CN104361436B

CN104361436B - 基于立体bom结构的工程变更信息传递装置及其方法

Info

Publication number: CN104361436B
Application number: CN201410599124.6A
Authority: CN
Inventors: 冷晟; 叶文华; 邹方林; 廉鹏飞; 晁翠华
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2017-10-20
Anticipated expiration: 2034-10-30
Also published as: CN104361436A

Abstract

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。

Description

基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置及其方法

技术领域

本发明属于工程变更信息传递的技术领域，具体涉及一种基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置及其方法。

背景技术

为应对瞬息万变的市场需求，降低产品成本和缩短开发周期，工程变更成了制造企业日常业务之一。在实际生产制造过程中，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。及时高效且准确的获得变更信息则是关键。如将最新版设计与工艺信息与更改前信息进行比对，自动识别设计与工艺变更，技术难度大，实现困难。因此目前在绝大多数制造企业中，通常采用更改通知单的方式，将设计与工艺更改单发放到制造部门，变更信息传递缓慢、不明确。在准确性与及时性上显然不可靠。同时对已投料，或已开工生产制造的零部件，由于信息传递不准确及时，工程更改不仅影响到其交货期，还可能由于已投料生产的原因而造成制造成本的提高。同时，在BOM结构设计上，目前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，不利于工程变更信息的传递。

发明内容

本发明的目的提供一种基于立体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传递的缺陷。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置及其方法的解决方案，具体如下：

一种基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置，包括用于设计的变更信息传递的前台终端1、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端2以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端3，用于设计的变更信息传递的前台终端1、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端2以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端3通过网络4同后台服务器5相连接，用于设计的变更信息传递的前台终端1、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端2以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端3内部分别设置有用于设计的变更信息传递模块6、用于制造加工工艺流程的变更信息传递模块7和用于制造流程的传递信息模块8，所述的后台服务器5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9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10。

所述的用于设计的变更信息传递的前台终端1、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端2以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端3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10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1启动用于设计的变更信息传递模块6通过网络4向后台服务器5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5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1；

步骤2：所述的用于设计的变更信息传递的前台终端1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6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5，后台服务器5接收到的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9把该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10中，所述的把该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10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(1-1)所示的新增零部件有效性向量r，其中r_i是r中的第i个元素，j为新增零部件数量：

r＝{r_i|r_i＝1，i＝1，2，…j} (1-1)

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(1-2)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(1-3)-公式(1-6)，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(1-3)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(1-4)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(1-5)所示构造矩阵R”’，通过公式(1-6)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 (1-3)

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} (1-4)

R″'＝[0 r']_m×n (1-5)

R+＝R″₊R″' (1-6)

其中r_ij'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2启动用于制造加工工艺流程的变更信息传递模块7通过网络4向后台服务器5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5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2；

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2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7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5，后台服务器5接收到的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9把该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10中，所述的把该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10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3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9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＝[p_ij]_n×m,p_ij∈{1,0}，产品有m个版本，共包含n个物料，1表示“有效”，0表示“无效”，p_ij标识物料b_i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,…b_n]，b_i为产品BOM节点结构中的某物料；设定产品版本向量e_k，e_k为第k个位置为1的m维基本向量；产品最大化物料清单BOM_Σ；设定产品k版本的物料清单为BOM_k；

(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10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(1-7)计算所有批次的物料清单BOM_∑：

BOM_∑＝β·I_n·P (1-7)

其中I_n为单位矩阵，依据BOM_∑，就通过公式(1-8)计算出指定批次的物料清单BOM_k：

BOM_k＝BOM_∑·e_k＝β·I_n·P·e_k (1-8)

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3；

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10侦测到变化时，获得变更零件集合{p_ei}，所述的变更零件集合{p_ei}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,…p_n}，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I_max；

(3)根据公式(1-9)，计算变更零件集合{p_ei}。

如果(r_Maxcol,i-r_Maxcol-1,i)≠0的条件下

则有p_i∈{p_ei}；

(1-9)

其中p_i为产品P中的零部件，r_Maxcol,i为矩阵R⁺中最大列向量的各个元素。

由这些技术特征，本发明由于在制造过程中需要及时响应工程变更，而工程变更信息的存储、识别技术直接影响了制造过程对变更的响应执行。本发明利用三维立体BOM结构，既存储了物料父子关系，又有利于BOM清单中物料有效性的表达。同时本发明提供了BOM版本投影算法，能快速提取产品某版本的有效物料清单，并能保存了物料装配关系。利用BOM中物料有效性向量变换，在设计变更与工艺变更发生时，能将变更信息有效存储。在此存储结构基础上，通过BOM有效性矩阵逆分解比对算法，可在制造过程中，及时获取变更零件信息集合，由此本发明有效地解决了工程变更信息的存储、识别问题，实现了从变更发生阶段到制造过程中变更执行阶段的信息有效及时准确的传递。这种存储结构，相比较专利名称为一种物料清单工程变更的方法及装置且专利号为CN102456176A的中国专利，由于新变更产品的BOM结构在原来BOM结构基础上进行的维护，而没有产生新BOM结构存储，有效降低了数据存储冗余，提高系统运行效率。同时，设计的存储结构中父子结构与第三维版本向量，便于有效解析出变更信息，提高工程变更发生时ERP/MES系统对工程变更的响应速度，运算便捷，获得了很好效果。

附图说明

图1为本发明的一种基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置的连接结构示意图。

具体实施方式

本发明的目的是研制自动化的高效的一种基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置及其方法，提供一种基于树形结构而构建三维立体BOM结构,既能有效的表达产品版本信息,也能合理而准确地存储变更信息。通过本发明提供的变更信息提取方法,能迅速有效的将变更信息传递到制造部门。本发明降低了BOM数据存储中的冗余度，提高工程变更响应效率。该发明特别适用于复杂产品的多品种小批量生产方式下的航空产品。

主要技术包括以下几方面:

(1)针对不同BOM(主要针对EBOM设计物料清单和MBOM制造物料清单)，构建相应的三维立体BOM结构。传统的BOM结构总体上可以分为矩阵型、邻接表型、层次型、父子型、以及二叉树型等，各种方法各有自己的优点和缺点，但上述模型不适用于频繁的工程变更。结合工程变更的特点，在树形结构基础上，将EBOM中节点构造为(物料号，父物料号，相对数量，版本向量)。在xy关系结构平面中保留树状父子结构，而在可表征物料有效性信息的z方向维度中，以有效性向量描述物料在产品的不同版本中是否有效，0表示失效，1表示有效。由于航空产品生产装配过程将产品划分为段位、工位或站位，以AO(装配工艺文件)来组织生产。因此本发明遵循其生产制造过程，采用与EBOM相似的立体结构，将MBOM节点构造为(节点号，父节点号，相对数量，版本向量，工艺版本量)，节点结构中增加了工艺版本信息，表达工艺文件的版本状态。在制造过程中，遵循保留当前最新版工艺的规则。对应此三维立体结构，分别建立EBOM/MBOM数据基表的数据存储结构。

(2)采用基于立体结构的剖面视图投影算法，即版本投影算法，获取某特定版本的BOM清单。在这BOM结构中，在z＝i(第i版本)所对应的xy剖面中，保留值为1的节点，构成的xy平面内的产品结构树即为产品版本i的物料清单，并根据其节点结构中父子关系属性,能顺利构建起带有装配关系属性的BOM结构。通过实施例来进行进一步的说明：

基于立体BOM结构的工程变更信息传递装置，包括用于设计的变更信息传递的前台终端1、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端2以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端3，用于设计的变更信息传递的前台终端1、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端2以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端3通过网络4同后台服务器5相连接，用于设计的变更信息传递的前台终端1、用于制造加工工艺流程的变更信息传递的前台终端2以及接收用于制造流程的传递信息的前台终端3内部分别设置有用于设计的变更信息传递模块6、用于制造加工工艺流程的变更信息传递模块7和用于制造流程的传递信息模块8，所述的后台服务器5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9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10。

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10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；由于大型复杂产品生产装配过程将产品划分为段位、工位或站位，以AO(装配工艺文件)来组织生产。因此本发明遵循其生产制造过程，采用与EBOM相似的立体结构，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，节点结构中增加了用于制造的版本向量，表达工艺文件的版本状态。在制造过程中，遵循保留当前最新版工艺的规则。对应此三维立体结构，分别建立EBOM/MBOM数据库基表的数据存储结构。

步骤2：所述的用于设计的变更信息传递的前台终端1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6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5，后台服务器5接收到的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9把该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10中，所述的把该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10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。

为能清晰分析问题，以较简单结构的产品P为例，产品P由零件D、C和部件A组成，部件A则由零件B、C、E构成。当前已存在三个设计版本，各物料的有效性向量分别为：P的有效性向量为{1,1,1}，A的有效性向量为{1,0,1}，C的有效性向量为{0,1,1}，B的有效性向量为{1,1,1}，E的有效性向量为{1,1,1}，部件A中的零件C的有效性向量为{1,1,1}。变更后将产生第四版设计。变更包括产品P中新增零件F，部件A中以零件G替换原来零件C，即删除了部件A中的零件C，新增了零件G，同时，零件E有新设计版本。此变更涵盖了新增、失效、设计改版这三大类，具有代表性。

子步骤1：搜索属于发生变更的产品所有版本的物料节点信息，以一定方式排序(此处采用依据节点结构层次排序)，提取节点信息中版本向量属性，构造此产品有效性矩阵P。按照物料{P,A,C,B,E,C}序列，对应构成6×3有效性矩阵

子步骤2：依据节点中版本向量维数，确定当前最大版本号3，增加一位作为更改后最新版本为版本4。

子步骤3：依据此变更情况，给出新增零部件有效性向量r和有效性变更向量r'。新增物料{G,F}，因此新增零部件有效性向量r：依据A结构中删除C，E有新设计版本替代，{P,A,C,B,E,C,G,F}序列对应r'＝[0 0 -1 0 1 0 0 0]^T。

子步骤4：新增物料处理，在原EBOM的数据库基表中插入新增加物料纪录，其版本向量前3位为0，第4位为1。依据公式(1-3)生成物料{P,A,C,B,E,C,G,F}序列对应的根据公式(1-4)变换后再由式(1-5),(1-6)计算可得

此产品各个物料的版本向量会由于产生新版本而发生变化，例如位于叶子节点上的C物料变更前版本向量值为(0,1,1)，其中第一位值0，表征在版本1中，C物料无效，而第二位值1，表征在版本2中，C物料有效。此次设计变更后，产生第四版，C物料的版本向量值为(0110)，在第四版中，C物料又变为无效。

子步骤5：依据子步骤4，可获得各个物料对应的新的版本向量。将此新版本向量对应替换掉(数据库中数据的Update操作)数据库中原版本向量，借此保存了物料新增、换版、失效等变更信息。

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2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7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5，后台服务器5接收到的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9把该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10中，所述的把该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10中的方法为分装配工艺与零件工艺的更改两类，装配工艺更改可能会对MBOM中节点结构产生影响，即AO结构变化导致MBOM结构变化，主要有装配工艺文件的换版、新增物料、物料失效、物料替换(后三种与设计更改类似)这四种类型。把此装配工艺文件换版和物料替换作为节点替换变更处理，新增物料与物料失效均作为对应节点的新增与失效处理，由此，可参考设计变更中变更量的存储方法，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3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9采用基于立体结构的剖面视图投影算法，即通过版本投影算法来获取指定版本的BOM清单，在这BOM结构中，在z＝i的情况下，即第i版本所对应的向量在x-y坐标系中，保留值为1的节点，构成的x-y坐标系内的产品结构树即为第i个产品版本的物料清单，根据其节点结构中父子关系属性,能顺利构建起带有装配关系属性的BOM结构，其中i为自然数；所述的基于立体结构的剖面视图投影算法，提取产品P的第一版本的物料清单具体如下：

(1)依据产品P的产品号，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10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{P,A,C,B,E,C}；

(2)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；根据公式(1-7)、(1-8)计算所有批次的物料清单BOM_∑：{P,A,B,E,C}

步骤6：如果需要获取指定版本的变更信息时，通过数据库触发器机制，侦测到数据基表中存储数据发生了变化，通过BOM物料版本有效性矩阵逆分解比对计算，可获取变更零件信息集合。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10侦测到变化时，可便捷地获得变更零件集合{p_ei}，所述的变更零件集合{p_ei}即为产品新版本中变更了的物料信息。

上述在制造车间正按照此产品P的版本3在执行制造过程，而此时发生了设计更改，则在如何获取变更信息，其操作步骤为：

子步骤1：数据库中数据变更触发器由于变更信息存储在数据库更改操作(Update)，触发获取变更的例程。

子步骤2：提取属于发生变更的产品所有版本的物料节点信息，以一定方式排序(此处采用依据节点结构层次排序)，物料{P,A,C,B,E,C,G,F}序列各节点的版本向量构造成有效性矩阵P。构成8×4有效性矩阵P为

子步骤3：获取最大版本号I_max，既有效性矩阵最大列数，此处I_max＝4。

子步骤4：提取有效性矩阵第I_max列向量，即为更改后的最新产品的有效性向量，和第I_max-1列向量，即前一版本的有效性向量。两向量各个元素通过公式(1-9)计算获得变更零件集合{p_ei}为{C,E,G,F}。

由此可见，产品P设计变更后，版本有效性矩阵的最新版本向量[1 1 0 1 2 1 11]，与前一列版本向量[1 1 1 1 1 1 0 0]比对后，可获得版本向量与前版本向量不一致位置上的零件序列，得{p_ei}＝{C,E,G,F}。通过此方法，在制造执行端，可迅速便捷的获取EBOM中物料的变更信息。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims

1.一种基于立体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r_i是r中的第i个元素，j为新增零部件数量：

r＝{r_i|r_i＝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；

(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r_ij'为矩阵R’中的矩阵元素，n为自然数；

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＝[p_ij]_n×m,p_ij∈{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”，p_ij标识物料b_i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，…b_n]，b_i为产品BOM节点结构中的某物料；设定产品版本向量e_k，e_k为第k个位置为1的m维基本向量；产品最大化物料清单BOM_Σ；设定产品k版本的物料清单为BOM_k；

(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·I_n·P (7)

其中I_n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BOM_k：

BOM_k＝BOM_∑·e_k＝β·I_n·P·e_k (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{p_ei}，所述的变更零件集合{p_ei}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，...p_n}，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；

(3)根据公式(9)，计算变更零件集合{p_ei}

如果(r_Maxcol，i-r_Maxcol-1，i)≠0的条件下

则有p_i∈{p_ei} (9)

其中p_i为产品P中的零部件，r_Maxcol，i为矩阵R⁺中最大列向量的各个元素。