為實(shí)現(xiàn)航空產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì)中工藝知識(shí)的主動(dòng)推送，根據(jù)知識(shí)主動(dòng)推送和機(jī)體免疫過(guò)程的相似性，構(gòu)建了CAD平臺(tái)下基于免疫過(guò)程的工藝知識(shí)主動(dòng)推送模型，闡述了模型中各個(gè)子模塊的特點(diǎn)、功能和實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)傳統(tǒng)免疫算法中抗原識(shí)別、濃度、親和力等概念進(jìn)行重新定義，提出能夠?qū)崿F(xiàn)工藝知識(shí)與需求自主匹配的KMIRA算法。以某航空產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì)為例，實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)推送模型的應(yīng)用，并驗(yàn)證了KM-IRA算法的可行性和有效性。

　　引言

　　航空產(chǎn)品的可制造性設(shè)計(jì)是一個(gè)典型的知識(shí)密集型活動(dòng)，該活動(dòng)中的設(shè)計(jì)人員需要制造知識(shí)的支持。但是由于制造知識(shí)種類(lèi)繁多、信息量大，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中工藝知識(shí)的獲取效率和準(zhǔn)確率都較低。另外，現(xiàn)階段的實(shí)際工作情況是，知識(shí)的獲取常常被動(dòng)查詢(xún)，不能準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)人員的需求，存在輸出結(jié)果過(guò)多和查全率有余、查準(zhǔn)率不足等弊端，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員需要花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)查找和甄別所需要的知識(shí)。因此，需要一個(gè)面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的知識(shí)管理平臺(tái)，以主動(dòng)、及時(shí)、準(zhǔn)確地向設(shè)計(jì)人員推送所需要的知識(shí)。

　　可制造性設(shè)計(jì)一直是學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)，例如文獻(xiàn)分別針對(duì)制造系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了大量的評(píng)價(jià)研究，提出了許多理論和方法;文獻(xiàn)針對(duì)鈑金成型和注塑模進(jìn)行了可制造性評(píng)價(jià)的研究，按照定量評(píng)價(jià)和定性評(píng)價(jià)兩個(gè)不同層次對(duì)零件進(jìn)行可制造性評(píng)價(jià);文獻(xiàn)采用可沖壓性評(píng)價(jià)編碼的方法，對(duì)零件的沖壓工藝性進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出了沖壓工藝性評(píng)價(jià)的流程圖。但上述研究工作是在不同時(shí)期面向不同應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行的、側(cè)重于評(píng)價(jià)方法的研究，從實(shí)用性角度來(lái)看，沒(méi)有更多地從零件設(shè)計(jì)方面考慮產(chǎn)品的可制造性設(shè)計(jì)，未考慮計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer　Aided　Design，CAD)環(huán)境下零件的結(jié)構(gòu)工藝性和加工工藝性。

　　目前，很多學(xué)者對(duì)知識(shí)的主動(dòng)推送問(wèn)題從不同角度進(jìn)行了研究，為了改變知識(shí)被動(dòng)查詢(xún)過(guò)程中的效率低下等現(xiàn)狀，解決知識(shí)管理系統(tǒng)中存在的知識(shí)泛濫、知識(shí)迷航等問(wèn)題，文獻(xiàn)從不同角度提出了知識(shí)主動(dòng)推送的概念。例如文獻(xiàn)提出基于粗糙集的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)知識(shí)推送方法;文獻(xiàn)提出一種基于知識(shí)屬性相似度的知識(shí)推送方法，通過(guò)計(jì)算知識(shí)的屬性相似度獲取用戶(hù)的感興趣信息，實(shí)現(xiàn)了無(wú)須人工干預(yù)的知識(shí)自動(dòng)推送;文獻(xiàn)提出一種集人、過(guò)程和知識(shí)為一體的知識(shí)主動(dòng)推送服務(wù)系統(tǒng)的方法，在結(jié)構(gòu)化元知識(shí)和知識(shí)地圖模型的構(gòu)建基礎(chǔ)上，提出基于工作流引擎和知識(shí)引擎的雙驅(qū)動(dòng)知識(shí)主動(dòng)推送策略;文獻(xiàn)利用知識(shí)表達(dá)、關(guān)聯(lián)等方式，開(kāi)發(fā)了基于知識(shí)的飛機(jī)設(shè)計(jì)引導(dǎo)系統(tǒng)，在一定程度上解決了飛機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)傳承、設(shè)計(jì)知識(shí)推送等問(wèn)題。但是如何結(jié)合CAD軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)可制造性設(shè)計(jì)中知識(shí)的主動(dòng)推送，從而進(jìn)一步實(shí)產(chǎn)品零件的可制造性判斷等，上述文獻(xiàn)均沒(méi)有提出具體的解決方法。鑒于此，本文將重點(diǎn)研究如何在CAD軟件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)制造知識(shí)的主動(dòng)推送和利用。

　　機(jī)體免疫系統(tǒng)(immune　system)是一個(gè)由眾多免疫器官、細(xì)胞和分子共同組成的分布式自治系統(tǒng)，在免疫反應(yīng)性異物(如抗原)侵入機(jī)體時(shí)，能夠自主調(diào)動(dòng)免疫細(xì)胞對(duì)入侵抗原進(jìn)行識(shí)別和排除，以此維持機(jī)體的生理平衡，文獻(xiàn)[17-18]從不同角度對(duì)免疫系統(tǒng)進(jìn)行了利用�？芍圃煨栽O(shè)計(jì)中知識(shí)的主動(dòng)推送過(guò)程和機(jī)體的免疫過(guò)程有很多相似之處，筆者基于對(duì)這種相似現(xiàn)象的考慮，構(gòu)建了CAD平臺(tái)上的可制造性設(shè)計(jì)模型框架，在此基礎(chǔ)上針對(duì)如何獲得相關(guān)的制造知識(shí)環(huán)節(jié)，借鑒機(jī)體的免疫應(yīng)答機(jī)制(Immune Response　Mechanism，IRM)，提出一種基于免疫過(guò)程面向航空產(chǎn)品的制造知識(shí)主動(dòng)推送模型。該模型分別提出知識(shí)的免疫細(xì)胞表達(dá)模型和知識(shí)需求的抗原表達(dá)模型，設(shè)計(jì)了知識(shí)主動(dòng)推送的應(yīng)答免疫機(jī)制，使得針對(duì)不同需求時(shí)能建立快速、準(zhǔn)確的響應(yīng)，并結(jié)合SolidWorks實(shí)現(xiàn)可制造性設(shè)計(jì)中的知識(shí)推送。由于制造知識(shí)種類(lèi)繁多，本文重點(diǎn)針對(duì)其中的工藝知識(shí)進(jìn)行研究。

1、基于免疫過(guò)程的工藝知識(shí)主動(dòng)推送模型

　　為實(shí)現(xiàn)航空工藝知識(shí)的主動(dòng)推送，必須首先考慮三個(gè)方面的問(wèn)題：①知識(shí)需求與工藝知識(shí)匹配過(guò)程模型的構(gòu)建;②知識(shí)需求的分析、獲取與表達(dá);③工藝知識(shí)的組織模型與表達(dá)。結(jié)合生物體免疫過(guò)程中的相關(guān)概念，本文以航空產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造為對(duì)象，提出基于免疫過(guò)程的工藝知識(shí)主動(dòng)推送模型(記為OP)，如圖1所示。

　　圖1 所示的模型完整地表達(dá)了工藝知識(shí)的主動(dòng)推送過(guò)程，該模型包括知識(shí)輸入模塊(KnowledgeInput　Module，KIM)、工藝知識(shí)的免疫細(xì)胞化表達(dá)模塊(Immune　Cells　express　of　ManufacturingKnowledge　Module，ICMKM)、知識(shí)需求的抗原化表達(dá)模塊(Antigen　expression　of　Knowledge　Demand　Module，AKDM)、知識(shí)需求分析模塊(Knowledge　Demancl　Analysis　Module，KDAM)以及知識(shí)推送的免疫過(guò)程模塊(Immune　Process　ofKnowledge　Push　Module，IPKPM)等諸多單元，以集合形式表示為OP={KIM，ICMKM，AKDM，KDAM，IPKPM｝。下面針對(duì)圖1中涉及的各個(gè)子模塊進(jìn)行詳細(xì)分析和設(shè)計(jì)，并分析各子模塊構(gòu)建過(guò)程中需要考慮的關(guān)鍵因素。

5、結(jié)束語(yǔ)

　　本文研究了航空產(chǎn)品在CAD平臺(tái)下可制造性設(shè)計(jì)中的知識(shí)推送問(wèn)題，提出了基于免疫過(guò)程的工藝知識(shí)主動(dòng)推送模型。類(lèi)比于機(jī)體免疫過(guò)程中的抗原、免疫細(xì)胞等概念，構(gòu)建了知識(shí)需求的抗原表達(dá)模型和工藝知識(shí)的免疫細(xì)胞表達(dá)模型;提出了成功適用于該模型的KM-AIA算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)IA算法相比，KM-AIA算法在改善知識(shí)推送效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了工藝知識(shí)向產(chǎn)品設(shè)計(jì)推送的主動(dòng)性、精確性和及時(shí)性，獲得了滿(mǎn)意的效果。下一步的工作重點(diǎn)是：①如何結(jié)合工作流程及時(shí)獲取所需要的知識(shí)進(jìn)行推送，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);②進(jìn)一步考慮復(fù)雜CAD模型下的知識(shí)推送，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。