智能科技論文淺談KBE在注射模設計中的應用

發(fā)布時間：2014-05-28 14:18:45更新時間：2014-05-28 14:19:40 1

　　21世紀模具技術(shù)的核心是模具的數(shù)字化設計制造，數(shù)字化設計技術(shù)的核心是知識工程技術(shù)，知識工程（KBE）是模具數(shù)字化設計的重要發(fā)展方向。“KBE是人們積極利用經(jīng)驗知識以解決問題作為前提并與人工智能（AI）應用有關(guān)的一個研究領域。”

　　摘要：文章提出將KBE應用于注射模設計，明確了研究的關(guān)鍵技術(shù)，并對設計系統(tǒng)的整體構(gòu)建進行了詳細說明。應用KBE的注射模設計將大大減輕對設計經(jīng)驗的依賴，有利于設計標準化水平的提高。

　　關(guān)鍵詞：KBE,KF,注射模,人工智能

　　KBE在模具設計領域的研究重點在于：模具設計知識的獲取和表示、模具設計知識的推理技術(shù)（RBR、CBR、MBR）、模具設計知識的管理、知識發(fā)現(xiàn)（KDD）等。是當前塑性加工和模具的前沿領域和研究熱點。KBE在機械制造行業(yè)應用領域的研究很少。將KBE及其相關(guān)技術(shù)與注射模具設計結(jié)合起來，構(gòu)成智能化的設計和決策體系，從整體上提高注射模的水平是模具行業(yè)計算機應用發(fā)展的重要方向之一。

　　1注射模設計應用KBE的關(guān)鍵技術(shù)

　�、僦R的表示。針對注射模具設計領域知識、經(jīng)驗繁雜，標準化程度不高的現(xiàn)實情況，研究如何將語義網(wǎng)絡、謂詞邏輯、框架、腳本、神經(jīng)網(wǎng)絡等知識表示形式結(jié)合，在滿足搜索效率的前提下，對注射模具顯性、隱性知識、經(jīng)驗進行充分表示。同時，知識庫的更新永無止境，要做到與時俱進。

　　②知識的推理。在基于CBR推理的基礎上，研究和改進新算法，優(yōu)化檢索機制，使知識推理更加有效，實現(xiàn)知識的多粒度重用。

　�、壑R的熔接。采用UG/OpenAPI，UG/OpenGRIP，UG/OpenMenuScript和UG/OpenUIStyler作為開發(fā)工具，實現(xiàn)CAD/CAE平臺的融合，CAD與知識庫的融合，實現(xiàn)知識熔接。

　　④設計方案的評價。在綜合考慮成本、功用、制造工藝、生產(chǎn)周期等方面，建立模具設計質(zhì)量評價系統(tǒng)。

　　2應用KBE注射模設計的整體構(gòu)建

　　①建立基于知識的注射模設計系統(tǒng)的運行平臺。其整體框架如圖1所示。

　�、诎凑漳＞咝袠I(yè)標準、企業(yè)標準的要求，對注射模具設計中廣泛采用的顯性、隱性知識，典型模具設計案例進行充分挖掘、有效表達。建立較為完善的注射模具設計知識庫。為注射模具設計中知識的重用提供可能。并利用KF技術(shù)將知識庫與CAD/CAE軟件實現(xiàn)無縫連接，使模具設計由參數(shù)驅(qū)動轉(zhuǎn)為知識驅(qū)動。同時建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型是實現(xiàn)CAD/CAE集成的關(guān)鍵，為進一步提高數(shù)值分析的精度提供了可能。知識庫的結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。

　　③在對新產(chǎn)品進行模具設計時，人們通常會根據(jù)塑件的特點聯(lián)想到曾經(jīng)的模具設計案例，能否在以往成功的模具設計案例上進行適當修改來完成目前的模具設計工作。若要實現(xiàn)模具的智能設計，這就需要將曾經(jīng)的成功模具設計實例按一定的方式組織起來，形成注射模設計領域的實例庫，并以一定的機制來實現(xiàn)對庫中典型實例進行匹配及檢索。

　�、苣＞咧悄芑O計的成功與否，應建立科學、合理、客觀的評價系統(tǒng)。將質(zhì)量管理學知識（如QDF）應用于模具設計的評價領域。

　�、軺GNX6.0開放性強，通過UG/Open進行二次開發(fā)，制作標準統(tǒng)一、風格一致、交互性強的智能化設計界面。

　　3結(jié)語

　　在注射模設計中應用KBE能夠改變長期以來模具企業(yè)生產(chǎn)的不足。取而代之的是設計周期明顯縮短、生產(chǎn)標準化更強、試模次數(shù)顯著減少、企業(yè)成本快速降低、競爭力不斷提升，同時降低人才流失的風險。在使模具生產(chǎn)企業(yè)獲得良好經(jīng)濟效益的同時，也有利于進一步增強企業(yè)的創(chuàng)新能力。

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