（机械设计及理论专业论文）机械产品设计知识管理系统研究.pdf

中文摘要 中文摘要 摘要：知识是企业的竞争力的重要因素之一，机械产品设计的竞争力也在很大程 度上由设计者的知识水平决定。知识对产品的性能如此重要，如何实现知识的掌 控和管理成为非常关键的问题。管理一个对象的前提是了解该对象的状态，管理 企业设计知识必须了解设计者、设计部门乃至于整个企业设计团队的知识状态和 水平，这样才能通过主动的知识传播、知识分配和整合利用知识，避免风险。本 文描述了一个完整的知识管理系统，在建立知识库的基础上，着重研究知识的监 测，通过对知识监测实施和设计团队知识评价两方面的探索促进知识的学习和管 理。 一、论述企业知识管理相关内容的研究现状，分析新产品开发知识管理存在 的问题，提出包含知识监测的知识管理系统的研究意义和研究内容； 二、对知识管理系统进行需求分析，并且设计系统的组织结构和功能模块； 三、根据系统中知识库的建立，设计知识资源对应的测题，建立测题库，探 索知识监测的实施方法； 四、设计推拉结合的知识供应机制和知识发布方案，使知识以更好的方式呈 现给用户，辅助学习； 五、研究s c o r m 规范中教学管理系统的数据导出，探索设计团队知识统计模型， 得到知识监测分析评价，根据评价结果进行专家授权； 六、在基于w e b 的网络平台上测试系统的运行，得到一个既可以实现企业知识 辅助和共享，又可以对企业知识状态进行实时监控的知识管理系统。 课题的应用实例是某企业面向制造的设计( d f m ) 知识：简明工艺指南、 典型工艺指南和电装工艺指南。 本文根据企业知识管理的目标需求探索了一种包含知识状态监测的知识管理 系统，在辅助企业人员掌握知识的同时，帮助企业管理者了解员工的知识结构和 状态，更好的进行人员考核、决策和安排。该知识管理系统的创新，不仅具有一 定的理论意义，也具有广泛的应用价值。 关键词：产品设计；知识管理；知识监测；s c o r m 分类号：t p l 8 2 a b s t r a c t a bs t r a c t a b s t r a c t t h ec o m p e t i t i v e n e s so fe n t e 印r i s e si sk n o w l e d g e ，t h ec o m p e t i t i v e n e s so f m e c h a n i c a ld e s i g ni sa l s od e p e n d so nt h ed e s i 印e r s l ( n o w l e d g e ，s oh o wt oi m p l e m e n t t h ec o n n o la 1 1 dm a i l a g e m e n to fk n o w l e d g eb e c o m e sav e 巧 c r i t i c a li s s u e t h e p r e c o n d i t i o no fm a n a g i n ga j lo b j e c ti st ok i l o w t h es 切t eo ft 1 1 i so b j e c t ，t h u st om 锄a g e 锄 e n t e r p r i s e sd e s i g i ll 【i l o w l e d g e ，w em u s tu n d e r s t a n dm el ( n o w l e d g e s t a t eo ft l l ed e s i g n e r s ， t h ed e s i 驴d e p a r t m e n t s ，a n dt h e 、h o l ee m e 印r i s ed e s i g nt e 锄，删c hc 锄u s et l l e l ( n o w i e d g ea n da v o i dr i s kt l l l o u 曲l ( i l o w l e d g ed i 髓s i o n ，k n o w l e d g ed i s t r i b u t i o n ，a n d k n o w l e d g ei n t e 鲫i o n t l l i sa n i c l ed e s c 曲e sak n o w l e d g em 锄g e m e n ts y s t e m ( k m s ) ， w h i c he n l p h a s i so nr e s e a r c h i n ga n dd e s i g n i n gk n o w l e d g ed e t e c t i o nb a s i n g o n e s t a b l i s l l i n gt l l ek n o w l e d g eb a s e ( k b ) ，锄dp r o m o t e st l l el e a m 锄dm a n a g e m e n to f l ( 1 1 0 w l e d g et h r o u 曲t l l e r e s e a r c ho ni m p l e m e n t a t i o no fl ( i l o w l e d g ed e t e c t i o na n d e v a l u a t i o no ft h ed e s i g nt e a mk i l o w l e d g e 幻 d i s c u s st h er e l e v a i l tr e s e a r c hs t a t u so fe n t e r p r i s e sk n o w l e d g em 锄a g e m e n t ， a 1 1 a l y s i st h ep r o b l e m so f t h en e w p r o d u c td e v e l o p i n gk n o w l e d g em a j l a g e m e n t ， s u g g e s tt h es t u d yp u 印o r ta i l dc o n t e n to ft h ek n o w l e d g em a i l a g e m e n ts y s t e m i n c l u d i n gk n o w l e d g ed e t e c t i o n b ) a n a l y s i st h er e q u i r e m e n to fk n o w l e d g em a n a g e m e n ts y s t e ma i l dd e s i g i l 也e o 唱a n i z a t i o n a ls t m c t u r ea n d 如n c t i o n a lm o d u l e c )s t u d yo nt h er e l e v a n tt e c l l n o l o g yo fk - o w l e d g eb a s ec o n s t m c t i o n ，e s t a b l i s h t h ek n o w l e d g eb a s eo fm i sk j l o w l e d g em 锄a g e m e n ts y s t e m ；t h e nm a k et h e t e s t so f 戗l ek n o w l e i l g e ，e s t a b l i s ht h et e s t sb a s e ，e x p l o r et h em e t l l o do f i m p l e m e n t i n gt h ek n o w l e d g e d e t e c t i o n d )d e s i g np u s h - p u l lk n o w l e d g es u p p l ym e c h a n i s ma n dt h el ( 1 1 0 w l e d g er e l e a s e p r o j e c t ，m a k em ek n o w l e d g ep r e s e n tt ou s e r sa sa b e t t e rw a y ，a n da s s i s tt h e s t u d y e ) r e s e a r c ho nt h ed a t ao u t p u to fl e a m i n gm a j l a g e m e n ts y s t e mi ns c o i 洲 c r i t e r i a ，e s t a b i l i s ht h el ( 1 l o w l e d g es t a t i s t i c a l m o d e lo fd e s i 印t e a m ，o b t a i n k n o w l e d g ed e t e c t i o ne v a l u a t i o n ， 卸da u t h o r i z ee x p e i r t sa c c o r d i n gt ot h e e v a l u a t i o n sr e s u l t s f ) r u nt h es y s t e mo nw 曲p l a t f o n i l ，i ti sn o to n l ys u p p o r tl e a m i n ga n ds h a r e l m o w l e d g ef o rt h ee n t e 叩r i s e ，b u ta l s om o n i t o rt h ee n t e 叩r i s e sk n o w l e d g es t a t e o nr e a l t i m e - v i i t h er e s e a r c h sa p p l i c a t i o ni n s t a n c ei st h r e el o o w l e d g eb a s eo ft a n k 煳o r e d v e h i c l em a td e s i g n e df a c eo nm a n u f a c t u r e t h i sa n i c l e 咖d i e sak n o w l e d g em a n a g e m e ms y s t e mi n c l u d i n gaf h c t i o no f k n o w l e d g es t a t ed e t e c t i o na c c o r d i n gt o t h er e q u i r e m e n to fe n t e 印r i s e sk n o w l e d g e m a j l a g e m e m ，w h i c ha s s i s t sm ee m p l o y e el e 锄i n g ，h e l p se n t e 印r i s e sm a i l a g e rt ok n o w t h es t a t eo fk n o w l e d g ea n dm a k ed e c i s i o n t l l ei 衄o v a t i o no ft l l i sk n o w l e d g e m 锄a g e m e n ts y s t e m ，n o to n l yh a sam e o r e t i c a ls i g n i f i c a n c e ，b u t a l s oh a sg r e a t a p p l i c a t i o ns i g n i f i c a n c e k e y w o r d s ：p r o d u c t i o nd e s i 印；l w l e d g em a n a g e m e n t ；k n o w l e d g ed e t e c t i o n ； s c o r m c l a s s n o ：t p l8 2 一v i - 致谢 值此论文完成之际，向尊敬的导师陆一平副教授致以诚挚的谢意。本论文是 在导师的精心指导和不断鼓励下完成的。在攻读硕士研究生期间，导师不遗余力 的谆谆教诲，耐心细致的点拨解惑，不仅保证了课题的顺利完成，而且使我的专 业理论水平和科研能力得到进一步的巩固和提高，为我今后的工作和学习奠定良 好的基础。导师博学而谦逊，温和而严谨，敏锐深邃的洞察力，高屋建瓴的哲学 思维，平易近人、循循善诱的作风，是我学习的楷模并将使我终身受益。我向导 师致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢! 本论文课题得到了横向课题“网络环境下人本的知识管理系统 的资助，合 作单位专家扎实的理论基础、一丝不苟的治学态度对课题的完成起到了积极的作 用，感谢他们的帮助让本论文得以顺利完成。 感谢在学校期间给予我许多指导与帮助的查建中老师、刘伟老师等，他们在 我的学习之中给予很多启发和教诲，在我的生活之中给予很多关照，让我能够积 极、愉快的完成学习课程和课题研究。 感谢实验室的各位同学，包括于加晴师兄、孔令军师兄、季君师姐、许慧师 姐、赵婷婷师姐等，以及陈燕、刘晴、刘思思、雷磊等同学，他们在我的研究工 作和生活中都给予了很多支持和帮助。 在此机会也要特别感谢我的父母，是他们的淳淳教导和辛勤抚养使我顺利完 成多年学业，家人的支持和鼓励永远是我前进最好的动力。 再次向所有关心、支持和帮助过我的人们表示衷心的感谢，也希望大家健康、 快乐! 作者：汪彦 绪论 1 1 研究背景 1 1 1 知识的定义和区分 1 绪论 自人类文明诞生以来，知识作为一个名词不断的被人类提出，人们对它的理 解各不相同。辞海对知识的定义是“人类认识的成果和结晶。现代汉语词典 的定义是“人们在改变世界的实践中获得的认识和经验的总和 。随着知识管理的 兴起，相关学者对知识有更直接的定义，比如说： n o n a k 棚1 酞e u e h i 认为知识是一种辩证的信念，可以增加个体产生有效行动的 能力。o d e l l 认为知识是把信息付诸行动心1 ，是组织里员工对客户、产品、程序、 失误以及成功的经验的了解。d a v e n p o r t 和p m s a l ( 认为知识是一种流动性质的综合 体，包括结构化的经验、价值、文字化的信息和专家独特的见解，知识不但存在 于文件和存储系统中，也蕴涵在日常工作、流程、规范与执行中瞄1 。b e c k m a n 定义 知识为一种情境、事实、例子、事件、规则、假设或模型，能够对某一领域增进 理解力或是绩效h 1 。a l a v i 根据历年专家学者对知识的解释，将知识的定义分为五 类：心智状态、目标体、过程、信息的使用情况和能力瞄1 。 对于易混淆的概念“数据 和“信息 ，它们之间有这样的转化关系：从噪音 收集到的原始数据经过挑选、处理转化成信息，用于解决同类问题的信息结构化 为知识。反过来，随着信息生产手段的不断丰富，当信息达到一定量时，伴随着 噪音出现，信息生产的过程不断衰退，知识经过传播和普及转化为信息，再从信 息转变成记录的数据，就会失去应用价值，因此采取有效的手段进行知识的管理， 实现知识的不断传播与共享具有很大的实际意义。 1 1 2 知识管理的发展和研究状况 二十世纪木，随着市场和技术环境的复杂化，企业遭遇一些前所未有的挑战， 例如：产品的升级换代越来越快；知识的传播扩散速度加快，企业创新带来的优 势容易被他人追赶；技术研究系统的复杂性增加，对知识重用和知识整合的需求 明显；技术发展的趋势和突破方向难以预测；企业创新的投入持续增长，风险增 北京交通大学硕十学位论文 加；雇员的流动性加快，企业有失去知识基础的风险。为了应对这些挑战，目前 的全球化经营要求企业具有沟通交流能力以及知识获取、知识创造和知识转换的 能力，而这些都可以通过知识管理( k n o w l e d g em a n a g e m e n t ) 来实现。 狭义的知识管理主要是对知识本身的管理，包括对知识的创造、获取、加工、 存贮、传播和应用的管理。广义的知识管理，不仅包括对知识进行管理，而且还 包括对与知识有关的各种资源和无形资产的管理，涉及知识组织、知识设施、知 识资产、知识活动、知识人员的全方位和全过程的管理嘲。 1 知识管理的研究现状 2 0 世纪5 0 年代，国外学者开始对知识及知识管理进行研究，9 0 年代中期有学 者将知识管理与信息系统结合起来，持续研究至今进入了理论深化和实证应用阶 段。我国的学者从2 0 0 0 年左右开始进入该领域的研究，在近十年取得了飞速的发 展。 知识管理的研究方向和内容众多，国外学者a l a v i 根据知识管理研究的侧重点 和情境将知识管理的研究方向归类为：知识管理的某一过程，如知识创造、知识 存储、知识转移、知识表达等；知识管理的应用系统，如知识管理系统的设计、 使用、影响等；知识管理的情境研究，如涉及较少情境知识的一般组织的知识管 理、知识密集型组织的知识管理、知识密集型员工的知识管理等h t8 l 。 国内知识管理的研究主要有：知识管理在图书馆领域的应用、知识管理的理 论研究( 如知识管理的概念、内涵、范围、本质、职能、特点等) 、知识管理技术 以及知识管理体系旧，。 2 知识管理的应用现状 随着市场竞争的加剧、创新速度的变快，很多公司把知识看作企业的有效竞 争力，尝试着不断获取新知识，并利用知识为企业和社会创造价值。t h d a v e n p o r t 指出：现在知识管理非常“流行 ，企业不断推出各种知识管理解决方案，包括i b m 及微软这样著名公司在内的几乎所有i t 企业都在推销自己的知识管理理念及相关 技术与产品n0 | 。 i b m l o t u s 公司把知识管理分成“人、场所和事件”三要素，建立内容管理 和专家网络，方便员工获取知识，设立企业社区供员工交流合作、共享知识，进 行企业培训，帮助员工自主学习，提高企业的整体知识水平。 万宝公司，国内首个施行知识管理策略的公司，为了加强人员互动协作，创 造良好的知识学习环境，构建了知识管理体系，通过知识地图、社群运作、知识 分享和行为规范建立了企业的知识网。 绪论 1 2 3 知识管理系统的研究概况 随着知识管理理念的不断推广和知识管理理论的深入研究，从商业公司到国 际官僚机构的各种组织正在开发各种知识管理系统( k n o w l e d g em a n a g e m e n t s y s t e m ) m 1 。下面从知识管理系统的定义、模式、开发技术三方面介绍下国内外 的研究概况。 1 知识管理系统定义 对知识管理系统存在两种比较普遍的理解：一种是技术与工具观，b r e n t g a l l u p e 认为知识管理系统是支持各种组织知识管理实践的工具与技术口纠。乐飞红 认为知识管理系统是一个有助于知识的收集、组织和在公司内部员工之间传播的 知识管理技术集合，它的核心是网络技术与知识仓库，能够对异质系统中的知识 进行无缝检索，并通过w | e b 浏览器向用户提供知识n 引。另一种是系统观，t h d a v e n p o r t 和l p r u s a k 认为知识管理系统是经设计和开发的为组织的决策者用户 提供决策和完成各种任务所需知识的一种系统n 钔。丁蔚认为知识管理系统是指以 人和信息为基础，以整合组织知识学习过程、实现组织竞争力的提高为目的，利 用先进的信息技术建立起来的网络系统n 射。 2 知识管理系统模式 总结目前知识管理系统的构建模式，大概有以下几种分类： 最初由s p r a g u e 提出的基于层次模型的知识管理系统，它包括知识管理工具、 知识管理系统发生器和构建的专门的知识管理系统三个层次【i 引。 基于一般系统框架的知识管理系统，它类似于一种信息系统，通过输入、处 理、输出来进行研究。这种框架结构简单，覆盖面广，却不能突出知识库的重要 性和知识转换的本质特征。 基于知识生命周期的知识管理系统，它可以考察知识管理对每阶段知识的影 响。早期r u g g l e s 提出了建立由知识获取、知识编码和存储、知识传递、知识利用 组成的知识管理系统n7 1 ；随着知识生命周期的完善，陈斌等人建立了由知识收集、 知识提交、知识审核、知识存储、知识检索、知识利用组成的汽车企业知识管理 系统哺1 。 基于知识实践框架的知识管理系统，它以组织的知识管理实践为中心，突出 支持实践活动的知识管理系统的类型和方式。如李惠杰构建的纺织产品设计与工 艺知识管理系统，把企业e d i 电子数据交换、s c m 系统、e r p 系统结合起来运用 到企业生产中去n 引。 基于资源的知识管理系统，它显示了系统中主要组件的内部关联，突出用户 北京交通人学硕士学位论文 的知识发生器和知识使用者的重要性。如赵斌等人提出的通过信息集成、过程集 成和资源集成，以适当方式组合产品设计开发、生产制造要素的l e d 产品设计制 造知识管理系统啪1 。 基于x m l 的知识管理系统，把知识描述成规范的x m l 文档，可通过w 曲实 现知识发布和共享。国内学者李克在2 0 0 1 年提出由智能代理、多文档转化接口、 内容管理、知识发布与共享工作流协同、决策支持、x m l 与数据库接口、知识管 理数据库构成的系统模型。 3 知识管理系统的开发技术 知识管理系统运用的技术与知识管理技术不尽相同，黄官伟指出知识管理系 统中应用的主要新技术有网络通信技术、知识仓库技术、自然语言理解技术、神 经网络技术等，这些新技术能够改善客户服务知识管理系统的性能妇引。b r e n tj b o w m a i l 认为与知识管理系统紧密相关的几项技术包括：内部网( 可以实现大规 模不同文档格式资料存贮与分发任务的简单化) ；网页创作工具( 包括h t m l 编辑 器、图表设计工具、专用动画软件包、流式视频音频工具等) ；文件、内容管理 系统；搜索引擎；协作软件；企业信息网络门户。 1 2 产品设计过程中知识管理及其测度研究 1 2 1 产品设计知识管理 设计过程是指一种新产品从开始提出设计要求直到投产的一系列过程。设计 过程的平衡能够确保企业生产的产品满足企业的利益要求，是产品成功与否的关 键。 产品设计可分为创新设计( o d g i n a jd e s i g n ) 、适应性设计( a d a p t i v ed e s i g n ) 和变型 设计( v 撕a j l td e s i g n ) 口4 l 。在设计过程中，根据功能结构组成，可以把产品设计分解 为零部件的设计。据统计，零件的设计大约有百分之四十到五十是对已有零部件 设计的重用，约百分之三十至四十是在原有零部件的基础上稍作修改，而只有约 百分之十到二十是全新的设计心引。变型设计是典型的重用设计，即便是产品的创 新设计，也有相当一部分是局部的创新和在原有基础上的创新，基本都渗透着重 用的思想。产品设计的重用实质上是对已有知识的重用瞳引，由此可见知识的积累 和管理对产品设计有非常重要的作用。 另外，随着近年来制造技术的不断发展，以及j i t 、o p t 等先进生产理论的广 绪论 泛普及，生产制造企业对产品设计过程的信息化和自动化提出了更高的要求。面 对市场条件的快速变化、产品的不断推陈出新，如何从知识管理的角度在产品设 计过程中及时准确地实现对设计知识和经验的有效积累以及准确重用己成为制造 企业不断提高设计效率和质量，缩短产品开发周期的一个重要难题。 然而，实际中产品设计信息的产生是伴随产品设计过程某个问题动态生成的。 许多具有重要共享、重用价值的设计知识和经验，如设计图、原则、替代方案等 仅存在于设计者头脑中，没有被设计图纸或文档全面、准确的记录。因此，难以 保证企业在产品设计过程中较好的实现对当前产品设计知识的积累和对先前设计 知识的重用，也难以满足企业根据市场变化迅速开发新产品的需求。 在目前竞争基础由物资资源转向知识资源的环境下，企业必须越来越重视以 知识创造为基础的新产品开发，并把它作为竞争优势的来源啪1 。1 9 9 5 年同本著名 学者n o n a l 【a 和毗e u c h i 在创造知识的公司中，指出了组织中知识的创造是创 新的来源和新产品开发流程的中心，是竞争力的来源。并且提出了支持个人和组 织创造性活动的成功模式隐性知识和显性知识相互转化的过程例，如图1 1 所示。 隐性知识 社会化外化 i ( s o c i a l i z a t i o n ) l b ，t e m a l i z a t i o n ! j 、a 忆 q ， 隐性知识 显性知识 ， i 、，丌 内化组合 ( i n t e m a l i z a t i o n )( c o m b i n a t o n ) 超 。， i 睇艘1 乐n 口i 业l 土再| | 眵1 1 图卜l 知识转化过程的s e c i 模型 f i g u r el l s e c im o d e lo fp r o c e s so fk n o w l e d g ec o n v e r s i o n t 1 ：知识的社会化是个体隐性知识积累和传递的过程，采用的方法是观察、 模仿等； t 2 ：外化是通过隐喻、类比、概念和模型等方法将隐性知识用显性的语言表 达出来的过程； t 3 ：组合是把知识系统化和复杂化，通过文档、会议等形式交流知识的过程； t 4 ：内化是将显性化知识消化、吸收成个体隐性知识的过程，实质上是一个 北京交通人学硕十学位论文 学习的过程。 四个过程是相互连续、螺旋上升的过程，可以实现企业知识最大化的积累和 传播。 围绕着这个知识转化的过程，很多学者研究了产品设计过程的知识管理。如 邱国华研究了汽车工程技术的知识管理系统建立；刘彬等人研究了航空发动机 工装设计知识管理系统的开发；肖慧等人研究了机械加工工艺的知识辅助系统 3 l 】 1 2 2 知识管理中的测度研究 随着企业对知识管理实施重视程度的不断加深，衡量企业知识管理的实际情 况就成为企业提高知识管理水平的重要环节。对知识和知识管理状态的评估，对 于了解知识管理的实施效果，有效监控知识管理进程，寻找影响知识管理水平提 高因素并采取有效措施都有着非常重要的意义。 目前，国内外学者对知识管理测度进行各种理论和应用方面的研究。 1 知识管理测度理论研究 知识管理测度的理论研究大概集中在三个方面：知识管理绩效、知识管理能 力和知识管理状况。 国外学者的研究成果主要在指标体系上。q u i t a s 较早提出知识管理测度评估指 标体系，包括面向全企业的丌发、获取和共享知识的战略政策、知识战略实施、 通过知识管理提高企业经营绩效以及测试、评估与知识有关的管理活动。w i i g 和 c o h e n 提出的指标体系包括监测、推动知识活动建立和更新知识基础设施，创 造和建立知识资产，有效分配和应用知识和知识学习等口引。 国内许多专家学者们已从多个角度提出了知识管理评价的方法和指标体系的 结构模型。例如，廖述梅针对层次分析法的不足，提出了相对测度的概念，并建 立了相对测度模型对企业知识管理水平进行了测度。朱启红和张钢运用三层神 经网络( a 卜小1 ) 和前向神经网络( b p ) 设计知识管理评价模型，并且得出基于神经网 络的知识管理评价能够获得满意的结果。网络不仅可以模拟专家对企业知识管理 进行评价，而且还能够很好地避免评价过程中的不确定性m 3 。李顺才、邹珊刚等 从企业知识存量的角度出发，建立企业知识存量的评价指标体系，并根据企业知 识存量部分已知、部分未知的特性，运用狄关联分析方法对企业知识存量进行综 合评价，对客观评估企业知识创新能力、加强知识管理、调整知识创新战略具有 重要意义，而且对评价知识管理水平也提出了新的思路，可以通过计算知识存量 绪论 评价知识管理水平b 引。 2 知识管理测度应用 安达信公司( a n h u ra n d e r s e n ) 和美国商品与质量中心( a m e r i c a l lp r o d u c t i v i t v & q u a l 时c e n t e r ) 共同开发了知识管理诊断工具一一“知识管理评估工具” ( k n o w l e d g em a l l a g e m e n ta s s e s s m e n tt o o l ，简称l 洲a t ) ，评估企业因为实行知识 管理而产生何种影响。它的核心是知识管理过程本身，评估企业的实践成效和重 要性。 触v i t ( 企业资源管理研究中心) 的企业知识管理程度模型，从人、流程、技术三 个层面，对知识管理的知识无序阶段、反应阶段、意识阶段、确认阶段和共享阶 段进行全面的评估。 1 3 课题来源及研究意义 1 3 1 课题来源 本课题来源于生产企业的实际需求。知识源是该企业为其重型机械产品面向 制造的设计( d f m ) 过程中总结的重用知识简明工艺指南、典型工艺指 南和电装工艺指南。旨在建立知识管理系统，促进知识的交流、共享和学习， 提高企业人员的知识水平，辅助企业管理者掌握企业知识状态，从而增强企业的 产品竞争力。 。 1 3 2 拟解决问题 前文总结了知识管理系统和知识管理测度的研究现状，也阅读了数篇各领域 产品设计的知识管理系统的构建模型，可以看出目前工程知识库建立和知识管理 测度的情况，以及存在的问题： 1 知识来源：一般为企业产品丌发中的技术、经验、教训、案例等，属于企 业自身的实践知识。由于知识管理最早运用在金融、咨询等服务行业，这些行业 对自身知识经验积累的重视对其它行业知识管理系统的建立还存在着一定的影 响，但是在新产品开发的实践中，工程知识的大规模基础知识对设计、生产的质 量和安全更为重要。 2 知识库的创建：大多采用文档管理的形式，将各种文档按照内容分成不同 北京交通人学硕+ 学位论文 的模块存储在不同的子知识库中，需要时检索出相关文档。使用者在查阅时 需要整篇的调出文件，再从中寻找出有用的部分加以利用。另外，文档作为 知识管理的对象并不能有效的促进知识的学习、传播和共享，文档记录的内 容只是一种数据或者信息，它们需要被学习才能转换成知识。 3 知识库功能：不断通过企业的经验、教训挖掘新知识，存储知识，供 企业人员检索、查阅、学习。建立的知识库支持了知识管理系统实现知识转 化s e c i 模型的前三个阶段，却忽视了对显性知识隐性化的内化过程。而企业 建立知识库、施行知识管理最根本的目标是希望将不断收集到的显性知识内 化成员工的隐性知识，提升员工业务能力，增强企业整体的竞争力。 4 知识供应方式：一部分采用传统的拉取方式，通过浏览和关键词检索 方式提供用户想要获取的知识：一部分基于推送技术进行知识供应，通过任 务特征主动推送给用户相关知识；还有一小部分采用推拉结合的供应方式， 通过记录用户拉取的知识类别推测用户的兴趣，然后向用户推送相关的知识。 单纯的拉取方式不能实现知识管理系统的主动性；推送方式不能准确的确定 用户的知识需求；推拉结合的方式虽然可以通过用户的搜索记录推测客户的 主观需求，却不能确定用户在实际工作中未被自己所感知到的客观需求。 5 知识管理测度：面向知识管理的整个过程，希望对企业知识管理的实 施做出整体的评价。这种整个流程的企业知识管理测度存在着偏重绩效、评 价体系指标选取不合理和建模方法滥用的问题啪3 。有学者开始在构建知识管 理系统时对知识本身的重要性进行评定和分析，但是这种评定带有较强的主 观性。 1 3 3 研究目的及意义 针对现阶段产品设计知识管理存在的这些问题，并且结合企业产品设计的需 求，本文希望做出相应的改进，更好的为企业的知识管理进程服务。其具体的应 用价值有： 1 重视企业工程实践中的大规模基础知识，企业在组织专家记录产品设计知 识和经验的书中就提到：“不少技术人员对设计中的概念不熟悉甚至不清楚，需要 根据专业特点把近年来设计的经验以更贴近实际的角度总结出来，为工程设计时 提供参考”。这些知识对设计、生产安全和产品质量影响很大，企业员工只有掌握 这些知识，才能保证企业的产品质量、提高生产效率和提升竞争力。 2 积累和存储由于时间流逝和人员流动而存在遗失可能性的知识，将知识在 绪论 需要的时候传递给需要的人，并且注重知识的辅助学习功能，建立知识库、测题 库和学习平台，以多种方式存储和表示知识，方便用户查找、理解和使用。把这 些存储和共享的显性知识内化成企业人员的隐性知识，真正做到让知识成为企业 的无形资产和有效竞争力。 3 将知识管理测度细化到对企业成员知识掌握水平的监测上，通过量化的评 定和分析，更加客观的为企业知识内化服务。一方面可以根据人员知识监测的结 果，结合其执行工作需要具备的知识结构，分析人员客观的知识需求推送知识， 促进学习，完善业务能力；另一方面，也可以实现管理者对企业知识水平、内容 分布、需求差异等方面的状态的监控，并且能根据这些观测对企业知识状态实施 调整手段。 在提出产品设计知识管理存在的问题，探索解决途径的过程中，本文在知识 管理的理论研究上迈出了前进的步伐，因此也具有很大的理论研究意义。 1 4 本文工作及章节结构 1 4 1 本文工作 本论文工作结合课题的研究，前期课题组有人主要研究了知识仓库的设计和 s c o i 洲数据模型的参数测试，可以自动生成s c o r m 课件并且在电子教学管理系 统上使用。本文的工作重心在于建立包含知识监测的知识管理系统，探索知识监 测的实施方法和知识供应发布的机制，研究s c o r m 规范中教学管理系统的数据 导出，构建知识监测分析系统。具体的工作和研究内容有： 1 查阅各种文献资料，了解目前国内外知识管理相关内容和技术的研究现状， 根据存在的问题，结合本系统应用的工程知识特点，对知识管理理念进行探讨， 提出了包含知识监测的知识管理系统。 2 根据提出的知识管理理念和系统研究目标，对知识管理系统进行需求分析， 并且设计系统的组织结构和功能模块。 3 研究知识库建立相关技术和知识监测实施方法，建立可以实施知识监测的 测题库，并且对知识资源进行测题设计，自动生成符合用户需求的试卷。 4 研究系统中知识的供应方式，在传统的拉式供应机制上，构造基于知识监 测系统的推拉结合知识供应方式，然后给出知识在m o o d l e 平台上的发布方案。 5 研究s c o i 蝴规范中教学管理系统的数据导出，探索设计团队知识统计的 北京交通人学硕士学位论文 方法，利用统计模型构建个人、集体和专家团队的知识评价模型，实现对企 业的知识监测，然后根据监测结果进行知识推送和人事决策。 1 4 2 章节结构 根据研究内容，本文准备分为七章来详细介绍研究工作和成果，论文的结构 安排如图1 2 所示。 第l 章绪论 主要介绍论文的研究背景、研究目的及意义和工作内容。 第2 章知识管理系统分析及结构设计 主要介绍包含知识监测的知识管理系统的需求分析、组织结构和功能模块。 第3 章知识库和知识监测实施 描述知识库和测题库的构建方法，并且详细介绍了知识监测的测题设计和知 识监测的实施方法。 第4 章知识的供应和发布方案 设计本系统中知识供应的方式和知识在m o o d l e 平台上的发布方案。 第5 章知识监测系统的设计实现 研究s c o l 洲规范的数据导出，建立个人、集体和专家团队的知识评价模型， 实现企业的知识监测和专家授权功能。 第6 章知识管理系统的配置和实施 主要介绍系统的运行环境和配置，并通过系统实施验证有效性。 第7 章总结与展望 介绍论文的结论和进一步工作的展望。 绪论 研究背景概述 基础理论和系统总体设计 知识管理的实现方法和技术 系统的配置和实施介绍 图1 2 文章的结构安排图 f i g u 佗l - 2 t h ea r c h i t e c t u r eo ft h et h e s i s 北京交通大学硕十学位论文 2 知识管理系统分析及结构设计 本文建立的知识管理系统的创新点在于可以实现推一拉结合的知识发布、知识 监测和根据监测结果进行人事授权等，这些功能的实现都需要知识监测作为基础。 因此有别于其他知识管理系统，该系统在构建的过程中需要考虑如何便于知识监 测的实施。本章先对工程知识管理中的一些理念进行讨论，然后围绕着知识管理 中辅助学习和知识监测两大核心思想，采用基于w e b 的计算机技术，为产品面向 制造的设计( d f m ) 过程中的大规模基础知识建立知识管理系统。 2 1 知识管理理念提出 在查阅文献的过程中，本文针对工程知识的特点，逐渐形成了一些新的知识 管理理念。通过对这些问题的探讨，确立了该知识管理系统的关键构想。 2 1 1 知识来源及结构分析 本知识管理系统建立的知识来源是公司组织部门专家编写的面向制造的设计 ( d f m ) 知识，具体有简明工艺指南、典型工艺指南和电装工艺指南， 涉及到产品设计过程中机械工程、车辆工程和电子工程等领域的知识。 组织总结这些知识的原因是“所里不少年轻技术人员对设计概念不熟悉， 设计图样时缺乏考虑工艺性方面知识 ，目的是“结合研究所专业特点和设计 实例，记录老专家多年来积累的宝贵知识”，“提高零部件设计能力，确保设 计图样f 确性，增强设计图样的工艺性，降低生产成本。 这些工程知识的内容主要包括设计、工艺过程中的基础概念知识，设计原理 知识，各种零部件设计、加工经验，以及常用的设计方法等。 由于知识众多，为了有效地对这些知识进行管理，需要对知识结构进行分层 组织。采用的方法是将知识按照领域的分类作为各级树干，不可再分割的知识单 元作为树叶的知识树状结构。知识的树状结构可以参考知识的目录结构进行划分， 知识的层次受到领域知识复杂程度的影响，其层次越高，整体性越好，描述的内 容越抽象；反之，层次越低，描述的内容越具体。工程知识的这些特点使得知识 的树状结构更有利于知识的表达，知识单元的划分更方便知识库的建立。图2 1 给出了系统中部分领域知识的树状结构图。 知识管理系统分析及结构设计 图2 一l 知识结构图举例 f i g u r e2 - l a ne x a m p l eo fk n o w l e d g es t m c t u r ef i g u r e 2 1 2 工程知识的推理主体 从哲理上看，在任何系统中，人是起决定作用的因素。自从人工智能提出一 段时间以来，很多知识管理系统渴望在知识库的支持下使用机器推理机完成知识 利用工作，典型的方式是采用专家系统。这些努力虽然取得了一定成效，但是由 于专家系统等人工智能手段在范围很小的问题领域或者问题相对固定时才能起到 作用口7 1 ，一旦问题变化时，其效能将会被大规模降低。幻想使用人工智能大量替 代人脑的知识推理工作是不现实的，它脱离了当前的工程作业的真实状态。 图2 2 是一个基本的焊接知识，其中的( a ) 是未充分考虑工艺空间的设计，( b ) 是工艺空间较为合理的设计。采用( a ) 的设计会大大增加焊接成本，甚至使得焊接 无法进行。从企业得知其重金外聘的外国设计专家所给出的车体设计图纸就存在 很多如( a ) 所示的设计失误，给产品制造带来很多困扰，很大程度上影响到产品成 本和焊接质量。 北京交通人学硕士学位论文 世剖 髓h ( a ) 不合理设计j( b ) 台理设计j 图2 2 焊接设计知识举例 f i g u r e2 - 2 a ne x a m p l eo fw e l d i n gd e s i g nk n o w l e d g e 类似图2 2 所示的知识在目前条件下很难实现实用的机器自动推理。然而这种 类型的知识在工程企业中比比皆是。依据目前的人工智能技术手段，使用机器作 为主体推理机处理工程知识是不现实的。换句话说，根据当前的人工智能技术水 平，未来很长时间内，工程知识的推理主体必须定位为人脑。相反，机器更适合 作为知识库存储知识。 2 1 3 工程知识的判别定义 在绪论的论述中，已经给出了多种对知识的定义，这里希望给出在工程上具 有可操作性的定义，即判别定义。 知识是需要经历学习过程才能被使用的信息。在以往的一些知识定义中，知 识会被定义为需要推理的信息，但推理的前提是掌握，相比“推理 ，“学习 与 知识的联系更紧密。知识与推理机的分离是人工智能界的一个理想，事实上，对 范围跨度稍大的知识，其推理机的分离就已经很困难啪3 。因此知识不能如信息那 样被即刻使用，它需要学习。 学习作为一个动作，需要一个主体去完成它。因此学习与一个学习的主体相 联系，进而知识也通过学习与一个主体相联系。本文认为脱离主体去谈“知识定 义”往往会造成概念的混淆。例如：同样一部工程技术著作，对一个工程师来讲， 它是知识；但是对于负责打字输入这部著作的打字员来讲，它是信息。 知识的判别定义不但给出了工程上的可操作的知识定义，而且指出了知识必 然与学习过程相关，同时必然与其主体相关。因此，一个工程知识管理系统不但 要管理信息状态的知识，而且要管理学习过程，更要管理其相关主体；否则，就 失去意义。 2 1 4 工程知识管理的测度 对于企业中知识的测度，这里提出三个概念：“知识水平 、“知识可靠性”和 知识管理系统分析及结构设计 “知识风险 。 “知识水平”表达企业所掌握的知识的数量和先进程度。一个现代工业企业 如果其知识水平不高，则其竞争力一定会受到严重影响。例如我们打开一个低端 电子制造企业的产品外壳，就会发现其内部飞线密布、焊点凌乱；再例如我们考 察一个低端机械制造企业，有时会发现其齿轮的机加工工艺与热处理工艺配置不 合理。这些都标志着这些企业的“知识水平”欠佳。 通常，一个高端的企业，或者是一个通过各种准入制度审查过的企业，其“知 识水平 是较高的。但是经验教训告诉我们，在这些高端企业的某些知识上还是 存在水平极差的可能性。这些问题在不严重时，会造成产品的质量下降，严重时 则会造成生产事故。前者的相关概念是“知识可靠性”，后者的相关概念是“知识 风险 。当知识造成危害的原因以“低级错误 方式呈现出来时，会给人以深刻的 印象。 因此，作为一个工程管理者，需要有立足知识思考的意识