一烟馅、引言

　　CAD技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段：20世紀(jì)70年代，利用CAD技術(shù)生成數(shù)字化圖紙?zhí)岣吡死L制工程圖紙的效率，但并沒有真正起到輔助設(shè)計的作用伟铸。80年代，參數(shù)化建模技術(shù)利用基于特征的CAD技術(shù)建立全參數(shù)化驅(qū)動的三維模型覆首，并以此為基礎(chǔ)厘沉，對整體設(shè)計和部件進行有限元分析攘调、運動分析停士、裝配的干涉檢查和NC自動編程等，以保證設(shè)計符合實際工程需要骆喉。但這時的CAD技術(shù)只是面向產(chǎn)品開發(fā)過程中的某一環(huán)節(jié)纲盟。90年代以來砂沛，基于過程的CAD技術(shù)使此處亂碼刪去一部分系統(tǒng)無法將領(lǐng)域設(shè)計原理和知識烫扼、同類設(shè)計以及專家經(jīng)驗等融入到幾何模型中去，因此無法實現(xiàn)知識型資源的重用尺上，設(shè)計者仍然需要進行大量的重復(fù)性設(shè)計工作材蛛。在產(chǎn)品設(shè)計初期，這種情況影響了設(shè)計者的創(chuàng)新性工作怎抛。

　　為了使設(shè)計者集中精力進行創(chuàng)新性工作卑吭，CAD系統(tǒng)應(yīng)幫助設(shè)計者從重復(fù)性的工作中解脫出來，因此下一代的機械CAD系統(tǒng)應(yīng)該利用計算機延伸以創(chuàng)造性思維為核心的人類專家的設(shè)計能力马绝，盡可能地實現(xiàn)設(shè)計過程的自動化豆赏。這才是真正意義上的設(shè)計工具。人類專家進行設(shè)計的過程取決于專家對知識的掌握富稻、處理和應(yīng)用掷邦，沒有知識就無法進行分析、判斷和決策椭赋，因此設(shè)計自動化就是對知識的自動化處理抚岗。目前，KBE(Knowledge Based Engineering哪怔，基于知識工程)技術(shù)是解決這一問題最有前途的方案研矗。

　　KBE系統(tǒng)為解決傳統(tǒng)CAD系統(tǒng)存在的問題提出了方案，如設(shè)計原理的體現(xiàn)夷硅、約束是否沖突芒浪、如何在設(shè)計階段進行產(chǎn)品估價、設(shè)計制造是否可行以及設(shè)計的最終產(chǎn)品是否符合外觀要求等氢滋，同時提供優(yōu)化方案谦牛。KBE系統(tǒng)所要達到的目的是使產(chǎn)品信息在整個生命周期中都可得到應(yīng)用，從而獲得最優(yōu)化方案价忙。

　　二住建、KBE的概念

　　KBE是通過知識的驅(qū)動和繁衍對工程問題和任務(wù)提供最佳解決方案的計算機集成處理技術(shù)。由于KBE技術(shù)的開放性皮围，到目前為止籍钱，尚未有一種公認的完整定義。英國Coventry大學(xué)的KBE中心認為KBE系統(tǒng)是一種存儲并處理與產(chǎn)品模型有關(guān)的知識携喳，并基于產(chǎn)品模型的計算機系統(tǒng)种慕；美國Washington大學(xué)認為KBE是一種設(shè)計方法學(xué)，將與下一代CAD技術(shù)緊密結(jié)合巍糯。它使用啟發(fā)式的設(shè)計規(guī)則啸驯，將涵蓋構(gòu)件、裝配和系統(tǒng)的開發(fā)。KBE系統(tǒng)存儲產(chǎn)品模型包含幾何罚斗、非幾何信息以及描述產(chǎn)品如何設(shè)計徙鱼、分析和制造的工程準(zhǔn)則。

　　綜上所述针姿，KBE的內(nèi)涵可以概括為：KBE是領(lǐng)域?qū)＜抑R的繼承袱吆、集成、創(chuàng)新和管理距淫，是CAx技術(shù)與AI技術(shù)的集成绞绒。　

　　要使KBE系統(tǒng)成為工程過程的中心榕暇，必須使之適用于產(chǎn)品各個階段的相關(guān)設(shè)計原則蓬衡。要想從設(shè)計分析到制造都有效地利用KBE系統(tǒng)，就要求KBE系統(tǒng)具有柔性彤枢、開放性狰晚、可重用性并可用戶化。KBE系統(tǒng)是深層內(nèi)嵌于CAx系統(tǒng)之中的须彼，而不是簡單地添加到一個已存在的系統(tǒng)中乒萝，因此，KBE系統(tǒng)應(yīng)具有下面的基本功能司箫。

　　(1)知識的利用——方便地訪問知識數(shù)據(jù)庫

　　知識數(shù)據(jù)庫以多種形式存在想预，可以是持續(xù)性存在的數(shù)據(jù)庫或電子表格。KBE系統(tǒng)能夠方便地訪問這些知識數(shù)據(jù)庫馁祈，因此恕臣，KBE系統(tǒng)的開放性非常重要委董。

　　(2)知識的表示——創(chuàng)建和應(yīng)用知識規(guī)則

　　知識規(guī)則是知識的一種表示法银薪。知識表示就是描述世界的一組約定，是知識的符號化血明，這種方法方便地把人類知識表示成計算機能接收并處理的知識結(jié)構(gòu)夫石。知識表示法既要考慮知識的存儲，又要考慮知識的使用腊尤。知識表示分為規(guī)則鸭僧、謂詞邏輯和框架等。規(guī)則是指一種行為的文本描述揩页，這種行為對應(yīng)于一定的輸入旷偿，可以引用各種形式的知識庫，并按照對應(yīng)的邏輯條件產(chǎn)生一定的結(jié)果爆侣，如特征造型萍程、參數(shù)計算、指定種類的選擇或是違反約束時產(chǎn)生警告等。

　　知識規(guī)則在工程生命周期內(nèi)的任何時候都可建立茫负。規(guī)則的形式具有柔性蕉鸳，可適用于多種學(xué)科。因此忍法，規(guī)則可在產(chǎn)品生命周期的各階段使用潮尝。

　　知識規(guī)則與其相關(guān)的對象一直保持相關(guān)性。例如饿序，當(dāng)應(yīng)用知識規(guī)則建立一個幾何體后勉失，在其存在過程中，規(guī)則與幾何體一直保持相關(guān)性嗤堰。設(shè)計者可以利用這個規(guī)則編輯這個幾何體戴质，也可再生成一個新的幾何體。如果沒有這種相關(guān)性卒抖，再次使用這個規(guī)則就只能重新生成另一個幾何體氏腐，而第一個幾何體的信息與這個規(guī)則完全無關(guān)，這樣整個生命周期就成為了一個嚴(yán)格串行的過程栏葬，不可能實現(xiàn)并行工程冻哈。

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