面向采煤机创新设计多层次多粒度知识表达与知识库构建

发布时间：2020-05-17 13:17

【摘要】：随着科学技术的飞速发展,市场竞争日趋激烈,产品创新能力已成为影响企业竞争力的关键因素。其中,知识作为驱动产品创新的动力和源泉,能够推动设计者顺利开展创新设计活动。当代采煤机企业若想研发出采煤机新产品,应该在产品的研发过程中积极采用各种高新技术和创新理论,提升产品的知识含量。然而,目前采煤机的设计研究依然过度依赖领域专家和设计者的经验,仅仅局限于使用计算机辅助采煤机设计计算、绘图、三维建模和采煤机专题设计知识的重用等方面,创新性不足。因此,本文面向采煤机创新设计过程及过程中涉及的知识,提出多层次多粒度的采煤机创新设计知识表达方法,结合本体技术对采煤机创新设计知识进行组织并实现了知识检索。在上述理论和技术基础上,建立了采煤机创新设计知识库系统,实现采煤机创新设计知识的共享和重用。在采煤机传统设计一般过程和传统设计知识分类的基础上,将采煤机创新设计过程分为需求分析、问题表征、原理设计、功能设计、结构设计、方案评价和详细设计等环节,将创新设计知识分为参数知识类、结构知识类、原理知识类、效应知识类、领域知识类和专利实例类,并分析了知识的特点和作用,为知识表达奠定了基础。基于认知过程的多层次多粒度模型提出一种多层次多粒度采煤机创新设计知识表达方法,抽取知识的参数属性、结构属性、功能属性、原理属性、效应属性和领域属性6种属性表征概念层、语义关系层和实例层三种层次结构,能够实现不同抽象层次知识之间的迁移与重用,激发设计人员的创新思维。提出了基于本体的采煤机创新设计知识组织模型,使用protégé软件构建采煤机创新设计知识本体,明确定义知识的概念及知识之间的关联关系,辅助设计人员灵活的进行知识搜索和知识迁移。在知识表达和组织的基础上,构建基于本体的采煤机创新设计知识检索模型,采用属性检索和语义检索两种方法,属性检索是将本体标准词汇构成的设计目录和关键词检索相结合,语义检索是将本体推理和语义扩展相结合。基于本体的知识检索模型能够更有针对性的引导用户获取知识,为用户提供知识激励,促进采煤机创新设计。利用Eclipse开发工具,选取Java作为开发语言,结合Jena本体推理和Lucene全文检索等工具开发了采煤机创新设计知识库系统,实现知识检索和文档在线预览、添加、修改及删除等功能。经系统测试与实际应用,系统操作简便、运行良好、输出结果可靠,对采煤机创新设计起到了良好辅助作用。
【图文】：

技术路线

图 2-1 采煤机传统设计的一般过程Fig.2-1 General process of traditional design of Shearer设计过程传统设计相比，前者更加重视创新在采煤机设阶段，设计者利用新的理论、技术或方法等开设计过程是在其结构基本稳定的基础上，确定煤机专题知识的研究与应用，并未将高新技术创新性不大。因此，在采煤机产品的概念设计结合创新理论、信息技术和工程技术，将新的，然后利用计算机辅助设计来激发设计者产生新功能的开发，，研发出新型的采煤机产品。统设计的一般过程，将采煤机创新设计过程扩能设计、结构设计、方案评价和详细设计等环
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.1;TD421.6

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本文编号：2668613