3.2.2　产品性能知识符号结构模型

现实的复杂产品设计中，几乎不存在单一结构或独立存在的设计问题，也不存在单一或独立的性能知识能够驱动复杂产品设计的现象。产品一般都是由相互关联的零部件或其他产品共同构建的，其设计同样也是由具有相互关联的一组性能知识所驱动的。因此，为了更好地支持性能驱动的复杂产品设计，需要应用性能知识的符号构建产品的性能知识符号模型。

反之，所有的产品均可以分解成单一结构的零部件或独立存在的其他产品。即

根据对象结构公理的结构算子可得

式中：⊕S——需要进行设计的产品；

S_i，S_j——组成产品的零部件或其他产品；

n_S——组成产品的零部件或其他产品的数量。

由式（3.7）可以看出，需要进行设计的产品零部件（S_i×S_j）之间是通过某种关系联系在一起的。另外，某一个零部件也可以由其他具有联系的零部件（⊕S_i）构成。

这种“某种关系”的表述是含糊不清的，可以给“某种关系”附上具有意义的任何信息。假如上述提到的“某种关系”是组成产品零部件或其他产品的从属关系，那么形成的是一个常见的递归并且分等级的产品树形结构符号模型，如图3.4所示。

图3.4　基于从属关系的产品树形结构模型

由图3.4可以清楚直观地看出，这种常见的递归并且分等级的产品树形结构符号模型仅仅描述了组成产品的零部件及其他产品的层次和位置，并不能有效地反映出产品零部件结构之间的性能相关设计要素，不足以支持产品设计的全过程。

若在“作用－反馈”体系下，可以将组成产品的零部件（S_i×S_j）之间存在的“某种关系”定义为通过零部件S_i和S_j所做出的反馈建立起来的话，则构成产品的零部件之间的相互关系可以用一个产品性能知识符号网络来表示，建立一种基于“作用－反馈”体系下的性能知识关联的产品符号模型。按图3.2和图3.3的性能知识的符号表示方法，可以将如图3.5（a）所示结构示意的产品用性能知识符号建立产品符号模型，如图3.5（b）所示。

图3.5　产品性能知识符号结构建模

图3.5（续）

组成产品的零部件均可以按一定的层次进行分解并进行符号建模，直到分解为单一结构零部件所对应的性能知识单元为止。这种性能知识相关的产品符号建模方法，不仅可以有效表示产品结构的层次与从属关系，而且能够清楚地表达产品结构之间的设计约束关系、装配关系、设计参数、过程变量等性能知识，可更好地支持性能驱动的复杂产品设计。

以大型注塑装备的重要部件顶出部件为例，顶出部件主要由凸轮（Cam）、转轴（Shaft）、键（Key）和滑块（Follower）组成，可按性能知识关联符号建模，如图3.6所示。

图3.6　大型注塑机顶出部件按广义性能知识关联符号建模