機械工程系.新加坡國立大學.肯特坊嶺.新加坡
這篇文章提出一項基於案例型推理（CBR）上的壓鑄模具設計的研究。而不同於傳統的關於壓鑄的計算機輔助系統。這個系統按照案例把知識和經驗儲存起來。改變以往案例以滿足新的要求。通過對近期問題解決方案在方案庫裡的儲存，系統就能夠發揮自身的經驗積累。工作包括：
1．制定一個案例型推理在壓鑄模具設計的環境以便系統能夠從以前諮詢自己的內容中自我學習並且變得更有效率。
2．制定一個有效的案例反映和調整統計方法，來有效率的再利用以前的設計資源。
這篇文章主要針對壓鑄模具設計。不過通常建議的框架通過具體特徵程式和編碼程式的設計規則來適應其他的程式（例如裝配設計和注射模設計）。
關鍵詞：案例型推理；壓鑄；引數設計
1.介紹
壓鑄模具設計是一個需要反覆手工經驗的過程和解決問題的技巧。當用那些擅長演示詳細設計任務的傳統CAD工具（例如Pro/E或UG）時這是一個非常費時的工作。但是幾乎利用不到先前設計的經驗和資源。此外，最終模具設計的質量很大程度上取決於設計者的技巧。因而需要大量關於材料、機械的知識，而且運作需要去製造一個模具。然而運用計算機輔助設計技術被廣泛認為是一個替代物來滿足完成一個更短時間的壓鑄模具設計。
隨著人工智慧技術在壓鑄模具設計上的應用，一些職工已經試圖具體體現設計上的知識和經驗在一個專家系統中。然而專家系統的發展受到限制。因為：
壓鑄模具設計的知識和經驗太複雜了以至於不能用簡單的規則表達出來。
它不能輕易的獲得和表達出來在一個專家系統中。
它很難組織和識別特點。
近些年來，一個案例型推理的統計分析方法已被提出。一個案例的記錄不僅僅是一個結果，而是設計概念和意向。例如在什麼情況下，根據什麼樣的情況，取得這樣的結果如何。一個案例型推理系統修改調整一個先前解決問題方案來建立一個解決新問題的方案。這是一個比模擬人類思維的專家系統更有用處的方法。因為提出了一個相似的情況和提供了一些修改使得似乎不言自明瞭。並對一些人更加直觀了。各種情況的輔助設計工具已經開發了許多工作例如，在塑造注射和設計、建築設計、裝修設計、過程規則。
我們旨在建設一個案例型推理設計環境來支援在壓鑄模具設計上的可重複使用。為了最大利用案例型設計的幫助，系統不能設計成獨立的體系，而是作為一個完整統一的框架支援設計過程的所有階段和利用各種與設計決定有關的資訊資源。我探究壓鑄模具設計的潛在本質來知道怎樣改進發展案例型推理的應用。
這不僅是一個案例型推理系統，更是一個系統設計環境。案例型推理方法是一個以支援重複使用整體設計過程的基本體制被結合的 。這可以簡單的嵌入在傳統規則或知識型設計系統上。
這個系統結構的檢索側重於壓鑄模具設計而不是壓鑄件形狀設計。因此案例庫可以有效準確的檢索。而且索引程式碼可以簡單的定義擴充套件。採用最新的引數設計技術來滿足案例典型性和適應性。這使得系統 可以輕易的進行案例情況調整。
2.壓鑄模具設計原理
產品設計，壓杵模具設計可以被看作是一個包括設計決定，評估可接受性和做必要修改的解決問題的過程。通常壓鑄模具設計師一般將設計問題分解為一系列的必須解決的功能性問題。那些問題又可以分解為可以具體解決的功能性問題。一個壓鑄模具的主要功能是把金屬溶液塑造成成品。它是由一些功能性部件組成的，其形狀和大小直接受壓鑄產品所決定，如型腔、型芯、嵌件、滑快、推杆。一個壓鑄模具也有體現完成一系列完整的次要功能，例如金屬溶液的分流，冷卻系統，頂出機構。實現這些次要功能的足見通常是獨立於產品生產。更重要的是它們通常在結構上和形狀上類似於不同的壓鑄模具。
椐估計90%以上的模具設計基於變數設計。這意味著當一個新的設計問題出現時，用場是通過改變現有設計問題，而非從零開始解決問題。壓鑄件有一系列廣泛的尺寸和結構佈局，從精密零件到高效能部件都很難定位和分類。壓鑄產品的形狀可能很複雜和不同於某些情況。但結構和功能總是相似的。特別市產品獨立組成部分，因為重複義勇先前的設計是有重大價值的。
為了滿足分配功能的完成，壓鑄模具設計可以分為以下模快設計：
充料系統 充料系統是有模具表面所切割成的各種管道和型腔的綜合體。它使得金屬溶液流入到型腔中。他是由澆道、澆道口、溢流管、排氣引氣系統等組成的。
功能部件 這些功能部件是型腔、型芯板、嵌件、滑塊、推杆。他們用來代替形成那些成型腔和內外切削出來的結構。
頂出系統 由於收縮過程，產品回粘在動模的型芯上。各種形式的結構用來安裝在模具上如下：推杆、頂出器、頂出套筒、頂出環、頂出板、而級頂出機構。
冷卻系統 藉助一個冷卻媒介（水，油）流經管道冷卻系統，模具被維持在一定溫度下使得滿足金屬溶液體的硬化和塑件可被頂出。
標準部件 這些部件包括所有的必要的模具底版、導軌、澆口襯套、澆注分佈器、導拄、頂出導杆、復位導杆等。
3.具體方法
3.1 案例型推理
案例型推理是基於這樣的原則，即新的解決問題的方案可以從以前的解決方案中得益。當系統解決一個新的問題時，它從案例庫中檢索到一個或更多與這個新問題相似的先前的案例，讓後改變調整這些案例來適應新的問題。此迴圈活動包括四個步驟：
1．描述要輸入的問題和指示提出索引。
2．從案例庫中檢索與新問題相似的案例。
3．修正調整以滿足要求。
4．一旦被確認或在一些規則下確證就把新的解決方案儲存起來。
相比較知識型推理或規則性推理，案例型推理的優點是：
它要更相似於人類的思維模式。
案例庫的建立要比規則庫的建立更簡單更快捷。
它比規則庫更好的調出和解釋一個新的不同的知識。
它與那些很難獲得的知識領域相一致。
3.2 案例庫設計
案例庫包括了若干特定的案例。案例代替是案例型推理的一個最重要的問題。任何一個在案例庫裡的案例包括外形特徵描述設計和模型設計；外形特徵設計的抽出是案例庫設計最主要考慮的。
另一個要考慮的是案例在案例庫裡的組織結構。一個案例庫可以組織編排成很多種形式如案例的線性列表，按各級各類的編排，語義網路式結構或這些形式的作和。在這項工作中，所有的案例都按各種層次和結構線性名單的結構形式儲存。
在案例庫的設計中，有三個重要問題要解決於任何試圖實施之前，它們是案例索引，案例代替和重新生成策略。下面分小節單獨討論。
3.2.1 案例索引結構
重新獲得一個相似的案例是案例型推理的一個重要問題，怎樣完成這個過程就叫做案例檢索。在建立案例檢索是有兩點要考慮。首先，重要的特徵應首先進行檢索，然後將其他組織排列。這樣案例庫可以更有效和準確的搜尋。其次必須按照指定設計師設計的模具的方法進行檢索。
在案例索引的構造過程中，最費時和複雜的程式是案例的分類和編碼。許多系統（例如OPTIZ、