基于本体的个性化产品客户需求参数化建模.doc

基于本体的个性化产品客户需求参数化建模Parametric modeling of customer requirement 基于本体的个性化产品客户需求参数化建模 Parametric modeling of customer requirement of individualized product based on ontology 杨 沁1，武 珂1，唐 伟1，朱跃峰2，卫道柱1 YANG Qin1, WU Ke1, TANG Wei1, ZHU Yue-feng2, WEI Dao-zhu1 （1.合肥工业大学 机械与汽车工程学院，合肥 230009；2.开封大学 机电工程学院，开封 475004） 摘 要：针对部分客户需求表达的不规范性、模糊性和不一致性，设计人员难以确定产品的设计参数， 从而影响产品的设计精度和设计质量。提出构建个性化客户需求本体的方法，对客户需求文 本进行解析、规范化处理和识别客户模糊需求变量。通过检索客户需求本体，生成个性化产 品的参数化需求模型，实现了客户定制需求和设计指标的统一。通过本体工具Protégé建 模，应用案例说明此方法的实用性。 关键词：个性化产品；客户需求本体；文本检索；Protégé 中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2012)04(上)-0027-05 Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2012.4(上).09 0 引言 目前，以满足客户需求，体现客户的思想的 个性化产品定制方式越来越受到企业的重视。如 何根据客户需求制定出合理的产品信息模型，成 为个性化产品研究的核心问题。早期，一些企业 通过聆听和理解每一个特殊客户的需求，提供满 足客户需求的定制产品，并将这种方法定义为合 作定制(collaborative customization)[1]。随着Internet 和电子商务的普及应用，文献[2] 提出通过与客 户洽谈或在Internet 上交互式对话获取客户需求 信息，以质量功能展开(QFD)和逼近理想解排序 (TOPSIS)法进行产品配置优化分析，获得较为准 确的客户需求信息和个性化产品信息模型。文献 [3]提出一种基于功能族和结构族的客户需求信息 模糊表达与处理方法，但其模糊属性的取值只能 从既定选项中选择。谭建荣等[4]建立了基于Web的 客户需求交互平台，形成糊框架推理与基于规则 的配置推理方法，实现了对客户模糊个性化需求 的快速响应。但斌等[5]针对模糊的客户需求语言的 结构化进行了研究，提出了相关解析方法，建立 了客户需求域的模糊客户需求本体和配置实例域 的产品族实例。 需求信息表达的清晰与否直接决定了产品设 计的效率和质量，本文以本体理论构建客户需求 参数化知识库，以设计人员的角度去理解和转化 客户需求，挖掘客户需求信息，最大化客户需求 的多样性。通过专家知识及市场调查得出个性化 产品需求表达的参数要求，对产品客户需求构建 领域本体。客户需求文本规范化检索，得到一致 性参数化的需求本体模型，确保准确理解和快速 反应客户需求，缩短产品的上市时间。在参数化 客户需求过程中有两个重要问题需要解决：如何 构建客户需求本体，如何实现检索过程。 1 构建个性化客户需求本体 1.1 个性化产品信息表达 个性化产品客户需求涉及产品的性能、质 [6]。 量、成本、外观颜色以及加工周期等 图1为个 性化产品需求表达树型结构，产品从其结构上可 看成是具有层次关系的信息模型，特征属性层是 自上而下(Top-Down)的树型结构，文本描述层是 串行结构的客户需求，且包含所有的客户需求信 息，由文本描述层分解、形式化所形成的特征参 数层，构成产品特征节点与客户需求间的接口关 系。产品概念、特征层、参数层通过不同的结点 自上而下构成。一个产品概念由多个特征属性构 成，而每个属性因模糊的描述语言包含不同的属 性参数值，客户需求表达中每一个规范化文本描 述对应唯一的参数值或参数范围。客户通过个性 化产品所提供的特征信息结构树，针对于结构树 上的开放结点，把个性化的需求表达进去，直接 参与产品的定制。 收稿日期：2011-10-08 作者简介：杨沁（1971 -），男，江苏吴江人，副教授，博士，研究方向为智能制造系统和CAD/CAM。 户。1.3 个性化客户需求本体构建定义 1个性化客户需求本体 I C R O (Individualized Customer Requirement Ontology)，对个性化产品客户需求信息的规范化、参数化 表示方式，它由一个四元组构成，即ICRO ={Concept, Attribute, Parameter, Rule}。其中，Concept 表示客户域产品知识的概念 集