产品配置设计讲稿课件

第8章产品配置设计技术第8章产品配置设计技术1目录8.1产品配置设计的基本概念与方法8.2基于知识的产品配置技术8.3产品配置重用与再配置8.4产品配置设计系统实例目录8.1产品配置设计的基本概念与方法28.1产品配置设计的基本概念与方法8.1.1产品配置设计的产生与发展8.1.2产品配置设计与产品族、产品平台 的关系8.1.3产品配置设计的主要方法8.1.4典型的产品配置设计系统介绍8.1产品配置设计的基本概念与方法8.1.1产品配置38.1.1产品配置设计的产生与发展传统生产模式大规模生产新的生产模式大批量定制生产逐渐转变多变与多元化市场产品生命周期缩短客户个性化需求增强冲击产品配置的产生原因生产模式的转变8.1.1产品配置设计的产生与发展传统生产模式新的生产模4在大规模定制中，首先要解决的问题是如何有效、快捷地进行产品的设计以满足客户的不同需求。研究热点集中在面向大规模定制的设计DFMC。DFMC包括模块化设计、成组技术、并行设计、面向产品族的设计、产品配置设计等等。其中，产品配置是MC的核心技术和使能器。随着大批量定制生产模式的广泛采用，越来越多的企业会采用产品配置设计技术来进行产品的设计。8.1.1产品配置设计的产生与发展在大规模定制中，首先要解决的问题是如何有效、快捷地进行产品的5产品配置概念的提出：（1）产品配置设计的思想最早是由Freeman和Newell在1971年提出的产品配置设计可理解为一个根据预定义的零部件集合以及它们之间的相互约束关系，通过合理的组合，形成满足客户个性化需求的产品设计过程。产品配置概念的提出：（1）产品配置设计的思想最早是由Free6给定：一个固定的、预定义的组件集合；配置的需求定义描述；一些优化配置的标准。构建：一个满足所有要求的配置结果集合。其中，每一个组件都是由一个属性集、该组件与其他组件进行连接的端口以及用来描述该组件和其他组件在端口上相互连接的端口约束集来描述。（2）真正意义上的产品配置概念是由Mittal和Frayman在1987年提出的产品配置概念的提出：给定：一个固定的、预定义的组件集合；配置的需求（2）真正意义7第一个阶段是90年代以前，其标志是以XCON为代表的一批产品配置系统的出现，这个阶段理论研究不是很多。第二个阶段是大约到90年代末的十年间，这个时期相对进入了理论上的探索期。第三个阶段是从90年代末开始到现在，产品配置的研究日益与MC和PDM联系起来。产品配置设计的发展分为三个阶段第一个阶段是90年代以前，其标志是以XCON为代表的一批产品88.1.2产品配置与设计产品族、产品平台 的关系产品族是一组具有共同形状和功能、以一定的市场为目标的产品集合。产品平台是产品族的基础，是能够被某一系列产品共享的、可重用的模块集合，一般具有相对稳定的结构，一个有效的产品平台是产品族的核心。[Meyer,2000]8.1.2产品配置与设计产品族、产品平台 的关系9产品P1零件A部件B1零件C零件D1零件E1产品P2零件A部件B2零件C零件D2零件E1产品P3零件A部件B3零件C零件D3零件E2产品族P类零件A类部件B类零件C类零件D类零件E产品族BOM结构模型产品P1零件A部件B1零件C零件D1零件E1产品P2零件A部10客户需求大规模定制产品平台模块以及

模块之间的接口一组相关产品派生产品1

…配置产品族制造和生产个性化产品产品配置与产品平台、产品族的关系

产品配置与产品平台、产品族在大规模定制生产中得到了应用统一客户大规模定制产品平台模块以及

模块之间的接口一组相关产品派118.1.3产品配置设计的主要方法1.基于规则的产品配置方法2.基于约束的产品配置方法3.基于资源的产品配置方法4.基于结构的产品配置方法5.基于连接的产品配置方法8.1.3产品配置设计的主要方法1.基于规则的产品配置121.基于规则(rule-based)的产品配置方法典型的基于规则的配置器是DEC公司的R1/XCON,它的步骤是IFconditionTHENaction的形式。优点：接近人的思维方式，知识表示直观、自然，便于推理。缺点：对层次的表达力弱，推理效率低；难以保证知识的正确性和一致性，维护困难。1.基于规则(rule-based)的产品配置方法典型的基13用约束来表示产品配置方法是把一个配置问题表示为一个约束满足问题CSP或动态满足问题DCSP。对配置问题进行基于约束的表示具有以下优点：⑴CSP的求解算法一般允许生成多个答案；⑵给定的一个已经存在的配置，可以检查是部分的还是完全的被确定；⑶容易获得比较有效的求解算法；⑷搜索过程的控制对问题的求解是必要的，但对约束本身来说是外部的。2.基于约束(constraints-based)的产品配置方法用约束来表示产品配置方法是把一个配置问题表示为一个约束满足问14基于约束的产品配置设计方法的主要优点有：⑴无需上下文的相关性；⑵无需知识来源的相互链接；⑶知识的相对结构化。基于约束的产品配置方法的不足之处：⑴缺乏直观性；⑵约束满足问题是一个NP完全问题，求解效率不高；⑶基本的CSP表示法都假定存在一个固定的、可以枚举的变量集合，从概念来说这是与组件集合的高度动态化相矛盾。基于约束的产品配置设计方法的主要优点有：基于约束的产品配置方15基于资源的产品配置方法是一种用资源的概念来抽象部件之间的约束关系，每个部件生产或消耗一定的数量的某些特定类型的资源。资源包括各种各样的实体，在最终的配置结果中，各种类型的资源必须保持平衡，即所有消耗的资源不能够大于产出的资源。系统的配置就是要使消耗和供应达到平衡。在配置模块化的技术设备方面，基于资源的方法是一个很重要的方法。3.基于资源(resource-based)的产品配置方法基于资源的产品配置方法是一种用资源的概念来抽象部件之间的约束16BOM（BillOfMaterial）的含义是物料项清单，即构成一个物料项的所有子物料项的列表。在该配置方法中，知识库以层次关系、聚集关系、对象属性等来描述，一个结构化、层次化的对象结构被用作问题求解的指导方针。概念化层次结构包括： (1)BOM集合(2)类BOMs、变量BOMs、参数化BOMs(3)与或图(4)联合分类和组件层次(5)复合的实例变量4.基于结构(structure-based)的产品配置方法BOM（BillOfMaterial）的含义是物料项清17基于连接的产品配置方法是基于端口这样一个概念，把组件对象之间的关系统一采用端口来表示，约束附着在端口之上。问题求解从一个关键组件开始，搜索具有兼容端口的组件并满足其端口上的约束。端口成为了一个公共联系点，这种表示方法的局限性是显而易见的，导致了其特殊的求解方法。5.基于连接(connection-based)的产品配置方法基于连接的产品配置方法是基于端口这样一个概念，把组件对象之间188.1.4典型的产品配置设计系统介绍XCON（DEC用于大型机配置，基于规则）VT（WestingHouse的电梯配置器，知识表达采用框架、规则及参数网络相结合方式）福特汽车发动机的模块化设计，Dell的网络化定制设计浙江大学计算机图形学研究所开发的巨人电梯产品配置管理系统8.1.4典型的产品配置设计系统介绍XCON（DEC用于198.2基于知识的产品配置技术8.2.1基于知识的产品配置模型8.2.2产品配置模型的演化8.2.3产品配置设计过程建模8.2.4产品配置设计过程分解8.2.5产品配置求解8.2基于知识的产品配置技术8.2.1基于知识的产品208.2.1基于知识的产品配置模型

1.类产品结构的建立具有差异的零件组成一个集合，称之为类零件；具有差异的部件组成一个集合，称之为类部件；功能结构相似，但具有差异的产品组成类产品，组成这些产品的结构框架就是类产品结构。产品族P类零件A类部件B类零件C类零件D类零件M类零件N类零件M必备件类零件D可选件产品族P的类产品结构8.2.1基于知识的产品配置模型

1.类产品结构的建212.GPCM模型的建立Hegge等提出描述产品结构的GBOM

(genericbill-of-material)方法建立基于GBOM的产品配置模型GPCM

(GBOM-basedproductconfigurationmodel)客户需求约束预定义的配置单元C_Unit扩展GBOM单元之间的约束配置模型配置过程配置产品2.GPCM模型的建立Hegge等提出描述产品结构的GBO22在GPCM中，树上的每个节点都具有描述多个零部件实例的能力，我们把配置单元表示为一个四元组：

C-Unit=(O_Id,0_Sel,O_Type,Rep(Attr_Name,Data_Type,In_Cons[Domain];))3.GPCM模型中的配置单元配置单元

C_Unit产品族P类零件A类部件B类零件C类零件D类零件M类零件N在GPCM中，树上的每个节点都具有描述多个零部件实例的能力，23C_UnitO_id（轿厢门）O_sel=1O_Type=2Attr_NameData_TypIn_Cons[Domain]ColorLengthWidthCoststringdoubledoubledoubleOneOf[红、白、灰]Interval[1900,2100]Interval[1170,1300]Interval[300,800]………电梯轿厢门配置单元的表示C_UnitO_id（轿厢门）O_sel=1O_Type=2248.2.2产品配置模型的演化1.产品配置模型演化的驱动因素配置模型中配置单元的变化产品配置模型中配置规则的变化其他一些因素，例如一些标准、要求、环境的变化8.2.2产品配置模型的演化1.产品配置模型演化的驱动252.版本管理配置模型的演化可以表示为配置模型的版本变迁。版本用于表述产品或零部件演变，与其所描述的对象相关。常见的版本关系模型如下：V3.1V1V2V3V0V1.1V3.2V2.2V1V2V3V0V2.1V3.1V0V1V2V3线性结构版本模型树型结构版本模型有向无环图版本模型2.版本管理配置模型的演化可以表示为配置模型的版本变迁。263.配置单元版本配置单元是配置模型中产品配置操作的基本元素，可以是零件单元或部件单元，配置单元经过实例化后就成了零件或部件。配置单元的版本管理和文档的版本管理类似，不同之处是由于配置单元是构成产品的对象。由于配置单元的版本具有一定的层次和包含关系，因而需要考虑配置单元版本的传播和变迁，并制定合理的传播规则。3.配置单元版本配置单元是配置模型中产品配置操作的基本元素274.配置模型的演化配置单元版本和配置模型版本的关系，有两种传播方式，配置单元的变化直接造成了配置模型的演化，当配置单元发生变化时，配置模型总能调用最新的配置单元，从而自动升级，实现配置模型的演化第一层次：能进行配置知识的描述和一定的维护第三层次：能描述配置模型的差异，能进行再配置第二层次：能记录配置模型和配置产品的演化历史配置环境的三个层次4.配置模型的演化配置单元版本和配置模型版本的关系，有两种285.配置产品的变更配置模型的演化实际上是产品演化在计算机中的抽象表示，这里需要区分两种不同性质的演化过程。一方面，产品模型在不断演化，且有自己的周期，企业会不断推出新产品，提高或改进现有的产品模型。另一方面，在产品的生命周期内，配置产品作为一个物理对象，也可能由于各种各样的原因需要对其进行修改和变更。5.配置产品的变更配置模型的演化实际上是产品演化在计算机中的296.版本追踪产品追踪的目的是查询配置单元的历史记录。两种版本追踪方法：产品追踪是指从产品出发向下对配置产品中配置单元的版本追踪。模型追踪是指从配置模型中的配置单元出发进行配置单元的版本追踪。6.版本追踪产品追踪的目的是查询配置单元的历史记录。两种版30V0V2V1V3V4配置产品版本演变配置单元

基本属性单元标识

名称

版本号

类型

数量

……配置产品树版本的模型追踪V0V2V1V3V4配置产品版本演变配置单元

基本属性单元标31配置模型指定版本的配置

单元的基本属性单元标识

名称

版本号

类型

数量

……版本的产品追踪V0V1V2V3配置单元版本演变配置模型指定版本的配置

单元的基本属性单元标识

名称

版本号328.2.3产品配置设计过程建模1.配置设计过程模型的建立产品设计是从设计需求S0到Sn的映射，可以表示为S0–>Sn。由于知识获取的有限性和阶段性，该映射通常有许多中间过程：S0–>S1–>S2–>…–>Sn。

一个定制产品的设计过程DP可用属于该项目P的所有设计活动A来表示：DP=(O,I,A)8.2.3产品配置设计过程建模1.配置设计过程模型的建332.配置设计过程模型中的子任务发现和记录客户需求产品结构的选择零件选择确定零件实例的参数值草图设计确定零件实例之间的连接确定交货时间准备投标准备技术文档完整性与一致性检查2.配置设计过程模型中的子任务发现和记录客户需求348.2.4产品配置设计过程分解1.分解的意义及其结构

任务分解是将一个抽象的任务细化为更加具体的任务的过程。在设计过程模型中，设计活动的分解结构直接影响着设计活动的完成和提交方式。AA1A2A3与结构AA1A2A3或结构AA1A2A3A31A32A33混合结构8.2.4产品配置设计过程分解1.分解的意义及其结构

352.设计活动的分解层次和模板设计活动分解的三个层次

（1）主设计活动的分解

（2）子项目活动到文档活动的分解

（3）文档活动到子任务活动的分解设计活动分解的两个模板

（1）文档模板。定义了一个企业在零部件设计时需要输出的文档类型和数量。

（2）流程模板。针对文档活动而言，定义了要完成某一类文档所要经历的流程。2.设计活动的分解层次和模板设计活动分解的三个层次

（1368.2.5产品配置求解求解算法基本思想

根据客户经过预处理的形式化需求，通过对配置单元属性指定或选取符合约束条件的值，通过事物特性表，来使配置单元实例化，从而确定定制产品具体的零部件组成。8.2.5产品配置求解求解算法基本思想

37开始客户需求信息预处理形式化表达的客户需求根节点O_Sel=1?将该单元加入产品中是否有与该单元相关的客户需求约束？单元有效，实例化用缺省值进行实例化根据客户需求参数和配置规则确定配置单元属性利用配置单元的属性值和事物特性表对该单元实例化按深度优先前进至下一配置单元结束配置

完成？YNYNNY开始客户需求信息预处理形式化表达的客户需求根节点O_Sel=388.3产品配置重用与再配置8.3.1配置重用8.3.2再配置8.3产品配置重用与再配置8.3.1配置重用398.3.1配置重用1.基于实例的产品配置模型设计任务形式化客户需求检索类似性函数修正互换性验证结果评估实例库最终解CSP求解器产品平台匹配设计需求建议的实例修正的实例基于实例的产品配置模型CPCM，试图通过重用技术，对那些难以用规则准确表达的产品进行配置。Case-basedProductConfigurationModel8.3.1配置重用1.基于实例的产品配置模型设计任务402.实例的表示与检索（1）实例的表示是基于实例的设计方法的基础。 ①实例的内容包括设计问题的描述、最终的设计方案、设计的基本原理、设计方案的评价和实例成功与失败的历史。 ②实例的结构组织方式说明实例是如何进行组织安排的，它直接影响着实例的检索和维护效率。实例可以表示为一个三元组：

S=(title,description,CSP)（2）为了检索信息，需要实现设计意图的形式化表示。为了满足研究及设计需要，这里引入了一个计算相似性的评估函数。2.实例的表示与检索（1）实例的表示是基于实例的设计方法的41

如果把两个非负的确定值a和b之间的相似性定义为： sim(a,b)=1-|a-b|/max(a,b)那么数值c与[α,β]之间的相似性就被定义为： sim(c,[α,β])＝∫sim(c,x)dx/β-αx∈(α,β)C(Inβ－Inα)/β－α(c≤α)1-1/β-α((α-c)²/2c+(β-c)²/2β)(α＜c＜β)(α+β)/2c(c≥β)sim(c,[α,β])＝如果把两个非负的确定值a和b之间的相似性定义为： s423.实例的修正与更新通常，所选择的实例并不能满足产品设计要求，修正就是改变一个现有实例以适合新的上下文、从而求解新问题的过程。四种修正方法直接转换置换法改造法基于框架的方案变换3.实例的修正与更新通常，所选择的实例并不能满足产品设计要求438.3.2再配置1.产品再配置的定义

给定一个已经存在的产品个体、一个客户需求的集合以及一个新的配置模型，要求提供一个被修改了的产品个体，且该产品能满足客户的需求或所要求的变化。待处理的配置结果C需求模型RMR再配置模型CMR指标函数f(C,Cr)输入再配置结果Cr再配置操作系列

（r1,r2,…,rn）输出再配置8.3.2再配置1.产品再配置的定义

给定一个已经存在442.产品再配置的客观需求技术的进步和需求的变化。对节省自然资源和减少成本预算的考虑，要求延长产品的生命周期。可以使客户和公司长期绑定在一起，有利于稳定客户群。市场波动小。2.产品再配置的客观需求技术的进步和需求的变化。45再配置实例

ｃ为原电梯配置模型Ｍ1的一个配置,其中含有机械触板ｓ用于探测电梯门关闭信号，Ｍ2为当前配置模型，其中的机械触板ｓ改为光测方式ｏ，而在当前时刻由于某些原因(如损毁、升级等)对ｃ中的ｓ进行售后维护时，最经济的方式即是以光测触板ｏ代替ｓ，这就是一种典型的再配置操作。

再配置实例 ｃ为原电梯配置模型Ｍ1的一个配置,其中含有机械463.产品再配置的不同模式目前企业再配置的不同模式不支持再配置以项目方式支持以配置包的形式支持提供具体的再配置原则自动化3.产品再配置的不同模式目前企业再配置的不同模式不以以提自474.产品再配置与产品配置的不同信息输入源不同执行时间不同设计模型不同执行过程不同产品配置与产品

再配置的不同产品类型产品的生命周期成本技术变化率影响产品再配置

可行性的因素4.产品再配置与产品配置的不同信息输入源不同执行时间不同设485.产品再配置的实现CR1CM1CR2CM2T1T2Cr1C’r1VCr2Cr2实例化变更实例化再配置模型产品5.产品再配置的实现CR1CM1CR2CM2T1T2Cr1498.4配置设计系统实例8.4.1系统概述 产品配置是以配置模板为基础，在一定的零部件装配约束下，按照产品结构层次，选择不同的零部件组合实例，以满足客户特定需求的过程。 目标： 快速生成满足客户订单的设计BOM；

缩短产品的交货时间；

减少产品零件种类。8.4配置设计系统实例8.4.1系统概述508.4.2配置设计流程新的合同任务读取客户需求信息依据部件配置规则选择零部件得到满足要求的物料计算该物料的台用量满足合同的物料清单标记为不成功手工配置新增物料选择已有可替换物料新设计标记为成功是否8.4.2配置设计流程新的合同任务读取客户需求信息依据部518.4.3系统的主要功能和实现技术配置设计系统的主要功能模块产品型号管理产品族管理属性池管理产品结构管理默认配置管理事物特性管理计算公式管理台用量管理配置规则管理快速报价参数化设计配置过程管理8.4.3系统的主要功能和实现技术配置设计系统的主要功能52台式灭菌器产品配置管理系统简介台式灭菌器产品具有种类多、变型多、结构复杂等特点，是典型的MC原理应用产品，适合于进行产品配置。系统以SQLServer2000作为底层数据库支持，用VB6.0开发产品配置系统客户端软件，用ASP开发客户需求采集网页，并结合Solidworks，实现产品配置的完整功能。台式灭菌器产品配置管理系统简介台式灭菌器产品具有种类多、变型53产品配置设计讲稿课件54产品配置设计讲稿课件55产品配置设计讲稿课件56产品配置设计讲稿课件57产品配置设计讲稿课件58产品配置设计讲稿课件59

谢谢!

60第8章产品配置设计技术第8章产品配置设计技术61目录8.1产品配置设计的基本概念与方法8.2基于知识的产品配置技术8.3产品配置重用与再配置8.4产品配置设计系统实例目录8.1产品配置设计的基本概念与方法628.1产品配置设计的基本概念与方法8.1.1产品配置设计的产生与发展8.1.2产品配置设计与产品族、产品平台 的关系8.1.3产品配置设计的主要方法8.1.4典型的产品配置设计系统介绍8.1产品配置设计的基本概念与方法8.1.1产品配置638.1.1产品配置设计的产生与发展传统生产模式大规模生产新的生产模式大批量定制生产逐渐转变多变与多元化市场产品生命周期缩短客户个性化需求增强冲击产品配置的产生原因生产模式的转变8.1.1产品配置设计的产生与发展传统生产模式新的生产模64在大规模定制中，首先要解决的问题是如何有效、快捷地进行产品的设计以满足客户的不同需求。研究热点集中在面向大规模定制的设计DFMC。DFMC包括模块化设计、成组技术、并行设计、面向产品族的设计、产品配置设计等等。其中，产品配置是MC的核心技术和使能器。随着大批量定制生产模式的广泛采用，越来越多的企业会采用产品配置设计技术来进行产品的设计。8.1.1产品配置设计的产生与发展在大规模定制中，首先要解决的问题是如何有效、快捷地进行产品的65产品配置概念的提出：（1）产品配置设计的思想最早是由Freeman和Newell在1971年提出的产品配置设计可理解为一个根据预定义的零部件集合以及它们之间的相互约束关系，通过合理的组合，形成满足客户个性化需求的产品设计过程。产品配置概念的提出：（1）产品配置设计的思想最早是由Free66给定：一个固定的、预定义的组件集合；配置的需求定义描述；一些优化配置的标准。构建：一个满足所有要求的配置结果集合。其中，每一个组件都是由一个属性集、该组件与其他组件进行连接的端口以及用来描述该组件和其他组件在端口上相互连接的端口约束集来描述。（2）真正意义上的产品配置概念是由Mittal和Frayman在1987年提出的产品配置概念的提出：给定：一个固定的、预定义的组件集合；配置的需求（2）真正意义67第一个阶段是90年代以前，其标志是以XCON为代表的一批产品配置系统的出现，这个阶段理论研究不是很多。第二个阶段是大约到90年代末的十年间，这个时期相对进入了理论上的探索期。第三个阶段是从90年代末开始到现在，产品配置的研究日益与MC和PDM联系起来。产品配置设计的发展分为三个阶段第一个阶段是90年代以前，其标志是以XCON为代表的一批产品688.1.2产品配置与设计产品族、产品平台 的关系产品族是一组具有共同形状和功能、以一定的市场为目标的产品集合。产品平台是产品族的基础，是能够被某一系列产品共享的、可重用的模块集合，一般具有相对稳定的结构，一个有效的产品平台是产品族的核心。[Meyer,2000]8.1.2产品配置与设计产品族、产品平台 的关系69产品P1零件A部件B1零件C零件D1零件E1产品P2零件A部件B2零件C零件D2零件E1产品P3零件A部件B3零件C零件D3零件E2产品族P类零件A类部件B类零件C类零件D类零件E产品族BOM结构模型产品P1零件A部件B1零件C零件D1零件E1产品P2零件A部70客户需求大规模定制产品平台模块以及

模块之间的接口一组相关产品派生产品1

…配置产品族制造和生产个性化产品产品配置与产品平台、产品族的关系

产品配置与产品平台、产品族在大规模定制生产中得到了应用统一客户大规模定制产品平台模块以及

模块之间的接口一组相关产品派718.1.3产品配置设计的主要方法1.基于规则的产品配置方法2.基于约束的产品配置方法3.基于资源的产品配置方法4.基于结构的产品配置方法5.基于连接的产品配置方法8.1.3产品配置设计的主要方法1.基于规则的产品配置721.基于规则(rule-based)的产品配置方法典型的基于规则的配置器是DEC公司的R1/XCON,它的步骤是IFconditionTHENaction的形式。优点：接近人的思维方式，知识表示直观、自然，便于推理。缺点：对层次的表达力弱，推理效率低；难以保证知识的正确性和一致性，维护困难。1.基于规则(rule-based)的产品配置方法典型的基73用约束来表示产品配置方法是把一个配置问题表示为一个约束满足问题CSP或动态满足问题DCSP。对配置问题进行基于约束的表示具有以下优点：⑴CSP的求解算法一般允许生成多个答案；⑵给定的一个已经存在的配置，可以检查是部分的还是完全的被确定；⑶容易获得比较有效的求解算法；⑷搜索过程的控制对问题的求解是必要的，但对约束本身来说是外部的。2.基于约束(constraints-based)的产品配置方法用约束来表示产品配置方法是把一个配置问题表示为一个约束满足问74基于约束的产品配置设计方法的主要优点有：⑴无需上下文的相关性；⑵无需知识来源的相互链接；⑶知识的相对结构化。基于约束的产品配置方法的不足之处：⑴缺乏直观性；⑵约束满足问题是一个NP完全问题，求解效率不高；⑶基本的CSP表示法都假定存在一个固定的、可以枚举的变量集合，从概念来说这是与组件集合的高度动态化相矛盾。基于约束的产品配置设计方法的主要优点有：基于约束的产品配置方75基于资源的产品配置方法是一种用资源的概念来抽象部件之间的约束关系，每个部件生产或消耗一定的数量的某些特定类型的资源。资源包括各种各样的实体，在最终的配置结果中，各种类型的资源必须保持平衡，即所有消耗的资源不能够大于产出的资源。系统的配置就是要使消耗和供应达到平衡。在配置模块化的技术设备方面，基于资源的方法是一个很重要的方法。3.基于资源(resource-based)的产品配置方法基于资源的产品配置方法是一种用资源的概念来抽象部件之间的约束76BOM（BillOfMaterial）的含义是物料项清单，即构成一个物料项的所有子物料项的列表。在该配置方法中，知识库以层次关系、聚集关系、对象属性等来描述，一个结构化、层次化的对象结构被用作问题求解的指导方针。概念化层次结构包括： (1)BOM集合(2)类BOMs、变量BOMs、参数化BOMs(3)与或图(4)联合分类和组件层次(5)复合的实例变量4.基于结构(structure-based)的产品配置方法BOM（BillOfMaterial）的含义是物料项清77基于连接的产品配置方法是基于端口这样一个概念，把组件对象之间的关系统一采用端口来表示，约束附着在端口之上。问题求解从一个关键组件开始，搜索具有兼容端口的组件并满足其端口上的约束。端口成为了一个公共联系点，这种表示方法的局限性是显而易见的，导致了其特殊的求解方法。5.基于连接(connection-based)的产品配置方法基于连接的产品配置方法是基于端口这样一个概念，把组件对象之间788.1.4典型的产品配置设计系统介绍XCON（DEC用于大型机配置，基于规则）VT（WestingHouse的电梯配置器，知识表达采用框架、规则及参数网络相结合方式）福特汽车发动机的模块化设计，Dell的网络化定制设计浙江大学计算机图形学研究所开发的巨人电梯产品配置管理系统8.1.4典型的产品配置设计系统介绍XCON（DEC用于798.2基于知识的产品配置技术8.2.1基于知识的产品配置模型8.2.2产品配置模型的演化8.2.3产品配置设计过程建模8.2.4产品配置设计过程分解8.2.5产品配置求解8.2基于知识的产品配置技术8.2.1基于知识的产品808.2.1基于知识的产品配置模型

1.类产品结构的建立具有差异的零件组成一个集合，称之为类零件；具有差异的部件组成一个集合，称之为类部件；功能结构相似，但具有差异的产品组成类产品，组成这些产品的结构框架就是类产品结构。产品族P类零件A类部件B类零件C类零件D类零件M类零件N类零件M必备件类零件D可选件产品族P的类产品结构8.2.1基于知识的产品配置模型

1.类产品结构的建812.GPCM模型的建立Hegge等提出描述产品结构的GBOM

(genericbill-of-material)方法建立基于GBOM的产品配置模型GPCM

(GBOM-basedproductconfigurationmodel)客户需求约束预定义的配置单元C_Unit扩展GBOM单元之间的约束配置模型配置过程配置产品2.GPCM模型的建立Hegge等提出描述产品结构的GBO82在GPCM中，树上的每个节点都具有描述多个零部件实例的能力，我们把配置单元表示为一个四元组：

C-Unit=(O_Id,0_Sel,O_Type,Rep(Attr_Name,Data_Type,In_Cons[Domain];))3.GPCM模型中的配置单元配置单元

C_Unit产品族P类零件A类部件B类零件C类零件D类零件M类零件N在GPCM中，树上的每个节点都具有描述多个零部件实例的能力，83C_UnitO_id（轿厢门）O_sel=1O_Type=2Attr_NameData_TypIn_Cons[Domain]ColorLengthWidthCoststringdoubledoubledoubleOneOf[红、白、灰]Interval[1900,2100]Interval[1170,1300]Interval[300,800]………电梯轿厢门配置单元的表示C_UnitO_id（轿厢门）O_sel=1O_Type=2848.2.2产品配置模型的演化1.产品配置模型演化的驱动因素配置模型中配置单元的变化产品配置模型中配置规则的变化其他一些因素，例如一些标准、要求、环境的变化8.2.2产品配置模型的演化1.产品配置模型演化的驱动852.版本管理配置模型的演化可以表示为配置模型的版本变迁。版本用于表述产品或零部件演变，与其所描述的对象相关。常见的版本关系模型如下：V3.1V1V2V3V0V1.1V3.2V2.2V1V2V3V0V2.1V3.1V0V1V2V3线性结构版本模型树型结构版本模型有向无环图版本模型2.版本管理配置模型的演化可以表示为配置模型的版本变迁。863.配置单元版本配置单元是配置模型中产品配置操作的基本元素，可以是零件单元或部件单元，配置单元经过实例化后就成了零件或部件。配置单元的版本管理和文档的版本管理类似，不同之处是由于配置单元是构成产品的对象。由于配置单元的版本具有一定的层次和包含关系，因而需要考虑配置单元版本的传播和变迁，并制定合理的传播规则。3.配置单元版本配置单元是配置模型中产品配置操作的基本元素874.配置模型的演化配置单元版本和配置模型版本的关系，有两种传播方式，配置单元的变化直接造成了配置模型的演化，当配置单元发生变化时，配置模型总能调用最新的配置单元，从而自动升级，实现配置模型的演化第一层次：能进行配置知识的描述和一定的维护第三层次：能描述配置模型的差异，能进行再配置第二层次：能记录配置模型和配置产品的演化历史配置环境的三个层次4.配置模型的演化配置单元版本和配置模型版本的关系，有两种885.配置产品的变更配置模型的演化实际上是产品演化在计算机中的抽象表示，这里需要区分两种不同性质的演化过程。一方面，产品模型在不断演化，且有自己的周期，企业会不断推出新产品，提高或改进现有的产品模型。另一方面，在产品的生命周期内，配置产品作为一个物理对象，也可能由于各种各样的原因需要对其进行修改和变更。5.配置产品的变更配置模型的演化实际上是产品演化在计算机中的896.版本追踪产品追踪的目的是查询配置单元的历史记录。两种版本追踪方法：产品追踪是指从产品出发向下对配置产品中配置单元的版本追踪。模型追踪是指从配置模型中的配置单元出发进行配置单元的版本追踪。6.版本追踪产品追踪的目的是查询配置单元的历史记录。两种版90V0V2V1V3V4配置产品版本演变配置单元

基本属性单元标识

名称

版本号

类型

数量

……配置产品树版本的模型追踪V0V2V1V3V4配置产品版本演变配置单元

基本属性单元标91配置模型指定版本的配置

单元的基本属性单元标识

名称

版本号

类型

数量

……版本的产品追踪V0V1V2V3配置单元版本演变配置模型指定版本的配置

单元的基本属性单元标识

名称

版本号928.2.3产品配置设计过程建模1.配置设计过程模型的建立产品设计是从设计需求S0到Sn的映射，可以表示为S0–>Sn。由于知识获取的有限性和阶段性，该映射通常有许多中间过程：S0–>S1–>S2–>…–>Sn。

一个定制产品的设计过程DP可用属于该项目P的所有设计活动A来表示：DP=(O,I,A)8.2.3产品配置设计过程建模1.配置设计过程模型的建932.配置设计过程模型中的子任务发现和记录客户需求产品结构的选择零件选择确定零件实例的参数值草图设计确定零件实例之间的连接确定交货时间准备投标准备技术文档完整性与一致性检查2.配置设计过程模型中的子任务发现和记录客户需求948.2.4产品配置设计过程分解1.分解的意义及其结构

任务分解是将一个抽象的任务细化为更加具体的任务的过程。在设计过程模型中，设计活动的分解结构直接影响着设计活动的完成和提交方式。AA1A2A3与结构AA1A2A3或结构AA1A2A3A31A32A33混合结构8.2.4产品配置设计过程分解1.分解的意义及其结构

952.设计活动的分解层次和模板设计活动分解的三个层次

（1）主设计活动的分解

（2）子项目活动到文档活动的分解

（3）文档活动到子任务活动的分解设计活动分解的两个模板

（1）文档模板。定义了一个企业在零部件设计时需要输出的文档类型和数量。

（2）流程模板。针对文档活动而言，定义了要完成某一类文档所要经历的流程。2.设计活动的分解层次和模板设计活动分解的三个层次

（1968.2.5产品配置求解求解算法基本思想

根据客户经过预处理的形式化需求，通过对配置单元属性指定或选取符合约束条件的值，通过事物特性表，来使配置单元实例化，从而确定定制产品具体的零部件组成。8.2.5产品配置求解求解算法基本思想

97开始客户需求信息预处理形式化表达的客户需求根节点O_Sel=1?将该单元加入产品中是否有与该单元相关的客户需求约束？单元有效，实例化用缺省值进行实例化根据客户需求参数和配置规则确定配置单元属性利用配置单元的属性值和事物特性表对该单元实例化按深度优先前进至下一配置单元结束配置

完成？YNYNNY开始客户需求信息预处理形式化表达的客户需求根节点O_Sel=988.3产品配置重用与再配置8.3.1配置重用8.3.2再配置8.3产品配置重用与再配置8.3.1配置重用998.3.1配置重用1.基于实例的产品配置模型设计任务形式化客户需求检索类似性函数修正互换性验证结果评估实例库最终解CSP求解器产品平台匹配设计需求建议的实例修正的实例基于实例的产品配置模型CPCM，试图通过重用技术，对那些难以用规则准确表达的产品进行配置。Case-basedProductConfigurationModel8.3.1配置重用1.基于实例的产品配置模型设计任务1002.实例的表示与检索（1）实例的表示是基于实例的设计方法的基础。 ①实例的内容包括设计问题的描述、最终的设计方案、设计的基本原理、设计方案的评价和实例成功与失败的历史。 ②实例的结构组织方式说明实例是如何进行组织安排的，它直接影响着实例的检索和维护效率。实例可以表示为一个三元组：

S=(title,description,CSP)（2）为了检索信息，需要实现设计意图的形式化表示。为了满足研究及设计需要，这里引入了一个计算相似性的评估函数。2.实例的表示与检索（1）实例的表示是基于实例的设计方法的101

如果把两个非负的确定值a和b之间的相似性定义为： sim(a,b)=1-|a-b|/max(a,b)那么数值c与[α,β]之间的相似性就被定义为： sim(c,[α,β])＝∫sim(c,x)dx/β-αx∈(α,β)C(Inβ－Inα)/β－α(c≤α)1-1/β-α((α-c)²/2c+(β-c)²/2β)(α＜c＜β)(α+β)/2c