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摘 要：本体的发展是从20世纪90年代开始的，该过程一直持续了将近20年，主要经历了概念的提出、逻辑基础的奠定、语言发展、环境构建以及方法论的出现等几个阶段。在这段时间内，本体的理论框架以及技术体系也得到了一定程度上的发展和完善，逐渐在各行各业展现出了惊人的应用前景。其中机械工程领域作为现阶段我国社会经济发展的重要组成部分具有广阔的发展前景，本体在机械工程领域的普及应用目前应用也最大程度上提高了社会生产的效率，推动着社会的进步发展。本文就本体在机械工程领域中的应用进行了分析。
关键词：本体 机械工程 应用
本体的发展过程较为曲折，在各领域的应用上也显示出不同的发展特点，其中，在科学领域的表现主要是一种知识表示方法，包含了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述，提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。最近几年，在机械制造业中本体也得到了广泛的应用，尤其是在工程设计本体、企业本体以及工作流程本体等方面不断反映出较大的应用优势，但是发展特点也会根据研究人员注重点的变化而随之变化。
一、本体在机械工程中的应用
1.基于本体的产品信息模型。以美国国家标准与技术研究院的核心产品模型及其3个扩展版本为基础，以本体为表示工具开发的一种产品信息模型框架主要是为了支持产品生命周期管理各个方面的信息需求，这个产品信息模型框架主要包括核心产品模型、开放式装配模型、设计分析集成模型以及产品族进化模型四个模型。在这四种模型当中，核心产品模型主要是表示产品的功能上的分解以及这些概念之间的关系，在机械工程中的产品以及设计原理上也可以通过扩展核心产品模型进行结合；开放式装配模型主要是对系统级的概念模型和相关的层次化装配关系进行定义；设计分析集成模型主要是定义产品的著模型特点，变换抽象功能模型和两个主模型与功能模型；产品族进化模型主要是用来表达产品族及其设计原理。
2.开发该模型框架的目的。（1）监督产品的生命周期，对产品的概念设计、设计原理、装配、公差等的整个生命周期过程的信息进行数据处理。（2）主要是方便下一代的CAD/CAE/CAM系统的语义互操作。（3）产品信息模型框架可以详细对产品信息和设计原理的细粒度描述进行分析提供，该项功能极大的便利了生命周期管理系统对产品信息模型框架中的访问行为。同时，产品信息模型框架还能作为一种信息库而存在，涵盖了在设计过程中各个方面的产品信息数据，能够提供信息交换协议给生命周期管理及其辅助系统，捕捉产品和产品族的进化。
3.该信息模型框架的特点。（1）采用合适的本体进行自动推理行为。（2）高度的概括性。（3）能够对产品的信息进行全方位的反映，并且保证产品信息的完整性。（4）能够促进新的应用和过程的开发。（5）产品信息模型框架结合了明确表示的设计原理，该原理对描述产品本身具有重要的意义。（6）可以作为一种转换手段以及信息接口实现产品级上不同系统间互操作。
二、基于本体的产品设计知识表达
产品设计的过程主要包括设计手册、产品模型和设计图样等设计结果知识以及设计原理知识、设计经验等设计过程知识，展现的是一个知识较为密集的生产过程。在这个知识管理的过程中需要利用存在于专家头脑中的经验和知识进行生产环节上的实验，并以提高生产力和快速响应能力以及增强工作人员的技能素质和协同工作能力为主要目的，最后实现提高企业竞争力以及企业的可持续发展。在这个过程中，本体是作为一种知识表示方法存在的，在对产品的设计知识的表达上具有明显的简洁、明确、可理解和可扩充等优点。传统的机械工程生产中，其产品设计知识表达的内容上主要是针对产品结构的分析上，忽视了产品功能、行为等的于一描述信息，不利于产品的设计环节，因此，本体的应用可以在产品功能、行为等语义信息描述上不足缺陷，奠定产品设计知识的形式化描述的基础，满足客户对于产品不同层次级别的需求，提高客户的满意度。现阶段来说，机械工程在实际的生产过程中对于产品设计知识存在多样性、动态性和相关性等特点，缺少一种较为统一的知识表达方法，影响着产品设计知识的共享与重用。因此，需要积极在机械工程的生产过程中融入本体，不断扩展产品的产品特征，应市场需求不断提高产品设计的个性化。
三、基于本体的产品设计知识库的实現
近些年来，现代信息技术的发展速度不断加快，信息用户对于高效、低成本的产品要求越来越高，机械工程领域相关的设计人员也面临着巨大的挑战，对于产品设计中所需要的设计知识来源所具有的广泛性、多样性、以及设计过程的复杂性和设计人员知识的异构性等问题的解决上需要采取更加行之有效的办法。本体在该过程中的应用可以有效的实现知识获取、存储、共享、管理和利用，设计知识库就是基于本体理论所建立的信息库，能够完整地概述在某个领域知识库内的关系和概念，从而使这个领域内的知识的分享与重用得到实现。
结语：综上所述，本体的应用在工程领域有着极大的优势，特别是当应用于机械工程时可以有效的实现机械工程的产品信息模型、产品设计知识表达以及产品设计知识库的等方面的建设要求，同时，本体在应用过程中也需要针对机械工程的过程性信息表达采取一定的措施，这些措施将本体与机械工程更紧密地联系在一起，促进机械工程领域的进一步发展，实现社会经济的飞跃式发展。
参考文献：
[1]赵建勋，张振明，田锡天，贾晓亮，朱名铨.本体及其在机械工程中的应用综述[J].计算机集成制造系统，2007
[2]惠为东，刘德仿，王 斌.本体在机械产品设计知识管理中的应用研究[J]. 现代制造工程，2015
[3]孔寒冰.基于本体的工程学科框架研究[D].浙江大学，2009
[4]王 祯.基于本体的机械产品工程变更影响分析方法研究[D].山东大学，2015
关键词：本体 机械工程 应用
本体的发展过程较为曲折，在各领域的应用上也显示出不同的发展特点，其中，在科学领域的表现主要是一种知识表示方法，包含了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述，提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。最近几年，在机械制造业中本体也得到了广泛的应用，尤其是在工程设计本体、企业本体以及工作流程本体等方面不断反映出较大的应用优势，但是发展特点也会根据研究人员注重点的变化而随之变化。
一、本体在机械工程中的应用
1.基于本体的产品信息模型。以美国国家标准与技术研究院的核心产品模型及其3个扩展版本为基础，以本体为表示工具开发的一种产品信息模型框架主要是为了支持产品生命周期管理各个方面的信息需求，这个产品信息模型框架主要包括核心产品模型、开放式装配模型、设计分析集成模型以及产品族进化模型四个模型。在这四种模型当中，核心产品模型主要是表示产品的功能上的分解以及这些概念之间的关系，在机械工程中的产品以及设计原理上也可以通过扩展核心产品模型进行结合；开放式装配模型主要是对系统级的概念模型和相关的层次化装配关系进行定义；设计分析集成模型主要是定义产品的著模型特点，变换抽象功能模型和两个主模型与功能模型；产品族进化模型主要是用来表达产品族及其设计原理。
2.开发该模型框架的目的。（1）监督产品的生命周期，对产品的概念设计、设计原理、装配、公差等的整个生命周期过程的信息进行数据处理。（2）主要是方便下一代的CAD/CAE/CAM系统的语义互操作。（3）产品信息模型框架可以详细对产品信息和设计原理的细粒度描述进行分析提供，该项功能极大的便利了生命周期管理系统对产品信息模型框架中的访问行为。同时，产品信息模型框架还能作为一种信息库而存在，涵盖了在设计过程中各个方面的产品信息数据，能够提供信息交换协议给生命周期管理及其辅助系统，捕捉产品和产品族的进化。
3.该信息模型框架的特点。（1）采用合适的本体进行自动推理行为。（2）高度的概括性。（3）能够对产品的信息进行全方位的反映，并且保证产品信息的完整性。（4）能够促进新的应用和过程的开发。（5）产品信息模型框架结合了明确表示的设计原理，该原理对描述产品本身具有重要的意义。（6）可以作为一种转换手段以及信息接口实现产品级上不同系统间互操作。
二、基于本体的产品设计知识表达
产品设计的过程主要包括设计手册、产品模型和设计图样等设计结果知识以及设计原理知识、设计经验等设计过程知识，展现的是一个知识较为密集的生产过程。在这个知识管理的过程中需要利用存在于专家头脑中的经验和知识进行生产环节上的实验，并以提高生产力和快速响应能力以及增强工作人员的技能素质和协同工作能力为主要目的，最后实现提高企业竞争力以及企业的可持续发展。在这个过程中，本体是作为一种知识表示方法存在的，在对产品的设计知识的表达上具有明显的简洁、明确、可理解和可扩充等优点。传统的机械工程生产中，其产品设计知识表达的内容上主要是针对产品结构的分析上，忽视了产品功能、行为等的于一描述信息，不利于产品的设计环节，因此，本体的应用可以在产品功能、行为等语义信息描述上不足缺陷，奠定产品设计知识的形式化描述的基础，满足客户对于产品不同层次级别的需求，提高客户的满意度。现阶段来说，机械工程在实际的生产过程中对于产品设计知识存在多样性、动态性和相关性等特点，缺少一种较为统一的知识表达方法，影响着产品设计知识的共享与重用。因此，需要积极在机械工程的生产过程中融入本体，不断扩展产品的产品特征，应市场需求不断提高产品设计的个性化。
三、基于本体的产品设计知识库的实現
近些年来，现代信息技术的发展速度不断加快，信息用户对于高效、低成本的产品要求越来越高，机械工程领域相关的设计人员也面临着巨大的挑战，对于产品设计中所需要的设计知识来源所具有的广泛性、多样性、以及设计过程的复杂性和设计人员知识的异构性等问题的解决上需要采取更加行之有效的办法。本体在该过程中的应用可以有效的实现知识获取、存储、共享、管理和利用，设计知识库就是基于本体理论所建立的信息库，能够完整地概述在某个领域知识库内的关系和概念，从而使这个领域内的知识的分享与重用得到实现。
结语：综上所述，本体的应用在工程领域有着极大的优势，特别是当应用于机械工程时可以有效的实现机械工程的产品信息模型、产品设计知识表达以及产品设计知识库的等方面的建设要求，同时，本体在应用过程中也需要针对机械工程的过程性信息表达采取一定的措施，这些措施将本体与机械工程更紧密地联系在一起，促进机械工程领域的进一步发展，实现社会经济的飞跃式发展。
参考文献：
[1]赵建勋，张振明，田锡天，贾晓亮，朱名铨.本体及其在机械工程中的应用综述[J].计算机集成制造系统，2007
[2]惠为东，刘德仿，王 斌.本体在机械产品设计知识管理中的应用研究[J]. 现代制造工程，2015
[3]孔寒冰.基于本体的工程学科框架研究[D].浙江大学，2009
[4]王 祯.基于本体的机械产品工程变更影响分析方法研究[D].山东大学，2015