知识工程 课件.ppt

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1、欢迎各位领导、专家 莅临指导,黄毓瑜教授咨询专家/研发专家/培训专家,10年飞机主机制造企业设计和工艺工作经验（1969-1978年）北京航空航天大学教授（2006退休前）国内计算机辅助设计、计算机图形和科学计算可视化和工业设计专业领域的知名专家。具有三年多美国大学研究学者、访问教授和宝洁总部工作的经验。回国后承担并完成了多项国家自然科学基金、航空科学基金、863、211工程和国防基础研究等国家级科研项目，以及与石油部等合作项目。培养了数十名硕士和博士研究生。咨询专家/研发专家/培训专家（退休后6年）自2005年开始对TRIZ创新理论进行研究，积极向大学宣传、推广和引进TRIZ和计算机辅助创新

2、。 自2008年以来负责和参与多个知识工程实施项目，如70、603、601、611等。 参与了国内多个TRIZ创新培训及实施项目，如国家科技部组织的每年的各省企业科技人员的创新培训、中国科协、中国科学院、团中央、黑龙江科技厅、航天一院、航空飞机研究所等。 进行计算机辅助创新平台技术的研究。,知识工程,黄毓瑜 教授,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程应用,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识及其演进知识管理及其困

3、惑知识工程及其发展知识工程体系知识工程建设知识工程应用,知识(Knowledge)的定义,韦伯斯特(Webster)词典1997年的定义：知识是通过实践、研究、联系或调查获得的关于事物的事实和状态的认识，是对科学、艺术或技术的理解，是人类获得的关于真理和原理的认识的总和。总之，知识是人类积累的关于自然和社会的认识和经验的总和。中国大百科全书哲学卷的定义： 人们在日常生活、社会活动和科学研究中所获得的对事物的了解，其中可靠的成分就是知识。,DIKW知识体系层次图,数据是一系列外部环境的事实， 是未经组织的数字、词语、声音和图像等。信息是具有时效性的、经过加工处理的、 有一定含义、有逻辑的数据流。

4、知识是对信息经过归纳、演绎而 沉淀下来的、有指导意义的结构化信息。智慧是人类应用已有知识，针对物质世界发展中的问题进行分析、对比、演绎出解决方案的能力。可以把原理、洞察力、道德、典型等看成是智慧。,资料来源： Knowledge Management by Gene Bellinger,数据（罗列）,信息（联系）,知识（模式）,数据在使用中提升为信息，转化为知识，进而累积为企业智力资产,数据、信息、知识、智慧,广义的知识概念,经济合作与发展组织（OECD）将广义的知识按内容分为四种： What 关于“知道是什么”的知识，记载事实和现象的数据；包括传统上 所说的自然科学知识和社会科学知识； Wh

5、y 关于“知道为什么”的知识，记载自然和社会的科学理论与规律方 面的知识； How 关于“知道怎样做”的知识，关于技能、诀窍和经验方面的知识； Who 关于“知道是谁”的知识，指谁知道是什么，谁知道为什么和谁知 道怎么做的信息，是关于人力资源、人际关系及管理方面的知识。,显性知识（Explicit Knowledge）（也称有形知识）： 是可以通过文字、图片、声音、影像等方式记录和传播的知识（数学式的表达、计算机程序、报告、地图、规格以及手册等 ） （上述前两类what and why）隐性知识（Tacit Knowledge）（也称无形知识）： 是难以用文字记录和传播的知识。技术要素：技术诀

6、窍、技能和能力认知要素：分析问题、判断力、前瞻性经验要素：经验和阅历情感要素：直觉、偏好、情绪信仰要素：价值观、人生观、目标倾向 （上述后两类how and who）,显性知识与隐性知识,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识及其演进知识管理及其困惑知识工程及其发展知识工程体系知识工程建设知识工程应用,知识管理（Knowledge Management）,卡尔-爱立克斯威比博士（Karl-Erik Sveiby）（被誉为知识管理“奠基之父”）于1986年，出版了第一本瑞典文著作Kunskapsforetaget”。在这

7、本著作中，他探索了如何管理快速成长的知识型组织，指出知识型组织不同于传统的企业，经营依赖的是知识和员工的创造能力。该书一经出版，便风行一时，成为最佳畅销书。他也因此成为在知识管理研究和实践方面具有重要影响的早期知识管理领袖。他出版于1990的著作（瑞典文，“Kunskapsledning”）是世界上第一本用“知识管理”一词作书名的专著。,知识管理的定义,GB/T 23703.12009知识管理（Knowledge Management）对知识、知识创造过程和知识的应用进行规划和管理的活动。,企业现行知识管理实施三大主要困惑,2-海量知识都在库内，需要时难以找到适用的知识。,3-新知识积累与更新

8、无有效途径 。,1-重复整理知识，已有知识库的应用。,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识及其演进知识管理及其困惑知识工程及其发展知识工程体系知识工程建设知识工程应用,知识工程（Knowledge Engineering）,“知识工程”这个词汇最早来源于人工智能领域。1977年, 美国斯坦福大学的费根鲍姆教授在第5届国际人工智能联合大会上,作了题为“人工智能的艺术: 知识工程课题及研究实例”的报告,在世界上第一次正式提出了“知识工程”的名称。在人工智能创立的前10年中，人们着重的是问题求解和推理的过程。二十多年来，知

9、识工程的研究有了很大发展。,知识工程,上述是计算机领域或人工智能、专家系统对知识工程的定义，是理论研究；但工程上、即面向大型企业该如何进行知识工程呢？有什么不同？,知识工程浮出水面,知识工程是以知识为处理对象，借用工程化的思想，利用人工智能的原理方法和技术进行设计构造和维护的知识型系统；基于计算机识别和运算的知识表达、推送的技术和方法，通过信息化手段提高知识管理效率的技术手段和实施方法论；知识工程主要包括知识获取、知识表示与知识利用三大过程。,知识工程与知识管理,“知识管理”是指将知识管起来，即组织已有知识，行使行政、管理、监督等作用，主要是管理层面的事情；而并不管如何去挖掘旧的隐性知识和发现

10、、产生新的知识；“知识工程”是面向知识实施一个工程：是基于知识的一个工程“项目”；是进行从知识获取、表达、组织、应用、更新的知识全生命周期过程；“工程”一定是从策划、计划、构建到实施的一整套工作。,知识管理、知识工程、人工智能,管理学范畴,工学范畴,WBS梳理与流程构建、知识库建设,本体、智能检索、知识挖掘,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程的意义及价值知识工程体系知识工程建设知识工程应用,企业面临的困惑,最前沿的任务新产品、新设备、新科仪需要突破关键技术，设计出突破性的系统或产品；没有及时总结并重

11、用以往的经验教训，进行了大量重复性工作；研制效率急待提高，赶超世界先进水平最年轻的队伍25-45岁的青年技术骨干缺少经验；新人不能尽快进入设计角色；老专家退休造成大量隐性经验知识流失；其它问题：知识及数据存储分散，不能方便地进行管理、查询和利用；知识与业务工作缺少相关性，不能有效地将所需知识关联应用；内部知识缺乏交流沟通；知识面的局限，使只局限于本行业和本专业领域的知识。,知识管理的困惑,企业知识工程的必要性,实现知识找人、找工作任务企业持续竞争优势的真正来源是企业有价值的、稀缺的、难以模仿和不可替代的资源，而知识是其中最重要的资源之一。因此，企业通过实施知识工程，来构建和保持持续竞争优势，是

12、当前战略管理的中心命题之一。,企业知识工程的实施,知识工程是一个系统工程，包含“体”、“系”建设等多方面内容。所谓“体”企业组织保障、管理制度、流程规范、企业文化等建设。指导企业开展与知识工程相关的各项工作。所谓“系”开发和定制适合于企业业务实际的、面向业务应用的知识工程平台系统。平台上构建企业业务流程和知识库。,实施知识工程的具体目标,企业员工个体能力和整体能力上台阶持续提升企业员工创新能力和专业技术水平加快新员工的成长速度和缩短培养周期管理和整合企业内的专家智力资源企业研制信息化工具和平台上台阶现有CAX/PDM工具和平台对知识的管理功能很弱，需要新的信息化平台支持知识的产生、共享、学习、

13、运用的全过程整合企业内分散的知识内容，消除知识孤岛新的知识工程平台要与企业研制任务和研制流程高度融合，形成已有知识为实际研发活动提供支持、新知识从实际研发活动中来的良性循环企业研制管理和技术管理水平上台阶 由管数据和信息到管知识 不但管知识的共享和学习，更要管知识的创造和灵活运用为形成企业自主研制技术体系和技术平台、辅助研制决策奠定基础,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程的意义及价值知识工程体系知识工程建设知识工程应用,知识库,知识工程！,有知识、强知识、活知识！,知识要用流程贯穿起来每个研制工作要

14、用知识来支撑,知识的全生命周期,知识产生知识收集和挖掘知识处理核心知识认证知识表达结构化、模板库知识评审评审流程及专家知识组织多维分类、本体组织知识共享个人知识公有知识应用应用知识、沉淀新知识知识更新知识统计,知识工程完整体系,人员与组织组织保障模式人力开发任职资格训练计划认证计划专家梯队激励与考核文化建设,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程组织保障与规范体系知识工程软件平台业务梳理与业务流程构建知识体系与知识库建设针对业务单元的知识梳理与伴随领域本体建设专家网络建设专利专题库建设知识工

15、程应用,知识工程完整体系,人员与组织组织保障模式人力开发任职资格训练计划认证计划专家梯队激励与考核文化建设,知识工程组织保障体系,知识工程的组织保障体系首先必须确定知识工程领导小组。组织保障体系还需明确各专业知识工程负责人和工作成员。知识工程领导小组知识工程工作办公室知识工程专家组各单位/部门知识工程工作负责人及工作团队知识贡献奖励与激励机制,知识工程流程规范建设,C知识体系与分类标准,D知识模板制定标准,55%,E知识收集流程,F知识评审工作流程,G专利专题库构建流程,B知识颗粒度规范,A WBS分解规范及产品研制流程,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA

16、 China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程组织保障与规范体系知识工程系统平台业务梳理与业务流程构建知识分类体系与知识库建设针对业务单元的知识梳理与伴随领域本体建设专家网络建设专利专题库建设知识工程应用,面向普通工作人员,面向管理者（部长、主任等）,面向资深专家,知识工程业务角色,12/8/2022,Pera Global 內部文件 2010,知识工程系统功能架构,研发知识工程平台知识维护,知识工程平台应用端,个人客户端和公共应用区,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知

17、识工程组织保障与规范体系知识工程系统平台业务活动梳理与业务流程构建知识分类体系与知识库建设针对业务单元的知识梳理与伴随领域本体建设专家网络建设专利专题库建设知识工程应用,系统工程的三维体系支撑知识工程,五层研制流程模型,Plan,WBS,Workflow,Steps,研制流程,工作流,步骤,SimFlow,工具流,阶段,刚性流程，产品类型决定了流程的形态,柔性流程，取决于研制组织的工作模式及工具能力,规定动作不走样,自选动作有创新,基于系统工程的WBS,是一种基于系统/产品分解来组织系统或产品业务活动的方式。用一种易于理解的树形结构形式清晰地表达产品、过程、数据和活动之间的关系。能全面、清晰、

18、条理地描述系统组成元素以及系统的演进过程。从而为系统研制提供一个一致的、全面的视图，帮助组织对系统全面了解，促进各方对系统达成共识。,WBS（Work Breakdown Structure）工作分解结构,WBS是一种面向可交付成果的业务元素分组，这个组织结构 定义了全部研制工作的范围。每下降一级都表示一个更加详 细的业务工作的定义。 摘自：格雷戈里T.豪根 有效的工作分解结构 Effective Work Breakdown Structures WBS是面向产品的系列树，它辨认了完成给定产品（项目） 所必须执行的功能、活动、任务、子任务、工作单元等 WBS是一种基于系统分解和产品分解的树状

19、结构，它按层次 描述了产品研制所要开展的全部工作。,美军标飞机系统工作分解结构 WBS（MIL-HDBK-881）,最终产品（End Products）,保障实现（Enabling Products）,WBS工作单元,工作单元能满足需求并利用资源来实现输出,任务,WBS工作单元是由过程团队执行的一组顺序的或并行的任务。,约 束,资 源,输 出,输 入,转换用户的输入,为对用户有用的输出,如需求、原材料、零件、工具设计、计划文档,如完整文档、完整的装配件、制作的工具、交付的成套物品、功能设备,伴随知识,知识沉淀,WBS梳理,明确研制各阶段及各阶段的目的和任务；对产品/系统对本专业、本部门的功能需

20、求进行分析和分解；继续分解专业/部门的研制任务到室/组，形成部级到室级的任务分解；形成从产品/系统到各室/组的工作任务的WBS树形结构。,业务流程梳理,立项论证,方案设计,工程研制,产品定型,逻辑维,产品维,知识维,升级换代,研发流程,基于WBS的研制流程,第n阶段,第n+1阶段,WBS,第n-1阶段,WBS工作单元定义,梳理每个工作单元的基本属性梳理每个工作单元的输入、输出、约束,研制流程梳理,工作单元的输入输出有序地自动连接成研制流程。研制流程是分层次生成的。确定上下层工作单元之间的关系。,研制流程梳理方法,自底向上,自顶向下,泳道图表示的流程,IDEF0 图表示的流程-复杂的数据传输关系

21、,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程组织保障与规范体系知识工程系统平台业务活动梳理与业务流程构建知识分类体系与知识库建设针对业务单元的知识梳理与伴随领域本体建设专家网络建设专利专题库建设知识工程应用,多维知识体系构建-1,组织架构（便于管理和执行）1 部 101室2 部业务（专业）体系（有益于知识的应用）提取纯化混合释放产品体系合成香料天然香精,多维知识体系构建-2,知识类型（便于知识的积累）设计知识设计方法设计标准规范设计经验工艺知识工艺设计工艺管理制造知识制造资源制造对象制造过程知识

22、同时在不同分类体系中，便于按需快速检索应用。,知识库建设途径,途径1利用现有知识资源，将已有知识集成或聚集，依据定制的知识模板，放入知识库中；根据在知识库中定义的多维知识分类，将知识按专业、按类型进行分类管理。途径2针对WBS工作单元梳理并挖掘所需知识可从已集成的知识资源中选择挖掘所需各类知识将各类知识输入知识库；同样按分类进行管理。,企业已有知识资源的聚集或集成,已有数据资源已有标准规范资源已有各种文档资源,企业已有知识资源集成方式,通过标引、聚类、分类等技术将文档资源自动聚集分类直接转换到知识工程系统中条件是原有系统能依据模板导出设计知识模板（按知识多维分类体系）将转换后的知识导入系统中。

23、链接到知识工程系统中（仍存储在原资源系统内，仅做链接访问）,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程组织保障与规范体系知识工程系统平台业务活动梳理与业务流程构建知识分类体系与知识库建设针对业务单元的知识梳理与伴随领域本体建设专家网络建设专利专题库建设知识工程应用,针对业务单元的知识梳理与挖掘,针对每一个业务WBS工作单元，梳理、挖掘完成该工作的所需知识可从集成的知识资源所形成的知识库中选取知识按照知识类型挖掘还不存在的知识,知识收集模板,针对业务单元的知识伴随,将所有知识关联到每一个WBS工作

24、单元上；在执行每个工作任务时，伴随着该WBS工作单元的所有知识便可自动推送到工作人员的工作桌面上。实现不同的人做同一个工作、使用相同的知识、达到同样的效果（正确性和效率）。,科研活动伴随知识,别人都有什么数据？找以前工作数据做参考对比以前数据有什么规律？,有什么方法可以帮助我，计算、设计、分析仿真？做这件事该用什么方法？,这个设计是否满足要求？哪些规范对我的工作有约束？,别人对此问题是如何认识的？别人以前对同类问题是怎么解决？,工作如何切入？需要提交什么成果？需要找谁？需要什么手段？,？,？,？,？,？,完成设计活动所需的知识体系,设计活动,流程知识库,数据知识库,方法知识库,规范知识库,解决

25、方案库,设计知识库架构,工艺知识体系,工艺知识是使产品设计变为成品的整个制造过程中的基础知识，它是保证产品质量以及企业经济技术效益的重要条件之一。工艺知识贯穿于产品整个生命周期（产品设计、工厂布置设计、设备配置、工艺装备设计制造、材料工具采购、生产计划、现场施工、售后服务等）的各个环节；工艺知识来源于产品设计、工厂现实条件，也来源于工艺情报、科学实验、施工和售后服务总结，以及工艺人员的专业知识。,工艺设计需要知识支撑,工艺设计,工装模具库,设备参数库,标准工艺库,历史工艺库,产品设计要求,原材料质量信息,制造/装配过程信息5M1E,产品质量问题,售后质量问题及客户抱怨,工艺知识库的层次,工艺知

26、识,工艺设计知识,工艺管理知识,基础理论知识,机械制造技术基础,数学力学等基础理论基础,工艺路线设计知识,工艺方案设计知识,工艺情报,工艺文件管理,制造资源知识,加工工艺知识,装配工艺知识,工装设计知识,工作流程管理,售后工艺服务管理,新技术,新工艺,新材料,新设备,生产现场管理,设备工装管理,工艺试验验证管理,制造知识库及类型,制造对象知识,制造过程知识,制造资源知识,加工设备,加工设备,质量检验,零件特征,材料特征,制造过程参数,加工方法,制造技术标准,制造过程因素,制造能力,车床 铣床 磨床 .,刀具 夹具 量具 .,尺寸 特征 机械 性能 物理 性能 加工 性能 .,几何 特征 形状

27、特征 位置 特征 表面 质量 .,零件 检验 不合 格产 品统 计 工序 控制 数据 .,进给 量 切削 速度 主轴 转速 .,切削 加工 非切 削加 工.,人员 设备 原材 料 加工 方法 检验 方式 .,国际 标准 国家 标准 行业 标准 企业 标准 .,工序 能力 生产 能力 .,制造知识库,故障报告,故障等级判别,质量缺陷库,责任经理,责任经理上级,公司质量部,集团质量部,故障频度判别,历史缺陷信息,处理模式判别,公告范围,结束,等级信息,频度信息,公告范围设定,处理流程设定,处理流程和公告范围可根据故障等级和频度自定义,流程库,触发改进项目管理,在审理的各个流程中提供故障等级、频度和

28、历史处理信息，辅助决策,快速量化识别重复问题；规范和优选审理流程；审理过程提供历史数据支持；各层管理者及时了解一线问题。,解决问题的过程就是知识积累,计划的跟踪执行,质量经验库,历史数据的支持,质量追溯:资质信息,质量追溯质量预防,例如：8D24步工作法、西格玛等五归零：定位准确、机理清楚、故障重现、措施有效、举一反三；七到位：纠正措施要落实到故障件、库存件、装机件、试验件、在制品、设计文件和工艺图纸；,改进过程需要知识支撑：FRACAS,白沙集团应用知识工程系统建立经验库,影响因素、参数、原因标准化、自定义；分类、分级进行处理流程控制，可追踪；灵活进行统计、分析和查询；,形象化的图片展示,为

29、质量问题审理提供支持,铁打的营盘流水的兵，把知识沉淀下来。,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程组织保障与规范体系知识工程软件平台业务活动梳理与业务流程构建知识分类体系与知识库建设针对业务单元的知识梳理与伴随领域本体建设专家网络建设专利专题库建设知识工程应用,本体是以一组术语为骨架，并将其按一定关系组织起来的一类知识库。领域本体是对一个特定领域内的术语概念进行标准描述，并构建术语之间的多种关系。同义关系上位关系下位关系同位关系,本体/领域本体的定义,波音公司某发动机本体关系片断,波音本体包

30、含 65,000 个概念， 300,000 个关系定义了3种关系：上位（bt）、下位（nt）、相关（rt）,构建领域本体的目的,构建领域本体的目的之一是形成香精香料领域相关概念术语的统一描述，为香精香料研制时使用、编写技术文件提供标准。构建香精香料领域本体的目的之二是为了实现知识之间的关联，成为知识智能检索的有力工具。各种词义的拓展，上位、下位、同义拓展（各种扩展由计算机自动去做），能使你检索到原本不知道或想不到的东西，拓展思维空间，获得更广泛的知识。,确定本体领域和范围领域信息的收集和分析（专家对资料进行筛选） 包括：叙词表、词典、已有本体等，也包括企业提供的相关资源确定本体基本概念和关系类

31、型（安世内部专家确定） 可包括领域涉及的：概念、属性、关系、方法、操作等构建领域本体原型（安世专家和语义工程师共同确定）修改确认领域本体原型（华宝专家）,香精香料领域本体构建方法,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程组织保障与规范体系知识工程系统平台业务活动梳理与业务流程构建知识分类体系与知识库建设针对业务单元的知识梳理与伴随领域本体建设专家网络建设专利专题库建设知识工程应用,专家网络,专家网络是一个与企业知识体系和组织结构同时关联的多层级体系。专家网络的构建可以为企业提供的服务有：根据行

32、业、根据组织架构找专家；根据专家经验找专家；根据知识找专家；根据问题找专家。,专家信息模板,设计、定制各企业的专家信息模板,专家网络构建,进行知识工程系统专家网络功能方案设计 专家和资深研发人员填写专家信息模板 将专家信息导入平台（或专家直接在平台上录入信息）,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程组织保障与规范体系知识工程系统平台业务活动梳理与业务流程构建知识分类体系与知识库建设针对业务单元的知识梳理与伴随领域本体建设专家网络建设专利专题库建设知识工程应用,专利专题库,是某一种产品或某一类

33、技术的专利集合 。构建专利专题库是从海量的专利数据源中搜索符合某一专题定义的专利筛选并明确专题定义专利检索式的反复迭代与精确,专利专题库的构建方法,基本检索结果,专题分析：技术范围组件材料功能要求物理性能工艺性能,专利库,基本专利库,基本检索式设计,专题库,反复查询,筛选检索式设计,筛选检索结果,检索结果综合专利价值分析,扩展检索设计,扩展专利库,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程应用知识维护知识推送知识检索基于知识的创新国内知识工程实践,知识维护,梳理研发流程形成研发流程知识库以及工作

34、包。,需要更换成新版界面,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程应用知识维护知识推送知识检索基于知识的创新国内知识工程实践,推送到研发工作环境中的知识工程应用端,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程应用知识维护知识推送知识检索基于知识的创新国内知识工程实践,检索、应用知识,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工

35、程体系知识工程建设知识工程应用知识维护知识推送知识检索基于知识的创新国内知识工程实践,知识经济时代,国际经济合作发展组织（OECD）1996年指出，其主要会员国的国内生产毛额(GDP)約百分之五十以上是知识为基础的。由此可看出全球的经济已逐渐告别了资源经济，进入知识经济时代。OECD给知识经济所下定义为：“知识经济是指建立在知识和信息的生产、分配及使用基础上的经济。”,知识创新工程,国务院总理温家宝2010年3月31日主持召开国务院常务会议，决定继续深入实施知识创新工程，着力解决关系国家长远发展的重大科技问题。会议强调，为应对国际金融危机，迎接新科技革命挑战，促进经济社会可持续发展，2011年

36、至2020年要继续深入实施知识创新工程，经过10年努力，大幅提升创新能力，实现科技创新整体跨越。,创新定义及要点,创新定义 运用知识来取得经济和社会发展的过程。 周光召院士引用“经济合作与发展组织”文章两个要点 1）创新必须运用知识，特别是现代知识； 2）创新必须对经济和社会做出效益。 周光召，“数字中国创新年会”,创新的新高度,创新是应用知识、将知识转化为经济价值、并积累知识的过程。基于知识的创新企业实现创新的保证是要从技术创新跃升到创新能力的建设，从创新能力的建设跃升到创新体系的建设。,创新与知识工程的关系,创新必须运用知识，因此需要检索和获取知识，需要知识工程的支持创新的过程和结果都会产

37、生企业的新知识，都需要进行管理创新就是积累企业知识的过程知识工程的每一个步骤都离不开创新活动的支持知识工程利用知识的本体组织方式，可智能地“推理”出新知识；需要将适当的知识在需要该知识的时刻提供给合适的人知识工程的智能化知识提供功能它“知道哪个开发人员、在哪个阶段、需要哪类知识、并在恰当时刻、以适当方式提供出。,知识工程与企业创新,本质上看，知识是创新实现的基础，任何技术都是知识的表现形式。作为经济主体的企业，能否最大程度地激活其储备的知识，提高其创新能力，是企业能否不断实现技术创新的关键。企业技术创新的核心在于能否构建一个知识转化与交流及共享平台，创造一个能够使隐性知识和显性知识产生互动的机

38、制和平台，使隐性知识能够表达出来并转化为企业所共享的知识，以整合企业所有的知识资源，使能在最恰当的时间、将最恰当的知识、传递给最恰当的人，使他们做出正确的创新决策，进而使企业的技术创新活动持续进行。,什么是创新,“创新”就是“抛弃旧的、创立新的” 新华字典 即在已有的基础上，提出独特的、新颖的且富于成效的见解与思维。创新理论最早是由美籍奥裔经济学家熊彼特（Joseph A. Schumpeter）于1912年在其成名之作经济发展理论（Theory of Economic Development）一书中首先提出的。,创新的种类,广义的创新制度创新、知识创新、技术创新制度创新是指构筑人类创新活动的

39、社会环境。知识创新是指通过科学研究（基础研究和应用研究）获得新的基础科学和技术科学知识的过程及其结果，其目的是追求新发现、探索新规律、创立新学说、创造新方法、积累新知识。技术创新是指企业在技术层面上各方面的创新活动。,发明问题解决理论TRIZ,TRIZ The Theory of Inventive Problem Solving1946年，由G. S. Altshuller创立,TRIZ的形成,专利是人类发明智慧和方法的最前沿的集中体现；发明家用什么方法来进行发明的？于是，Altshuller与前苏联的专家们一起，对数百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼；从而建立起一整套体系化的

40、、实用的解决发明问题的理论、方法、体系 TRIZ（发明问题解决理论）,TRIZ的理论体系,TRIZ的方法体系,突破思维惯性的方法 技术预测工具 解决问题的系统化方法,TRIZ的创造性思维方法,系统思维多屏幕法从事物的多方面、多层次思考智能小人法分解事物为不同子体金鱼法尺度-时间-成本算子,TRIZ的方法体系,突破思维惯性的方法 技术预测工具 解决问题的系统化方法,新产品模式,研发下一代,下一代产品的S曲线,产品生命周期,主要性能,原理实现,能正确工作,最大性能,最大功效,最佳可靠性,最低成本,过时技术,技术系统的进化曲线S曲线,生长期,成熟期,婴儿期,退出期,TRIZ的理论基础技术系统八大进化

41、法则,1）完备性法则2）能量传导法则3）提高柔性、移动性和可控性法则4）提高理想度法则5）子系统非一致性进化法则6）向超系统跃迁法则7）向微观级跃迁法则8）协调法则,技术系统进化法则,技术系统总是朝着这些法则所指示的方向发展的；由此可预测技术系统的下一步发展方向,电脑键盘的进化,TRIZ的方法体系,突破思维惯性的方法 技术预测工具 解决问题的系统化方法,TRIZ一般解题流程,解决问题的系统化方法,技术矛盾与创新原理物理矛盾与分离方法How to 模型与知识库和效应库物场模型与标准解法,TRIZ的工具体系,企业级计算机辅助创新平台Pro-Innovator 总体介绍,定位企业级研发创新平台目标功

42、能支持系统工程、知识工程及技术创新方法指导下研发创新问题求解的全过程，目的是应用已有知识解决研发难题、并产生新知识；实现研发生命周期内知识的产生、表达、组织、共享、检索、应用和管理，目的是将正确的知识在正确的时间传递给正确的人。 面向对象复杂系统/产品研发设计人员高科技企业研发管理者,Pro/Innovator 界面,模块,分析问题,解决问题,知识管理,Pro/Innovator 创新问题求解流程,方案评价,知识工程,A Pera Global Company 2009 PERA China,知识、知识管理与知识工程知识工程体系知识工程建设知识工程应用知识维护知识推送知识检索基于知识的创新国内

43、知识工程实践,国内知识工程实践,柴油发动机设计知识管理某飞机设计院研发知识工程某飞机设计所“基于知识面向流程的飞机综合设计平台”中“知识工程系统”,某柴油发动机设计所知识管理,基于知识工程的理论，研究柴油机研发设计知识的获取、表达、组织、共享、检索、运用以及更新技术，搭建由柴油机创新设计平台和柴油机知识库组成的柴油机知识管理系统。理清柴油机的三维知识体系、设计知识条目模板、构建知识条目内容框架、开发转换工具、以本体关系组织知识来构建柴油机知识库、提供基于TRIZ方法的柴油机创新设计平台应用知识等，为柴油机研发设计相关知识的获取、表达、组织、检索、应用和更新的知识工程实施构建了知识管理平台。,柴

44、油机知识管理平台工作流程,选择知识模板,创建知识条目,检入知识条目,检出知识条目,编辑知识条目,创建知识模板,技术术语本体库修改,动词集合修改,参数/属性修改,柴油机知识库,柴油机技术术语库,用户方案,问题求解,问题分析,柴油机知识管理平台,KB expert,KB engineer,End user,柴油机知识分类,基于知识的三个基本属性 空间 时间 内在原理柴油机知识分类相应地 以三维矩阵表示： 产品结构 产品生命周期 专业领域具体内容参见车用柴油机知识定义及预分类标准。,空间,内在原理,时间,柴油机知识模板,柴油机知识库,柴油机排故问题创新设计,某飞机设计院研发知识工程体系,计算机辅助创

45、新,基础应用,高级应用,本体库,研发流程,流程知识库,数据知识库,方法知识库,规范知识库,解决方案库,知识管理,一期研发知识工程实施内容,专业知识库建设,专业知识体系梳理,知识工程软件平台体系,知识工程模板与规范体系,M3,M2,M4,M1,建设内容：知识工程模板与规范体系,30%,55%,A专业知识体系梳理模板,B专家信息模板,Cxx院飞机研发知识体系与分类标准（试行）,Dxx院飞机研发知识模板制定标准（试行）,55%,Exx院飞机研发知识收集流程（试行）,Fxx院飞机研发知识评审工作流程（试行）,30%,Gxx院飞机研发专利专题库构建流程（试行）,一期研发知识工程实施内容,专业知识库建设,

46、专业知识体系梳理,知识工程软件平台体系,知识工程模板与规范体系,M3,M2,M4,M1,一期专业知识体系梳理成果,xxxx设计专业知识体系梳理整理出30个专业研发任务的WBS单元重点详细梳理3个WBS单元梳理数据库11个、方法6个、标准规范13个、经验知识,B. xx系统设计专业知识体系梳理整理出14个专业研发任务的WBS单元重点详细梳理3个WBS单元梳理数据库33个、方法15个、标准规范44个、经验知识,C. xxxx专业知识体系梳理整理出9个专业研发任务的WBS单元重点详细梳理3个WBS单元梳理4个数据库，每个数据的详细属性，整理15个真实数据方法 、标准规范多个、经验知识,一期研发知识工

47、程实施内容,专业知识库建设,专业知识体系梳理,知识工程软件平台体系,知识工程模板与规范体系,M3,M2,M4,M1,建设内容：研发知识库建设一期成果,30%,55%,A xxxx设计专业知识库,B. xx系统设计专业知识库,C. xx保障专业知识库,D. 一期试点专业本体库,E. 一期试点专业专家库,专业知识库：飞机实例库,飞机实例库中包含了最新世界飞机手册中的10余种飞机类型的逾630余种飞机型号的基本信息，以及部分民机、战斗机的三维模型，可直接用于设计布局中的参考，并且能够为反设计等知识挖掘提供支撑。,专业知识库,xx系统专业知识库包含了传感器实例库、机柜框架连接器数据库、系统设计应用方法

48、、系统解决方案等多个知识库。,外场保障经验知识库,外场保障经验知识库中收录了外场技术质量问题处理；外场问题答复记录；国内、外军民机的试飞活动记录；国内、外军民机的试飞数据信息表等历史经验信息，可直接为四性设计提供数据支持。,一期试点专业本体库,项目一期中梳理了500余个本体术语，构建了术语之间的本体关系，为知识查询时提供快捷的上、下位词二次查询。,一期试点专业专家库,构建了三个专业的内部专家网络及外部专家网络，使专家成为一种知识，实现从问题、专业、组织架构等均可找到合适的专家。,二期WBS单元梳理及专业知识体系构建,数十个二级专业研发流程及知识初步梳理420余个WBS工作单元知识深度梳理工作包

49、100余个；WBS工作单元关联各类“知识”约1500余条。,二期知识库建设,将构建50个左右的数据知识库 将构建200个左右方法类、文档类、经验类等知识库,一期研发知识工程实施内容,专业知识库建设,专业知识体系梳理,知识工程软件平台体系,知识工程模板与规范体系,M3,M2,M4,M1,知识工程软件平台体系：系统门户,采用统一的平台入口，将各模块集成于系统门户，实现单点登录。,知识库数据知识库,知识库经验和解决方案库,基于知识面向流程的飞机综合研发平台,知识工程系统的五项主要工作,构建数字化研发流程建立基于知识融合的WBS工作模型建设多领域知识融合的设计知识库建立领域本体体系开发多领域知识管理系

50、统,研发流程梳理的阶段成果,梳理全所专业为xx个领域、xx个一级专业、二级专业、各专业的一层级、二层级及部分三层级的科研活动列表目前已梳理出xx个领域级的研发流程图，xx份研发流程、xx份科研活动表、xx份“WBS信息表格”文档，包括输入、输出等,研发流程管理系统功能WBS工作单元定义,工作单元,任务1. 2. n. ,知识n. ,质量1. 2. 3. ,指标：约束：,输出：1、2、3、,输入：1、2、3、,资源：人：财：物：,知识梳理阶段结果,整理xx个专业共整理出知识数百项（方法、标准、经验等），与知识应用相关的数据库数十个。除上述xx个专业外，还根据前期调研各专业部门的WBS梳理结果，整