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随着经济全球化的发展,制造企业间的竞争呈现白热化的状态,生产效率和成本成为制约企业发展的重要因素。装配是产品制造全生命周期中最重要的、耗费精力和时间最多的步骤之一。据统计,装配过程约占产品生产制造总工时的50%,装配相关的费用约占产品生产制造成本的25-35%。良好的装配序列可以减少20-40%的制造费用,同时能将生产效率提高100-200%。智能装配序列规划是智能制造领域降低产品的制造成本、提高产品装配自动化水平的重要手段,是数字化设计与智能制造领域一个研究热点,是工业4.0中利用计算机技术、信息技术改造和提升制造业中装配规划与调度的基础,具有重要的理论价值。产品建模、装配过程中蕴含的丰富时空工程语义知识是进行智能装配序列规划的重要依据。因此,本文提出时空工程语义知识驱动的产品智能装配序列规划研究。建立时空语义信息模型及其本体知识模型,构建面向智能装配序列规划的产品时空语义知识系统,获取产品时空语义相关知识,研究基于时空工程语义知识检索与规则推理的装配序列生成。本文的主要研究工作有:(1)提出了产品时空语义信息模型,从时空语义对象与关系两个方面,研究了产品时空语义知识表达,实现了产品CAD装配模型工程语义知识、装配序列规划先验知识的建模。采用Protégé3.4.4软件,建立时空语义知识本体模型,构建面向智能装配序列规划的产品时空语义知识系统。(2)采用基于COM技术,以Microsoft Visual Studio 2005和SolidWorks API作为实现手段,访问产品CAD模型的内部数据,获取面向智能装配序列规划的产品时空语义相关知识。(3)研究了基于时空工程语义知识检索与规则推理的装配序列生成。采用模糊聚类法划分子装配体,研究了基于多元属性匹配的知识检索和基于时空工程语义知识规则的推理,通过知识检索与规则推理结合的方法实现子装配体及总装配体装配序列生成,通过模糊综合评价筛选求出最优装配序列。在关键技术研究的基础上,开发了时空工程语义知识驱动的产品智能装配序列规划系统,包括系统框架、各模块的设计与实现,以直线电机智能装配序列规划实例,进行了应用研究。综上所述,本文提出产品时空语义信息模型为智能装配序列规划提供理论依据,研究的时空工程语义知识检索与规则推理方法为智能装配序列规划提供实现技术,具有重要的科学意义和研究价值。