（材料加工工程专业论文）大型注塑模设计知识管理系统研究.pdf

摘要 “十五”期间，我国模具行业发展迅速，产需两旺，但行业综合水平落后的 面貌并没有得到根本改变，尤其是在大型、精密、复杂注塑模具方面，与国外还 存在较大差距：从设备上看相差5 年以上，从管理上看相差8 年以上，从技术和 人才上看相差1 0 年以上。换言之，大型注塑模设计水平低、管理技术落后已成 为制约我国模具行业进一步发展的瓶颈。面对这一发展瓶颈，随着企业信息化建 设水平的提高和自身管理意识的增强，众多国内模具企业加大了对以产品数据为 代表的显性知识的管理力度，从小型的图文档管理到企业级的产品数据管理，已 经初步实现了由人工管理到计算机管理的转变，但对于存在于人们潜意识之中且 对企业技术创新起决定性作用的经验型知识( 隐性知识) 的管理却没有采取相应 的管理措施。 鉴于这一现状，本文围绕广东省关键领域重点突破项目“汽车大型精密复杂 注塑模具数字化制造”( 项目编号：2 0 0 4 a 1 0 4 0 2 0 0 1 ) ，选取毗汽车保险杠模具为 代表的大型注塑模为研究对象，将知识管理的先进管理理念引入大型注塑模设计 知识管理领域，应用b o r l a n dd e l p h i7 0 开发工具和m s s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库 平台，构建大型注塑模设计知识管理系统，为突破当前模具行业面临的发展瓶颈 进行有益的探索。本文的研究内容主要包含以下几点： 1 通过对当前知识管理理论的研究，分析了知识、知识管理、知识管理系 统与信息、信息管理、信息管理系统之间的联系与区别，并结合大型注塑模设 计流程及其设计知识体系结构，提出了大型注塑模设计知识管理模型。 2 将知识管理的先进管理理念引入大型注塑模设计知识管理领域，并从知 识管理的角度对大型注塑模设计知识进行分类，研究了不同形式的知识实现管 理的方法，构建了大型注塑模设计知识管理系统的整体框架，同时研究该系统 实现的关键技术。 3 研究了大型注塑模设计知识中显性知识的编码方法和隐性知识的知识分 布导图构建方法。 4 采用b o r l a n dd e l p h i7 o 与m s s q ls e r v e r 2 0 0 0 开发了大型注塑模设计知 识管理系统，初步实现了大型注塑模设计知识的浏览、查询以及知识的共享、 广东工业大学工学硕士学位论文 信息的沟通等功能。 通过研究，我们初步实现了对大型注塑模设计知识的管理，开发了大型注塑 模设计知识管理软件。用户通过该软件平台，可以快速定位设计所需参数资料， 可以通过辅助设计计算程序快速准确地完成繁杂的设计计算，可以完成对设计文 档类资料的统一管理，可以通过知识分布导图了解企业知识资源的分布，快速找 到精通某类知识的专家。该软件界面简洁美观、操作方便，具有良好的人机交互 能力及可扩展性和移植性。 关键词：大型注塑模，保险杠，知识，知识管理，模具设计 a b s t r a c t t h ed i e & m o u l di n d u s t r yd e v e l o p e dv e r yr a p i d l yd u r i n gt h e “t e nf i v e ”i no u r c o u m r y t h eo u t p u to fm o l dp m d u c t i o na n dt h ev o l u i n co fd e m a i l da r ei 1 1 c r e a s i n g u n d e r t h ed r i v eo fn a t i o 芏l a le c o n o m yd e v e l o p m e n ta 1 1 dt h ee n c o l l r a g e m e mo fn a t i o i l a l i n d u s t r yp o l i c y b u tt h el a g g a r di n t e g r a t e dl e v e lo fw b o l em o l di i l d u s t r yw a sn o t r a d i c a l l yc h a n g e d ，e s p e c i a l l y 血t h el a r g ep r e c i s ec o m p k xi n j e c t i o nm 0 1 dp r o d u c t o n a r e a t h e r ei sal a 培i s hd i s p a r i t yc o m p a r e dt ot h ed e v e l o p e dc o u n t r i e s ：t h ee q u i p m e n t b a c k 、 ，a r d sa b o v c5y e a r s ；t h em 柚a g e m e n tb a c k w a r d sa b o v e8y e a r s ；t h et e c h n o l o g y 觚dn l et e c h n o l o g i s tb a c k w a r d sa b h 0 v e1 0y e a r s i no t h e rw o r d s ，i th sb e c o m ea b o t t l e n c c ko nt l l ef m u r ed e v e l o p m e mo f n a t i o nm o u l di i l d u s t r yt h a tt h el o wc 印a c i t yo f l a r g ei n j e c t i o nr n o l dd e s 逗na n dt h eo u t - o d a t el e v c lo fc o r 灯0 1 礓e r e a st h i sp r e s e n t s t a t u si i lm o u l di n d u s t r y 1 0 t so fm o u l de n t e r p r i s e sh a v eb e e no nt ot h ei m p o n a n c eo f t h ee ) 平l i c i tk r l o w l e d g em a n a g e m e n tw i t ht h ed e v c l o p m e n to fi i l f o r m a t i o nt e c l l l l o l o g y a n dt h em o u l de n t e r p r i s em a i l a g e m e n tc o n s c i o l l s n e s se n h a n c e m e m m a r l ym o u l d e n t e 印r i s e sh a v eu s e dt h ec o m p u t c rt om a n a g et h ep m d u c td a 止aa n di n f o m l a t i o n f o r e x a i n p l e ，t h ep r o d u c td a t a 啪a g e m e n t ( p d m ) h a di l s e di nm a n ye m e r p r i s e s b u tm o s t o ft h e mh a v c 肿tt a k ea 1 1 ym e a s u 砌e mt om n a g ct l l et a c i tk n o w l e d g e1 i k et h e d e s i g n e r s e x p e r i e n c et h a ti sv e r yi i n p o r t a n c et ot h et e c h n i q u ei n n o v a t i o n 1 1 1 et h e s i si sc o n c e m e dm i f l l yo nm cp r o j e c to f “t h ed i g i t i z e dm a n u f 孤1 l r eo f c a r s1 a 唱ep r e c i s ec o m p l e xi n j e c t i o nm 0 1 d ，w h j c hi sak c ym d u s t r i e sp r o j e c to ft h e g 咖g d o n gp r 0 v i n c e o nt h cb a s i so fs t u d y i n ga b o u tt h ed e s i g nk n o w l e d g eo f t h el a r g e i n j e c t i o n 啪l dl i k et h ef e n d e r - g u a f d ，w ed e v e l o pt h cd e s i g nk n o w l e d g em a 越g e m e n t s y s t e mo f l a 唱ei n j e c t i o ni i l o l dt h a ti sb a s e do nb o r l a n dd e l p h i7 oa r l dm ss q l s e r v e r 2 0 0 0 t l l i sp a p e rm a i n l yi n c l u d e st h e 南l l o w 洫gc o m e m s ： 1 b yc o i i l b i n i l l g t h cr c s e a r c ho nt h ec u r r e mk n o w l e d g em a i l a g e m e m ( k 旧 t h c o r i c sa i l dt h ea 1 1 a l y s i so fr e l a t i o n s h i pa i l dd i 船r e n c e sb e t 、e e n k n o w l e d g e m a i l a g e m e ma n di i l f o r m a t i o nm a n a g e m e mw i t ht h ea n a l y s i so fd e s 适nc y c l ea n d d e s 噜nk n o w l e d g ea r c 址e c t l 】r eo fl a 唱ei n j e c t b ni i l o l d ，t h em a n a g e m e n tm o d e lo fl a r g e i n j e c t i o nm 0 1 dd e s 迳nk n o w l e d g ew 船c o n s t r u c t e d i 2 t h ek n o w l e d g en l a n a g e m e mw a sb r o u g h ti n t ot h ef i e l do fl a 唱ei n j e c t i o ni n o l d d e s i g nk n o w l e 起em a n a g e i n e n t o nt h ep o 血o fk n o w k d g em a i l a g e i n e n tv i e w ，t h e 1 a r g ei n j e c t i o nm o l dd e s i g nk n o w l e d g ew a sc l a s s e d ，a n dt h e i rm a n a g e m e n tm e t h o d s w e r er e s e a r c h e d f i n a l l y ，t h el a r g ei n j e c t i o nm o l dd e s i g nk n o w l e d g ei n a n a g e n l e m s y s t e mw a sc o n s t m c t e d 3 1 h ew h o l cd e s i g nk 1 1 0 w l e d g eo fl a 唱e 叫e c t i o nr n o l dw a sd i v i d e di n t ot w 0 p a n s ：t h ce 冲l i c i tk n o w l e 电ea 1 1 d t h et a c i t k 肿w l e 曲e t h e m e t h o do fc o d i i l g m a l l a g e m e mw a su s e dt o 瑚n a g e t h e e x p l i c i tk n o w l e d g e ，a n d t h ek n o w l e 吨e d i s t r i b u t i o nm a pw a sl l s e dt on l a n a g em et a c i tk n o w l e d g e 4 a d o p t i i l gb o r l a l l dd e l p h i7 0 a n dm s s q ls e r v e r2 0 0 0 ，w ed e v e l o p c dt h e l a r g e 埘e c t i o nm o l dd c s i g nb 1 0 w l e d g em a n a g e m e n ts y s t e m t h i ss o 丑w a r ep r i t n a r i l y a c h i e v c st h cf o l l o 丽n gf 岫c t i o n ss u c ha s ：b r o w s e ，s e a r c l l ，s h a r ea i l dc o m m u n i c a t ew i t h e a c ho t l 】e ra n ds oo n a c c o r d 访gt ot h cr e s e a r c l l ，w ea c h i e v e dt h cm a n a g e m e n to fl a 唱ei n j e c t i o nm o l d d e s 追nk r l o w l e d g ep r i m a r i l ya n dd e v e l o p e dt h es o f t w a r e u s e r s c a i ls e a r c ht h e k n o w l e d g er 印i d l y ，c a l c u l a t ec o n v e n i e m l y ，b r o w s et h ek n o w k d g ed i s t r i b u t i o na n d t 1 1 r o u 曲i tt o f i n dt h ei i l f o r m a t i o no ft h ee x p e nt d u g ht h i si m n a g e m e n tp l a t f o m o t h e r s ，也es y s t e mh a st h ef o l l o w i n gf b a h h e s ：s i i n p l ci m e d 犯e ，e a s yt ou s e ，f 打o t a b k m a n - m c h i n ec o n v e r s a t i o n ，e x p a i l d a b i l i t y ，t r a n s p l a m a t i o 玛a 1 1 ds oo n k 吖w 0 1 日s ： l a r g ei n j e c t i o nm o l d ，f e n d e r - g u a r d ，k n o w l e d g e ，k n o w l e d g em a n a g e m e m ， m o l dd e s i g n - 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题背景及研究意义 模具作为工业生产重要的基础工艺装备，在现代工业规模生产中日益发挥 出其重大作用，它已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志。随着我国成为 “世界加工中心”步伐的加快，模具工业的发展得到了国务院和国家有关部门的 重视与支持。1 9 9 9 年和2 0 0 2 年，在国家计委和科技部发布的当前国家重点鼓 励发展的产业、产品和技术目录、当前国家优先发展的高技术产品产业化要点 ( 目录) 及当前国家鼓励外商投资产业目录中，模具均被重点列入。“十 五”期间，在国民经济高速增长的拉动和国家产业政策的鼓励下，我国模具行业 的发展渐入佳境。在此期间，我国模具工业产值年均增长率为1 7 1 ，2 0 0 4 年 全国模具总产值已达5 3 0 亿元以上，模具产品出口近5 亿美元。近三年来，我国 模具市场的总体态势是产需两旺。据不完全统计，目前全国共有模具生产厂点3 万多家，从业人员约1 0 0 万。可以说，我国模具行业的发展是日新月异“。 同样值得关注的是，我国模具行业总体落后的面貌尚未得到根本的改变。 从市场的角度看，我国模具行业在数量上占绝对优势的中小模具企业主要从事家 电模具及中低档模具的制造，并且由于企业数量众多，产品样式雷同，设计制造 水平低，其利润空间急剧萎缩，已形成恶性竞争的态势，而在大型注塑模尤其是 在汽车等大型精密复杂高档注塑模产品市场上却难觅国内企业的踪迹。目前，国 产汽车大型复杂注塑模具只能满足中低档车型的要求，而那些高档轿车，包括保 险杠、仪表板等在内的大型复杂精密成型模具则主要依靠进口，更不用说是与国 外企业进行竞争了。据有关资料分析，我国汽车大型精密复杂注塑模设计制造水 平与国外相比存在较大差距：从设备上看相差5 年以上，从管理上看相差8 年以 上，从技术和人才上看相差1 0 年以上”。换句话说，设计制造水平低，管理技 术落后已成为制约国内模具企业进一步发展的瓶颈。 随着信息技术的发展和知识经济时代的到来，应用先进的信息技术带动和 提升模具工业的设计制造水平，应用知识管理的先进管理理念提高模具企业的管 理层次，己成为解决国内模具行业面临的发展瓶颈的重要途径之一。 广东工业大学工学硕士学位论文 广东省作为我国华南地区重要的汽车特别是轿车生产和出口基地，汽车工 业已成为广东经济的重要增长点，是名副其实的支柱产业。因此，与汽车工业发 展相适应的汽车大型注塑模具有广阔的市场前景。特别是近年来高档轿车的快速 增长，要求与之适应的汽车大型精密复杂注塑模的需求亦是与日俱增w 。因此， 应用先进的信息技术和先进的知识管理理念提高模具企业在汽车大型注塑模上的 设计制造及管理水平就变得极具现实意义。 本课题来源于广东省关键领域重点突破项目汽车大型精密复杂注塑模 具数字化制造，也是该项目的重要组成部分之一，其主要任务是构建大型注塑模 设计知识管理平台，提高企业大型注塑模设计能力，提升企业大型注塑模设计管 理水平。 1 2 国内外相关研究现状分析 通过资料检索，我们查到与本课题研究内容相近的国内外研究主要有产品数 据管理( p d m ) 、产品生命周期管理( p l m ) 、知识工程和基于知识的工程技术 ( ! & k b e ) 和知识管理( k m ) 。下面对这些相关技术的研究进行简单的介绍与分 析。 1 2 1 产品数据管理 产品数据管理( p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ，简称p d m ) 是始于上世纪八十 年代的一门管理所有与产品相关的信息( 包括设计任务书、产品文档、工装文 档、权限信息、零件信息、产品配置等) 和所有与产品相关过程( 包括审批发放 过程、工程更改过程等) “1 ，集数据库的数据管理能力、网络通信能力与过程 控制能力于一体的工程数据综合管理技术。p d m 作为一种使能工具，能够帮助 企业实现对企业产品全生命周期信息的管理与集成。 目前，p d m 技术已经在全球得到了众多优秀企业的认可，市场上也涌现出 大量的p d m 软件系统。在国际市场上，比较有代表性的产品有i b m 的 p m ，6 0 0 0 ，e d s 公司的i m a n ，p t c 公司的p r o p d m 等；国内p d m 技术虽然是 上世纪九十年代才引进的，但是也出现了一些比较有代表性的p d m 软件产品， 如华中软件公司的“开目p d m ”、清华大学高华公司的“x t p d m ”以及浙江大 天公司的“g s - p d m ”等。这些p d m 软件系统涵盖了图文档管理、产品结构管 理、产品配置管理、权限管理、工作流管理、项目管理等诸多模块，为企业实施 第一章绪论 信息化建设提供了良好的软件平台。 现在，随着企业c a x 应用的普及，p d m 技术的研究热点主要集中于p d m 与c a x 之间的集成以及解决两者之间如何实现信息的交换与共享的难题。例如 由美国国防部先进研究计划局( d r a p a ) 提出的d i c e ( d r a p ai n i t i a t i v ei nc e ) 计 划，它注重解决异构环境下数据共享的问题；由西门子的f r a u i l h o f c r 技术研究 所与德国航空公司及a e g 合作研究的欧洲研究计划e s p l u te p 6 8 9 6c o n s e n s ( c o n c u h e 叫s i m u l t a l l e o u se n g i l l e e f h 培s y s t e i n ) ，其主要内容是p i a ( p m d u c t i n f o r m a t i o na r c h i v e l ：由o m g 在1 9 9 6 年提出建立的基于c o r b a 之上的可互操 作的p d m 统一操作接口，试图解决p d m 与c a x 之间的信息交换问题，但是该 计划正在研究之中“、“。 从上述内容可以看出：p d m 作为企业实施信息化建设的软件平台，其主要 的侧重点在于产品数据的管理和产品过程的管理以及c a x 信息的集成，而对企业 知识资源中的隐性知识的管理则涉及不多。而在知识经济时代到来的今天，知识 作为企业创新的动力来源，已经成为继土地、劳动力和资本之后决定企业竞争优 势的最稀缺的宝贵资源。它作为一种特殊的资源与生产要素，已经可以作为一种 资本投入经营，并体现出企业的核心竞争力之所在。因此，企业管理的需求已经 开始从信息管理转向知识的管理，而这一需求的变化也使企业面临着个比产品 数据管理更难的课题。 1 2 2 产品生命周期管理 产品生命周期管理( p r o d u c tl i f e - c y c l em a n a g e r n e n t ，p l 岣是以产品为核心， 围绕产品生命周期中f 即用户需求、订单信息、产品开发、工艺规划、生产制 造、使用维护、回收再利用等) 各个阶段的产品数据的生成、变化进行科学而有 效的管理，以达到缩短产品上市周期，保证产品质量，降低产品成本等目标的先 进管理技术。 p l m 技术自2 0 世纪末提出以来便迅速成为制造业关注的热点。它结合电子 商务技术与协同技术，将产品的开发流程与s c m 、c r m 、e r p 等系统进行集 成，将孤岛式流程管理转变为集成化的一体管理，实现从概念设计、产品设计、 产品生产、产品维护到管理信息的全面数字化；实现企业知识价值的提升与知识 共享管理，产品开发和业务流程的优化，从而全面提高企业生产效率，降低产品 广东工业大学工学硕士学位论文 生命周期管理的成本，增强了企业的市场竞争力。p l m 系统及其应用集成系统 框图如图1 1 所示。 m 姐l 峨謦哺l 霉 p 删集成平台 祷凛蒹藐i ，蓉逢蓬臻。ll 特通系统ll | i 冀集r 卜管理襄鳢1 。 侮嵌层a 霉黜h 啊陌嘲 国 l 藤硪热岸l 一 图卜1p l m 系统集成框架 f i g u r e1 - 1t h ea r c h i t e c t u r eo f p l ms y s t e m 随着p l m 技术与理论研究的成熟，国外一些大公司如a g i l e 、e d s 、 d a s s a u h 、m e t r i 】( 0 n e 、s a p 等都已推出了自己的p l m 解决方案，但是国内p l m 软件的应用与研究还处于起步阶段，国产化p l m 的基础理论、关键技术、集成 技术等还有待进一步的研究。 1 2 3 知识工程与基于知识的工程技术 1 知识工程技术 知识工程k e ( 鼬l o w l e d g ee n g i i l e c r i i l g ) 的概念及技术起源于7 0 年代中期，它 的主要研究内容是设计、构造和维护知识型系统有关的理论技术、方法和工具， 包括基础理论研究、实用技术的开发、知识型系统的工具的研究。知识获取、知 识表示和知识推理是知识工程的三要素m “，。 目前，国内外专家和学者已在许多专业领域中对知识型系统的开发作了许多 第一章绪论 有益的尝试，如医疗方面的m y c i n 系统：数学方面的m a c s y m a 系统；力学 方面的m e c h 0 系统；遗传学方面的s p e x 系统等。这些知识型系统的功能大 致体现为识别感知、预测拟合、故障诊断、优化设计和机器学习等方面n 2 r ”，。 2 基于知识的工程技术 基于知识的工程k b e ( k n o w l e d g e b a s e de n g i n e e 血g ) 技术是在知识工程技术 的基础上提出的，其定义到目前为止还没有形成一个得到普遍接受的表述，一般 认为：k b e 是面向整个产品开发过程，以提高市场竞争力为目标，通过知识的 继承、归纳、集成、运用和管理，建立各种异构知识系统和多种描述形式知识集 成的开放设计环境，并提高创新能力的现代设计方法。该技术以知识为核心，是 知识工程在各个领域中的具体应用技术。依据k b e 系统的功能与结构的差异可 以将强系统大致可分为生成式、顾问式、创新式和选择式四种基本类型。 目前，k b e 技术在制造业中的应用主要是实现与c a d 系统的结合，并被认 为是c a x 发展的新阶段。在国外，对这方面的研究与应用比较早也是比较出色 的是e d s 公司推出的商品化软件u g ( u n i g r a p h i c s ) ，并从该软件的v 1 7 版本上增 加了知识融合模块k f ( k n o w l e d g ef u s i o n ) ，其含义是k d a ( k n o w l e 姑ed r i v c n a u t o m a t i o m ，即知识驱动自动化。在国内，对于k b e 技术研究较深入的是上海 交通大学的国家模具c a d 研究中心，该中心曾与海尔集团合作推出了“注塑模 具k b e 系统”，并在海尔集团得到一定的应用。另外，市场上已有可以出售的 k b e 软件，如用于钢材型号设计的o d e s 系统，用于辅助液压回路设计的0 h c s 系统和飞机维修流程的自动安排与智能控制的m o c a 系统等m mm m 。 1 2 4 知识管理 知识管理( k n o w l e d g em a n a g e m e m ，简称k 岣是本文研究的指导思想。鉴于 本文将在第二章对其进行详细的论述，故在此不再赘述。 1 2 5 注塑模知识管理研究现状分析 当前，随着知识管理研究从宏观层次向微观层次的转变，企业级的知识管理 研究成为研究的热点，但针对注塑模行业的知识管理研究还是比较少。从所收集 的资料看，国内同行在注塑模知识管理上的研究主要是侧重于构建知识库或采用 专家系统的方式实现知识管理。下面，我们介绍一些国内比较有代表性的研究成 果”m ”】。 广东工业大学工学硕士学位论文 1 华中科技大学 华中科技大学塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室的周华民、李德群和 张宜生等构建了塑料成型缺陷诊断专家系统，可以帮助工艺师准确可靠的完成注 塑成型的缺陷分析。该专家系统采用基于规则和过程的知识表达方法，并使用了 不精确推理和混合推理技术。该系统具有良好的用户界面，操作简单，易于使用 和维护。 2 大连理工大学 大连理工大学的孙传亭等应用知识库理论建立了基于w e b 的注塑模知识库 系统。该系统设计的推理机可以选择不同的推理机制和搜索策略进行知识推理， 其知识库解释系统则可以用描述性的语言对用户的推理结果进行解释。该系统实 现了注塑模知识的分类存储和管理，提高了知识获取和管理的效率与准确性。 3 广东工业大学 广东工业大学材料与能源学院的单方、陈璞、李美村等在注塑模设计过程中 应用事例推理技术构建了基于事例推理技术的注塑模结构设计系统，并讨论了系 统中事例的表示、检索、修改等一系列问题。 广东工业大学机电工程学院的沈卫华等采用本体的知识表达方法，对注塑模 设计领域知识进行了形式化分析，建立了面向知识管理的模具设计知识形式化表 达模型，并开发了基于客户沟通和设计评审的模具设计知识管理系统，利用相关 的知识表示和计算方法，实现了模具设计知识库及知识的浏览、处理等功能。 4 天津大学 天津大学的程斌、张世昌进行了基于c b r 的注塑模机构知识库的研究，对 塑料模具的典型结构进行分类、归纳，以美国p t c 公司的p r o e 为开发平台， 运用人工智能领域的c b r 技术表示塑料模具结构知识，以产生式规则表示基于 结构特征的决策知识，建立了塑料模具c a d c a m 系统的典型模具结构知识 库，获得初步的成功，并建立了完整的系统架构。 上述这些研究成果代表了国内同行在注塑模知识管理上取得的一些进展，通 过分析我们可以归纳出这些成果的一些基本特点： 1 根据注塑模的知识内容与特点，提出了注塑模知识的表达形式和推理方 法，并构建了多种不同形式的系统模型： 2 利用专家系统和推理方法实现注塑模知识的管理和搜索： 第一章绪论 3 利用网络技术和w e b 技术实现基于模具的知识库系统的融合。 另外，我们也注意到这些研究成果存在的一些不足之处： 1 知识管理的涵盖范围小国内同行在研究注塑模设计知识时，多注重对 注塑模设计知识中的某一类知识进行管理，如塑料的选择、浇口类型选择专家系 统等，对注塑模设计所涵盖的大量知识很少进行全面的考虑和管理： 2 隐性知识管理不足国内同行在研究注塑模设计知识管理时，比较注重 对设计资料、设计文档与设计图纸等显性知识的管理，对于注塑模设计过程中涉 及的大量的隐性知识，如设计经验等很少对其进行管理； 3 缺少信息交流平台大多数注塑模知识管理系统多采用信息管理系统模 式注重对显性知识的管理，而很少为用户提供信息交流工具。 1 3 课题研究内容及目标 1 3 1 研究内容 本课题的题目为“大型注塑模设计知识管理系统研究”，其主要内容是研究 大型注塑模设计知识的管理方法，构建大型注塑模设计知识管理平台。 在本课题研究过程中，我们以汽车保险杠模具为代表的大型精密复杂注塑模 为研究对象，在对此类大型注塑模设计流程分析的基础上归纳出大型注塑模设计 知识的体系结构，并以此知识体系为基础研究大型注塑模设计知识的管理方法， 进而开发大型注塑模设计知识管理系统软件。 1 3 2 研究目标 本文拟达到的研究目标有： 1 分析大型注塑模设计流程与设计知识内容及特点，归纳出大型注塑模设 计知识的体系结构； 2 应用知识管理理论为指导，找出大型注塑模设计知识的管理方法； 3 构建大型注塑模设计知识管理系统的整体框架，并对系统实现的关键技 术进行研究； 4 对大型注塑模设计知识管理系统软件进行初步开发。 1 4 本文创新点 本文研究的创新点主要包括以下两点： 广东工业大学工学硕士学位论文 1 从知识管理的角度构建大型注塑模设计知识的体系结构，并初步分析了 大型注塑模设计知识的流程及其特点； 2 提出了大型注塑模设计知识管理模型，并开发了大型注塑模设计知识管 理系统，实现了对大型注塑模设计知识的初步管理。 1 5 本章小结 本章首先简要回顾了我国模具行业的发展现状，指出了设计制造水平低与管 理技术落后是制约国内模具企业进一步发展的瓶颈，应用先进的信息技术和先进 的知识管理理念带动和提升我国模具行业设计制造管理水平成为解除此束缚的重 要途径。在此背景下，进行大型注塑模设计知识管理的研究具有积极的现实意 义。然后，文章进一步论述了与本课题相关的国内外研究状况，并对取得的成果 进行了简单的分析，为本课题的研究提供了方法与思路。接着，文章点出了本课 题的研究内容即是构建大型注塑模设计知识管理系统，并进一步拟定了研究目 标。最后，根据研究内容指出了本文研究的创新之处。 第二章知识管理基础理论概述 第二章知识管理基础理论概述 2 1 知识及知识管理 1 9 9 6 年，联合国经济与合作发展组织( o e c d ) 在其发表的以知识为基础的 经济的报告中首次提出了“以知识为基础的经济”知识经济的概念“。自 此，知识经济不胫而走，引起世界范围的知识经济研究热潮。伴随着对知识经济 的研究，人们对知识和知识管理的研究也随之兴起。 2 1 1 知识定义及其分类 2 1 1 - l 知识的定义 知识( 鼬l o w k d g e ) 是我们日常生活中经常使用的一个词语，但到目前为止， 对知识的定义还没有一个众所公认的标准，而且国内外不同学者对知识范畴的理 解也存在较大的分歧，但是大多数人都认可“知识是对客观事物的认识和人们经 验的总结”这一观点n 。下面列举一些比较有代表性的关于知识定义的论述u 马克思的知识定义：知识就是意识的存在方式以及对意识来说是某种东 西的存在方式。 彼得德鲁克的定义：知识是一种能够改变某些人或某些事的信息，这 既包括使信息成为行动的基础的方式，也包括通过对信息的运用使某个 个体( 或组织) 有能力进行改变或进行更为有效的行为的方式”。 国外在讨论知识经济时经常使用的定义：知识是一种有组织的经验、价 值观、相关信息及洞察力的动态组合，它所构成的框架可以不断地评价 和吸收新的经验和信息。它起源于并作用于有知识的人们的头脑。在组 织机构中，它不但存在于文件或档案中，还存在于组织机构的程序、过 程、实践与惯例中。 中国国家科技领导小组办公室在关于知识经济与国家基础设施的研究 报告中对知识给出的定义：知识乃是经过人的思维整理过的信息、数 据、形象、意象、价值标准以及社会的其他符号化产物，不仅包括科学 技术知识，还包括人文社会科学的知识，商业活动、日常生活和工作中 的经验和知识，人们获取、运用和创造知识的知识，以及面临问题做出 的判断和提出解决方法的知识。 信息论的知识定义：知识是浓缩的系统化了的信息。 从这些对知识的定义的表述可以看出，对于知识的定义存在着较大的分歧。 这些定义从不同的角度对知识的特征做出了描述。知识作为人类特有的精神产 品，其基本特征可以概括u ”如下： 知识是可以分享的； 知识可以跨越时空传递； 知识可以重复使用，不存在损耗； 知识可以再生，具有无限复制扩散的能力； 知识具有不可替代性。 虽然人们对知识的定义存在着较大的分歧，但是这并不影响人们对知识的理 解和认识。 2 1 1 2 知识的分类 知识按照不同的要求和标准可以分为多种不同的类型，这些分类标准本身也 在一定程度上体现了人们对知识作用的不同认识，如表2 1 所示。 表2 1 知识分类方法表 t a b l e2 - 11 h o n o m yo fk n o w l e d g c 编号分类标准知识类型 知道是什么的知识( k n o w w h a t ) 联合国经合组织报告 知道为什么的知识( 妇l o w - w h y ) 1 中的分类法 知道怎么做的知识( k n o w h o w ) 知道是谁的知识( k n o w w h o ) 编码型知识( 显性知识) 2知识的可编码性分类 意会性知识( 隐性知识) 个人知识 3本体论维度分类法 组织知识 产品设计知识 从功能角度对制造业 制造工艺知识 4 中的知识的分类生产管理知识 产品销售服务知识 人力资本 5 从知识资本角度分类结构资本 客户资本 第二章知识管理基础理论概述 表2 1 中所列举的几种常见的知识分类标准n “。当然，知识的分类远不止上 述的五种。在这些分类标准中，表2 1 中所列的第一种是比较权威和流行的一 种，而第二种则是从信息的角度划分的知识分类，这也是人们比较认可的一种标 准。正是因为知识有隐性和显性之分，导致了知识管理的难度差别很大。一般认 为：显性知识可以通过一定的规则编码实现管理和保存，而隐性知识存在于人们 的潜意识之中，很难实现管理和保存u 2 ”，但它却是人们最宝贵的精神财富。 2 1 2 知识、信息与数据之间的关系 在研究知识管理时，不可避免的要涉及知识( k n o w l e d g e ) 、信息( i n f o r m a t i o n ) 和数据( d a t a ) 这三个极易混淆的概念。事实上，这三个概念的区别并不是十分明 显。一般认为：数据是事物属性及其相互关系等的抽象，信息则是有目的、有意 义、有用途的数据，知识是对信息进行深加工，经过逻辑或非逻辑思维，认识事 物的本质而形成的经验与理论“。这三者之间的关系如图2 一l 所示： 缎缎或 结构化 图2 1 知识、信息和数据关系 f i g l l r e2 - 1t h er e l a t i o n s h i pa m o n gk n o w l e d g e ，i n f o r m a t i o na n dd a t a 从图2 1 可以看出，数据是形成信息的基础，是信息的组成部分，经过组织 或结构化后的数据就转变为信息。这也是当前信息管理系统以管理数据为主的重 要原因。信息通过应用之后就转变为知识，而转变为知识的信息可以用来指导人 们的实践活动，推动社会生产生活的不断发展。人类社会的发展正是人类不断应 用知识改造世界的结果，这也是知识是人类最宝贵的精神财富的重要原因。 广东工业大学工学硕士学位论文 2 1 3 知识管理及知识管理过程 2 1 3 1 知识管理的定义 自1 9 9 6 年o e c d 提出知识经济的概念之后，人们掀起了对知识管理研究的 热潮。但是到目前为止，对于知识管理的定义犹如对知识的定义一样也是仁者见 仁智者见智。 由于知识管理最初源自人工智能技术，故在1 9 9 5 年之前流行的知识管理的 定义多以技术为中心，主要定位于隐性知识的描述及其向显性知识的转化、数据 库的建设以及知识的管理过程等方面m ，。 近年来，随着知识管理从宏观层次向微观层次的转变，即知识管理转向以企 业为中心的研究过程中，知识管理的定义也随之发生了改变。目前，对企业的知 识管理描述比较好的应属卡尔费拉保罗( c a r lf r a p p u o l 0 ，1 9 9 8 ) 的提法：“知 识管理就是运用集体的智慧提高应变能力和创新能力，是为企业实现显性知识和 隐性知识共享提供的新途径”。简单地说，知识管理就是企业对其所拥有的知识 资源进行管理的过程。而如何识别、获取、开发、分解、存储、传递知识，从而 使每个员工在最大限度上贡献出知识的同时，也能享用他人的知识，则是知识管 理的最终目标。对企业而言，知识管理是手段，而非目的，其目的就是提高企业 的“智商”。 2 1 3 2 知识管理过程 对于知识管理过程的研究，不同的学者和研究机构基于不同的实践和理论思 考提出不同的观点。如e r n s ta n dy o u 姑公司提出知识管理过程包括知识的产 生、知识的表达、知识的编码和知识的应用四个阶段m ，z 屯罗格斯认为知识管理 过程包括：生成知识、进行编码和进行传递三个阶段n 气范德斯佩克和斯匹科 威特认为知识管理过程应包括：开发新知识、保护已有的和新的知识、分配知识 和组合有用的知识”材料 2 7 的作者将其概括为知识采集与编码、知识累积与 存储、知识共享与交流和知识创新与增值四个阶段；而材料 2 8 的作者则概况为 知识辨识与知识获取、知识的开发与创新、知识共享与传播、知识使用和知识保 存五个阶段。对知识管理过程的表述纷纭芜杂，但实际上，知识管理过程应该从 知识的获取开始到知识的应用为止。在此过程中涉及的步骤与活动并不总是串行 的，很多时候是并行的，甚至是重复和循环的。不同的组织和企业在实施知识管 理时其知识管理过程也有不同的侧重点。如安永公司侧重技术方面，对知识的收 第二章知识管理基础理论概述 集、组织、编辑和传播比较侧重；而麦肯锡公司则侧重人与人之问的交往过程， 其知识管理活动多集中于知识的共享、吸收和创新等u a ，。总之，知识管理过程的 主要目的是使知识螺旋上升，逐渐实现知识的成熟知识创新。 2 1 4 知识管理与信息管理的区别 信息管理是知识管理的基础，知识管理是信息管理的延伸与拓展。按照美国 学者马夏德( d a m a r c h a i l d ) 与霍顿( f w h o r t o n ) 的划分，知识管理是信息管理经 过物的控制、自动化技术的管理、信息资源的管理和商业竞争分析与智能之后的 第五个阶段n 。由此可见，知识管理在历史上曾被视为信息管理的一个阶段。但 是，随着知识经济的发展，知识管理开始从信息管理中孵化出来，逐步形成了一 个新的管理领域。表2 2 对知识管理与信息管理进行了对比n “。 表2 2 知识管理与信息管理的比较 t a b l e2 - 2t h ed i f f b r e n c e sb e t 、e nk n o w l e d g em m g e m e ma n di n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t 比较项目信息管理 知识管理 管理目标信息的有效利用技术创新 管理内容信息知识( 信息的应用) 管理对象的性质 显性信息显性知识和隐性知识 所面向的对象主要面向数据库主要面向知识员工 管理对象在何处存在于信息的集合中存在于使用者身上 对知识的捕获、共享和管 管理内容对数据库的检索 理 管理过程的性质确定性非确