[发明专利]一种模块化产品配置设计方法

说明书

本发明涉及一种模块化产品配置设计方法，首先建立基于多色图理论的模块化产品结构配置模型，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，根据客户需求确定一组功能，从以上矩阵中推算出一组符合客户需求的模块实例配置集。

技术领域

本发明涉及产品数据管理应用技术领域，具体为一种基于变型多色图的模块化产品配置方法。

背景技术

由于市场竞争环境的复杂化，制造企业面临着全球化的竞争压力，其产品的创新性与个性化成为制造企业争夺市场的主要手段。在客户多元化需求的推动下，快速响应市场的能力和个性化的产品与服务逐渐成为制造企业发展壮大的关键因素。大规模定制(Mass Customization，MC)为制造企业提供了一条满足这些需求的有效途径。基于模块化设计的产品配置技术成为MC成功实施的关键。应用模块化产品配置设计策略响应市场和客户需求，能够极大地提升企业快速响应市场的竞争力，提高产品设计的个性化程度和增强产品的可靠性。

模块化产品配置设计以模块化设计思想为基础，建立产品族的模块化结构，优选出产品族中若干具有特定功能及结构的模块(模块组合)，组合成符合客户定制的多样化产品，不但可以提高产品或模块变型设计的可能性，快速满足客户对产品的基本需求，还能促进解决模块化产品族的产品品种、规格、与设计制造周期、成本之间的矛盾。

模块化产品配置设计流程一般可概括为：首先针对客户的个性化需求进行系统性功能分析和结构分析，建立客户的技术需求到模块化产品族中模块实例之间的映射关系，然后按照相关数学计算模型在模块实例库中检索模块，并根据检索结果构造模块配置集，最后以配置集为依据，确定并输出最优的模块化产品配置方案。如图1所示。

模块化产品配置设计是基于模块实例的产品配置设计，如图2所示，模块化产品结构模型包含5个模块(M₁～M₅)，每个模块分别包含实现相同功能、相似属性、相似结构、相同外部接口和不同属性值的模块实例，例如M₁，包含的模块实例为基于客户定制需求的不同进行模块实例的优选和组合，可以配置出满足客户个性化需求的多元化产品(P₁～P₃)。

目前，针对模块化的产品配置设计，大多基于一种语义的形式，或者简单的if-then的逻辑描述，当出现大量模块和模块实例时，这种产品配置设计的方法往往效率不高，求解缓慢。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的是为了解决上述的模块配置组合存在的不足，提出一种基于变型多色图的模块化产品配置设计方法。

技术方案

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；