基于设计方案树和知识库的产品设计方法研究

陈博洋， 胡晓兵， 邓 希

(四川大学机械工程学院， 成都 610065)

1 引 言

随着中国制造2025的提出，市场对产品制造的效率和创新性也有了更高的要求.产品的设计开发成本占产品总成本的比例较小，但决定了绝大部分的总成本[1].产品设计阶段确定了产品的功能、结构组成和主要性能参数，同时也决定了产品制造、维修和运输等成本.

因此，产品方案设计方法成为现在学者们研究的热点.面对结构复杂的产品往往采用自顶向下的设计思想，首先对产品进行功能结构分析建立功能模型，再建立装配体概念模型，最终确定零部件详细设计信息[2].计算机辅助产品设计方法主要是由设计人员依据经验知识与设计系统不断交互，完成产品由整体布局到零部件的设计和选型[3].

安建军等[4]基于VB.NET环境, 开发了快锻压机液压参数化系统.杨雄等[5]采用面向对象的自顶向下参数化设计方法实现对启闭机卷筒组的个性化、参数化建模.这种设计方法虽然在一定程度上减少了设计人员的重复劳动，但需要设计人员在前期完成产品的顶层基本骨架的设计，即确定零部件之间的装配位置关系.但产品在概念设计阶段信息较少使得装配体概念模型的设计体现出其主观性和局限性.特别是针对复杂产品时，仅仅在概念模型设计阶段难以判断其优劣性.

为了解决上述问题，提出了一种基于设计方案树和知识库的产品设计方法.将设计方案抽象为一组……