（机械制造及其自动化专业论文）支持协同设计的知识管理系统研究与开发.pdf

摘要 论文依托国家8 6 3 高科技计划项目( 2 0 0 3 a a 4 1 4 3 1 0 ) ：面向企业知识创新的知 识工程与知识管理技术和浙江省重大科技攻关项目：快速响应客户需求的产品设 计和生产管理信息系统研究，对支持协同设计的知识管理理论、方法、关键技术、 工具和系统进行了深入全面的研究，并结合某汽车零部件制造企业信息化工程项 目，对论文所取得的研究成果进行了应用。主要内容包括： 第一章是全文的总体介绍。对知识管理、协同设计的发展背景和重要性进行 了介绍。接着分别对知识管理和协同设计的国内外研究现状进行了分析，在总结 了两者各自不足的基础上，指出知识管理应该与具体组织业务过程相集成，并分 析了协同设计对知识管理的需求。最后对支持协同设计的知识管理系统的主要研 究目标、内容进行了阐述，并给出了论文的组织结构。 第二章对知识管理模式与业务过程的匹配、知识管理的“技术一社会”系统 模型的特点和相互关系、知识管理系统的研究内容和支撑技术进行了阐述。在此 基础上，通过分析目前知识管理中存在的不足和协同设计对知识管理的需求，以 及两者的相互关系，明确了支持协同设计的知识管理目标，并提出了知识管理对 协同设计的任务级、过程级支持概念及其内容，建立了两者有机集成的 k m s f c d ( 支持协同设计的知识管理系统) 体系框架，详细分析阐述了该集成体系 框架的组成、关系和主要内容。 第三章主要讨论和研究了如下问题：数据、信息与知识的联系与区别，支持 协同设计的知识管理中的知识组成；针对协同设计中知识管理对知识资源的需 求，对知识表示方法进行了比较和选择；协同设计过程中对知识的需求是多层 次多方面的，研究讨论了支持面向使用需求的多种知识资源组织方式；在知识 合理表示和有效组织的基础上，研究如何在协同设计中实现知识资源的动态匹配 与分发。 第四章研究了支持协同设计任务级的知识管理，主要聚焦于设计任务与知识 的协同，重点研究对协同设计中的设计任务点、具体问题点上知识应用的支持。 提出应该从员工主动获取和系统自动推送两个方面，满足知识员工在业务流程知 识密集型任务节点上对企业已有知识和新知识的需求。为了确保在协同设计过程 中，设计人员方便、及时、有针对性地获取和使用与当前设计任务、与之相关的 知识资源，对协同设计的任务级支持不仅仅停留于显性知识管理，而是充分考虑 了隐性知识的交流、激发、共享和流动，提出了支持协同设计的隐性知识管理框 架。 第五章从协同设计的整个设计过程考虑知识管理对协同设计的支持。重点研 博士学位论文：支持协同设计的知识管理系统研究与开发 究和讨论以下关键问题：产品的设计过程是多年知识积累和沉淀下来的复杂流 程，协同设计的过程知识本身也需要进行管理；协同设计是多个设计者共同解决 产品设计问题，而下游的设计活动只能被动地接收上游的设计结果。仅从产品数 据模型中无法了解设计意图和决策依据，这不利于协同产品开发，应借助网络和 信息技术实现设计历史知识的电子化管理；在协同设计环境下，由于设计任务、 设计活动的复杂性，各设计活动参与者对设计任务的认识和理解的局限性，在产 品协同设计开发过程中必然存在冲突，在设计冲突消解过程中应该更多地强调和 发挥人的作用，因此本文将重点讨论面向协同设计过程的、基于知识集成的协商 工具对冲突消解的支持。 第六章在支持协同设计的知识管理研究基础上开发了知识管理软件系统 i c m s f c d 。本章重点讨论k m s f c d 系统的技术路线、体系结构、主要功能及其 应用实例。首先在k m s f c d 体系框架及其分层研究的基础上，根据知识管理对协 同设计任务级、过程级支持的功能需求，规划了支持协同设计的知识管理系统功 能模型、技术路线和软件体系结构，然后介绍了k m s f c d 系统主要功能模块及其 实现情况，最后结合国内某汽车零部件制造企业应用实例，对k m s f c d 系统面向 协同设计任务级、过程级的知识支持作了进一步阐述。 第七章对全文工作进行了总结，并对后续研究工作进行了展望。 关键词；协同设计，知识管理，元数据，知识的业务视图，知识的员工视图，知 识共享，过程管理 a b s t r a c t w i t ht h es u p p o r tf r o mt h ep r o j e c to f n a t i o n a l8 6 3h i 曲t e c hr & d p r o g r a m ( n o 2 0 0 3 a a 4 1 4 3 1 ：k n o w l e d g ee n g i n e e r i n ga n dk n o w l e d g em a n a g e m e n tt e c h n o l o g y f o re n t e r p r i s ek n o w l e d g ei n n o v a t i o na n dt h ep r o j e c to fz h e j i a n gp r o v g r e a ts e i e n c e & t e c h n o l o g y ：r e s e a r c ho np r o d u c td e s i g na n dp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s y s t e mf o rf a s tr e s p o n s ec u s t o m e rd e m a n d t h er e s e a r c ho nt h e o r i e s ，m e t h o d s ，k e y t e c h n o l o g i e s ，t o o l sa n ds y s t e mo fk n o w l e d g em a n a g e m e n tf o rc o l l a b o r a t i v ed e s i g n w a sd o n ec o m p r e h e n s i v e l ya n dd e e p l y t h er e s e a r c ha c h i e v e m e n t sw a t ep u ti n t o p r a c t i c ec o m b i n e d 、丽t he n t e r p r i s ei n f o r m a t i o n i z a t i o ne n g i n e e r i n gp r o j e c to fa n a u t o m o b i l ep a r t sm a n u f a c t u r i n g c h a p t e r1i st h eo v e r a l li n t r o d u c t i o n f i r s t l y , t h ed e v e l o p m e n tb a c k g r o u n da n d i m p o r t a n c eo fk n o w l e d g em a n a g e m e n ta n dc o l l a b o r a t i v ed e s i g nw g “f ei n t r o d u c e d t h e n , t h er e s e a r c he v o l v e m e n to fk n o w l e d g em a n a g e m e n ta n dc o l l a b o r a t i v ed e s i g n w a sr e v i e w e da n da n a l y z e & o nt h eb a s i so fs u m m a r i z i n gt h e i rs h o r t a g e s ，t h a t k n o w l e d g em a n a g e m e n ts h o u l db ei n t e g r a t e dw i t hc o n c r e t eb u s i n e s sp r o c e s sw a s p r o p o s e d , a n dk n o w l e d g em a n a g e m e n tr e q u i r e m e n t sf o rc o l l a b o r a t i v ed e s i g nw e r e a n a l y z e d f i n a l l y , t h eg o a la n dm a i nc o n t e n to fk m s f c dw a si n t r o d u c e d , a n d a r c h i t e c t u r eo f t h i sd i s s e r t a t i o nw a s g i v e n t h em a t c h i n go fk n o w l e d g em a n a g e m e n tm o d ea n db u s i n e s s p r o c e s s , c h a r a c t e r i s t i c sa n dr e l a t i o n so fk n o w l e d g em a n a g e m e n t t e c h n o l o g y - s o c i e t y m o d e ， r e s e a r c hc o n t e n ta n ds u p p o r t i n gt e c h n o l o g yw e r ei n t r o d u c e di nc h a p t e r2 b yt h e a n a l y s i s o fc u r r e n t k n o w l e d g em a n a g e m e n ts h o r t a g e ，i t s r e q u i r e m e n t sf o r c o l l a b o r a t i v ed e s i g n , a n dr e l a t i o n so fb o t h , t h eg o a lo fk n o w l e d g em a n a g e m e n tf o r c o l l a b o r a t i v ed e s i g nw a si n d i c a t e d t h ec o n c e p t i o na n dc o n t e n to ft a s kl e v e l ，p r o c e s s l e v e ls u p p o r to fk n o w l e d g em a n a g e m e n tf o rc o l l a b o r a t i v ed e s i g nw e r ep r o p o s e d i n t e g r a t e dk m s f c da r c h i t e c t u r eo fb o t hw a sb u i l t t h ec o m p o s i n g , r e l a t i o n sa n d m a i nc o n t e n to f t h ea r c h i t e c t u r ew e r ei n t r o d u c e dd e t a i l e d l y t h ef o l l o w i n gq u e s t i o n sw e r em a i n l yr e s e a r c h e di nc h a p t e r3 r e l a t i o na n d d i f f e r e n c eo fd a t a , i n f o r m a t i o na n dk n o w l e d g e ，k n o w l e d g ec o m p o s i n go fk n o w l e d g e m a n a g e m e n tf o rc o l l a b o r a t i v ed e s i g n ；k n o w l e d g ee x p r e s s i n gm e t h o d s w e r e c o m p a r e da n ds e l e c t e da c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n t so fk n o w l e d g em a n a g e m e n tf o r c o l l a b o r a t i v ed e s i g n ；t h er e q u i r e m e n t sf o rk n o w l e d g ei nc o l l a b o r a t i v ed e s i g n - 博士学位论文：支持协同设计的知识管理系统研究与开发 p r o c e s sa r em u l t i l a y e ra n dv a r i o u s 。m a n yo r g a n i z i n gm a n n e l f so fk n o w i e d g er e s o b l c e s w e r er e s e a r c h e df o ru r e q u i r e m e n t s ；o nt h eb a s i so fr a t i o n a le x p r e s s i n ga n d e f f e c t i v eo r g a n i z i n go fk n o w l e d g e , h o wt or e a l i z ed y n a m i cm a t c h i n ga n dd i s t r i b u t i n g o f k n o w l e d g er e s o u l c e $ w a sr e s e a r c h e d i nc h a p t e r4 ，k n o w l e d g em a n a g e m e n tf o rt a s kl e v e lo fc o l l a b o r a t i v ed e s i g n f o c u s e do nt h ec o o p e r a t i o no fd e s i g nt a s ka n dk n o w l e d g e t h es u p p o r to fk n o w l e d g e a p p l i c a t i o nf o rd e s i g n t a s kp o i n ta n dc o n c r e t ep r o b l e mp o i mw a sr e s e a r c h e d e m p h a t i c a l l y b o t ha s p e c t s ：p e r s o n n e lv o l u n t a r y a c q u i r i n ga n ds y s t e ma u t o m a t i c d e l i v e r i n gw e r ep r o p o s e dt os a t i s f yt h ep e r s o n n e lr e q u i r e m e n t so fe n t e r p r i s ee x i s t e d a n dn e w k n o w l e d g eo nt h ek n o w l e d g e - i n t e n s i v et a s kp o i n to fb u s i n e s sp r o c e s s t a s k l e v e ls u p p o r tf o rc o l l a b o r a t i v ed e s i g nn o to n l yc a r e se x p l i c i tk n o w l e d g em a n a g e m e n t , b u ta l s oc o n s i d e r sa d e q u a t e l yt h ee x c h a n g e ，i n s p i r i n g ，s h a r i n ga n df l o w a g eo ft a c i t k n o w l e d g e t a c i tk n o w l e d g em a n a g e m e n t f r a m ef o rc o l l a b o r a t i v e d e s i g nw a s p r o p o s e d t h es u p p o r to fk n o w l e d g em a n a g e m e n tf o rc o l l a b o r a t i v ed e s i g nw a st a k e ni n t o a e c o n n tf r o mt h ew h o l ec o l l a b o r a t i v ed e s i g np r o c e s si nc h a p t e r5 t h ef o l l o w i n gk e y p r o b l e m sw e r ed i s c u s s e da n dr e s e a r c h e d ：p r o d u c td e s i g np r o c e s si sc o m p l i c a t e d f l o wo fk n o w l e d g ea c c u m u l a t i o na n dd e p o s i t i o no fm a n yy e a r s ，a n dt h ep r o c e s s k n o w l e d g en e e d t ob em a n a g e d m a n yd e s i g n e r ss o l v ej o i n t l y p r o b l e m si n c o l l a b o r a t i v ed e s i g n b u td o w n d v e rd e s i g na c t i o no f t e na c c e p t sp a s s i v e l yu p r i v e r d e s i g no u t c o m e ，d e s i g ni n t e n t i o na n dd e c i s i o n m a k i n gg i s tc a n tb ec o m p r e h e n d e d m e r e l yf r o mp r o d u c td a t am o d e l e l e c t r i c a lm a n a g e m e n to fd e s i g nh i s t o r yk n o w l e d g e s h o u l db e i m p l e m e n t e dv i an e t w o r ka n di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y u n d e r c o l l a b o r a t i v ed e s i g nc i r c u m s t a n c e , f o rt h ec o m p l i c a t i o no fd e s i g nt a s ka n dd e s i g n a c t i o n , t h el i m i t a t i o no fe a c hd e s i g n e r sc o m p r e h e n s i o nf o rd e s i g nt a s k , c o n f l i c t sa r e i n e v i t a b l ei np r o d u c tc o l l a b o r a t i v ed e s i g n p r o c e s s p e o p l e s e f f e c ts h o u l db e e m p h a s i z e da n de x e r t e d f r r t h e ri nc o n f l i c t se l i m i n a t i o n p r o c e s s ，s ob a s e do n k n o w l e d g ei n t e g r a t i o nn e g o t i a t i o nt o o ls u p p o r t i n gc o n f l i c t se l i m i n a t i o nf o r c o l l a b o r a t i v ed e s i g nw a se m p h a s i z e d o nt h er e s e a r c hb a s i so fk n o w l e d g e m a n a g e m e n tf o rc o l l a b o r a t i v ed e s i g n ， k m s f c dw a sd e v e l o p e d d e v e l o p m e n t , r e a l i z a t i o n , m a i nf u n c t i o na n da p p l i c a t i o n c a s eo fk m s f c di st h ee m p h a s i so fc h a p t e r6 f i r s t l y , o nt h eb a s i so fk m s f c d a r c h i t e c t u r ef r a m ea n di t s l a y e r e dr e s e a r c h , a c c o r d i n gt ot h ef u n c t i o nr e q u i r e m e n t so f t a s kl e v e la n dp r o c e s sl e v e ls u p p o r to fk n o w l e d g em a n a g e m e n tf o rc o l l a b o r a t i v e d e s i g n , f u n c t i o nm o d e l ，t e c h n o l o g yr o u t ea n ds o i t w a r ea r c h i t e c t u r eo fk m s f c dw e r e - i v - p r o p o s e d t h e n , m a i nf u n c t i o nm o d e la n di t s r e a l i z a t i o nw e r ei n t r o d u c e d f i n a l l y , c o m b i n e d 、) l ，i t ha p p l i c a t i o ne a s eo fa l la u t o m o b i l ep a r tm a n u f a c t u r i n g , k n o w l e d g e s u p p o r to fk m s f c dt a s kl e v e la n dp r o c e s sl e v e lf o rc o l l a b o r a t i v ed e s i g nw 勰 i l l u s t r a t e df u r t h e r c h a p t e r7r e v i e w st h ea c h i e v e m e n t sa n di n n o v a t i o n so ft h i sd i s s e r t a t i o n , a n d g i v e sap r o s p e c tf o r f u t u r er e s e a r c hw o r k k e yw o r d s ：c o l l a b o r a t i v ed e s i g n , k n o w l e d g em a n a g e m e n t , m e t ad a t a , b u s i n e s s v i e wo fk n o w l e d g e ，p e r s o n n e lv i e wo fk n o w l e d g e ，k n o w l e d g es h a r e ，p r o c e s s m a n a g e m e n t v 一 学号! q 2 q 昼q 鳋 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加以标注和致谤f 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰_ l 弓过的研究 成果，也不包含为获得逝垄盘堂或其他教育机构的学位或证j 而使川过的材料。与我 同i ：作的同：占对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学僦论文作者签名： 皿砀 签字日期：一6 年f 月加日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解浙望盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权逝姿盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 级豇自、 签字日划：_ 叼6 年f 月如日 学位论文作者毕业后去向： 1 ：作单位： 通讯地址： 导师签名秘办逻 ， 签字日期：【) b 年f 月2 u 日 电话： 邮编： 第一章绪论 1 1 课题的背景及意义 第一章绪论 2 l 世纪是知识经济的时代，正如管理大师彼得杜拉克早在1 9 6 5 年预言的那 样，知识正在逐渐取代土地、劳动、资本与机器设备，成为最重要的生产要素。 同时计算机软硬件技术和网络技术飞速发展，这一切不仅对现代高科技企业有着 革命性的影响，同时也深刻影响着许多传统企业。制造业作为传统企业的代表和 国民经济的支柱，能否在新的时代环境下获得持续发展，对国民经济有着举足轻 重的作用。所以怎样利用先进的管理理念和信息技术改造传统制造业，已经成为 当今世界范围内的一个研究热点。随着市场全球化的逐渐形成，市场竞争日趋激 烈，我国制造企业的生存正面临着前所未有的严峻挑战。 例如，我国出口的d v d 一台大约4 0 美元左右，可是要交专利费2 1 美元：我 国生产的药品9 0 以上都是国外专利：我国生产的数控机床7 0 以上都是国外专 利；我国生产的汽车9 0 都是合资企业或者是国外品牌。为此我国政府最近提出 了自主创新的国家重大发展战略，并提出了以信息化带动工业化，以工业化促进 信息化，走新型工业化道路的发展思路。 制造业中的自主创新通常是围绕产品创新展开的，而产品创新涉及的设计活 动越来越复杂，需要多人参与的协同设计系统的支持。协同设计活动需要大量的 知识和知识交流，而知识形式多样，且分散在不同地方、不同人的头脑里，因此 制造业中的自主创新离不开知识管理以及知识管理系统的支持。另一方面，一些 具有广泛应用前景的管理理论、先进制造技术和设计方法不断涌现，它们为制造 企业进行自主刨新赢得市场竞争，从不同角度、不同方面提出了解决方案。 将协同设计和知识管理结合起来研究是本文研究的出发点。通过知识管理支 持协同设计，提高制造企业自主创新能力和产品市场竞争力是本文研究的目的。 作为敏捷制造、并行工程、网络化制造的基本支撑技术，网络化产品协同设 计已成为研究热点和前沿技术，显示出良好的发展前景。在激烈的市场竞争环境 下，企业不仅需要以最短的时间、最好的质量、最低的成本、最大的附加值将产 品投入市场，还必须满足不同用户的个性化需求，更重要的是提高产品创新设计 能力，以最快的速度开发出具有独占性技术的产品，这就使得现代产品设计的复 杂程度越来越高，设计过程涉及越来越多的人，越来越强调基于知识资源的协同 设计f 8 “随1 9 9 9 1 【棚, 2 0 0 4 1 【”2 0 0 5 1 。牛顿独自坐在地上，看到苹果落下来，可以 写出一个地球引力公式的时代已经过去了。 在产品的协同设计中，除了需要快速有效的协同设计机制和环境外，至关重 博士学位论文；支持协同设计的知识管理系统研究与开发 要的是获取设计涉及到的许多不同领域、不同学科的分布式知识资源【”a t , 2 0 0 2 l 。 这些知识资源不仅包括企业已有的显性知识，还包括必须通过交流协商才能获取 的存在于人们头脑中的隐性知识。在这个过程中，员工个体、企业组织的整体创 新和应变能力都得到了显著提高。 知识管理为企业实现显性知识和隐性知识共享提供了新途径，促进企业内知 识的交流、获取和存储，然后将它们分发到需要的地方去共享。知识管理的目标 是将最恰当的知识在最恰当的时间以恰当的知识形式传递给最恰当的人( “最恰 当的知识”要求提供的知识具有针对性、“最恰当的时间”要求与业务活动集成 和同步、“恰当的知识形式”要求提供的知识类型便于使用方理解和利用、“恰当 的人”则要求知识供应要有明确的接受方) ，帮助用户获得完善的知识支持，以 便做出正确决策，进而取得最佳行动效果。 知识管理目前已成为国内外重要研究课题之一，出现了大量与知识管理相关 的专著、杂志、文章、国际会议以及知识管理网站等，知识管理在当今企业的运 营中发挥着越来越大的作用 1 3 “删“”“1 9 9 9 1 【8 姗h j2 0 0 0 ! 【用椭2 0 0 2 1 。 因此知识管理和信息技术的结合，对传统制造业向知识型制造业转变来说显 得尤其重要。据最近的“世界制造业动态”报道，美国尖端制造技术联合会在4 4 家企业和研究机构的协助下，发表了题为“业界的见解：充满创新和革命要素的 尖端制造技术”的报告。报告指出，为了保持美国制造业的国际竞争力，必须倾 注全力使7 项战略性制造技术飞跃发展，其中第7 项就是“设计与知识管理技术”。 从现代产品设计的特点来看，基于网络的各种先进制造技术迅速发展，设计 过程的复杂性越来越高，设计活动越来越突出地体现了知识密集性和协作密集性 的特点口c v m 舢】 p 。o y e t , 2 0 0 0 l l “吨2 0 0 1 i ，如何有效协同这一复杂活动中的资源、行为 和过程，受到了越来越广泛的关注。计算机支持的协同工作( c s c w ) 、知识管 理等理论和技术的快速发展，为协同设计的研究与应用提供了有力的理论和技术 支持。本文以协同设计的过程管理为基础，以支持网络化协同设计知识的集成处 理、过程管理、交流共享和重复利用为目标，研究和开发了支持协同设计的知识 管理系统( k n o w l e d g em a n a g e m e n ts y s t e mf o rc o l l a b o r a t i v ed e s i g n ，k m s f c d ) 。 1 2 国内外研究现状及需求 1 2 1 知识管理的国内外研究现状 自从有了人类，就有了知识，也就有了知识管理。知识管理作为一项活动早 已存在，在企业中也一直没有间断，家族企业的商业智慧世代相传，工艺大师们 呕心沥血授艺于徒，工人们在一起交流心得和技艺亦由来已久。由于知识的抽象 特征，知识作为一种重要资源，并实施科学的管理使之增值却是2 0 世纪中后期才 第一章绪论 被提升到科学理论研究高度的。到9 0 年代，全球企业领导们才开始探讨知识管理 的问题。在最近一项面向全球5 0 0 强c e o 的调查显示，c e 0 们认为影响到企业未来 趋势的因素中，第一是全球化，第二就是知识管理。 经济全球化促使企业的技术创新和产品设计环境朝着全球化、分散化、协同 化方向发展；知识正在成为企业财富的主要源泉，正在成为企业的主要生产要素。 产品设计是企业最主要的知识密集型活动之一，企业需要把知识融入到产品设计 过程中，将知识转化为技术创新的成果。 知识的急剧增长和通信便利使得知识容易获取，同时，知识冗余和知识垃圾 也随之而来，出现知识爆炸的现象呻嫱劬o o o l ，而人们有效获得和使用知识的工 具和能力却显得不足；计算机和通信产品性能日新月异，信息技术迅速发展，计 算机网络为人们提供协同工作和相互学习的廉价工具。从2 0 世纪9 0 年代以来，随 着以高科技为特征，以知识资源的生产、占有、配置和消费为主导的知识经济时 代的到来，世界各地的企业界和学术界掀起了一股知识管理研究的浪潮。 知识管理的概念本身具有巨大的外延和发展性，所有单一的定义方式都很难 全面包容其含义，因此国内外学者在对这一问题进行研究时，所选择的视角和所 遵循的逻辑也都各不相刚聃“2 0 0 3 1 【左羹2 0 0 0 ，如巴斯 l l k s 9 9 7 1 、奎达斯等、维格 l 莨w i s g h 辨7 l 、艾莉【期一9 9 8 1 、法拉普罗、乌家培、阿克比 a b e c k e r , 2 0 0 0 等学者，以及 m i c r o s o f t 、l o t u s 等著名公司都对知识管理进行过定义和研究。也正因如此，才 使这些理论在整体上构成了对知识管理概念的全面描述，使人们得以从更广泛的 意义下更透彻地把握知识管理。目前被普遍接受的定义是【左羹。2 0 0 0 l ：知识管理是 对企业中集体的知识和技能的捕获，然后将它们发送到需要的地方去，帮助企业 实现最大产出，目标是将最恰当的知识在最恰当的时间传递给最恰当的人，帮助 他们做出决策。 知识管理研究涉及多个学科领域，除信息技术以外，还涉及管理科学、组织 文化、人力资源、社会科学、经济学和决策科学等领域。信息技术和计算机科学 是知识管理得以实现的重要技术基础，相关技术包括人工智能、知识工程、信息 检索、数据挖掘、工作流、协同技术、统计分析、智能代理和互联网等 i c 4 a “2 0 0 2 1 【n 删2 0 0 2 蝉2 2 0 0 3 1i n & 2 0 0 4 1 。有关预域的国内外众多学者和组织对知识管理进行了 大量的研究和实践。美国在知识管理领域一直领先，福特汽车公司早在1 9 9 6 年就 开始尝试实施知识管理，它的b p r ( b e s tp r a c t i c e sr e p r o d u c e ) 系统将能够提 高公司竞争力的知识称为“最佳经验( b p ) ”，b p r 系统通过网络使其他生产线员 工共享b p ，降低成本，效益显著。又如建筑企业柏克德公司建立起一套基础知识管 理设施，用以促进复合型知识的迅速普及。德国西门子的知识管理实践，通过对 知识的有效管理，来提升企业在各个业务领域的业务价值，使公司在产品上市时 间、战略应变能力、成本、客户关系等各个方面有显著的改善。知识管理在我国 博士学位论文：支持协同设计的知识管理系统研究与开发 高新技术企业、咨询机构中也有许多实践案例，如联想集团、深圳华为、中远集 团、金山公司、科利华、亚信和清华紫光等。联想集团在实施e r p 、引入诸如人 力资源管理、客户关系管理等应用之后，于2 0 0 3 年底正式启动知识管理项目。联 想集团副总裁张后启是联想的首席知识官( c k 0 ) ，他认为，在联想内部，已经有 了很多成功的经验，比如在p c 、主板等一系列产品线上的成功，这些经验完全可 以复制到其它市场，如手机市场。联想若想冲击全球5 0 0 强，就必须实施知识管 理。 知识管理研究包括宏观和微观研究两个方面。宏观研究主要包括：知识管理 的必要性、知识管理的定义、知识管理与信息管理的关系等。微观方面主要包括： 知识管理的主体、技术、体系、模式和知识管理系统等。国内外学者对知识管理 的研究可以概括为三个学涮左羹。2 0 0 0 1 ：技术学派，知识管理就是对信息的管理； 行为学派，知识管理就是对人的管理； 综合学派，知识管理不但要对信息和 人进行管理，还要将信息和人连接起来进行管理，要将信息处理能力和人的创新 能力相互结合，增强组织对环境的适应能力。由于综合学派能用系统、全面的观 点研究和实施知识管理，所以被业界普遍接受。 随着知识管理研究的深入，知识管理系统方面的研究引起了国内外学者的重 视。通常将实现综合性的知识管理功能的计算机应用系统称为知识管理系统 ( k n o w l e d g em a n a g e m e n ts y s t e m ，k m s ) 。知识管理系统是实施知识管理的平台， 主要提供对知识的收集获取、组织、包装、浏览、检索和发布等功能，是融管 理方法、知识处理、智能处理乃至辅助决策和组织业务运营于一体的综合系统。 利用先进的知识管理系统可以提升企业的知识管理水平，使得企业的产品和服务 拥有自己的特色，提高企业竞争能力。 目前，国内外学者侧重于讨论知识管理的定义、目标和内容、策略与原则以 及支持知识管理的信息技术，而对于企业知识管理的具体方法与手段系统研究不 足，还不能为企业提供一套操作性强的知识管理方案 l e m r , 矾_ 0 0 0 1 脚2 0 0 0 s h a w , 2 0 0 3 1 。 通过上述对国内外知识管理研究现状的总结分析，可以得出如下一些结论： ( 1 ) 企业有效地实现知识管理具有较高难度。因为知识大多存在于员工的头脑 中，缺乏有效方法将这些隐性知识显性化和社会化。因此，导致企业大量 宝贵的隐性知识流失，而隐性知识在某种程度上是创新的关键，知识管理 系统在构建中更应兼顾于对隐性知识的管理，避免知识随着时间的推移变 成“核心刚度”。 ( 2 ) 知识的价值体现在应用上。实践表明，独立于组织业务过程的知识管理 往往被使用者视为额外的工作负担，不易取得好的效果，因而，应将知识 管理与企业具体业务过程相集成，才能使知识管理成为企业日常运行的有 第一章绪论 机部分，充分体现知识的价值。 ( 3 )目前的知识管理研究缺乏对知识活动流程的认识和管理，而知识活动流程 管理对于协调和管理复杂的知识活动却显得相当重要，因此需要规范知识 活动流程，建立可操作的管理流程和衡量标准。 协同设计的国内外研究现状 1 9 8 4 年美国m r r 的k e ng i 卿d e c 的p a t t ic a s h m a r l 组织了一个日后产生深远 影响的研究小组，来自不同领域与学科的二十几位专家共同探讨工作环境中信息 技术的角色，研究如何发挥技术在协同工作中的作用问题，并创造了 “c s c w ( c o m p u t e rs u p p o r tc o o p e r a t i v ew o r k ) ”这个术语i o 曲9 9 4 1 。c s c w 是指 地域分散的一个群体借助计算机及其网络技术，共同协调和协作来完成一项任 务。经过2 0 多年的研究发展，c s c w 在军事、医疗、教育、商业、金融，尤其 是生产制造领域得到了广泛的应用。近些年，各国纷纷制订了基于网络的先进制 造技术发展战略，旨在建立共享、集成、协作的产品开发模式，迸一步缩短产品 开发周期，提高产品质量，从而在激烈的市场竞争中获胜。协同设计作为企业赢 得竞争的有力手段，是c s c w 应用的一个重要研究领域和应用方向嗡鼬一_ 1 9 9 3 1 刚 1 9 9 7 1i w e e s 2 0 0 0 1 ，成为实施先进制造的重要支持技术。协同设计技术将计算机 技术、多媒体技术和网络通信技术等与先进制造技术相结合，通过一定的信息交 换和互相协同机制，支持时间上离散、空间上分离、工作上相互依赖的虚拟组织 成员协同工作、交互协商、分工合作，分别以不同的设计任务去共同完成同一设 计目标。 国内外不少学者围绕协同设计中的异地协同工具、协同设计行为和设计过 程、协商机制、设计任务的规划和分解、冲突及其解决方案、统一产品数据模型 等诸多问题进行了研究和探讨，并研制开发了许多面向应用的系统。国外在协同 设计系统研究和实践中处于领先地位的是欧美等国，如德国f m u n h o f e r 图形研究 所开发的分布式c a d 系统，该系统利用了c s c w 思想，在一定程度上支持多个合 作者的协同设计。美国伯克利加州大学的集成制造实验室开展了一个名为 c y b e r c u t 的研究项目，建立了世界上第一个基于w e b 的设计和制造系统i 脓“2 0 0 3 1 。 美国u g s 公司的e - v i s 系统实现了基于因特网的多平台可视化协同设计环境。 c o c o u “锄1 9 9 9 1 是一个开放分布式环境，支持异地的设计人员合作协商共同完成 同一产品的设计制造。国内对协同设计技术的研究起步不久，从1 9 9 7 年开始进行 c s c w 的跟踪研究，主要内容包括c s c w 的研究背景、基本概念、系统结构、关 键技术及典型应用。如清华大学开发了基于c o r b a 的面向对象技术的计算机支 持的协同设计系统，实现跨异构平台产品设计的整体优化、冲突协调和协同决策 舯昏2 0 0 。四川大学建立了一种基多a g e n t 技术的计算机支持协同设计模型， 博士学位论文；支持协同设计的知识管理系统研究与开发 通过a g e n t 之间信息交换，以达到协n i 作的目的f 黻| 2 0 0 2 1 。北京清软英泰信息技 术有限公司、北京北航海尔软件有限公司等八家单位利用原有的二维、三维c a d 系统产品，开发支持协同的设计系统，并与p d m p l m 系统进行了集成。 p d m ( p r o d u c td a t am a n a g e m e n t , 产品数据管理) 是辅助工程师管理产品数据 和产品开发过程的工具，它把设计过程看成是通过电子仓库管理文档( 文档、图 纸和分析结果) 的过程，使得正确的数据能在正确的时间传输给正确的人，包括产 品结构、过程