前言

    我們經(jīng)常在不同的工程領(lǐng)域談到“知識(shí)捕捉”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。

    知識(shí)捕捉與數(shù)據(jù)重用的差別在于：知識(shí)捕捉不僅包括幾何體的重用，線框、曲面及弧形的復(fù)制/粘貼。更重要的是，它能夠捕捉構(gòu)造幾何體的思維過(guò)程和輸入，并重用此類知識(shí)以創(chuàng)造新的設(shè)計(jì)�；�于此，設(shè)計(jì)師或工程師所掌握的專業(yè)知識(shí)便可以轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)資產(chǎn)，為其他用戶所用。

    過(guò)去，知識(shí)捕捉或基于知識(shí)的工程(KBE)系統(tǒng)高度專業(yè)化，與其說(shuō)是一種以用戶為中心的工具，毋寧說(shuō)是一種咨詢機(jī)制。這些系統(tǒng)往往價(jià)格高昂，且從構(gòu)思到編程的過(guò)程需耗費(fèi)大量時(shí)間。假若使用咨詢機(jī)制需要六個(gè)月的時(shí)間才能完成流程自動(dòng)化，而設(shè)計(jì)師或工程師卻只需一周的時(shí)間，那么，使用該工具還有意義嗎？

    雖然事實(shí)證明，在非常復(fù)雜的應(yīng)用程序中，如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的概念工程設(shè)計(jì)等，基于知識(shí)的工程系統(tǒng)的確有所助益，但在主流應(yīng)用程序中，花費(fèi)大量的人力、財(cái)力安裝此類系統(tǒng)通常毫無(wú)意義。那么，這是否意味著基于知識(shí)的工程無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用嗎？實(shí)則不然。

從知識(shí)捕捉中獲得價(jià)值

    西門(mén)子團(tuán)隊(duì)在NX中建立的工具使得我們可以大規(guī)模應(yīng)用基于知識(shí)的工程。

    多年來(lái)，NX及其前身一直包含知識(shí)捕捉與重用工具——即知識(shí)熔接(Knowledge Fusion—KF)。這一工具需使用可視化編程語(yǔ)言來(lái)定義每一次的知識(shí)捕捉與重用，雖然功能強(qiáng)大，但非常復(fù)雜，且編程需耗費(fèi)大量時(shí)間。在后期的版本中西門(mén)子推出了新的工具Product Template Studio——PTS，用以捕捉設(shè)計(jì)和工程知識(shí)。新工具不僅功能強(qiáng)大，且極易于使用，標(biāo)志著此類功能的研發(fā)達(dá)到成熟階段。

    PTS是捕捉時(shí)常重復(fù)和重用的過(guò)程、工作流及任務(wù)的突破性工具，并且使得該類知識(shí)便于重用，參數(shù)化建模工具、基于邏輯和等式的參數(shù)化操作（使用表達(dá)式）、以及一個(gè)允許任何人通過(guò)圖形方式創(chuàng)建模板的環(huán)境相結(jié)合，且無(wú)需編程，下面是建立產(chǎn)品模板的一般工作流程：

    圖1 建立產(chǎn)品模板的一般工作流程

    如上顯示，PTS的知識(shí)捕捉以幾何體為起始點(diǎn)，可以將知識(shí)直接交予客戶。歐洲的一家體育運(yùn)動(dòng)器材制造公司所面臨的最大挑戰(zhàn)之一是如何滿足希望根據(jù)自己的獨(dú)特風(fēng)格和當(dāng)?shù)貤l件定制個(gè)性化的滑雪板，以滿足鐵桿滑雪迷的需求？

     “對(duì)于任何想要成為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的高端優(yōu)質(zhì)品牌而言，滑雪板定制服務(wù)至關(guān)重要�！� 其首席執(zhí)行官如是說(shuō)。

    該公司基于網(wǎng)絡(luò)的定制化設(shè)計(jì)系統(tǒng)使得注冊(cè)客戶得以從公司 的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品系列中挑選模型，然后根據(jù)其所需的尺寸要求變更設(shè)計(jì)。用戶可以根據(jù)自己的喜好調(diào)整板長(zhǎng)、板尖、板鼻與板尾寬度、以及板的厚度。

    圖2 滑雪板模型

    NX中的PTS非常適合對(duì)定制滑雪板的按訂單設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行原型化處理。工程師們利用拖放工具創(chuàng)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的用戶界面，驅(qū)動(dòng)參數(shù)化模型。該界面可作為模板，用以創(chuàng)造公司基于網(wǎng)絡(luò)的界面。使用PTS還能加快多種參數(shù)組合測(cè)試，以確保模型的堅(jiān)固性。此外，復(fù)雜的有限元分析過(guò)程也被固化在流程里面，任何設(shè)計(jì)工程師可以輕松完成產(chǎn)品的性能評(píng)估，校驗(yàn)。

    圖3 網(wǎng)絡(luò)的界面

    原始NX模型是最理想的，因它包含驅(qū)動(dòng)其外形與功能所需的所有參數(shù)和表達(dá)式。不過(guò)，對(duì)于以往的數(shù)據(jù)，甚至是非原始數(shù)據(jù)，西門(mén)子同步技術(shù)(Synchronous Technology——ST)也有一定的助益，即可利用其對(duì)幾何體快速進(jìn)行再參數(shù)化，進(jìn)而基于最初的幾何體的新版本創(chuàng)建模板。除完善的幾何模型之外，還可在模板中融入其他任務(wù)。從根本上而言，可將在NX環(huán)境中所使用的、用以定義產(chǎn)品外形與功能的一切納入其中。其中最具代表性的，是越來(lái)越常用的計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)或仿真。不僅可將仿真研究集成到模板中，以驗(yàn)證所創(chuàng)建的幾何體，還可以向其他領(lǐng)域提供反饋信息，如根據(jù)客戶要求或性能限值檢查部件。

    PTS的一大關(guān)鍵創(chuàng)新在于：合成模板由圖形化用戶界面加以驅(qū)動(dòng)，通常與普通NX中所使用的界面毫無(wú)二致。通過(guò)該用戶界面可直接訪問(wèn)參數(shù)化模型及相關(guān)過(guò)程。對(duì)話框中的輸入值范圍已設(shè)定，從而避免機(jī)構(gòu)內(nèi)部各部門(mén)在重用模板時(shí)超出既定范圍與限值。

    如果機(jī)構(gòu)正在使用Teamcenter，則也可以將產(chǎn)品模板與設(shè)計(jì)要求、計(jì)算工作表、對(duì)話框映像、表列工程數(shù)據(jù)、幫助文檔及其他儲(chǔ)存于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)中的相關(guān)知識(shí)資源相連。知識(shí)變更可快速在產(chǎn)品模板中反映出來(lái)，從而確保所有用戶都能獲得基于最新信息所完成的設(shè)計(jì)。

    完成模板定義，且一切均已準(zhǔn)備就緒后，便可以開(kāi)始部署模板。西門(mén)子一直致力于將數(shù)據(jù)重用機(jī)制集中至NX中。與重用庫(kù)整合后，模板可超出典型的標(biāo)準(zhǔn)特性、部件和組件庫(kù)，成為定位可重用數(shù)據(jù)的核心區(qū)間。任何機(jī)構(gòu)內(nèi)部人員都能將適當(dāng)?shù)哪０逋戏胖疗涔ぷ鲄^(qū)間，充分利用任務(wù)關(guān)鍵知識(shí)。

知識(shí)重用的價(jià)值

    我們都已清楚地認(rèn)識(shí)到當(dāng)前設(shè)計(jì)與工程專業(yè)之間存在的知識(shí)差異。業(yè)內(nèi)普遍面臨的挑戰(zhàn)是，老員工陸續(xù)退休，但卻很少有新人加入，致使機(jī)構(gòu)遭受大量的知識(shí)與專業(yè)技能流失。

    此外，大量時(shí)間被消耗在重復(fù)勞動(dòng)上，即便我們自己沒(méi)有重復(fù)勞動(dòng)，整個(gè)機(jī)構(gòu)內(nèi)部卻一定存在重復(fù)勞動(dòng)。設(shè)計(jì)與工程通常只是根據(jù)新要求對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品、部件或概念進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整的過(guò)程。一切工作均需從頭開(kāi)始，毫無(wú)意義可言。

    NX等設(shè)計(jì)工具的確有所幫助，但問(wèn)題是，即便以數(shù)字形式捕捉到知識(shí)，有需要的用戶卻時(shí)常不知該如何查找知識(shí)。

    而這正是NX PTS與重用庫(kù)的意義所在：捕捉知識(shí)與專業(yè)技能，將之正式化，并使之便于使用。同時(shí)，任何需要使用這些模板的人員都能在必要時(shí)使用它們，這一點(diǎn)同樣至關(guān)重要。綜合這兩大要素，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，機(jī)構(gòu)充分實(shí)現(xiàn)了知識(shí)捕捉的切實(shí)價(jià)值。

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