机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (15): 65-85.doi: 10.3901/JME.260258
• 特邀专栏:大模型时代的智能设计与制造 • 上一篇
杨波1, 杜卡泽1, 王时龙1, 王四宝1, 刘惠2, 郏维强3
YANG Bo1, DU Kaze1, WANG Shilong1, WANG Sibao1, LIU Hui2, JIA Weiqiang3
摘要: 产品设计作为将创新理念转化为具备功能性、可行性及市场适应性的关键过程,处于产品全周期的核心地位。然而,传统以人工经验为主导的产品设计范式已难以应对当前知识爆炸与需求快速变更的挑战,亟需向高效、智能且知识驱动的全流程设计体系转型。多模态知识图谱与大模型作为新一代人工智能核心技术,在非结构化知识建模、跨模态语义解析等方面具有显著优势。为此,提出多模态知识图谱与大模型混合驱动的智能概念设计框架,旨在构建从语义建模、融合到设计方案生成的全流程闭环支持。具体而言,该框架首先采用基于LLM的三级协同建模机制,对设计文本进行深度语义解析与建模;引入视觉语言模型与多视角策略,实现对公式与图形等模态数据的语义建模,构建统一多模态语义空间。其次,在知识融合阶段,通过基于LLM的跨模态实体对齐方法,实现多模态设计知识图谱构建。最后,在设计方案生成阶段,结合知识图谱增强的大语言模型,生成概念设计方案,并利用设计语义引导进行图形快速原型开发,形成全流程设计闭环。以某汽车车身结构设计为应用场景,构建多模态知识驱动的智能概念设计方案生成及应用系统。实验表明,该框架有效提升了设计效率,为产品设计的智能化发展提供了支撑。
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