面向工艺创新的工艺冲突矩阵挖掘及工艺冲突消解方法研究

计算机辅助工艺创新是数字化设计与制造领域中的一个全新研究方向，能辅助设计人员革新或改良工艺方法，真正提升工艺水平，其基础理论和关键技术亟需研究突破。本项目面向机械制造行业，探索结构化的计算机辅助工艺创新技术的基础理论。以蕴含于工艺问题中的工艺冲突的发现和求解为基本技术路线，通过专利数据挖掘，实现工艺冲突参数、工艺冲突矩阵及其对应的解决原理的挖掘，形成面向工艺创新的多学科知识。探索基于冲突矩阵与原理树映射的冲突链迭代消解方法，实现工艺冲突的结构化消解。最终形成面向工艺创新的工艺冲突矩阵挖掘及工艺冲突消解方法，辅助设计人员实现工艺创新，形成计算机辅助工艺创新的基础理论，为制造企业变革或者改良现有生产方式、拓宽产品创新的生产技术瓶颈提供理论依据和实现方法，提升我国制造企业的技术创新能力和市场竞争力。

工艺创新是产品创新得以最终实现的基本保障，是实现制造业持续发展的根本途径。我们提出了一种结构化的工艺创新知识积累与工艺问题求解方法，能够有效的辅助技术人员实现工艺创新知识管理和工艺问题求解。通过分析工艺创新知识的特点及其在工艺问题求解过程中的作用，归纳了工艺创新知识的内容和形式，采用双层社交维基技术对工艺创新知识进行积累、融合和精化，采用典型语义模式和SAO结构实现了基于工艺专利的工艺问题求解知识挖掘，实现了对工艺创新知识的获取和积累。并将形式化的工艺问题作为输入，应用基于抽象-具象转化的工艺问题求解方法，实现对工艺创新问题的结构化求解。针对工艺创新方案，采用多目标决策和二元模糊语言计算方法，实现面向工艺创新的技术转化可行性评估。研究结果表明，结构化的工艺创新知识积累与工艺问题求解方法能够降低工艺创新活动的随机性、试错性和技术难度，提高工艺创新的效率和成功率。该方法能够和新产品开发方法一起支持制造企业的技术创新过程。