广州大运摩托车有限公司
引言
在摩托车制作过程中，为了提高设计质量，缩短产品生产周期，降低企业生产成本，提高产品的价值，增强企业的市场竞争力，不少企业将KBE（Knowledge Based Engineering）技术引入设计生产周期中，获取生产过程中积累的大量设计、生产制作知识和经验并进行集成，在生产流程中进行知识表示和知识推理，提高产品的知识含量，增强产品的竞争实力，实现CAD的智能设计，提高开发设计效率。
一、在摩托车整体设计中应用KBE技术的重要意义
KBE技术在开发与实践中展现了强大的处理功能与辅助功能，并展现其广阔的发展前途。它不但能够根据工程师的设计模型提供仿真分析，还可以提供产品参数更改后的机能评估，从而改变产品外观。对KＢＥ的开发与实现现实意义如下：KBE技术的开发与实施，有助于提高过去机械设计制造产业的创新能力与竞争能力，有效的建立和经营公共知识库及其体系，使之推动相关技术的迅猛发展。以计算机进步促进相关技术发展的方式、实施KBE技术为基础，将创造企业有效获娶共享、应用和积累知识资产的策略，为提高知识含量和自主创新能力的提高提供了有力的技术支持。KBE技术是智能化技术获取分析知识，模仿专家解决问题的思考方式，更高效地解决复杂工程难题。
在摩托车整体设计中引入并磨合KBE技术，可以将设计生产中运用的知识数字化，为企业提供简洁高效的处理工具，为企业产品设计、生产提供工程知识，增加产品知识含量，有助于提高企业设计生产效率，从而加强企业在市场中的竞争力。
二、KBE技术的相关概论
（一）KBE技术的定义
KBE技术主要运用形式就是知识的再利用,即工业产品在其生命周期的各个环节,应用各种实施经验、专家知识及其它相关信息。它是一种保存并分析与产品模型有关的知识,且基于产品模型的计算机软件系统。KBE的关键技术包括：知识获娶知识表达和知识推理。
（二）KBE技术的使用方法
1.进行工程配置
首先明确整体零配件之间的关系,包括装配关系、几何关系和参数关系等, 然后获娶集成、总结出设计过程中所需要的工程知识,存放在数据库中并标明所有能改变产品机能的数据参数。他们可以是准确的数据参数，也可以是模糊的但有映射关系的数据参数。
2.定义工程规则
运用知识库中的知识,规定用来计算产品机能的工程规则,然后根据用户要求建立由这些规则构成的设计过程工程向导,从而实现由数据参数到几何参数的驱动过程。KBE用规则表示产品几何参数与工程属性之间的关系。
3.实现几何造型
最后用工程知识和工程规则所确定的几何参数来制作几何造型,当用户修改产品参数或更新知识时,系统能重新设计产品,更新几何造型。当解决方案需要产品配置(Configuration:选择并将组件装到一起形成产品)、工程演算(Engineering:决定组件的功用和有效性的决策过程)、几何模型构建(Geometry:形成组件实际几何结构)3方面结合起来,KBE将是最有效的方案。
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三、KBE技术在摩托车整体设计中的应用
（一）摩托车整体设计的现状
摩托车虽然作为交通工具大多运用于我国大部分城市和农村，但是我国的摩托车产品结果同质化严重，无法形成品牌特色，不同企业间的产品缺少差异化，未能满足市场需求，功能方面逐步被电动车所代替，因此，无法提升在机动车市场中的地位。并且，我国现有摩托车企业的产品设计多数基于其他知名厂商的成熟产品的设计进行部分调整，从而引起车辆整体的舒适度、协调性、机动性等方面的问题。而这些问题的解决需要大量的人才、研究、实验。
当前摩托车制作生产企业的主要任务是提升企业自主研发能力和创新能力，但在实际生产过程中，人才流失严重并且人才之间的知识、经验无法有效率的归纳共享是降低开发能力的主要原因。在企业和行业中积累了大量的专有知识，但由于知识和经验的共享性差，年轻的技术人员容易犯重复性错误，老专家难以掌握新知识，领域内的知识难以继承和利用；在产品设计、生产制造的各个环节存在着大量的重复知识，没有直观的表现方式，使得理解复杂化，没有知识使用规范标准以及掌握知识多少程度的不同，容易引起沟通障碍，花费较多时间进行理解检索。种种原因使得目前国内的摩托车设计过于陈旧，整体上来看缺少突破性的进展，还需要进一步的探索与研究。
（二）KBE技术的应用
摩托车整体设计基于KBE系统的实质就是将大量设计知识经验存储在数据库中,模仿专家分析设计思路和方法进行面向摩托车的整体设计。在整体设计中，领域专家获娶归纳领域知识并将知识传递给工程师，通过人机接口输入知识库，系统可根据输入和筛选的知识,辅助设计人员完成摩托车整体设计,得到符合设计要求的整体设方案,且可以快速的通过已有的摩托车模型进行参数调整形成新的模型，且可以提高整体设计的效率和质量，满足摩托车设计开发的要求；推理机制通过一定的规则组合对知识库中的数据进行分析推理，输出设计方案并传递给ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ系统，进行仿真分析；同时通过性能评价部分根据仿真结果对所得的方案进行评估，并将评估结论存储到数据库中。系统可以对目前的总体设计结果进行机能评估，也可对已有的总体设计成果进行机能评估。
在摩托车的组装中，知识工程是必备不可少的。过去的组装流程是先按照二维图纸的策画，制作出三维零部件，然后把相匹配的零部件组装成初级子装配，然后再将其逐渐组装成大型的配件，最后按照设计图要求，组装出所设计的摩托车。如果在组装过程中，出现零部件之间的配置困难，或有些接口根本无法组装，就要对零部件进行重新设计制作，再次进行从零部件装配成个体，在这种自下而上的复杂且数目庞大零部件的组装中，往往会出现问题。因此采用自顶向下的组装方式，并根据设计图要求和过去的装配经验等，利用计算机软件的修改功能，一边调整零部件并准确确定其所在的位置和组装。
结语
摩托车整体设计基于KBE技术建立知识库，有利于知识和经验的共享，提高产业效率，增强企业竞争力和自主创新能力，再设计生产时简单高效地运用长期积累的知识，增强企业文化底蕴，以更好地适应当前迅速发展的知识经济市场，并在其中占据一席之地。并且KBE技术的便捷程度可以在开发阶段减少制作阶段的可能出现的错误，缩短产品生命周期；由于计算机软件的应用，在摩托车的开发阶段，可以从多个角度进行分析设计，对于最终成品有更直观的了解，可及时修改，并且由于修改方便，极大的提高了产品的创新能力和自主创新能力。
参考文献
[1]张斌. 基于KBE的摩托车开发流程研究[D].重庆大学,2018.
[2]麻芳兰,何玉林,李尚平,冯豪,苗剑.面向摩托车总体设计的KBE技术应用研究[J].机械设计与研究,2017(05):92-94+100.
论文作者:刘辉
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
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