产品设计KBE使能技术剖析

（） ４数控ｚＥ设计经验知识，即有关工 二 、 复 杂 零 件 数 控 编 程 根据复杂零件数控编程领域知识 艺设计遵循的启发性规则和过程性算 Ｋ 系统 的 知 识 表 示技 术 ＢＥ 的组成和特点，综合分析数字化设计
法 ；（） ５后置处理 知识 ，即创建机 床数 据文件、后置处理器 的确定等。 数控 编 程领 域 知 识 内 容 丰 富 ， 所 谓 知识 表 示 ，就 是 把从 知识 制造Ｋ 应用研 究领域 知识 表示 的现 Ｅ Ｂ 源获得 的关 于事 实 、判断和推 理 的知 状 ，本文探索性地将Ｃ ｅ（ Ｓ 实例 ）表 ａ 识进行 归纳概括 并建 立起各种 关系 ， 示 Байду номын сангаас和规则 表示 法相结合 ，来表示 数
现代 制 造
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这是一篇有关编程理论研究方面的文章 ，作者对基于实例和规则的数控编程领域知识表示方法和知识获取 的概念、途径及过程进行了阐述 ，并提出了以人工知识获取 为主 、机器学 习为辅 的数控编程领域知识获取方式
和基于双向混合推理控制策略的ＣＢ ／ Ｂ 集成数控编程领域知识推理方法 。 ＲＲ Ｒ
知识完全表 示出来 ；（） ２推理效 率 ，即
Ｅ ｇ ｅ １ ｇ） ｎ ｅ 系统 的基础性使能技 无序和 广泛等特 点 ；（） ｎ １ ｒｎ ２复杂零件 数控 能否有效 地利 用知识完成 问题求 解的 术—— 知识 的表示 、知识 的获取 以及 编程 涉及 的表达形式 具有 多样性 ，如 推 理过程 ，因为 推理方 法与知识 的表 知识 的推理 ，是数控编程Ｋ 系统 实现 图表 、表格 、工艺 卡等 ，并 通过 复杂 示 方法有 着密切 的关系 ，知识 的表 示 Ｂ Ｅ 的重要基础。 的关 系联 系 在 一起 ；（ ） ３ 复杂 零 件 数 方 法将直接 影响 系统推理 的效率和 求 控编程 是一个 多 目标 决策过 程 ，体现 解 问题 的能 力 ｉ（） ３正确性 ，即知识表

KBE技术在SOLIDWORKS中的应用-机械制造论文KBE技术在SOLIDWORKS中的应用撰文/Dassault Systemes 张俊一、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。

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
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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

摘要本文主要目的是說明如何應用CAD/CAM軟體之二次開發環境，結合公司特有的製程，建立特定產業的「CAD/CAM智慧型專業系統」。

現今的工業產品設計製造中，CAD/CAM仍為最核心的關鍵技術之一，但目前商業化CAD/CAM軟體皆為泛用型軟體，未針對特定產業進行專業功能的開發，以適應不同產業的需求，其導致的結果是特定產品開發的效率不佳，無法與相同產業公司「差異化」。

解決之道為應用CAD/CAM軟體的二次開發環境，自行開發結合製程的專業功能，有效提升設計製造能力。

另外，當前CAD/CAM系統發展的瓶頸是系統無法與產品開發過程中的「知識工程(KBE)」有效結合，對於進行技術創新、方案最佳化、綜合評估等須要應用知識工程領域的問題顯得無能為力。

為此，UG提供UG/KF模組，對操控工程規則、設計理念提供一個強而有力的工具。

即將知識工程有效融入CAD/CAM系統，超越單純的幾何模型的建構，進而開發出具有智能的專業化軟體。

最後，本文以玻璃瓶領域開發為例，應用知識工程的理論、方法及軟體系統架構使其成為專家系統，期能快速有效的設計產品及後續製程相關的模具及報表等，以便快速反應市場的需求，提升企業競爭力。

圖1 傳統CAD與知識融合CAD的比較徐永源教授、盧律憲、陳俞帆中華大學機械工程學系1. 簡介就現代產品開發技術及過程而言，最核心的技術是CAD/CAM，但傳統的CAD/CAM本質上是一個幾何領域的系統，而工程的技術核心為設計理念、設計方法及過程處理，這些仍需依靠人腦才能達成。

因此，我們會說CAD/CAM只是一個輔助工具，亦即工程的開發過程仍需大量依賴使用者的技術能力與經驗，而不只是CAD/ CAM系統。

這是因為CAD/CAM系統不能識別設計與製造過程中的變化，即在設計與製造的過程中不能有效的應用電腦的能力，進行零件的設計製造與產品的總體性能評估，而使用者的需求與CAD/CAM系統不具內在的關連性，導致CAD/CAM系統對技術創新、方案最佳化、綜合評估等須要應用知識工程領域的問題顯得無能為力，此為當前CAD/CAM系統發展的瓶頸。