理编程中，我们利用计算机程序对设计过程进行一系列逻辑判断和优化。
根据客户需求和产品设计目标，通过规则推理、逻辑推理和数学建模等方法，对设计参数进行自动优化和选择，以保证设计方案的最优性。
例如，我们可以通过优化车身结构的参数，提高车身的抗弯扭刚性；或者通过分析空气动力学和车身阻力的影响，优化车身的外形和设计；还可以利用模拟和仿真技术，快速评估设计方案的可行性和性能指标。
除此之外，利用KBE技术还可以实现车身设计的自动化和智能化。
通过预设一些规则和条件，可以实现车身设计的自动化变化和可视化展示。
此外，我们还可以利用人工智能等技术，对知识库中的信息进行分析、挖掘和应用，以进一步提高车身设计的智能化水平和效率。
综上所述，利用KBE技术进行车身设计可以提高工程师工作效率，优化设计方案，降低设计成本和风险，实现车身设计的智能化和自动化控制。
未来，随着计算机技术和人工智能技术的不断发展，KBE技术将会在车身设计领域发挥越来越大的作用，推动车身设计向更加智能化和可持续的方向发展。
德国Dr.-Ing. S. Haussmann校准设备KBE1介绍
感恩节作文感恩节作文范文（精选28篇）在平凡的学习、工作、生活中，大家都不可避免地会接触到作文吧，作文是经过人的思想考虑和语言组织，通过文字来表达一个主题意义的记叙方法。
你写作文时总是无从下笔？下面是小编为大家收集的感恩节作文，希望能够帮助到大家。
感恩节作文篇1有人说，老师是天上的北斗星，为我们指明了前进的路；有人说，老师是一根蜡烛，照亮了我们而燃烧了自己；有人说，老师是辛勤的园丁，为我们剪去多余的枝叶。
老师的一生都在为着我们，我们应当要学会感恩老师。
在我快要升四年级考试的时候，我的脚却在一次意外中骨头错位了。
当时我还以为只是崴了一下而已，很快就会好的。
但脚却越来越痛时我才觉的不只是崴了一下那么简单。
我扶着墙，一点一点地走向办公室，当时老师还在判作业，看到我一瘸一拐的走进来的时候老师慌张的问我这是怎么回事。
当我说完之后，老师急忙给我的父母打电话，让他们到医院去找我。
老师打完电话只后就用她瘦弱的身躯背起了沉重的我。
我们的教室在四楼，而且每一个台阶都很高，等把我背下楼的时候老师已经满头大汗而且气喘吁吁地了。
但她还要背着我到医院去。
到医院时老师的身上没有一处干的地方，全部都是湿的。
过了一会儿，我的爸爸妈妈也来了，他们和老师一起陪着我检查、上药、打石膏。
直到晚上八点多才弄完。
老师在第二天的时候因为昨天受了凉，感冒了。
嗓子也特别难受。
看得我好愧疚，如果不是因为我，老师也不会感冒。
这件事我一直记在心里。
我要感谢我的老师，如果不是因为她，我说不定会永远变成残疾人。
老师谢谢你陪我度过了几年的小学时光。
感恩节作文篇2在闪耀的霓虹灯下，人们忙忙碌碌地走着，谁看见了月的阴晴圆缺?谁又读懂了谁的悲欢离合?漫漫人生，你带着感恩上路了吗?心存感恩，知足惜福。
展开一张叫情感的纸，用感恩的心做底色，让激情执笔，写写给予我们生命的父母。
亲情陪伴着我茁壮成长，是父母给予我无微不至的关怀。
有人说，亲情是黑夜中的北斗星，曾经我们向目标追逐而忽视它的存在，直至某一天我们不辨方向，微微抬头，北斗星的一束柔光指引我们迈出坚定的脚步。
KBE技术在SOLIDWORKS中的应用
KBE技术在SOLIDWORKS中的应用一、引言产品设计是制造业的核心，产品的结构、功能、质量、成本、交货时间、产品可制造性、可维修性、报废后的处理，以及人、机和环境关系等与产品的设计阶段有密切关系。
随着产品结构越来越复杂，功能越来越趋向于集成化和复合化，新产品研发所需要的知识也是越来越多。
现代产品设计是一个知识驱动的创造性过程，它包含了对知识的继承、集成、创新和管理。
基于知识的工程（Knowledge Based Engineering-KBE）正是面向现代设计要求而产生、发展的新型智能设计方法和设计决策自动化的重要工具，已经成为促进工程设计智能化的重要途径。
英国Warwick制造组的Chapman博士指出，在2010年，KBE对于企业的重要性，就同CAD/CAE/CAM在20世纪90年代给全球工业界带来的变革同样重要。
美国、德国的领先制造企业也将KBE作为公司发展战略中信息领域的关键技术，并获得可喜的收获。
CAD （计算机辅助设计）技术极大地改变了人类的设计方式，由最原始的画图板设计，进入二维数字化设计，再进入三维数字样机，设计师一次次地感受到它对设计质量和效率的极大提升。
但随着企业信息化进程的不断深入，对设计软件的要求也越来越高，不再满足于利用三维软件的按部就班的建模设计，更多地期待将行业或企业设计知识、专家经验等融入到三维设计过程及模型中，实现设计自动化。
本文我们将讨论KBE技术在SOLIDWORKS软件中的应用，以及如何将专家经验集成到设计流程中，实现更快速、更准确的设计自动化。
二、KBE的概念20世纪90年代开始，以CAD/CAE/CAM/PDM/AI技术集成作为典型特征的知识工程（Knowledge BasedEngineering，简称KBE）技术开始在工业领域广泛应用。
英国Coventry大学的KBE中心认为KBE系统是一种存储并处理与产品模型有关的知识，并基于产品模型的计算机系统；美国Washington大学认为KBE是一种设计方法学，将与下一代CAD技术紧密结合。
基于KBE技术的机械产品数字化设计
示 、 识 推 理 和 知 识 重 用 组 成 ， 智 能 技 术 为 其 知 以
核 心．
ＫＢ Ｅ是 知识 系统 与工程 相结 合 的 产物 ， 依 赖 它
于 知识 系统推 理 和知 识 的重 用 ， 决 基 于知 识 的 工 解 程 设计 等 问题 ． Ｂ 的知 识 包 括 手 册 、 能 、 验 、 Ｋ Ｅ 技 经 原理、 规范 等 已有知 识 ， 知 识 的 驱 动下 ， 在 系统 能 够
研 究 方 向为 Ｃ ＭＳ Ｃ Ｉ 、 ＡＤ／ ＡＭ 、 程 装 备 与 控 制 、 控 机 Ｃ 过 数 床 等．
图 １ ＫＥＢ技 术 层 次 结构
《 组 技 术 与 生 产 现 代 化 》２ ０ 成 ０ ６年 第 ２ ３卷第 ３期
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３ 基 于知 识 的机 械 产 品数 字化 设 计 建模
维普资讯
文 章 编 号 ：０ ６ ２ ９ ２ ０ ）３ ０ ２ ３ １ ０ —３ ６ （ ０ ６ ０ —０ ３ —０
基 于 ＫＢ Ｅ技 术 的机 械 产 品 数字 化 设 计
刘 英 ， 扬伟 ， 蔡 张 磊 ， 元 新 赵
（ 京林 业 大 学 机械 电子 工程 学 院 ，南 京 ２０ ３ ） 南 １０ ７
材料 选择 不合 理 、 寸公 差错 误 等 问 题． 见 ， 代 尺 可 现
的机械 设计越 来越 需 要 知 识 系统 与工 程 相 结 合． 因 此 以 知 识 驱 动 为 基 础 的 工 程 设 计 新 理 念一 ＫＢ Ｅ
（ ｎ ｗｌｄ ｅＢ ｓｄＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｌ 应 运 而 生 ． Ｋ ｏ ｅ ｇ ａ ｅ ｎ ｉｅ ｒ ） ｎ １
： 作是 在原 有设 计基 础上 进行 的 ， ［ 只有 大 约 ３ 是 Ｏ／ ９ ６ 全新 设 计 ． 功 的产 品 设计 大 多 来源 于 已有相 似 ］成
基于KBE的塑料模具快速设计技术的体系结构
模具总体设计 的内容 ，主要是根据塑料产 品的三维模型 来绘制模具的总体设计方案图。 在总体设计方 案图中 ， 主要反
Байду номын сангаас
映以下一些设计信息 ：型腔的数 目及布局方式 ， 型面的位 分 置， 所采用 的模架类 型 ， 侧抽机构 的类 型 ， 注系统的类 型 ， 浇 冷
心。在知识模 型的构建过程 中 ， 首先要 构建产 品的几何模型 ， 并利用特征技术（ 基于特征 的设计 、 征识别等） 特 将产品的几何 模 型转换 为产品的特征模型 ，然 后系统 与用户 不断地进行 设 计交互 ， 以辅助用户确定产 品 的设计参数 ， 最终将这些设 计 并 参 数赋予 产品的特征模 型 ，构建 产品 的知识模 型。设计数据 库、 设计标 准 、 计手册 等都不是 采用 独立管 理 的方式 ， 设 而是
的过程 中， 虽然也存在着一定 的设 计反复 ， 由于采用 了产 品 但 的特征模型 ， 集成了产品各设计 阶段 的信息 ， 因此设计修改 的 过程是非常便捷 的 ， 不会构成整个产 品设 计的“ 瓶颈 ” 。如图 ２
所示 为基于 Ｋ Ｅ的产品设计方法的设计 流程 。 Ｂ
收稿 日期 ：０ ０．２ ０ ２ １－ － ４ ． ０ 作者简介 ： 坤（ ９ Ｏ ）男 ， 董 １ ７一 ， 山东青 岛人 ， ｒ 大专 学历 ， 研究方向 ： 模具设计与制造。
理 ，来对设计过 程 中与几 何模型有 关的设计环节进 行设计 推
理， 采用 基于规 则的推理 和基于实例 的推 理 ， 来对 设计过 程 中
涉及 较多设计 知识和经 验 的设计环 节进行设计 推理 。应 用子
系统 则利用 Ｃ Ｄ平 台提供 的 Ａ Ｉ Ｅ进 行开 发 ， Ａ Ｐ接 ｌ 以实现 具体 的模 具型腔 的设计过 程。用户界 面不但提供用 户与系统 交互
基于KBE的知识表示在单件小批量产品创新设计中的应用
２ 知 识 表 示 方 法
基 于 知识 的工 程 （ ｎ ｗｅ ｇ ａｅ ｎ ｉｅｒ Ｋ ｏ ｌｄｅＢ ｓｄ Ｅ ｇｎｅ—
ｉｇＫ Ｅ） 面 向现代 设 计 要求 而产 生 、 展 的新 ｎ，Ｂ 是 发
量生 产方式进行制 造 的． 另外 ， 在新 产 品研 制 时 ， 新
产 品在其试 制 阶段 ， 其结构 、 能 、 性 规格 都要 做较 大 的改进 ， 计过程 还 需 要与 用 户进 行有 效 的交 互 ， 设 满足 用户在功能 、 构 、 结 性能上 的要 求 ， 的产 品还 有 需要 与别 的企业 进 行协 同设 计 或 外协 生产 某 些 部 件， 在这种 情况下就 只能使用单件 生产方式 ．
识 是不 同 的． 域 知识 是 在 产 品基 本 知 识 的 基础 领 上， 根据 应用 领域 的需 要 对 产 品 的基 本信 息 进 行 添加 ， 取 ， 以 合 适 的 形 式 组 织 在 一 起 的 知 抽 并 识 Ｊ由于不 同 的应 用 领 域 对 产 品 的 信 息有 不 同 ． 的需求 ， 品不 同生 命 阶段 对 产 品信 息 有 不 同 的 产
第３卷 ２
第２ 期
大 连 交 通 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮ Ｏ Ｄ Ｉ ＪＡＯＴ ＡＬ Ｆ ＡＬ ＡＮ Ｉ ＯＮＧ ＵＮ ＶＥＲ ＩＹ Ｉ ＳＴ
— —
Ｖｏ ＿ ２ Ｎｏ ２ １３ ． Ａｐ ． ０１１ ｔ２
文 章 编 号 ：６ ３ ９９ （０ １ ０ — ０ ３ ０ １７ — ５ ０ ２ １ ）２ ０ ８ — ３
第３ ２卷
量 产 品 的设 计周 期 ， 高产 品质 量 ， 加产 品 的知 提 增 识含 量 ． 常用 的 几种 知 识 表 示 方 式是 产 生 式 规 则 表示 法 、 架 表示 法 、 向对 象 表示 法 等 ． 生式 框 面 产
知识工程
KBE的运行原理 KBE的运行原理
知识推理:从事例库中提取相似的案例进行设 知识推理 计 ,也就是知识的运用 ,即从已有的知识中推导 出所需要的结论和知识。知识推理主要有以下 4种方式:基于规则的推理 、基于事例的推理 s 和基于模型的推理、混合推理和基于人工神经 网络的推理 。
KBE的运行原理 的运行原理
KBE的运行原理 KBE的运行原理
(3) 实现几何造型 最后用工程知识和工程规则 所确定的几何参数来进行几何造型 ,当用户修改 产品参数或更新知识时 ,系统能重新设计产品 , 更新几何造型。
KBE的发展背景 KBE的发展背景
目前制造业普遍存在的问题是: ①工程知识缺乏有效的归纳和整理 , 知识与经验 的重用和共享性差; ②年轻的工程技术人员经常重复前人犯的错误; ③产品设计时花费较多时间搜索、查阅书本知识; ④老专家难以利因此，用新工具产生新知识 产生了KBE!
KBE的使用方法 KBE的使用方法 (1) 进行工程配置 首先确定整个产品各个部件 之间的关系 ,包括装配关系、 几何关系和参数 关系等 ,然后收集、整理、归纳出设计过程中所 要用到的工程知识 ,以数据库的形式存放 ,并定 义出所有影响产品性能的工程参数。 (2) 定义工程规则 利用工程库中的知识 ,定义 用来计算产品性能的工程规则 ,然后根据用户需 要建立由这些规则组成的设计过程工程向导 ,从 而实现由工程参数到几何参数的驱动过程。
KBE与CAD的比较 KBE与CAD的比较
KBE与CAD的比较 KBE与CAD的比较
当前 KBE系统与通用 CAD系统的差别主要集中在 领域知识的运用上。传统 CAD系统的对象是纯粹 的几何实体 ,对其进行建模和几何处理 ,对象之 间的关系也只是几何体之间的装配关系。而 KBE 的知识可以随时更新、补充和维护,并能够把 CAD系统中的几何模型引入KBE系统中作为产品对 象 ,进行参数传递。因此 KBE优越于CAD就在于 它能够将成熟的设计经验直接固化于系统中 ,从 而使设计师把更多的精力放在产品设计上 ,而非 几何模型的处理上。
kbe技术及其在产品设计中的应用
kbe技术及其在产品设计中的应用KBE技术是基于知识的工程技术，是通过将知识与工程过程集成在一起，实现设计自动化的一种方法。
KBE技术可以将设计与制造过程进行有效地融合，提高生产效率，降低开发成本，实现产品设计的高度智能化。
在产品设计中，KBE技术主要有以下应用：
1.自动设计：采用KBE技术，可以将产品设计自动化，将设计过程中的一些常见操作自动化，提高了设计效率和精度。
同时，KBE技术能够帮助设计师在设计过程中合理配置元素、参数和约束条件，以便在设计过程中及时发现错误和矛盾，并进行优化。
2.知识库：KBE技术可以将企业各种意见、经验、技能等知识进行有效管理，并通过知识库来共享这些知识。
知识库能够提高设计过程的标准化和组织，增加知识的存储效率，提高企业知识的利用率。
3.可靠性分析：KBE技术可以帮助设计师对产品进行可靠性分析，使用工业标准的预测模型来评估产品在使用过程中的可靠性，以保障产品质量，减少出现问题的可能性。
4.设计标准化：KBE技术能够提高企业设计的标准化程度，规范化和自动化设计流程，从而提高设计的可重用性和开发效率。
5.全面性设计：KBE技术可以对产品进行全面的设计，包括从产品产品结构、零部件、元件、工艺等各方面进行系统化设计，在产品设计上更加科学化，更加系统化。
KBE技术是未来产品设计的趋势，这种技术被广泛应用于制造业，用于实现企业信息化和数字化转型。
相信随着技术的不断发展，KBE技术在产品设计领域的应用会更加深入，使用KBE技术能够大大提高企业的生产效率和产品质量，为企业创造更多的价值。
产品设计KBE概述-PPT
11.1 KBE概述
2）KBE技术应用现状 近年来，美国、日本和欧洲各国政府在KBE技术的开发与
应用方面给予了有力的支持，并将其列为国家未来发展战略 的重要核心技术。我国政府也对KBE技术的研究给予了很大的 重视，并将KBE技术列为机械工程“十五”重点学科之一。
11.4 KBE系统使能技术
脚本表示法
（1）开场条件：顾客饿了，需要进餐；顾客有足 够的钱 （2）角色：顾客、服务员、厨师、老板 （3）道具：食品、桌子、菜单、钱 （4）场景：进入—点菜—等待—吃饭—离开 （5）结局：顾客吃了饭、不饿了；顾客花了钱； 老板赚了钱；餐厅食品少了
11.4 KBE系统使能技术
(3) 美国华盛顿大学机械工程系认为，“KBE是一种种设计 方法学，将与下一代CAD技术紧密结合。它将启发式的设计规 则，用于覆盖构件、装配和系统的开发。KBE系统存储的产品 模型，包含了几何和非几何信息，以及描述产品如何设计、分 析和制造的工程准则。”
11.1 KBE概述
1）KBE技术的定义和内涵
11.3 KBE中的基本概念
知识的类型
③ 元知识 所谓元知识就是关于知识的知识。具体说元知识可分为以下 几类:第一类是有关怎样组织、管理知识的元知识，这些元知识 阐明了知识的内容和结构的一般特征，以及分类、综合等有关 特征。第二类是有关利用知识求解问题的元知识(如在问题求解 中所用到的推理方法，为解决一个特殊任务而须完成的活动的 计划、组织、选择等方面的知识等)，它对领域知识的运用起指 导作用。例如:在解决一个问题的推理过程中往往同时出现两条 可适用情况，究竟应采用哪一条规则，则需要使用一种理论性 的标准，这是一种元知识。第三类是有关从知识源中获取知识 的知识。
产品设计KBE使能技术
12
11.4.3 知识推理
(2) 基于实例的推理(CBR) ① 事例的表示 一般情况可将事例表示成一组特征，对于复杂情况， 可将一个事例表示为一组相互关联的子事例的集合，以 形成问题的解的结构。
➢整个产品几何模型由若干个特征构成。 ➢将各种工程和几何约束以规则等形式表示，在特征定义的 同时进行基于知识的设计。
21
小结
1
知识推理
2
知识建模
22
Ter(zr) iN ero(zi)sy
8
11.4.3 知识推理
(1) 基于规则的推理(RBR)
目标节点
解：求解 Noi(szy1)
与/或图
Fido/Z1
Nois(Fyid)o
R2
BarK(ys)
Fido/y
BarK(Fsid)o Bite(sFid)o
Terrie(zr)
Fido/z
Terr(F ieird) o
分为以下三类:基于规则的推理(Rule-Based Reasoning, RBR)，基于实例的推理(Case-Based Reasoning, CBR) 、基于模型的推理(Modelingbased Reasoning, MBR),下面就人工智能领域的三种 推理方式进行介绍：
5
11.4.3 知识推理
② 事例的索引 CBR系统的效率很大程度上取决于从事例库中检索出
适当事例的能力，因此，必须对事例进行适当的组织和 索引。索引方法主要有：最近邻法、归纳法和基于知识 的方法等，许多系统使用这几种方法的组合。
13
11.4.3 知识推理
(2) 基于实例的推理(CBR)
面向航天产品的全三维产品KBE设计制造模式研究
熊丹丹 ，杨海成 ，万
能
Ｘｌ ＯＮＧ ｎ ｄ ｎ Ｙ Ｄａ ． ａ 。 ＡＮＧ ｉ ｈ ｎ ， ＡＮ ｎ Ｈａ． ｅ ｇ Ｗ ｃ Ｎｅ ｇ
摘
（ 西北工业大学 现代设计与集成制造技术教育部重 点实验室 ， 安 ７ ７ ） 西 １ ０ ２ ０ 要 ： 全三维 环境下知识 工程的深入发 展是设计 制造领域智 能化的重要研究 内容 。本文将基 于模 型 定义技术 （ Ｂ ） 与知识驱动技术 （ Ｂ ） 相结合 ，按照航天产品设计标准 ，以统 一的数字 化 Ｍ Ｄ ＫＥ 设计 制造 数据规 范建 立知识 驱动 的产 品设计 制造平 台 ，以ＭＢ 模型 整合装备 制造业 产品 设 Ｄ 计和工装 设计领域 的三维设计模 型、设计标准 手册和设 计经 验 ，为航天产 品生产提供知识积 累 、共享 、重用的应用环境 ，使知识围绕产品设计过程成为可配置 、可重用 的资源 。
果 与上 游 的全三 维数 字化设 计 和下游 的先 进制造 工 艺 及装备 不相适 应的现状 的有 力工具 Ⅲ。
日本 丰 田汽车 在 ２０ ０ ４年 开 始研 发 数 字化 环 境
支 持 下 的发 动 机 组 件 无 图纸 制 造 项 目 。Ｖ ｒ ｕｆ ｅｉ ｒ ｓ 软 件 公 司 的 Ｍｅ ｏｏ ｙＳ ｆ ｒ 就 是基 于 ＭＢ 的 ｔ ｌｇ ｏｔ ｅ ｒ ｗａ Ｄ 制 造 过 程 检 验 软 件 Ｊ 波 音 公 司 的 ７ ７项 目构 建 。 ８
０ 引言
Ｋ Ｅ以知 识 驱 动 工 程 设 计 为 基 本 思 想 ，将 人 Ｂ
１ ）ＭＢ Ｄ数 据容量 问题 。 基 于 ＭＢ 的制造过 Ｄ
程输 出和管理 非常 多的零件 模型 和装配 模型数 据。 ２ 数 据 格式 。ＭＢ ） Ｄ模 型 文件 涉及设 计制 造 的 诸 多 环节 ，Ｃ ＡＤ 平 台支持有 限 。 ３ ）数 据 转换 。从 设 计 到 客 户 的数 据 转换 要求
面向设计流程的全三维产品KBE设计技术研究
１ ． ３ 面向设计过程的向导式设计 这类产品设计的特点是数据计算过程复杂 ，
性 等 信 息 ， 以满 足 下 游 工 艺 设 计 和 检 验 设 计 的要 求 ，替 换 原 二 维 图 样 的 功 能 。全 三 维 设 计 不 仅 改
变 了设 计 思 想 从 二 维 到 三 维 的 表 达 方 法 ，而 且 建 立 了新 的设计 方法 。
１ ． １ 面向典型结构的产 品设计 全 部 模 型 参 数 化 驱 动 的 情 形 主 要 涵 盖 面 向典 型 结 构 的 产 品设 计过 程 ，组 成 产 品装 配 体 的 各 个
型 结 构 的 各 个 部 件 、 标 准件 、 常 用 件 的参 数 化 过 程 。这 些零 件 的参数 化过 程是 设计 意 图的反 映 。
１ ． ２ 面向特征 征 为 最 小 单 元 ， 以特 征 库 为 基 础 将 设 计 意 图 表 示 出来 ， 产 品设 计 人 员通 过 输 入 特 征 的参 数 值 、 位置 、方 向等 ， 完成 具 有 特 定 功 能 的 特 征 ，将 多 个 特征 组 合 ， 实现 产 品 设 计 。如 飞 机 外 罩钣 布 于 外 表 面 的筋 的 基 本 形 状 可 由筋 特 征 通过 参数 定义 生成 。但筋 的布 置密 度和方 向必 须 通 过专 业 的强度 计算 和分 析确 定 。产 品设计过 程 既 有基 于 特征 的参数 驱 动模型 生 成过程 ，又有模 型分
智能资源及资源库 的描 述 ，构建 全三维产品Ｋ Ｂ Ｅ 设计服务平 台 ，实现从设计过程到设计数据 、 设计模型的全三维产品 Ｋ Ｂ Ｅ 设计。 关键词 ：ＭＢ Ｄ；Ｋ Ｂ Ｅ；设计流程
中图分类号 ：Ｔ Ｈ Ｉ ６ ４ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ （Ｉ － ） 一Ｏ １ ２ ７ — ０ ４
知识工程(KBE)在模具设计中的应用与发展
在模 具 设 计 巾 帕 应 用 与 发 展
口 余 年 生
摘 要：基于知识 的Ｔ￣（ Ｂ ） 一种新型智能化工程设计 方法 。 文总结 了Ｋ 技 术的内涵 、 Ｋ Ｅ是 本 ＢＥ 关键技术 （ 知识获取 、知识表示 、知识 推理 和知识管理 ） 及国 内外研究现状 。以大型复杂冲压件为 例介绍了 Ｋ Ｅ智能设计 系统的构建及应用。将 Ｋ Ｅ技术 引入模具设计 过程 中。可以有效 地提 高设 Ｂ Ｂ
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■■奠 ：智能化设 计又将设计方 法向前推 进 了一步 ，
对于 简单的设计来讲 ，一 个人 的智 慧可能对付得 了，但 对
于较 为复杂的设 计 ，需要考虑的 因素很 多，一 个人或 几个 人 的知 识量是远远 不够的，将 众多成功 的经验在设计过程 中由Ｋ Ｅ智能优化 ，让人 不 由地感叹 ：“ Ｂ 新型智能化 设计” 让设计 变的如此 简单 ！
计效 率 。加快模具开发进程。
关键 词 ：知 识 工 程 ； ＫＢ Ｅ智 能 化 设 计 系统 ； 模 具 设 计
当 业的 压 领如 前来 ， 力 域争 制越竞 越 造大何
理 ， 及与 Ｃ 以 ＡＸ系统 的 集 成 等 方 出 的 基 于 知 识 的 智 能 系 统 。 但 直
９８ 面还 存在 着明显不 足 。因此 ，有 到 １ ９ 年 ，美国最 早提 出了 ＫＢＥ
模 具 制 造 企 业 的 追 求 目标 。 模 具 知 识管理 等方面进 一步拓 宽专 家 成 为 工 程 设 计 智 能 化 的 重 要 途 径 。 但
设 计 是一 个 知 识驱 动 的 创 造性 过 系统 的 内 涵 和 外 延 ， 由此 而 产 生
程 ， 包 含 了对 知 识 的 继 承 、 成 、 的 人工智 能在工 程领域应 用的新 它 集 创新和 管理 。 在早期 的 模具智能 设 技 术 就 是 基 于 知 识 工 程 的 技 术 ， 计 系 统 中 ， 能 活 动 一 般 是 以 设 计 即 Ｋ ＢＥ Ｋｎ ｗ ｌｄ ｅ Ｂａ ｅ 智 （ ｏ ｅｇ－ ｓｄ
基于UG平台的机床KBE设计系统的研究
基于UG平台的机床KBE设计系统的研究摘要:本文以知识工程理论和方法为指导,以可重用件数据库、典型设计问题解决方案库,以UG为平台利用SQL Server数据库和UG Open API、特征建模、本体表示等技术及Visual C++开发工具,开发了机床KBE-CAD系统;通过设计实例的应用验证了本系统研究的可行性与实用性。
关键词:基于知识工程机床UG 特征建模本体Abstract:Design system based on knowledge using the computer to obtain human experts empirical,networking knowledge,to improve the design engineers’ability.Intelligent and rapid machine design system is a machine design development trends.This theory use knowledge engineering and methods as a guide,use reusable pieces of the database,the typical design solution for libraries,and use UG as a platform,apply SQL Server database and UG Open API, feature modeling,ontology representation techniques,and Visual C + + development tools developed a machine KBE-CAD system;through design example of the application to justify the feasibility and practicality of the study.Key words:Knowledge Based Engineering;Machine;UG;Feature Modeling;Ontology引言科学技术的飞速发展,市场对复杂产品功能要求的日益增多,复杂性增加,寿命期缩短,更新换代速度加快,对产品功能、结构和外形要求多样化和个性化[1]。
基于知识工程的产品设计技术及应用
基于知识工程的产品设计技术及应用近年来，随着人类生活不断发展，人们越来越追求新颖，个性化定制产品终将代替大批量生产成为市场需求的主流。
但是传统的设计方式和手段却在很大程度上限制了产品的创新，显然已经无法适应市场变化和用户需求，知识工程应运而生。
KBE能够把与进行产品设计有关的原理、准则、规范和经验等知识结合到计算机系统中，使得设计人员只需要输入工程参数和应用要求，系统就能依据相关的知识，自动推理构造出符合要求的数字化几何模型。
随着计算机技术的成熟，智能系统和专家设计知识已经被视为支持产品设计系统不可或缺的部分，这些工具已经成为协助设计人员创建新设计、修改旧设计或存储专家设计知识的公共场所。
标签：知识工程;产品设计技术;应用引言为了实现产品设计过程中各类非模型交互信息的有效记录与管理，提出了一种面向设计人员的非模型信息管理方法。
为准确、客观和全面地记录设计信息，采用多样化信息载体工具对设计信息进行可视化描述，实现模型信息和非模型信息的集成管理与共享。
将该方法无缝集成到产品设计软件平台和信息记录与管理软件中，开发出一套产品设计非模型信息管理系统，实现产品设计与信息管理的一体化。
实例研究结果表明，设计人员通过该管理系统可实时查阅、描述和管理产品设计过程中产生的各类非模型信息，并能实现信息的自动分类与保存。
研究表明所提出的管理方法和管理系统能够实现产品设计过程中非模型信息的有效管理，提高了其使用价值和产品的设计质量。
1 服务需求者层面随着“中国创造”理念的不断深化落实，国内的产品设计服务需求量逐年提升，对产品设计服务质量的要求也不断提高。
除了规模较大的部分企业自建了产品研发部基本满足自身产品的设计研发工作以外，大多数的产品制造企业都对外包产品设计服务有着不可割舍的需求。
对于快节奏的生产、消费、生活而言，产品的更新迭代也已到了紧锣密鼓的境地，企业自建产品研发部门中的设计师相对较为固定，设计思路及方法容易受到固化。
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（2）包含关系 Part-of：表示一个事物是另一个事物的部分。 （3）属性关系 Have：表示一个节点具有另一个节点描述的属性。 Can：表示一个节点能做另一个节点的事情
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11.4 KBE系统使能技术
11.4.2 知识的表示
语义网络表示法 基本关系 （4）时间关系关系 Before：表示一个事件在另一个事件之前发生。 After：表示一个事件在另一个事件之后发生 （5）位置关系 Location：表示一个节点位于是另一个节点处。
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11.1 KBE概述
2）KBE技术应用现状 近年来，美国、日本和欧洲各国政府在KBE技术的开发与 应用方面给予了有力的支持，并将其列为国家未来发展战略 的重要核心技术。我国政府也对KBE技术的研究给予了很大 的重视，并将KBE技术列为机械工程“十五”重点学科之一 。 福特在英国的子公司—美洲虎（Jaguar）汽车公司采用 KBE技术设计某车型发动机盖，设计时间缩短20倍 英国空中客车公司（Bae）在设计A340—600飞机机翼的 筋板时，由于每一个翼筋尺寸有所不同，如用常规CAD软 件和分析软件设计一个翼筋至少需要2天，仅对所有翼筋设 计一次需要1个人年，而采用KBE技术后，10个小时即可完 成机翼筋板的设计。
工具\手段 知识获取工具出现了屏幕编辑和交互式知识库编辑器两种 形式。屏幕编辑器适合于在同一时间内输入大量知识，交互式 知识库编辑器适合对知识库进行维护。
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11.4 KBE系统使能技术
11.4.2 知识的表示 知识表示(Knowledge Representation，KR)是概括行为的 模型，是知识的符号化与形式化过程。来源于研究者对智能行 为在微观与宏观不同科学层次的观察与分析而抽象出的模型 局部表示类：逻辑、产生式、语义网络、框架、脚本 、过程等； 分布表示类：基因、联接机制； 直接表示类：各种图形、图像、声音及人造环境等。
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11.2 KBE系统的体系框架
用 户 界 面
CAD系统 CAE系统
智能系统
PDM系统 ERP系统 其它系统
知 识 交 换
知识 库
通用数据 库
几何 库
实例 库
黑板数据 库
其它数据 库
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11.3 KBE中的基本概念
1) 数据 知识总是和数据、信息联系在一起的。数据是反映事物运动 状态的一种非物质材料，它包括四种基本形式:数字、词汇、声音 和图像。“数据”不仅是通常意义下的“数”，而是其在概念上 的拓广和延伸，它泛指客观事物的数量、属性、位置及其相互关 系的抽象表示。 2) 信息 信息是已排列有意义的、形式化的数据。通过人的认知能力 对数据进行系统组织、整理和分析，使其产生相关性。信息和数 据是两个密切相关的概念。数据是信息的载体和表示，信息是数 据在特定场合下的具体含义，或者说信息是数据的语义，只有把 两者密切地结合起来，才能确切的描述现实世界中某一具体事物 。数据和信息又是两个不同的概念，对同一个数据，它在某一场 合下可能表示这种信息，在别场合下是却表示另一个信息。 8
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11.3 KBE中的基本概念
知识的类型
② 过程性知识 传统的数据处理将知识寓于程序中，即程序就代表着系 统解决问题所使用的知识。这种知识表现类型称为过程性 知识。过程性知识针对特定问题，根据具体的处理步骤用 一系列过程来表达，执行效率非常高。但也有其缺点，一 是不易表示大量的知识，且知识难于修改和理解。二是只 适合表达完全正确的知识，稍有含糊的知识就难以用程序 来描述。此外，它只适合处理完整、准确的数据。
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11.3 KBE中的基本概念
知识的类型
③ 元知识 所谓元知识就是关于知识的知识。具体说元知识可分为以下 几类:第一类是有关怎样组织、管理知识的元知识，这些元知识 阐明了知识的内容和结构的一般特征，以及分类、综合等有关 特征。第二类是有关利用知识求解问题的元知识(如在问题求解 中所用到的推理方法，为解决一个特殊任务而须完成的活动的 计划、组织、选择等方面的知识等)，它对领域知识的运用起指 导作用。例如:在解决一个问题的推理过程中往往同时出现两条 可适用情况，究竟应采用哪一条规则，则需要使用一种理论性 的标准，这是一种元知识。第三类是有关从知识源中获取知识 的知识。
11.3 KBE中的基本概念
3) 知识 把关联在一起形成的信息结构称为知识，信息和关联是知识 的两个基本要素。知识表示信息的应用，信息是知识的“子集 或基石”。
Feigunbaun(费根鲍姆)指出:知识是经过消减、塑造、解 释和转换的信息。 Bernstein (伯恩斯坦)认为知识是对特定的领域的描述， 是由关系和过程的组成的; Hayesroth(哈叶斯诺斯)把知识定位为事实、信念和启发 式规则。
攀枝花学院
产品设计2
主讲人：曾富洪
第十一章 基于知识的工程（KBE）技术
11.1 KBE概述
KBE—基于知识的工程，就是将经过长期 工程考验的产品设计经验、数据、方法、配方 及技术诀窍等进行归纳整理和提炼，使之成为 指导产品设计、制造行之有效的规范化设计知 识，并与企业选用的CAD系统结合，通过CAD 系统的二次开发而形成的专业化设计工具和企 业的知识财富。
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11.4 KBE系统使能技术
11.4.1 知识的获取
获取方法 通过知识工程师与专业人员进行交流获取知识，这是一 种常规的知识获取方法，但这种方法的缺点在于知识工程师 必须领会专业知识。获取浅层的知识一般采用笔记本记录的 方式和基于知识问答模块的方式;对深层的知识需要经过授权 后，由专门的设计人员在设计产品过程或设计产品后做必要 的总结并填入知识库
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11.3 KBE中的基本概念
智能设计系统的知识要素:
事实：事物的分类、属性、事物间关系、科学事实、客观 事实等。 规则：事物的行动、动作和联系的关系。 控制：有关问题的求解步骤、技巧性知识，包括有多个动 作同时被激活时，选择哪一个动作来执行的知识。 元知识：用来集成、协调、控制和使用领域知识的知识。
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脚本
11.4 KBE系统使能技术
11.4.2 知识的表示 一阶谓词逻辑 人人爱劳动 Step1:定义谓词：love(x,y) x爱y M(x) x是人 Step2:谓词表示：
x(M ( x) love( x, labour ))
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11.4 KBE系统使能技术
11.4.2 知识的表示 产生式表示法
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11.4 KBE系统使能技术
11.4.2 知识的表示
表示方法
替代表示
直接表示
局部表示
分布表示
陈述表示
过程表示
基因
联接
语义网络
逻辑
产生式
框架
脚本
11.2 知识表示体系树 17
11.4 KBE系统使能技术
11.4.2 知识的表示
表示方法 一阶谓词 逻辑 语义网络 产生式 框架 特点 使用量词和逻辑连接符号做出有关对象、特征、场景和关系的陈述。 主要用于自动定理证明，但难以表示过程型和启发式知识，对证明过 程进行操作的能力差。 采用结点和结点之间的弧表示对象及其相互间的关系，能简单准确地 表示出重要的联系：但处理复杂，很难表示非物理连接的布尔运算。 将知识表示成“模式-动作”对，其方式自然简洁。它的推理机制以演 绎推理为基础，推理系统也称为产生式系统。 将知识表示成高度模块化的结构。框架是存储一个对象或概念的所有 信息和知识的一种数据结构，其层次结构可表示对象间的相互关系， 但不易归纳新情况。 用于描述固定的事件序列，其结构类似框架，脚本更强调事件间的因 果关系，脚本描述的事件构成了一个巨大的因果链，链的开始是一组 进入条件，它使脚本的第一个事件得以发生：链的末尾是一组结果， 它使后继事件得以发生。
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11.3 KBE中的基本概念
知识的特性 ① 相对正确性 任何知识都是在一定条件及环境下产生的，因而也就只有 在一定条件及环境下才是正确的、可信任的。离开一定的条 件及环境，就可能变成不正确的、不可信任的
② 不确定性 由于现实世界的复杂性，知识并不总是只有“真”和“ 假”两种状态，而是在“真”和“假”之间还存在许多中间 状态，即存在“真”的程度的问题。知识的这一特性称为不 确定性。
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11.4 KBE系统使能技术
脚本表示法 （1）开场条件：给出在脚本中所描述事件的前提 条件； （2)角色：一些用来表示在脚本所描述事件中可 能出现的有关人物的槽 （3）道具：一些用来表示在脚本所描述事件中可 能出现的有关事物的槽 （4）场景：用来描述事件发生的真实顺序 （5）结局：用来描述事件发生的真实顺序
（6）事件和动作语义 Agent 施动者 Event Is 事件 Object
受动者
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11.4 KBE系统使能技术
11.4.2 知识的表示
语义网络表示法 例：John punch Tom ：Jhon是雇员，Tom是老板 ISA person ISA
manager employee ISA ISA Agent Object Jhon Event Tom IS Punching Boss-of
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11.1 KBE概述 1）KBE技术的定义和内涵 (1) 英国考文垂大学认为，KBE是一种存储并处理与产 品模型有关的知识、并基于产品模型的计算机系统；是目前 促进工程化、实用化产品开发的最值得注意的软件方法。 (2) 英国Cranfield大学的HuihuaLl博士认为，KBE是一 种特殊类型的基于知识的系统，它专注于工程设计以及后续 的制造、销售等活动。 (3) 美国华盛顿大学机械工程系认为，“KBE是一种种设 计方法学，将与下一代CAD技术紧密结合。它将启发式的设计 规则，用于覆盖构件、装配和系统的开发。KBE系统存储的产 品模型，包含了几何和非几何信息，以及描述产品如何设计、 分析和制造的工程准则。”