知识-用户行为驱动的飞机工装设计知识推送方法

doi:10.7527/S1000-6893.2024.31417

Abstract

Abstract:

Facing the challenge of frequent changes on aircraft models， it is necessary to achieve rapid design for aircraft assembly tooling. Aircraft product assembly tooling design is a long-term and high-cost tasks. Designers invest significant time and effort in tooling design， heavily relying on personal experience， with limited support and inheritance of tooling design knowledge. To address this issue， this study proposed an assembly tooling design knowledge recommendation approach based on knowledge graph and user behavior feedback. First， a knowledge document repository and a domain knowledge label network are constructed， forming a knowledge graph. Then， by constructing and activating a knowledge push scenario model， the priority of knowledge documents is computed based on their relevance between the knowledge push scenario and knowledge tags. Additionally， a knowledge push adjustment mechanism is proposed， and the priority of the knowledge documents will be adjusted based on user behaviors. Using aircraft wall panel tooling design as an example， this study validates the effectiveness of the user behavior-based parameter adjustment mechanism in knowledge recommendation. The example demonstrates that the accuracy of the proposed method in pushing the top 5 relevant knowledge documents is 0.83. Results also show that tags with higher search frequency are ranked higher， and user ratings of “helpful” significantly increase the priority of recommended knowledge under the same recommendation frequency. Additionally， a prototype system for aircraft panel assembly tooling design knowledge push is developed on the CATIA platform， applying the method to facilitate designers’ efficient access to relevant tooling knowledge.

Key words: aircraft tooling, tooling design, knowledge push, knowledge network, knowledge graph, user behavior feedback

CLC Number:

V261

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Figures/Tables 21

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初始标签节点	第1轮扩散结果	第2轮扩散结果
工装骨架（0.95）	开口框架（0.76）
	骨架模板（0.76）
	工装支撑结构（0.617 5）	工装连接件（0.370 5）（未激活）
	工装支撑结构（0.617 5）	飞机壁板装配工装（0.370 5）（未激活）
	型架梁（0.76）	下横梁（0.684）辅助梁（0.684）骨架梁（0.684）
工装智能配置（0.6）	飞机壁板装配工装（0.45）（未激活）
工装智能配置（0.6）	飞机壁板（0.42）（未激活）
设计（0.3）	设计指标（0.225）（未激活）
	结构选型（0.225）（未激活）
	特征约束（0.165）（未激活）
	尺寸选择（0.21）（未激活）
	模型命名（0.195）（未激活）
	设计参考（0.24）（未激活）

排序	任务：完成工装骨架设计
	本文知识推送方法	基于关键词的知识推送方法
	根据情景模型推送：“工装骨架、工装智能配置、设计”	以“工装骨架”为输入	以“工装智能配置”为输入	以“设计”为输入
1	工装骨架的选材原则	工装骨架设计顺序	工装配置规则	工装设计规范
2	工装骨架设计顺序	工装骨架的选材原则	智能工装设计与配置的标准化方法	工装模型参数化设计要求
3	工装骨架的设计要求	工装骨架的设计要求	工装配置库管理	飞机壁板设计指标
4	工装骨架表面防护设计	工装骨架表面防护设计	工装配置规则应用	工装设计模型命名规范
5	装配工装骨架的常用结构形式	工装骨架模型的技术规定		飞机壁板设计选型规范
6	壁板工装骨架尺寸设计要求	装配工装骨架的常用结构形式		圆柱面飞机机身壁板工装设计案例
7	壁板工装骨架结构设计要求			异型面飞机机身壁板工装设计案例
8	工装骨架模型的技术规定
9	型架梁的截面形状
10	型架梁尺寸设计要求

方法	准确率@3	F₁@3	准确率@5	F₁@5	平均满意度
基于关键词	0.89	0.67	0.62	0.62	3.89
本文方法	1	0.75	0.83	0.83	4.76

知识名称	检索次数
知识名称	0	5	10	20	30
工装骨架的选材原则	1.263 5	1.384 9	1.476	1.603 5	1.688 5
型架梁的截面形状	0.646	0.767 4	0.858 5	0.986	1.071
型架梁尺寸设计要求	0.614	0.706 9	0.776 5	0.874	0.939

评价次数	推送次数
评价次数	7	8	9	10	11	12	13
1	1.227 7	1.154 4	1.001 5	0.765 7	0.529 9	0.376 9	0.303 6
3	1.252 0	1.177 3	1.021 3	0.780 6	0.540 4	0.384 4	0.309 6
5	1.276 3	1.200 1	1.041 2	0.796 0	0.550 9	0.391 8	0.315 6
7	1.341 9	1.261 8	1.094 7	0.837 0	0.579 2	0.412 0	0.331 9
9	1.433 4	1.347 8	1.169 3	0.894 0	0.618 7	0.440 0	0.354 5
11	1.507 5	1.417 5	1.229 7	0.940 2	0.650 7	0.462 8	0.372 8
13	1.567 5	1.473 9	1.278 7	0.977 6	0.676 6	0.481 2	0.387 6
15	1.616 1	1.519 6	1.318 4	1.007 9	0.697 5	0.496 1	0.399 6

A knowledge-user behavior-driven aircraft assembly tooling design knowledge recommendation approach

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