智能科技论文浅谈KBE在注射模设计中的应用

发布时间：2014-05-28 14:18:45更新时间：2014-05-28 14:19:40 1

　　21世纪模具技术的核心是模具的数字化设计制造，数字化设计技术的核心是知识工程技术，知识工程（KBE）是模具数字化设计的重要发展方向。“KBE是人们积极利用经验知识以解决问题作为前提并与人工智能（AI）应用有关的一个研究领域。”

　　摘要：文章提出将KBE应用于注射模设计，明确了研究的关键技术，并对设计系统的整体构建进行了详细说明。应用KBE的注射模设计将大大减轻对设计经验的依赖，有利于设计标准化水平的提高。

　　关键词：KBE,KF,注射模,人工智能

　　KBE在模具设计领域的研究重点在于：模具设计知识的获取和表示、模具设计知识的推理技术（RBR、CBR、MBR）、模具设计知识的管理、知识发现（KDD）等。是当前塑性加工和模具的前沿领域和研究热点。KBE在机械制造行业应用领域的研究很少。将KBE及其相关技术与注射模具设计结合起来，构成智能化的设计和决策体系，从整体上提高注射模的水平是模具行业计算机应用发展的重要方向之一。

　　1注射模设计应用KBE的关键技术

　　①知识的表示。针对注射模具设计领域知识、经验繁杂，标准化程度不高的现实情况，研究如何将语义网络、谓词逻辑、框架、脚本、神经网络等知识表示形式结合，在满足搜索效率的前提下，对注射模具显性、隐性知识、经验进行充分表示。同时，知识库的更新永无止境，要做到与时俱进。

　　②知识的推理。在基于CBR推理的基础上，研究和改进新算法，优化检索机制，使知识推理更加有效，实现知识的多粒度重用。

　　③知识的熔接。采用UG/OpenAPI，UG/OpenGRIP，UG/OpenMenuScript和UG/OpenUIStyler作为开发工具，实现CAD/CAE平台的融合，CAD与知识库的融合，实现知识熔接。

　　④设计方案的评价。在综合考虑成本、功用、制造工艺、生产周期等方面，建立模具设计质量评价系统。

　　2应用KBE注射模设计的整体构建

　　①建立基于知识的注射模设计系统的运行平台。其整体框架如图1所示。

　　②按照模具行业标准、企业标准的要求，对注射模具设计中广泛采用的显性、隐性知识，典型模具设计案例进行充分挖掘、有效表达。建立较为完善的注射模具设计知识库。为注射模具设计中知识的重用提供可能。并利用KF技术将知识库与CAD/CAE软件实现无缝连接，使模具设计由参数驱动转为知识驱动。同时建立统一的数据模型是实现CAD/CAE集成的关键，为进一步提高数值分析的精度提供了可能。知识库的结构形式如图2所示。

　　③在对新产品进行模具设计时，人们通常会根据塑件的特点联想到曾经的模具设计案例，能否在以往成功的模具设计案例上进行适当修改来完成目前的模具设计工作。若要实现模具的智能设计，这就需要将曾经的成功模具设计实例按一定的方式组织起来，形成注射模设计领域的实例库，并以一定的机制来实现对库中典型实例进行匹配及检索。

　　④模具智能化设计的成功与否，应建立科学、合理、客观的评价系统。将质量管理学知识（如QDF）应用于模具设计的评价领域。

　　⑤UGNX6.0开放性强，通过UG/Open进行二次开发，制作标准统一、风格一致、交互性强的智能化设计界面。

　　3结语

　　在注射模设计中应用KBE能够改变长期以来模具企业生产的不足。取而代之的是设计周期明显缩短、生产标准化更强、试模次数显著减少、企业成本快速降低、竞争力不断提升，同时降低人才流失的风险。在使模具生产企业获得良好经济效益的同时，也有利于进一步增强企业的创新能力。

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