数据挖掘技术在产品设计中的应用

西安电子科技大学硕士学位论文数据挖掘技术在产品设计中的应用姓名：李向宁申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：赵克2002.1.1数据挖掘技术在产品设计中的应用作者：李向宁学位授予单位：西安电子科技大学相似文献(10条)1.学位论文马辉产品设计知识建模与演化关键技术研究2006本文从产品设计知识的创新性与重用性相结合的角度探索了产品设计知识演化的发展规律，系统地提出了产品设计知识建模与演化的理论和方法，对产品设计知识获取、产品设计知识挖掘、产品设计知识派生以及产品设计知识进化中的关键技术进行了深入研究，并结合企业具体应用将上述理论应用于实际产品开发中，取得了良好的效果。论文的主要工作如下：第一章综述了产品设计知识的研究现状，分析了设计知识的内涵并提出了设计知识的分类方法，阐述了针对产品设计知识的各种技术研究，在分析研究方法不足的基础上给出了产品设计知识建模与演化理论的主要思想和研究背景。第二章提出了基于物元封装的产品设计实例知识获取建模的基本原理。将物元以及在此基础上发展而成的事元、事物元引入到产品设计实例的知识封装中来，实现了通过统一的形式化方式对产品设计实例的描述，并对产品设计实例进行了有效的封装。第三章提出了基于数据挖掘的产品设计知识挖掘方法。分析了数据挖掘与产品知识信息之间的关系，将粗糙集理论引入到产品设计规则知识挖掘中来，通过挖掘产品实例中重要因素对产品性能方面的影响，得到可供设计人员参考的产品设计规则。第四章提出了基于可拓推理的产品设计知识派生方法。针对产品设计模型知识与产品设计过程知识，通过可拓推理的方法，在建立产品基本构造模型的基础上进行了产品设计模型的知识拓展；在建立产品设计过程蕴含系统的基础上实现了产品设计过程知识的变换。第五章提出了基于优度评价的产品设计知识进化方法。通过优度评价方法的运用，阐述了产品设计知识菱形进化的概念，建立对产品设计知识评价与再利用的体系，实现了对产品设计知识的有效进化。第六章介绍了以本文内容为核心的产品设计知识管理信息系统。结合企业具体应用，开发了产品设计知识建模与演化系统，将产品设计知识建模与演化的理论和方法应用于产品设计任务信息管理、产品设计模块信息管理、产品设计流程管理以及产品基础数据管理等过程中，给出了系统的应用背景、实施策略、体系结构和功能模块。第七章总结了本文的主要研究内容和成果，并给出了今后的研究方向。2.学位论文车君华机械产品设计过程知识获取与处理技术及其在叉车行业应用研究2007产品设计知识的获取一直是产品设计的难点，产品设计过程的不同阶段产生不同类型的产品设计知识，通过一种统一的知识获取方法对这些不同类型的产品设计知识进行获取并不是最佳的方案。本文通过对产品设计过程的阶段划分，提出了针对不同类型设计知识的获取与处理方法，对产品设计知识获取、产品设计知识挖掘、产品设计知识管理与维护等关键技术进行了深入研究，并结合企业信息化应用项目，将提出的理论和方法应用于实际产品设计开发过程中，取得了良好的效果。论文的主要工作如下：第一章综述了机械产品设计知识获取的研究现状，分析了产品设计过程中，现有产品设计知识获取研究的不足，提出了基于产品设计过程不同阶段的知识获取与处理方法。第二章针对产品设计调研及产品方案形成阶段的文档类产品设计知识，提出了基于决策树和支持向量机的产品设计知识文档分类方法。通过对产品设计知识文档的分词处理、特征抽取、特征合并及向量表达，为决策支持向量机方法提供样本数据预处理。通过文档知识的分类，建立对文档类知识的索引与管理方式。第三章提出了基于公理设计的产品设计知识表达与获取方法。通过扩展公理设计的功能域和结构域之间的映射关系为功能、行为和结构域之间的交互映射关系，建立基于公理设计的产品设计知识表达模型，并对设计过程中产生的设计知识及存储在设计人员脑中的私人隐性知识进行获取。第四章提出了基于RoughSets理论的产品设计知识数据挖掘与知识获取技术。通过RoughSets理论在完备与不完备信息系统下对存储于数据库设计知识进行提取，建立了基于RoughSets理论的产品设计知识规则的提取方法。并将这一方法运用于具体的产品实例中，从而提取出对产品实例的关键影响指标并进行分析，最终对产品设计人员提出指导性建议。第五章介绍了在叉车产品设计过程中，第二、三、四章提出知识获取方法的具体应用，通过实例验证知识获取方法的有效性。第六章对已获取的产品设计知识进行了管理与维护。结合杭叉企业具体应用项目，开发了叉车产品设计知识管理与维护系统，对叉车产品设计知识进行了一致性、完整性、正确性的检测与维护，从而实现叉车产品设计知识的管理与维护。第七章总结了本文的主要研究内容和成果，并给出了今后的研究方向。3.期刊论文卢清华.孙延明.赖朝安基于网络的产品设计数据挖掘系统研究-现代制造工程2004(11)通过对当前产品设计领域面临问题的分析,以灯饰产品设计为例,讨论了产品设计中的三种设计决策以及在这些决策中的数据挖掘算法.在此基础上,通过分析研究,初步论述了一个基于网络的产品设计数据挖掘系统及其实现方法.4.学位论文杨峰减速器设计中的数据挖掘技术2007在市场经济高速发展的今天，企业间的竞争日趋激烈，如何减少产品的开发成本、增加市场应变能力及快速反应能力成为了企业追求的主要目标。一方面随着企业的发展，会积累大量的产品设计数据，这些数据蕴含着丰富的信息，存放在大型集中数据库或者分布在多个数据库中，可以根据需要进行查询，但是如何有效的利用这些数据实现产品的快速设计一直是个难题。另外，当企业获取新的产品订单的时候，如何从原有的产品设计数据中提取有用的设计模型或数据支持新设计或者在原有设计数据上进行改进，以节约设计成本，是企业设计部门迫在眉睫需要解决的问题。基于实例推理的数据挖掘技术正是解决这个问题的有效方法，该技术的核心思想是结合产品实例检索技术，利用基于规则的产品配置技术来提高传统制造企业的产品设计能力，提高企业产品的客户定制开发能力，使凝聚在企业产品实例中的设计知识和经验得到充分利用。论文的研究目标是开发一个支持减速器产品实例推理的数据挖掘原型系统，为减速器产品的快速开发提供理论依据。本文首先介绍了数据挖掘的基本原理以及数据挖掘技术在产品设计中应用的国内外研究现状，然后分析了几种常用的数据挖掘算法，包括基于实例的检索算法、聚类分析算法、关联规则算法和粗糙集算法。进而对减速器设计知识进行了分类，在分类的基础上提出了基于实例库的减速器设计数据挖掘框架，该框架包括通用系统层、设计数据挖掘算法功能集层和设计工具层。本文主要研究将基于实例的推理方法(CBR)应用于减速器产品设计所涉及的关键技术，文中给出了减速器产品设计实例表达方式及表达内容，并阐述了如何在关系数据库基础上建立层次结构的减速器产品设计实例库、标准件库、零部件库以及规则库。在此基础上，通过描述基于的实例相似度的表示方法，本文介绍了相似度原理和相似度度量等概念，并给出了整体相似度的计算公式，以及减速器产品实例相似度计算流程，同时给出了减速器产品实例检索的实例。文中提出了减速器设计规则挖掘算法流程、数据规范挖掘流程以及粗糙集算法在减速器产品故障中的应用并给出实例予以论证。本文在上述工作的基础上，利用VC++6.0、SQLServer2000数据库管理系统和Solidworks2006等工具和平台，结合某传动机械制造企业的产品数据最终实现了减速器产品实例推理的数据挖掘原型系统的开发，应用该系统可以使企业设计人员能够快速开发减速器产品。5.学位论文张千帆协同产品设计供应商管理2003客户需求的多变和市场竞争的加剧,迫使企业通过与其他企业的广泛合作,从大规模生产模式转向以客产为中心、关注客户真实需求的大规模定制模式.另一方面,各种先进管理理念和企业信息化工具ERP/SCM在不同层次、不同方面为企业应对客户需求多变和市场竞争加剧提供解决方案的同时,也导致了企业信息化孤岛的大量出现,各种异构信息系统之间的深层次沟通与协作成为企业面对的重要课题.正是市场和客户定制产品的商业驱动因素,加上以Web为中心的联邦式产品合作开发,还有以知识的重用共享为特征的技术驱动因素,导致了协同产品商务(CollaborativeProductcommerce,CPC)的出现.协同产品商务强调在产品全生命周期内客户与供应商的深度协同.该文研究产品全生命周期的初始阶段——产品设计阶段的供应商管理问题,属于协同产品商务供应商关系管理的一个子课题.该文在分析产品设计阶段供应商管理特征的基础上,对协同产品设计供应商的选择以及供应商关系的维持问题进行研究.以实用性为出发点,着重对协同产品设计中的供应商管理模型与方法进行了深入研究,并提出了协同产品设计供应商管理系统的实现框架.6.学位论文金永斌人性化理念在CRM商务模式中的诠释2003该文试图从构建一个电子商务平台的角度出发,探讨在CRM(客户关系管理)商务模式中如何实现人性化的设计;同时,在现有CRM理论的基础上,提出了广义CRM的概念,并结合商务软件开发,阐述了如何在客户端和管理端进行人性化的程序设计.知识范围涉及网络媒体的动作脚本编程,基于Web的ActievX组件技术,数据库的多表操作,模糊数学的模糊集合,模糊数据库和模糊匹配方法,人工神经网络的数据挖掘算法等,表现为客户端的超媒体商品演示,客户在线传呼,商品模糊查询,管理端的管理员在线传呼和高层人员的决策支持,多方面的体现了商务系统中人性化理念设计的特点.在此基础上,和客户关系管理的其他功能模块进行无缝的结合,最终在Web上建立一个功能较为完善的虚拟商务系统.7.学位论文景旭文基于数据挖掘的动态全息产品概念设计理论与方法研究2005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