设计是一个含有高度智能的人类创造性活动,现代产品设计是基于知识的设计。以知识为基础的新产品竞争是21世纪企业技术竞争的核心。因此,把基于知识工程(Knowledge Based Engineering,KBE)的技术应用到产品设计领域具有重要的理论意义和实用价值。 现代产品设计的基本理论与技术是基于知识驱动的产品设计开发系统研究的理论基础。因此本文在对知识的概念、知识表示、知识获取和知识推理等人工智能方面理论进行分析以及与课题相关的现代设计技术进行了阐述后,深入研究了一种基于知识驱动的产品设计体系结构。知识的表示和推理是系统关键技术。 自19世纪变压器问世以来,至今已有100年的历史。在百十余年的历史进程中,作为电力系统重要设备之一的电力变压器,与电力系统发展的同时,也获得了飞速的发展。针对传统CAD系统对产品智能设计支持的不足,以智能化产品设计方法为目标,从“知识驱动”这一现代产品设计开发的新方法,通过将基于知识工程的技术融合到电力变压器方案设计和CAD技术之中,进行智能产品设计系统的研究和开发应用,提高产品的设计质量和设计效率,赢得市场的竞争。 本文以电力变压器设计为研究对象,通过对KBE基本理论和关键技术研究,结合在企业搜集、整理的电力变压器设计知识和经验,归纳整理出符合KBE技术的电力变压器设计经验知识,据此提出了基于知识工程的电力变压器铁芯方案设计流程。结合变压器铁芯截面优化的技术,开发出快速实现铁芯截面优化的功能模块,同时将经验知识熔入到设计系统中去。一方面利于吸取已有产品的成功经验、同时符合企业设计人员的设计习惯,具有良好的实用性。同时结合三维造型技术,提出了铁芯部件的KBE设计方法,实现在三维模型中的知识驱动动设计方法。 本文以UGNX3.0软件为产品设计平台,以知识工程开发语言KF语言VisualC++的MFC为开发工具,以知识驱动产品设计方法为指导,开发出基于知识的产品设计开发原型系统KBE。针对电力变压器实例完成了方案设计向导、三维建模的KBE界面实现、三维建模装配、优化等模块。 最后,论文总结了研究所取得的成果及给出了进一步的研究方向。