3.2.1　性能知识符号表示

性能驱动复杂产品设计是对设计对象根据性能知识进行信息处理的过程，产品设计对象包含需求、结构、约束等多种信息，从初始的产品性能需求到最终的设计求解，产品设计相关性能知识信息的层次、粒度、内容、约束和联系是不断发展变化的，如何有效地描述和处理产品设计相关性能知识及其信息是产品性能知识建模的基本问题。针对性能驱动复杂产品设计的相关性能知识及其信息的特点，我们采用性能知识单元符号进行形象化的性能知识符号表示，支持产品的性能知识符号建模。

性能知识的符号表示是性能驱动产品设计对象的逻辑标识和相关信息载体。从形象化的符号表示上看，产品设计性能知识的符号表示是与设计知识的形式化语义描述相对应的。从性能知识符号的内容上看，产品设计对象符号承载了相关设计对象的属性信息，由它也可以清晰地分辨出性能知识的作用和分类。

在“作用－反馈”体系下，性能知识可以分为结构性能知识和行为性能知识两类。

结构性能知识在“作用－反馈”体系中一个或多个相关因素的作用下，接受反馈的是产品或组成产品的部件本身，这一类广义性能知识可以用类似图3.1的符号形式进行形象的表示和说明。

行为性能知识是在“作用－反馈”体系中一个或多个相关因素的作用下，接受其所做出反馈的是与产品或组成产品部件相关的除自身外的其他因素，这一类广义性能知识可以用类似图3.2的符号形式进行形象的表示和说明。

以大型注塑装备注射部件A型螺杆为例，影响A型螺杆设计的主要性能知识有长径比性能（ B ）、转速性能（ n ）、材料性能（ M ）、直线度性能（dm）、间隙性能（ x ）等，可以用如图3.3所示的符号进行A型螺杆性能知识的表示。

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。

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。

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。