[发明专利]一种模块化产品配置设计方法

权利要求书

1.一种模块化产品配置设计方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：建立基于多色图理论的模块化产品结构配置模型，即PG＝(F(G),M,C,F(M),F(C))，其成分如下：

F(G)＝(F_g1,F_g2,…,F_gm)表示模块化产品模型树的整体属性；

表示产品和模块实例的集合，其中M₀表示产品，表示模块i的第j个模块实例，同一模块的不同模块实例具有相似的属性；

表示产品与模块实例或不同模块的模块实例间的连接配合关系集合，表示模块i的第m个模块实例和模块j的第n个模块实例间的连接关系；

F(M)＝(F₁,F₂,…,F_n)表示模块的不同属性，F_n根据不同的实际应用表示不同的含义；

F(C)＝(F_c1,F_c2,…,F_ck)表示产品与模块或模块间连接关系的不同属性，F_ck根据不同的实际应用表示不同的含义；

而在基于模块化的产品族结构中存在以下四种约束关系：

1)模块之间的约束关系它是全局的，不能出现在可配置模块的内部，而是存在于配置模型之中，这类约束一般包括两类，一类是选择信息，由可选Optional和必选Required组成，一类是约束信息，由依赖Dependece，冲突Conflict，互换Alternate和替换Substitute等组成；

2)某一模块和另一模块内部属性之间的约束关系

3)不同模块属性之间的约束关系

4)同一模块内部属性之间的约束关系

针对模块化产品族结构配置模型和以上几种约束关系，利用多色集合理论采用矩阵的形式记录各属性集合和约束关系集合，其中M×F(m)表示模块节点属性，M×M表示连接边集合，C×F(c)表示边的结构属性；对于约束关系的选择信息用M×M和C×F(c)联合表示，其中矩阵M×M的元素M_ij＝1表示M_j为M_i的子节点，矩阵C×F(c)的元素C_ij(k)＝1表示边C_i(j)的属性为F_ck；对于约束关系的约束信息用R＝(R₁,R₂,…,R_k)表示，其中R_k是一个三元组R_k＝(M_i(j),M_m(n),Rel)，其中M_i(j)表示M_i模块下的M_j模块子件，Rel＝{Dependece,Conflict,Alternate,Substitute}表示四种关系类型，该表示方法优化配置的搜索过程，减少组合爆炸；对于约束关系用矩阵F(M_i)×M_j来表示，其元素FM_ij＝1表示M_i的属性取F_i时对应的子节点为M_j；对于约束关系用矩阵F(M_i)×F(M_j)表示，其元素FM_ij＝1表示当M_i的属性取F_i时，M_j的属性取F_j；对于约束关系用自相关矩阵F(M_i)×F(M_i)表示模块内部属性F_i与F_j的关系；产品中的每个约束都存在唯一的矩阵与之对应；

步骤2：由客户根据自己的需求确定一组功能，将客户所选择的功能转换成为对应模块节点的配置属性值；

步骤3：创建初始为空的循环队列和临时BOM表，从M×F(m)矩阵中找出根节点，并将该节点送入循环队列；

步骤4：取节点M_i，判断是否为模块项，是否有可选子项，并判断是否为必选配置模块；

步骤5：对选择好的配置模块进行有效性验证，主要是版本有效性和时间有效性的验证；

步骤6：配置模块集合件遍历完成后构成了初级模块化产品配置模型树；

步骤7：针对初级模块化产品配置模型树，遍历所有集合件和子集合件的模块实例；

步骤8：判断模块实例是否满足约束信息关系矩阵M_i(j)×M_m(n)，是否满足约束关系矩阵F(M_i)×M_j和F(M_i)×F(M_j)；

步骤9：遍历完成后，得到符合要求的模块实例配置集，并计入BOM。