面向增材制造的生态设计：知识驱动的技术框架与应用

王亚男1，彭涛1，2，熊异3，王黎明4，唐云龙5，6，唐任仲1（1. 浙江大学机械工程学院；2. 浙江大学全省增材制造技术与装备重点实验室；3. 南方科技大学自动化与智能制造学院；4. 山东大学机械工程学院；5. 莫纳什大学机械与航空工程系；6. 莫纳什大学材料科学与工程系）

摘要：为了开发具有环境可持续性的增材制造零部件，明确了面向增材制造的生态设计（EcoD-fAM）概念内涵及所需知识体系，并融合多种智能技术，提出了一种知识驱动的EcoDfAM 技术框架，该框架共三层，即知识来源层、知识模型层、设计服务层。以金属粉床熔融制造的飞机机翼处液压系统阀体零件为例，对所提框架进行了应用分析与讨论，结果表明，所提的融合本体、机器学习、知识图谱等技术的框架能够有效整合EcoDfAM 所需的多领域复杂专业知识，并通过灵活重用知识产生生态设计推荐方案。该研究可用于开发智能设计顾问系统，通过在不同设计阶段提供合适的知识指导设计师，有效提高增材制造零部件生态设计过程的效率和质量。

关键词：生态设计；面向增材制造的设计；知识建模；设计推荐