競爭激烈的市場化要求下，自行車的設計出現(xiàn)了以下兩個特點：速度快、造型美觀適用。在當代制造工藝已比較成熟的情況下，自行車的造型設計變得相當重要。知識工程（Knowledge Based Engineering，KBE）具有多種知識表示和推理決策的能力，將其運用于快速處理自行車車架的工藝結構設計、造型設計過程及決策過程，可有效處理復雜的工藝知識和各種圖形知識，達到快速設計的目的。

一、KBE技術的內涵和關鍵技術

KBE的基本思想是在工程設計中重復利用已有的知識和經(jīng)驗。這些知識和經(jīng)驗以各種形式存在，如設計手冊、工程公式、經(jīng)驗數(shù)據(jù)表格和專家設計經(jīng)驗等。KBE系統(tǒng)是一個知識處理系統(tǒng)，知識表示、知識利用和知識獲取是KBE系統(tǒng)的三個關鍵技術。知識表示即怎樣系統(tǒng)地陳述問題并使它們易于求解；知識利用中最主要的是搜索技術，怎樣聰明地控制解的查找，使其不至于使用太多的時間和花費過多的計算機存儲空間；知識的獲取和編碼則是KBE系統(tǒng)最重要的方面之一。

二、自行車設計概況

1.國內外自行車設計概況

有前人用AutoCAD二次開發(fā)技術在自行車車架設計上做過研究，但是成果并不明顯。其中一種實現(xiàn)方式是：用AutoCAD內部嵌入的一種程序設計語言AutoLisp來完成常用的科學計算和數(shù)據(jù)分析，同時又能調用幾乎全部的繪圖命令。使用該程序能自動完成車架簡圖的繪制，然后自動提取關鍵參數(shù)進行分析判別并反饋出最后結果，以實現(xiàn)優(yōu)化設計的目的。

還有人在自行車CAD技術上做過參數(shù)化設計方面的研究。建立參數(shù)化設計系統(tǒng)的關鍵是建立一套描述參數(shù)和尺寸之間關系的約束方程，然后根據(jù)一組尺寸參數(shù)求解出新的設計參數(shù)。采用這種方法進行設計，僅需輸入必要的參數(shù)，計算機就可自動生產(chǎn)出所需部件的圖樣。這種方案只適用于結構變化不大或按一定規(guī)律變化部件的設計與繪圖。結合自行車設計的特點，這種方法有一定的可取之處。但對于造型設計復雜、變化多樣的情況，則是不能滿足實際設計要求的。

采用三維軟件進行設計可達到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低設計成本的效果，還能使二維平面設計軟件不容易表達的曲線和曲面在三維設計上變得容易實現(xiàn)，且效果直觀，有利于設計人員和客戶之間的直接溝通。

2 .自行車基本結構及工廠設計流程

自行車由九大部分組成，如圖1所示。其中最主要的部分是車體。車體由車架、前叉、車頭組件、中軸組件、鞍管組件和貼花等組成。

圖1 自行車組件圖