基于工艺知识重用的零件特征信息模型研究

一种三维工艺知识多粒度表示与重用方法研究

一种三维工艺知识多粒度表示与重用方法研究孙璞;侯俊杰;石倩;刘骄剑;徐士杰【摘要】针对三维工艺设计以工序模型为核心驱动工艺设计的过程特点,提出了一种三维工艺知识多粒度表示与重用方法.首先,分析了三维工艺知识的组成,明确了工艺知识所包含的信息成分.其次,根据三维工艺设计的过程特点,提出了一种基于三级多叉树的工艺实例知识表示方法,实现了工艺知识在不同粒度的有效表示.并基于该知识表示方法,以知识节点作为检索实例,在不同知识粒度上运用基于实例的推理(Case-Based Reasoning,CBR)方法实现了工艺知识的检索重用.最后,运用实例验证了该方法的有效性.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2016(038)003【总页数】5页(P97-101)【关键词】三维工艺设计;工艺知识表示;工艺知识重用;三级多叉树;知识节点;基于实例推理【作者】孙璞;侯俊杰;石倩;刘骄剑;徐士杰【作者单位】中国航天系统科学与工程研究院,北京100048;中国航天系统科学与工程研究院,北京100048;中国航天系统科学与工程研究院,北京100048;中国航天系统科学与工程研究院,北京100048;中航飞机股份有限公司西安制动分公司,西安713100【正文语种】中文【中图分类】TP391.7工艺设计由于过程复杂、经验性强、涉及面广，致使其对知识的依赖性强[1]。

因此，企业不仅需要对工艺知识加以有效的表示和存储，更需要工艺知识的高效重用。

重用经验知识，不仅可以缩短设计周期、提高设计质量，还有利于促进工艺的继承性和标准化[2]。

随着基于模型的定义（M o d e l - B a s e d Definition,MBD）技术的深化应用，基于MBD的维工艺设计逐渐得到了研究与应用。

与传统二维工艺相比，基于MBD的维工艺以中间工序模型作为工艺演进过程中的知识载体，使得工艺知识与维模型的联系更紧密，工艺知识的表现形式更直观，工艺设计的过程更高效。

基于知识工程复杂产品开发过程的模型研究

程的复杂产品开发过程新模型．模型把知识工程理论融入复杂产品开发全生命周期过程中，过知识推理技术该通从数据库和知识库中获取相应开发阶段的知识和数据来驱动和指导整个复杂产品开发过程，更好地重用设计知以识．究了该模型的关键技术，研包括复杂产品开发知识处理技术和基于知识的ＣＤ／ＡＣＥＣＰ集成技术，ＡＣＭ／Ａ／ＡＰ提出了两种知识处理方法，即基于规则一对象一框架的知识处理方法和基于规则一实例的知识处理方法，研究并了相应的推理算法；知识库、据库、则库和实例库为基础，过Ｐ以数规通ＤＭ，ＴＥ中型文件、则、例和知识等，ＳＰ规实实现ＣＤＣＡ／ＡＭ／ＥＣＰ集成．后，过数据库技术、程语言ＶＣ＃．ＮＥ和ＣＩ软件实现了隧道掘ＣＡ／ＡＰ最通编ＴＡＴＡ进机（Ｂ主机的快速设计系统，效地减少了隧道掘进机主机开发的复杂性和缩短开发周期，ＴＭ主机为ＴＭ）有以Ｂ
Ｒｅｅｒｈｏｏｌｏｏｐｅｒｄｃｅｅｏｎｇｐｒｃｓａｅｎｓａｃｎｍｄｅｆｃｍｌｘｐｏｕｔｄｖｌｐｉｏｅｓｂｓｄｏ

动态数据流驱动的再制造拆解工艺知识图谱构建方法

动态数据流驱动的再制造拆解工艺知识图谱构建方法江志刚;谢彬;朱硕;张华;鄢威;代明仁【期刊名称】《计算机集成制造系统》【年(卷),期】2024(30)3【摘要】高效稳定的再制造拆解是实施规模化再制造的重要前提。

然而,废旧零部件的内部结构、损伤特征等存在较大差异,需要对拆解工艺进行频繁调整,从而造成再制造拆解效率低、质量稳定性差,严重制约了再制造规模化效益。

为此,提出一种从动态数据流中提取个性化拆解工艺知识的知识图谱构建方法,利用知识的高效更新与重用提升再制造拆解效率与质量。

首先,分析再制造拆解工艺数据的动态时序性特点,以拆解工位为数据分析节点,建立动态数据流模型。

其次,基于工位数据对拆解工艺知识进行分类,构建包含拆解过程知识、资源知识和特征知识的本体模型,并利用命名实体识别模型(ALBERT-BiLSTM-CRF)和自然语言处理方法自动抽取拆解工艺知识。

进而,提出一种动态数据流驱动的图谱更新机制,实现知识图谱对拆解工艺调整的快速响应。

最后,以某型号废旧动力电池包拆解为例,验证所提方法的有效性。

【总页数】14页(P879-892)【作者】江志刚;谢彬;朱硕;张华;鄢威;代明仁【作者单位】武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室;武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室;武汉科技大学绿色制造工程研究院;谷城万利铸造有限公司【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.面向工艺重用的工艺知识图谱构建方法2.面向船舶分段制造过程的动态知识图谱建模方法3.基于知识图谱的飞机制造工艺路线推荐方法研究4.总装制造工艺知识图谱的构建5.基于知识图谱的典型零件加工工艺知识构建方法因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于工艺演化的工艺信息一体化建模

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(编辑陈勇)
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J]．
２０１５,
５１(
２):
５４７
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５６４．
[
９] 闵海涛,高娟,马天飞．汽车变速器箱体结构强度分
艺经验知识的积累等得到的具有生产有效性的工
合.综合版本、生产环境、工艺关系等信息管理演
艺.工艺人员借助生产实践检验初始工艺,并对
化的工艺信息.知识化过程借助挖掘方法、生产
其做相应的调整和更改,例如更改加工要求、工艺
经验等知识,以这些系列化工艺为数据集,总结一
集成表达
;面向服务的基于元模型的统一制造
[
６]
资源建模研究
;为解决装配工序交叉等问题,建
[
７]
立装配工艺信息模型
;基于模型定义的飞机装
[
８]
配工艺信息建模 [９]等.这些研究或只针对一类结
果性工艺信息,如工艺过程、工艺资源、工艺知识,

基于知识的工艺配置方法研究与实现

新产品特别是相似产品的工艺设计需要不同程度地利用各种工艺知识，艺知识具有体系性或层工次性＿，型工艺是获得广泛应用的一类工艺知１典］
随着市场竞争的日益加剧，多品种、小批量生产模式势在必行．如何快速为相似产品制定加工工艺，在最短的时间内生产出满足客户需求的产品，为成
维普资讯
工艺人员交互编写工艺规程时，提供术语级的帮助，
工艺路线．
不与零件信息挂钩．面详细论述上述各类工艺下
知识．１１工艺过程网．
工艺过程网用有向图来表达，含开始节点、包结束节点、分支节点、通工序节点、有插入规则的普带工序节点和带有存在规则的工序节点６类节点．图２是某导弹口框类零件的工艺过程网示意图，过该程网的具体表示模型及各类节点的用法将在本文后续内容详细论述．
作者简介：志伟（９１）男，王１８一，河北保定人，士研究生，究方向硕研
为计算机集成制造．
工序．型工步、型工步序列和加工方法链都是工典典
步级的工艺知识，用对象是特征面．应工艺术语是在
《组技术与生产现代化》２０年第２成０７４卷第２期
制定工艺规程，不仅可以提高工艺设计的效率，而且有助于促进工艺标准化和工艺优化．

基于知识重用的产品快速设计过程研究

不断递增，是一个新知识获取的过程。设计知识是与设计过程密切相关的，品设计过程是设计知识产
知识重用在产品设中的重要作用。设计知识管理的目的是为产品设计活动提供知识支持，使设计者能快速、方便地获取自己所需的知识，而帮助从设计者进行新产品的快速设计和创新。
品设计的某个特定阶段ｋ中，计子过程ｋ应用特设
重于产品设计活动的外延，如并行设计、同设诸协计、拟设计、速原型技术等，虚快而真正反映设计活
定的设计知识来产生该阶段所需达到的阶段产品（设计知识的载体）因此本文提出如图１示的基，所
探索过去成功的设计实践和设计过程，以便在解决
１基于知识重用的产品快速设计模
型
现代产品设计是以知识为基础，以知识获取为
将来设计问题时应用这些经验。大多数时候，一个
新的设计的解是通过对已有设计问题的修改而获
中心，设计是知识的物化，设计是薪知识的物化，新产品实质是设计知识的载体＿。通常新产品设计４ｊ知识重用的过程。如果现有的产品不是完全满意的解，需要对不能由已有设计知识解决的部分结构寻找新的解，就是产品创新过程，这个这在阶段与产品相关联的知识不断产生，知识的提取量

MBD技术应用中的若干问题思考

MBD技术应用中的若干问题思考莫蓉【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2015(000)018【总页数】4页(P26-29)【作者】莫蓉【作者单位】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【正文语种】中文MBD技术是以3D模型为载体，面向产品全生命周期的设计、制造、维护，并将与产品相关信息以数字化定义的方式嵌入到3D模型中[1-3]，为产品全生命周期不同阶段对信息的不同需求提供基础源模型，以便在此基础上进行信息的添加、裁剪、组合。

近年来，MBD技术已逐步应用到我国多个行业，特别是航空制造业，并且已取得了突破和成效，如产品设计、工艺、工装、检测、装配、标注、标准。

不同于早期国内推行的“无纸化（paper-less）”将人工制图变为电子制图，本质上并没有改变产品数据定义的模式，制图仍是工程师的语言，但设计效率大为提高。

而MBD的全三维设计“无图化（Drawingless）” 方法则从根本上改变了产品的数字化定义方式，取消了制图模式，将制图承载的产品结构信息、加工要求、装配要求、检测要求等信息融合到3D模型中，使得3D模型成为工程师的新语言，从而有效支持上下游间的协同设计、信息共享。

虽然制造业已对MBD技术形成共识并得到初步应用，MBD技术应用支撑环境也已具备，但目前应用的广度和深度仍不能满足要求，原因何在？背后隐藏的是什么？本文针对近年来MBD应用中的一些现象和问题进行了分析，希望能够引起重视和讨论。

不同阶段MBD技术的应用1 产品设计中的MBD产品设计阶段一般分为方案设计、详细设计和工程设计，方案设计关注总体布局，详细设计关注3D精确建模，工程设计关注制造信息表达。

3个阶段的MBD模型应建立关联关系，形成产品设计信息无缝共享和集成。

1.1 MBD与方案设计复杂产品总体设计，一般不包含详细几何模型，主要根据功能进行总体布局（例如气动布局和结构布局）、确定结构分离面（例如各部件定位基准、坐标系）、构建关键几何元素（主体框架或大致轮廓），为部件、组件、零件的详细设计提供自顶向下的可分解框架。

基于本体的机械加工工艺知识表示研究

２０１３．ＮＯ．１２
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎａｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
机械与自动化
பைடு நூலகம்
基于本体的机械加工工艺知识表示研究
李宝峰韩萌
（中国航天科工集团第四研究院探测与控制技术研究所，湖北孝感４３２１００）摘要：随着我国社会主义市场经济的进步和发展，机械工业在我国社会建设中所起到的作用越来越关键。机械加工工艺是指利用机械对毛坯进行加工处理。改变其尺寸、性质、形状等，最后形成合格的零件。以此类推．机械加工工艺知识就是对这个加工过程中的技术进行书面描述。机械加工工艺知识对工艺生产有着重要的指导作用，是提升加工质量的重要保证。本文针对基于本体的机械加工工艺知识表示做了较为简略的研究关键词：本体；机械加工；工艺知识；表示；模型构建中图分类号：ＴＰ１８文献标识码：Ａ文章编号：１００３ — ５１６８（２０１３）２３ — ０１５８ — ０ｌ
自改革开放以来．我国工业生产技术便得到了极大的提概念、关系和属性进行分析。比如对于工艺层中的机械加工方升，尤其是进入２１世纪以后，随着我国科学技术的全面提升以法，可分为磨削、车削、镗削、钻削和铣削等；模具可分为铣夹及众多科学技术产品在机械加工行业中的应用，大大的提升了具、车夹具以及钻夹具等。本体的属性描述可分为功能属性、数工业生产的效率和质量，比如网络技术以及信息工程技术的应据属性、基本属性以及对象属性等。夹具的属性有夹具设计者、用。为了更好的对机械加工工艺知识进行管理和利用，必须要夹具编号、夹紧方式、名称等；本体概念之间的关系有继承、并对其进行有效的表示和集成，着力解决好机械加工工艺知识的列等，比如内孔车刀、外圆车刀与车刀之间属于继承关系，而外存储、重用以及共享等问题。圆车刀与内孔车刀之间属于并列关系。１ “ 本体” 的概述以及模型构建２．３基于本体表示语言ＯＷＬ的机械加工工艺知识本体本文所述的“ 基于本体的机械加工工艺知识表示 ” 中的本编码体，在此处是指所建立的机械加工工艺知识的领域本体。它是（１）切削加工概念的表示整个体系结构中的基础性模块，为其他模块提供着依据和参＜ｏｗｌ：Ｃｌａｓｓｒｄｆ：ＩＤ＝ ” 钻削” ＞考。本体模型的构建是极其复杂的，需耗费大量的人力、物力资＜ｒｄｆｓ：ｓｕｂＣｌａｓｓ０ｆｒｄｆ：ｒｅｓｏｕｒｃｅ＝ ” ＃切削加工 ” ／＞＜／ｏｗｈＣｌａｓｓ＞源。针对领域本体而言，其模型构建可分三个阶段，即本体分析阶段、本体构建阶段以及本体评估阶段。＜ｏｗｌ：Ｃｌａｓｓｒｄｆ：ＩＤ＝ ” 车削” ＞＜ｒｄｆｓ：ｓｕｂＣｌａｓｓＯｆｒｄｆ：ｒｅｓｏｕｒｃｅ＝ ” ＃切削加工 ” ，＞利用本体模型对机械加工工艺知识进行表示，其中本体＜／ｏｗｌ：Ｃｌａｓｓ＞描述语言的选用极为重要。与传统的知识表述法相比，本体表述语有着其独有的优势，那就是描述的“ 无二义性” 。本体模型上文的编码所表示的意义是指“ 钻削 ” 和“ 车削 ” 属于“ 切能够将机械加工工艺知识中的各种概念以及知识关系准确的、削加工” 中的两个子类，其中ｓｕｂＣｌａｓｓ是指 “ 类公理 ” ，对两个概形象化的表示出来，其所采用的精确语言、句法和语义，使得领念的继承关系进行了描述。域本体内的各种知识概念、对象以及它们之间的关系更加明（２）对象属性的表示确．可以有效的减少问题处理时出现的错误或是误解。目前，虽＜ｏｗｈＯｂｊｅｃｔＰｒｏｐｅｒｔｙｒｄｆ：ＩＤ＝ ” 车削设备” ＞然本体表示语言有很多，比如ＸＭＬ、ＯＭＬ、ＯＷＬ、ＸＯＬ、ＳＨＯＥ、＜ｒｄｆｓ：ｒａｎｇｅｒｄｆ：ｒｅｓｏｕｒｃｅ＝ ” ＃车床” ／＞ＲＤＦ、ＯＥＬ等，但是最为实用的当属面向语义网的ＷＥＢ本体语＜ｒｄｆｓ：ｄｏｍａｉｎｒｄｆ：ｒｅｓｏｕｒｃｅ＝ ” ＃车削” ／＞言ＯＷＬ。＜／ｏｗｌ：ＯｂｊｅｃｔＰｒｏｐｅｒｔｙ＞２基于本体机械加工工艺知识的模型建构＜ｏｗｌ：ＯｂｊｅｃｔＰｒｏｐｅｒｔｙｒｄｈＩＤ＝ ” 车削工具 ” ＞２．１机械加工工艺知识的分类＜ｒｄｆｓ：ｒａｎｇｅｒｄｆ：ｒｅｓｏｕｒｃｅ＝ ” ＃车刀 ” ，）机械加工工艺知识可按照产品生产的工艺过程进行分＜ｒｄｆｓ：ｄｏｍａｉｎｒｄｆ＇．ｒｅｓｏｕｒｃｅ＝ ” ＃车削” ／＞类，一般情况下分为工艺层知识、工序层知识、工步层知识三＜／ｏｗｌ：ＯｂｊｅｃｔＰｒｏｐｅｒｔｙ＞类。其中，工艺层知识包括工艺方法的选择、毛坯设计、工艺路＜ｏｗｌ：ＯｂｊｅｃｔＰｒｏｐｅｒｔｙｒｄｆ：ＩＤ＝ ” 车削模具 ” ＞线、模具设计；工序层知识包括工艺检测、加工机床的选择、工＜ｒｄｆｓ：ｒａｎｇｅＴａｒ：ｒｅｓｏｕｒｃｅ＝ ” ＃车削 ” ／＞步设计以及工件装夹方式的选择：工步层知识主要有切肖Ｕ用＜ｒｄｆｓ：ｄｏｍａｉｎｒｄｆ：ｒｅｓｏｕｒｃｅ＝ ” ｝｝车夹具 ” ／＞量、量检具使用、加工余量确定、刀具选择等。如图１所示。＜／ｏｗｌ：ＯｂｊｅｃｔＰｒｏｐｅｒｔｙ＞机械加工工艺知识上述编码表示对象属性 “ 车削模具” 、 “ 车削设备 ” 、 “ 车削工具 ” 的定义域为“ 车削 ” 。其值域范围分别是“ 车夹具 ” 、 “ 车床” 以及 “ 车刀 ”

基于OWL的制造工艺知识本体模型

Ａｂｔａｔ：Ｔｈｘｓｉｇｐｏｌｍｓａｏｔｒｕｉｇｔｅｍａｕａｔｒｎｒｃｓｎｗｌｄｅａｅｄｓｕｓｄ．ｅａｖｎａｅｓｒｃｅｅｉｔｎｒｂｅｂｕｅｓｎｈｎｆｃｕｉｇｐｏｅｓｋｏｅｇｒｉｃｓｅＴｄａｔｇｓｈｏｎｏｏｙｍｏｅｉｇｉｒｍｏｉｇｔｅｋｏｅｇｈｒｅｉｌｓｒｔｄ．ｅｆｕｄｙｐｏｅｓｏｔｌｇｓｔｅｓａ — ｆｏｔｌｇｄｌｎｐｏｔｎｈｎｗｌｄｅｓａｅａｌｔａｅＴｏｎｒｒｃｓｎｏｏｉｈｎｅｔｂｎｒｕｈｙｌｈｄａｎｅａｌｙｕｉｇｔｅＯＷＬｄｌｎａｇａｅｒｃｍｍｅｄｄｂ３ｒａｉａｉｎ．ｅｔｈｍｐｅｉｅｓａｘｍｐｅｂｓｎｈｓｍｏｅｉｇｌｎｕｇｅｏｎｅｙＷＣｏｇｚｔｎｏＤｕｏｔｅａｌ
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文章编号：６３— ８７２０）２— ０５— ５１７４０（０７００８０
基于ＯＷＬ的制造工艺知识本体模型
韦慧，葛世伦
（江苏科技大学经济管理学院，江苏镇江２２０）１０３
摘要：讨论了制造工艺知识重用方面存在的问题，了本体建模方法在促进知识共享方面的优势，阐述并以铸造工艺为实例，结合Ｗ３Ｃ组织推荐的本体语言Ｏ（ｂＯｔｏａｇａｅ本体建模语言建立了铸ＷＬｗｅｎｌｇＬｎｕｇ）ｏｙ造工艺本体信息模型。由于ＯＷＬ具有丰富的语义表达能力，因此基于此方法建立的本体信息模型在知识表达上比以往所建的模型更清晰、完整，也有利于制造工艺知识的共享和重用。关键词：本体语言；工艺知识本体；本体；铸造；铸造工艺

设计重用及其在产品设计中的应用

设计重用及其在产品设计中的应用岳良建;陈功;宋海娃;胡滔【摘要】以工业设计的应用为全新视觉,从产品、企业、设计师三个角度对设计重用在产品设计中的研究意义进行了深度剖析.利用知识工程的思想对设计重用应用策略进行了分析,总结了设计知识的识别与获取、表达、运用中的关键问题,最后给出了产品设计重用的过程模型.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2010(023)001【总页数】3页(P42-44)【关键词】产品设计;设计重用;设计知识;重用策略【作者】岳良建;陈功;宋海娃;胡滔【作者单位】中国矿业大学,艺术与设计学院,江苏,徐州,221116;中国矿业大学,艺术与设计学院,江苏,徐州,221116;中国矿业大学,艺术与设计学院,江苏,徐州,221116;中国矿业大学,艺术与设计学院,江苏,徐州,221116【正文语种】中文【中图分类】TB47在产品设计中，当设计者在面临一新的设计任务时，会思考以前有无该类设计的相关经验，或者有无类似设计的相关实例，如果存在这样的经验或实例，那么，在设计过程中，就可以参考这些已有的设计经验或实例进行新的设计，这就是设计重用。

所谓产品设计重用思想，是指在产品功能设计、概念设计、结构设计、详细设计、工艺设计及围绕该产品的各种设计活动中重用、引用或参考已有的设计成果[1]。

细想一下，其实这种思想早已有之，并且存在于每个设计师的头脑中，不过由于早期的计算机软硬件等技术不能满足设计重用的要求，因此每个设计师只是依据自己的理解在进行着各自的设计重用行为，没有规范的设计重用组织和管理，设计重用也没有得到重视和广泛应用。

随着市场竞争的日益激烈以及科学技术的不断发展，对设计重用的研究也越来越多，其研究价值可以从下面三个角度来分析：首先，从产品角度来讲，现代产品越来越复杂，产品所包含的信息，如概念、工艺、功能等也越来越多，尤其是一些大型复杂机械产品。

但是，经研究发现，绝大多数新产品开发中，40%是重用过去的零部件设计，40%只是对现有零部件稍做修改，完全创新的设计仅占20%[2]，对于一企业内的产品而言，其中约20%的零件是标准件，约70%的零件是相似件，只有约10%的零件是专用件[3]，这些来自于产品零件结构方面；另外还有一些设计工作（概念设定、详细设计、工艺设计等）中也存在可重用的设计信息。