[发明专利]基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置及其方法

摘要

一种基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置及其方法，利用三维立体BOM结构，进行设计与工艺变更信息存储，以及在制造执行端工程变更信息的提取，实现工程变更从产生到执行阶段，变更信息的传递。有效地避免了现有技术中的工程变更信息滞后现象普遍存在给制造过程带来的频繁扰动影响了制造执行系统的生产效率与系统稳定性、多以便于产品版本管理或以便于工程BOM与制造BOM映射转换为目标而不利于工程变更信息的传递的缺陷。

主权项

一种基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置，其特征在于包括用于设计的变更信息传递的前台终端、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端，用于设计的变更信息传递的前台终端、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端通过网络同后台服务器相连接，用于设计的变更信息传递的前台终端、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端内部分别设置有用于设计的变更信息传递模块、用于制造加工工艺流程的变更信息传递模块和用于制造流程的传递信息模块，所述的后台服务器内设置有基于立体BOM结构的工程变更信息传递的后台处理模块和用于存储传递来的基于立体BOM结构的工程变更信息的数据库；所述的用于设计的变更信息传递的前台终端、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端均为PC机或PDA；所述的用于存储传递来的基于立体BOM结构的工程变更信息的数据库中存储有产品所有版本的物料信息，所述的产品所有版本的物料信息包括物料号、用于物料的BOM结构属性、物料的数量、物料之间的父子关系以及版本信息，所述的版本信息以用于设计的版本的向量的结构来存储，用于设计的版本的向量是以0字符和1字符组成的字符串序列，所述的用于物料的BOM结构属性包括用于产品设计的EBOM结构属性和用于产品制造的MBOM结构属性，用于物料的BOM结构属性中节点构造为子物料号、父物料号、相对数量以及用于设计的版本的向量，所述的子物料号和父物料号在XY平面坐标系下的二维体系中形成树状父子结构，而在XYZ立体坐标系下的三维体系中用来表征物料有效性信息的Z方向维度中，以用于版本的向量的结构中的每一位来按位表示物料在产品的对应版本中是否有效，0字符表示失效，1字符表示有效；用于产品制造的MBOM结构属性包括子节点号、父节点号、相对数量、用于设计的版本向量以及用于制造的版本向量，所述的子节点号和父节点号在XY平面坐标系下的二维体系中形成树状父子结构，而在XYZ立体坐标系下的三维体系中用来表征物料有效性信息的Z方向维度中，以用于设计的版本的向量的结构和用于制造的版本向量的结构中的每一位来按位表示物料在产品的对应版本中是否有效，0字符表示失效，1字符表示有效，所述的用于制造的版本向量也是以0字符和1字符组成的字符串序列；所述的基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置的方法步骤如下：步骤1：如果设计中出现了变更信息，首先用于设计的变更信息传递的前台终端启动用于设计的变更信息传递模块通过网络向后台服务器发送请求产品新版本的物料信息变更的指令，当后台服务器接收到请求产品新版本的物料信息变更的指令后，发送响应产品新版本的物料信息变更的指令到用于设计的变更信息传递的前台终端；步骤2：所述的用于设计的变更信息传递的前台终端接收到响应产品新版本的物料信息变更的指令后，然后用于设计的变更信息传递模块把针对用于设计变更下的包括物料号、用于物料的BOM结构属性、物料的数量、物料之间的父子关系以及版本信息的产品新版本的物料信息发送到后台服务器，后台服务器接收到针对用于设计变更下的包括物料号、用于物料的BOM结构属性、物料的数量、物料之间的父子关系以及版本信息的产品新版本的物料信息后，启动基于立体BOM结构的工程变更信息传递的后台处理模块把针对用于设计变更下的包括物料号、用于物料的BOM结构属性、物料的数量、物料之间的父子关系以及版本信息的产品新版本的物料信息存储到的用于存储传递来的基于立体BOM结构的工程变更信息的数据库中，所述的把针对用于设计变更下的包括物料号、用于物料的BOM结构属性、物料的数量、物料之间的父子关系以及版本信息的产品新版本的物料信息存储到的用于存储传递来的基于立体BOM结构的工程变更信息的数据库中的方法如下，这样就能将设计变更通过物料有效性向量的变换，存储进EBOM数据库基表：(1)根据设计变更中的有增物料、物料失效或者物料设计改版类型，进行设计变更信息预处理，作为设计变更信息的输入，所述的设计变更信息预处理过程为依据设计新增物料，生成如公式(1)所示的新增零部件有效性向量r，其中ri是r中的第i个元素，j为新增零部件数量：r＝{ri|ri＝1,i＝1,2,…j}    (1)以及依据零件替换、设计改版或者删减这样的方式，生成如公式(2)所示的有效性变更向量r'，r′i是r'中元素，m为当前BOM结构中零件数：(2)确定当前版本号i，增加一位为更改后最新版本i+1；(3)新增物料处理，在原EBOM的数据库基表中插入新纪录，其版本向量前i位为0，第i+1位为1；(4)提取该产品EBOM结构中所有物料，排序后取每个物料的节点信息中，作为第三维信息的版本向量，构建产品P的版本的有效性矩阵R；(5)设计变更信息存储变换算法，设计变更信息存储变更算法的方法为通过公式(3)‑公式(6)，计算设计更改后的新版本产品P的有效性矩阵R+，具体过程为，首先提取EBOM中的所有零部件的有效性向量，构成每个产品P的版本的有效性矩阵R，即变更前版本有效性矩阵，并将r作为向量矩阵，求两矩阵直和，如公式(3)所示，求出新增零件后的EBOM物料清单的有效性矩阵R’，根据公式(4)对做R’矩阵初等变换，得到矩阵初等变换后的矩阵R”，然后根据有效性变更向量r'，如公式(5)所示构造矩阵R”’，通过公式(6)计算出设计变更后所有物料的有效性向量构成的矩阵R+，可标记为R'＝(r′ij)m×n   (3)R″m×n＝(r″ij)m×n＝{r″ij|r″ij＝r′ij,i＝1,2,…,m,j＝1,2,n‑1，r″ij＝r′i,j‑1+r′ij,i＝1,2,…,m,j＝n} (4)R″′＝[0 r']m×n    (5)R+＝R″+R″′        (6)其中rij'为矩阵R’中的矩阵元素，n为自然数；(6)将R+中每一行所对应每一物料的有效性向量值，在数据库对应纪录中进行修改操作，修改其物料的有效性向量的值；步骤3：如果制造加工工艺中出现了变更信息，首先用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端启动用于制造加工工艺流程的变更信息传递模块通过网络向后台服务器发送请求产品新版本的物料信息变更的指令，当后台服务器接收到请求产品新版本的物料信息变更的指令后，发送响应产品新版本的物料信息变更的指令到用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端；步骤4：所述的用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端接收到响应产品新版本的物料信息变更的指令后，然后用于制造加工工艺流程的变更信息传递模块把针对制造加工工艺流程下的包括物料号、用于物料的BOM结构属性、物料的数量、物料之间的父子关系以及版本信息的产品新版本的物料信息发送到后台服务器，后台服务器接收到针对制造加工工艺流程下的包括物料号、用于物料的BOM结构属性、物料的数量、物料之间的父子关系以及版本信息的产品新版本的物料信息后，启动基于立体BOM结构的工程变更信息传递的后台处理模块把针对制造加工工艺流程下的包括物料号、用于物料的BOM结构属性、物料的数量、物料之间的父子关系以及版本信息的产品新版本的物料信息存储到的用于存储传递来的基于立体BOM结构的工程变更信息的数据库中，所述的把针对制造加工工艺流程下的包括物料号、用于物料的BOM结构属性、物料的数量、物料之间的父子关系以及版本信息的产品新版本的物料信息存储到的用于存储传递来的基于立体BOM结构的工程变更信息的数据库中的方法为分装配工艺与零件工艺的更改两类，通过MBOM的版本向量变换，将装配工艺更改信息存储，而零件工艺或不影响装配结构的装配工艺的变更，则在MBOM结构中表现为工艺文档出现更新，可依据MBOM节点结构中“工艺版号”，有新版本更新时，修改工艺版本号即可保存零件工艺更改信息；步骤5：如果需要获取指定版本的BOM清单时，接收用于制造流程的传递信息的前台终端对后台服务器发送请求获取指定版本的BOM清单指令，后台服务器接收到请求获取指定版本的BOM清单指令后，启动基于立体BOM结构的工程变更信息传递的后台处理模块，采用基于立体结构的剖面视图投影算法，所述的基于立体结构的剖面视图投影算法具体如下：(1)设定产品BOM版本有效性矩阵P，P＝[pij]n×m,pij∈{1，0}，产品有有m个版本，共包含n个物料，1表示“有效”，0表示“无效”，pij标识物料bi是否存在于产品的第j个版本中；设定产品所有版本包含的总物料向量β，β＝[b1，b2，…bn]，bi为产品BOM节点结构中的某物料；设定产品版本向量ek，ek为第k个位置为1的m维基本向量；产品最大化物料清单BOMΣ；设定产品k版本的物料清单为BOMk；(2)依据产品号，从用于存储传递来的基于立体BOM结构的工程变更信息的数据库中提取产品所有版本的物料信息，排序后生成总物料向量β；(3)提取β中所有物料的节点信息，依据节点存储结构中的版本向量值，构造产品BOM版本的有效性矩阵P；(4)根据公式(7)计算所有批次的物料清单BOM∑：BOM∑＝β·In·P  (7)其中In为单位矩阵，依据BOM∑，就通过公式(8)计算出指定批次的物料清单BOMk：BOMk＝BOM∑·ek＝β·In·P·ek   (8)由此，通过版本向量在剖面上的投影，提取获取指定版本的BOM清单并发送到接收用于制造流程的传递信息的前台终端；步骤6：如果需要获取指定版本的变更信息时，当用于存储传递来的基于立体BOM结构的工程变更信息的数据库侦测到变化时，获得变更零件集合{pei}，所述的变更零件集合{pei}即为产品新版本中变更了的物料信息，具体如下：(1)计算提取产品所有版本的物料清单，获得产品所有版本的最大化物料清单序列P{p1，p2，...pn}，并按设定规则对该产品所有版本的最大化物料清单序列排序；(2)提取所有物料的有效性向量，构成有效性矩阵R，根据矩阵列数，确定当前最大版本号Imax；(3)根据公式(9)，计算变更零件集合{pei}如果(rMaxcol，i‑rMaxcol‑1，i)≠0的条件下则有pi∈{pei}           (9)其中pi为产品P中的零部件，rMaxcol，i为矩阵R+中最大列向量的各个元素。