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产品设计的核心是创新产品,满足用户需要。如何在最短的时间内快速地响应市场,开发出质量高、价格能被用户接受的新产品,已成为21世纪制造企业竞争的焦点。而在产品概念设计阶段,由于对设计人员的约束相对较少,具有较大的创新空间,因此重视产品概念设计也就是为产品走向市场奠定良好的基础。本论文针对产品概念设计问题,从产品全生命周期视角出发,重点研究了动态全息产品概念设计及其关键技术,研究和构建了一种基于数据挖掘的动态全息产品概念设计系统体系框架,并开发了基于数据挖掘的机床产品概念设计原型系统(DMCACD),以有效地支持产品概念(创新)设计过程。本论文的主要研究成果如下:1.在对国内外产品设计、产品概念设计建模理论和方法研究结果的分析基础上,从并行工程和产品全生命周期设计视角出发,提出了建立统一的产品全生命周期模型,研究和构建了基于并行工程的全生命周期产品设计体系结构,研究和分析了全生命周期设计过程的产品动态建模。2.研究和构建了基于全生命周期的产品概念设计系统体系结构,分析和提出了其主要关键技术,研究和建立了动态全息概念产品信息模型。该全息概念产品信息模型充分考虑了环境因素的作用,其主要特点是产品视图和应用环境的相互作用,这种作用的结果是形成产品在某一应用环境(或某一生命周期阶段)的演变规律。论文对动态全息概念产品信息模型进行了详细定义、描述和表达,并研究和构建了其建模过程框架。3.研究和提出了一种面向全息产品概念设计的数据仓库体系结构,构建了相应的设计资源库、知识库等,并研究了其数据组织和知识表达。论文在研究数据仓库技术基础上,针对全息产品概念设计过程对设计数据和知识的存储和推理的需要,研究和构建了基于知识的数据仓库体系结构,为实现数据挖掘技术的应用奠定了数据库基础。4.论文首次研究将数据挖掘技术应用到全息产品概念设计的建模过程中,这将有力地支持产品的创新设计活动。论文在对数据挖掘技术进行详细分析后,构建了面向全息产品概念设计的数据挖掘系统体系结构,并研究了其相应的挖掘算法和建立了数据挖掘模型,开发了基于知识的、支持产品概念设计过程的数据挖掘工具。5.在上述各项研究的基础上,设计开发了基于数据挖掘的机床产品概念设计原型系统(DMCACD)。论文详细叙述了该系统的总体框架、功能模块组成和工作过程的实现,并以某机床产品设计为例,验证了系统的工作性能和系统的实用性。