导　　师： 杨明忠

学科专业： H0203

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 武汉理工大学

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。

关 键 词： 创新设计 知识工程 模糊综合评价 产品创新 进化计算 旋转体产品 造型创新 计算机辅助设计

分 类 号： [TH122.5]

领　　域： [机械工程]