[发明专利]一种模块化产品配置设计方法

摘要

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。

主权项

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)＝(Fg1,Fg2,…,Fgm)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,…,Fn)表示模块的不同属性，Fn根据不同的实际应用表示不同的含义；F(C)＝(Fc1,Fc2,…,Fck)表示产品与模块或模块间连接关系的不同属性，Fck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Mi，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Mi(j)×Mm(n)，是否满足约束关系矩阵F(Mi)×Mj和F(Mi)×F(Mj)；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。