CN103593730B - 一种可回溯的设计参数管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可回溯的设计参数管理系统，包括设计参数建模模块、数据存储模块、回溯分析模块、图形化处理及展示模块；设计参数建模模块用于新建或者更新设计参数模型；所述设计参数模型包括参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息；数据存储模块包括设计参数数据库和数据文件；数据文件用于存储每个版本的设计参数模型；设计参数数据库包括一个参数信息数据表、一个参数关系数据表和多个参数版本数据表；回溯分析模块用于查询与所输入的设计参数名称对应的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息；图形化处理及展示模块用于进行图形化处理和显示。本发明可以快速获取特定设计参数相关信息。

Description

一种可回溯的设计参数管理系统

技术领域

本发明涉及一种可回溯的设计参数管理系统。

背景技术

产品研制过程中，不管是为了“论证充分”，还是为了“各方认可”，参与者都需要对设计变更所涉及的参数、指标或特征有充分而深入的理解，不仅“知其然”，还要“知其所以然”，不仅“知其所以然”，还要“知其来龙去脉”。在此基础上，产品研制人员才能够全面分析设计变更的必要性、正确性、可行性及其带来的影响，从而做出准确判断和有效举措。因此，为了支撑型号或产品研制，设计师需要以设计参数为主线，对参数状态更改背后的意图、依据、准则等信息进行有效管理，具备设计参数状态回溯分析能力。

目前，现有的工具支持对产品研制过程中的设计思考过程进行图形化管理。但是该工具未与设计参数管理相结合，不具备设计参数回溯分析能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供了一种实现简单、操作便捷的可回溯的设计参数管理系统，可以快速获取特定设计参数相关信息及其演化过程。

本发明包括如下技术方案：

一种可回溯的设计参数管理系统，包括设计参数建模模块、数据存储模块、回溯分析模块、图形化处理及展示模块；

设计参数建模模块用于新建或者更新设计参数模型；所述设计参数模型包括参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息；所述参数信息包括参数名称和参数内容；在新建设计参数模型时，通过设计参数建模模块输入设计参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息，并对所建立的设计参数模型进行形式检查和逻辑检查，当形式检查和逻辑检查合格后，将所述设计参数信息、意图信息、方法信息、标注信息、参数关系信息输入至数据存储模块；通过数据存储模块对所建立的设计参数模型进行命名和赋予版本信息，所述版本信息包括版本及版本号；在更新设计参数模型时，通过设计参数建模模块打开已创建的设计参数模型，并输入相应修改信息获得更新的设计参数模型，对更新的设计参数模型进行形式检查和逻辑检查，当形式检查和逻辑检查合格后，将修改信息输入至数据存储模块；通过数据存储模块更改所更新的设计参数模型的版本信息，从而获得不同版本的设计参数模型；

数据存储模块用于存储新建或者更新的设计参数模型；数据存储模块包括设计参数数据库和数据文件；数据文件用于存储每个版本的设计参数模型，包括参数名称、参数内容、意图信息、方法信息、标注信息以及参数关系；设计参数数据库包括一个参数信息数据表、一个参数关系数据表和多个参数版本数据表；参数信息数据表用于存储所有参数的信息，包括参数ID、参数名称、参数内容、当前版本、当前版本号和数据文件存储地址；每个参数版本数据表用于存储每个参数的信息，包括参数ID、版本、版本号、参数名称、参数内容、意图信息、方法信息、标注信息和数据文件存储地址；参数关系数据表用于存储所有参数之间的参数关系信息，包括参数ID、版本、版本号、关联参数ID和关系类型；数据存储模块将每个版本的设计参数模型中的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息以及参数关系信息存入参数数据文件；数据存储模块将参数信息及版本信息存入参数信息数据表；将参数信息、意图信息、方法信息、标注信息及版本信息存入参数版本数据表；将参数关系信息和版本信息存入参数关系数据表；

回溯分析模块根据输入的设计参数名称、相关参数数量、回溯的版本数量生成回溯分析检索式、从设计参数数据库中获得与所输入的设计参数名称对应的相应版本数量的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息；在回溯过程中通过回溯分析模块访问数据文件，能够以图形化方式快速查看特定版本的设计参数模型，

图形化处理及展示模块用于将回溯分析模块获得的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息、参数关系信息进行图形化处理和显示。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

（1）本发明的设计参数模型包括参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息；本发明的数据存储模块包括设计参数数据库和数据文件；数据文件用于存储每个版本的设计参数模型；设计参数数据库包括一个参数信息数据表、一个参数关系数据表和多个参数版本数据表。本发明以设计参数模型为基础，以参数信息为主线，以参数关系信息为依据，通过回溯分析可以快速获取特定设计参数信息。

（2）本发明提出了一种基于数据库和XML文件的数据回溯分析方式，使得分析速度更快，分析过程更直观。本发明提出的数据存储结构涵盖参数、意图、方法、标注及其相关关系，便于参数的回溯。本发明提出的图形化建模、处理及展示方式，提高了设计参数管理的便捷性。

附图说明

图1为本发明的可回溯的设计参数管理系统组成示意图。

图2为设计参数建模模块实现过程示意图。

图3为数据存储模块实现过程示意图。

图4为回溯分析模块实现过程示意图。

图5为图形化处理及展示模块实现过程示意图。

具体实施方式

下面就结合附图对本发明做进一步介绍。

如图1所示，本发明的系统由设计参数建模模块、数据存储模块、回溯分析模块、图形化处理及展示模块等构成。本发明提出的设计参数模型包括参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息；参数关系信息包括等价关系、分解关系、合并关系、单向影响关系、双向影响关系等5类。借助图形化手段，设计参数模型可以呈现为“节点—连线”图形式，节点表示信息要素，连线表示要素关系。以设计参数模型为基础，以参数信息为主线，以参数关系信息为依据，通过回溯分析可以快速获取特定设计参数模型。

1、设计参数建模模块用于新建或者更新设计参数模型；如图2所示，设计参数建模过程如下：

（1）设计参数建模分为创建模型和更新模型两种方式。创建设计参数模型时，先打开一个空模型，操作者通过基于web的方式在客户端输入设计参数信息（包括参数名称、参数内容），支撑该参数的意图信息、方法信息、标注信息，以及关联参数信息等。其中，意图信息用于表示设计的依据，方法信息用于表示设计的方法、步骤或者过程等，标注信息用于对设计参数进行补充说明。所述设计参数模型包括多个参数。更新设计参数模型时，系统直接打开先前创建的模型，并输入相应修改信息获得更新的设计参数模型。在更新模型时，可以对参数的内容进行修改，并修改相应的意图信息、方法信息、标准信息以及关联参数信息，也可以增加新的参数。用户输入的上述信息可以通过图形化方式进行输入。

以运载火箭总体设计参数管理为例，对上述设计参数模型进行说明。

“起飞质量”是要确定的一个总体设计参数。按照上述提出的设计参数模型，参数名称为“起飞质量”，参数内容为具体数值。该参数的意图信息为“向运载火箭结构设计提供依据”，该参数的方法信息为“通过迭代设计和优化分析确定起飞质量，具体公式参见设计手册”，该参数的标注信息是“起飞质量应与机构尺寸、材料及推力等问题统筹考虑”。同时，“起飞质量”参数和“入轨点参数”、“有效载荷质量”、“推进剂类型”等参数均存在关联关系，后面三个参数的改变均会影响“起飞质量”的参数内容。

（2）客户端输入信息通过通信网络传至服务器端，服务器端负责对创建立的设计参数模型进行形式检查，检查内容包括设计参数表述类型是否正确、设计参数是否超出限定范围、是否存在遗漏的必要设计参数等。若创建或者更新的模型不符合预定的形式要求，服务器端将问题信息反馈给客户端，提示用户进行相应修改。

（3）服务器端负责对通过形式检查的设计参数模型进行逻辑检查，服务器端通过查询逻辑规则库确定是否存在逻辑矛盾。比如，运载火箭设计参数中有“起飞质量”和“停火点质量”两个设计参数，前者必然大于后者。如果提交的设计参数模型中发现“起飞质量”小于“停火点质量”，则意味着设计参数存在逻辑问题，此时系统应向操作者反馈提示信息。

2、数据存储模块用于存储新建或者更新的设计参数模型；如图3所示，设计参数存储过程如下：

（1）设计参数模型可以存储为不同版本。版本信息包括版本和版本号。版本以大写字母表示，并按照字母表顺序从A至Z依次升版。版本号以阿拉伯数字表示，从1开始，顺序升级。版本升级及版本号升级需要经过操作者确认。通常，不同设计阶段的参数变化可以视为不同版本，同一设计阶段的参数变化可以视为不同版本号。例如，新创建模型的初始版本为A.1，版本号升级为从A.1到A.2，版本升级为从A.2到B.1。设计参数模型存储时，涉及到两种情况，一种是对新建模型的存储，另一种是对修改模型的存储。对于新建设计参数模型，存储时应给予模型名称，如“xx-x运载火箭方案设计阶段参数模型”，系统自动赋予版本及版本号。对于修改设计参数模型，数据存储模块自动沿用原名称，但需要操作者手动确定版本及版本号，从而获得不同版本的设计参数模型。

（2）设计参数模型存储采用文件存储和数据库存储相结合的方式。

数据存储模块包括设计参数数据库和数据文件。数据文件用于存储每个版本的设计参数模型，包括参数名称、参数内容、意图信息、方法信息、标注信息以及参数关系。数据文件存储格式为XML文件，XML文件用于快速访问某特定版本的设计参数状态。设计参数数据库包括3类数据表，分别为参数信息数据表parameterTable、参数版本数据表versionTable、参数关系数据表relationTable。一个设计参数模型只有一个参数信息数据表parameterTable和参数关系数据表relationTable，每个参数具有一个参数版本数据表。其中，参数信息数据表parameterTable用于存储所有参数的ID、参数名称、参数内容、当前版本、当前版本号、文件存储地址。参数版本数据表versionTable为数据库自动生成的一系列表，用于存储每个参数的版本信息，包括参数ID、版本、版本号、参数名称、参数内容、意图信息、方法信息和标注信息、文件存储地址。参数关系数据表relationTable用于存储参数之间的关系，包括参数ID、版本、版本号、关联参数ID、关系类型。数据存储模块将每个版本的设计参数模型中的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息以及参数关系信息存入数据文件；数据存储模块将参数信息及版本信息存入参数信息数据表；将参数信息、意图信息、方法信息、标注信息及版本信息存入参数版本数据表；将参数关系信息和版本信息存入参数关系数据表。

3、如图4所示，设计参数回溯模块分析过程如下：

（1）操作者从客户端输入设计参数回溯要求，主要包括设计参数名称、相关参数数量、回溯的版本数量。设计参数名称用于准确定位设计参数，相关参数数量用于过滤最相关的其他参数，回溯的版本数量用于选择回溯历程。

（2）服务器端根据接收到的客户端回溯要求，生成回溯分析检索式，该检索式符合SQL查询语言规范，可直接对数据库进行操作。

（3）运行回溯分析检索式，从参数信息数据表parameterTable中检索到参数ID，从参数版本数据表versionTable中检索出各个版本状态下的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息，从参数关系数据表relationTable中检索出各个版本状态下的步骤（1）设定个数的相关参数及关系类型；从而获得与所输入的设计参数名称对应的相应版本数量的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息。通过XML文件，可以在回溯过程中以图形化方式快速查看特定版本的设计参数状态，为回溯分析提供直观参考。

4、图形化处理及展示模块用于将回溯分析模块获得的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息、参数关系信息进行图形化处理和显示。如图5所示，图形化处理及展示过程如下：

（1）将参数、意图、方法、标注等信息映射为对应的信息图元。

（2）将参数关系信息映射为关联图元。

（3）计算需要显示的图元数量及类型，根据需要显示的信息图元和关联图元数量及关系，对图形进行布局分析与处理。

（4）输出图形至客户端，并按照系统预设的图标形式进行展示。

本发明的图形化处理及展示模块基于flex开发环境，可以生成独立运行的文件也可以生成支持跨平台浏览的文件。

本发明的系统及方法已经成功应用于中国运载火箭技术研究院航天型号的研制中，辅助设计人员对设计参数进行快速、准确、有效的分析。

本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (1)

1.一种可回溯的设计参数管理系统，其特征在于，包括设计参数建模模块、数据存储模块、回溯分析模块、图形化处理及展示模块；

设计参数建模模块用于新建或者更新设计参数模型；所述设计参数模型包括参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息；所述参数信息包括参数名称和参数内容；在新建设计参数模型时，通过设计参数建模模块输入设计参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息，并对所建立的设计参数模型进行形式检查和逻辑检查，当形式检查和逻辑检查合格后，将所述设计参数信息、意图信息、方法信息、标注信息、参数关系信息输入至数据存储模块；通过数据存储模块对所建立的设计参数模型进行命名和赋予版本信息，所述版本信息包括版本及版本号；在更新设计参数模型时，通过设计参数建模模块打开已创建的设计参数模型，并输入相应修改信息获得更新的设计参数模型，对更新的设计参数模型进行形式检查和逻辑检查，当形式检查和逻辑检查合格后，将修改信息输入至数据存储模块；通过数据存储模块更改所更新的设计参数模型的版本信息，从而获得不同版本的设计参数模型；

数据存储模块用于存储新建或者更新的设计参数模型；数据存储模块包括设计参数数据库和数据文件；数据文件用于存储每个版本的设计参数模型，包括参数名称、参数内容、意图信息、方法信息、标注信息以及参数关系；设计参数数据库包括一个参数信息数据表、一个参数关系数据表和多个参数版本数据表；参数信息数据表用于存储所有参数的信息，包括参数ID、参数名称、参数内容、当前版本、当前版本号和数据文件存储地址；每个参数版本数据表用于存储每个参数的信息，包括参数ID、版本、版本号、参数名称、参数内容、意图信息、方法信息、标注信息和数据文件存储地址；参数关系数据表用于存储所有参数之间的参数关系信息，包括参数ID、版本、版本号、关联参数ID和关系类型；数据存储模块将每个版本的设计参数模型中的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息以及参数关系信息存入参数数据文件；数据存储模块将参数信息及版本信息存入参数信息数据表；将参数信息、意图信息、方法信息、标注信息及版本信息存入参数版本数据表；将参数关系信息和版本信息存入参数关系数据表；

回溯分析模块根据输入的设计参数名称、相关参数数量、回溯的版本数量生成回溯分析检索式，从设计参数数据库中获得与所输入的设计参数名称对应的相应版本数量的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息和参数关系信息；在回溯过程中通过回溯分析模块访问数据文件，能够以图形化方式快速查看特定版本的设计参数模型；

图形化处理及展示模块用于将回溯分析模块获得的参数信息、意图信息、方法信息、标注信息、参数关系信息进行图形化处理和显示。