CN115630436A

CN115630436A - 一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统

Info

Publication number: CN115630436A
Application number: CN202211266519.5A
Authority: CN
Inventors: 李源; 张文金; 李飞; 孙宇航; 张军; 李胜群; 叶远璟
Original assignee: 719th Research Institute of CSIC
Current assignee: 719th Research Institute of CSIC
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2022-10-17
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2042-10-17
Also published as: CN115630436B

Abstract

本发明公开了一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，系统包括以下：超级产品结构树构建单元、产品结构树视图自动生成单元；所述超级产品结构树构建单元，存储系列船设计过程中的全部设计数据，用于构建超级产品结构树；所述产品结构树视图自动生成单元，根据不同版本数据包的有效性，从超级产品结构树自动生成某个具体的单产品结构树视图。本发明有益效果是：相比以往采用“数据分叉”方法进行数据技术状态控制，本方法能够有效减少数据冗余现象，避免针对共性问题的重复更改。

Description

一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统

技术领域

本发明涉及数据管理领域，尤其涉及一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统。

背景技术

在我国的大型舰船研制过程中，通常使用产品结构树根据产品层次关系将产品各种零部件按照一定的层级关系组织起来。船舶三维设计产品结构树一般分为产品-总段-区域-系统-分系统-数据包等层级，设计人员对经过层层分解与细化形成的数据包开展具体的设计建模工作。

大型舰船研制周期较长，同一型号的系列船往往处于不同的研制阶段，且存在不同的技术状态。过往船舶产品系列船并行研制时，通常采用“数据分叉”的方式进行数据技术状态控制，即母型产品或1号产品的施工设计完成后，将数据包进行冻结，并将完整的三维产品结构树进行复制并改号，形成后续产品的结构树。同一型号的后续产品均拥有独立的设计数据，管理方法较为简单，但是一方面存在大量的数据冗余，另一方面针对生产建造过程中的共性问题，需要同时对多个产品的设计数据开展更改，工作繁琐。

发明内容

为了解决采用现有方法进行数据技术状态控制而导致存在大量的数据冗余、且同时需要对对多个产品的设计数据开展更改，工作繁琐的问题，本发明提供一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统。

本申请系统包括以下单元：

超级产品结构树构建单元、产品结构树视图自动生成单元；

所述超级产品结构树构建单元，存储所有单产品设计数据包，用于生成超级产品结构树；

所述产品结构树视图自动生成单元，根据单产品设计数据包的有效性，从超级产品结构树生成某个具体的单产品结构树。

本发明提供的有益效果是：相比以往采用“数据分叉”方法进行数据技术状态控制，本方法能够有效减少数据冗余现象，避免针对共性问题的重复更改。

附图说明

图1是本发明系统结构示意图；

图2是超级产品结构树构建单元工作流程示意图；

图3是超级产品结构树示例；

图4是超级产品结构树更新流程示意图；

图5是多产品数据变更流程图；

图6为适用多产品设计数据变更的过程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，包括以下：

超级产品结构树构建单元、产品结构树视图自动生成单元；

超级产品结构树包括几个不同层级，分别为：装配固定层、数据包层和设计要素层；

所述装配固定层，根据产品结构从上至下划分为多级节点。需要说明的是，通常在船舶设计中，装配固定层至少包括产品名称、总段、区域和系统，当然在一些实际情况下，还可以包括分系统、子系统等层级结构，层级结构可以根据实际需求进行调整，由管理员进行维护；

所述数据包层位于装配固定层和设计要素层之间，向上关联装配固定层、向下关联设计要素层；

需要说明的是，数据包层是经过分解得到的工作包，由各专业设计人员取得数据包权限并开展设计建模；所述数据包层存储所有单产品设计数据。

所述数据包层中的数据包包括产品设计过程中的数据包编号、数据包名称、数据包版本、数据包有效性和数据包设计责任人等属性。

需要说明的是，设计要素层包括设备、管材等各种零部件。各个层之间通过关系进行关联与挂接。

装配固定层与数据包层的关联关系具体指：装配固定层的最后一个节点，关联了数据包层中一个具体的数据包。单产品结构树装配固定层与挂接数据包的关联关系中包含对应数据包实例编号和数据包实例名称；数据包实例编号和数据包实例名称是数据包编号、数据包名称根据实际产品赋予的第二编号、第二名称。

需要说明的是，数据包是数据复用的单元，其原有的编号和名称不变，生成单产品结构树视图时对数据包与单产品结构树之间的关联关系赋予第二编号与第二名称，并在单产品结构树视图中进行展示。

设计要素层与数据包层的关联关系具体指，数据包层对应的某个具体数据包，展开后为产品结构涉及的具体零部件。

需要特别说明的是，本发明以数据包为单元进行多产品数据复用，也即多个不同的产品，可包含同一个数据包；

生成超级产品结构树的过程具体如下：导入所有单产品的数据包至数据包层汇总，并根据数据包层与装配固定层和设计要素层的关联关系，自动生成超级产品结构树。

请参考图2，图2是超级产品结构树构建单元工作流程示意图；

导入产品的所有数据包至数据包层汇总，并根据数据包层与装配固定层和设计要素层的关联关系，超级产品结构树；

具体的说，本申请中结合工程实际需求编制产品结构树数据包导入模板，包括数据包所属总段、区域、系统，数据包编号、名称、责任人等；

各专业设计人员填写产品结构树数据包导入模板并汇总；

在相关软件中开发功能将所填模板导入系统，自动生成初版产品结构树；需要说明的是，相关软件中的自动模板导入为现有技术，比如采用常见的配置文件或配置脚本即可完成相应功能；或者直接使用产品结构树的导入功能即可；

作为一种拓展实施例，如果设计的数据包需要进行更改，本申请系统也允许更改。各专业设计人员开展设计建模，必要时，可提出数据包增、删、改申请，由管理员对产品结构树进行维护；

对于更改后的数据包，由各专业设计人员签署、固化并发布新数据包；

另外作为一种扩展，若数据包修改后，还需要再次修改(进一步升级)，对数据包进行升版，例如A→B，B→C等，当数据包的不同版本适用的系列船产品发生变化时，需修改对应版本数据包的有效性属性信息，并将不同版本的数据包挂接在超级产品结构树上。

请参考图3，图3是超级产品结构树示例；其中装配固定层第一行的“XXX”表示系列船的母型产品代号；同时，按照层级关系，往下分为总段1、总段2、总段3；各总段往下，分为1舱某区、2舱某区；区域往下，分为结构或系统；系统往下则为分系统；需要说明的是，层级关系可以自定义，也可根据实际需求进一步进行细分；在装配固定层的最后一个层级，即对应关联的数据包；在图3中总段1依次往下，则对应了001_A数据包，另外还包括了001_A数据包经过升级后的001_B数据包；数据包的升级过程后续进行交代；同理在总段2最后一个层级分系统中，也有对应的002_A数据包以及其对应不同版本升级的数据包；

最后的设计要素层，则对应了数据包中涉及到的具体的材料或结构型号等。

产品结构树视图自动生成单元生成某个具体的单产品结构树具体过程如下：

复制超级产品结构树中的装配固定层，并根据某个具体的单产品代号，将装配固定层的产品名称、总段、区域和系统进行重新命名；

根据数据包的有效性和数据包层与装配固定层的关联关系，将对应数据包挂接至装配固定层，同时根据产品代号更改对应数据包实例编号、数据包实例名称；

根据数据包层中数据包与设计要素层的关联关系，展开设计要素层所涉及的单产品具体零部件，从而生成某个具体的单产品结构树；

具体的单产品结构树中，显示更改后数据包实例编号和数据包实例名称。

请参考图4，图4是超级产品结构树更新流程示意图；

复制超级产品结构树的装配固定层，并根据具体涉及的某个单产品代号完成对应层级节点的编号与名称修改；比如将“XXX系统”复制为“XXX02系统”。其中“XXX系统”表示超级产品结构树中某个系统节点，而“XXX02”则表示002号产品结构树上的系统节点。

根据数据包层与装配固定层的关联关系，将对应版本的数据包通过关联关系挂接至对应装配固定层进行数据复用；

作为一种实施例，对于数据包层级，根据数据包的有效性属性信息，将对应版本的数据包通过关联关系挂接至对应的装配固定层进行数据复用，同时根据产品代号与数据包编号生成关联关系中的数据包实例编号，例如产品代号为“XXX02”，数据包编号为“XXX_XXXX001”，则关联关系中的数据包实例编号为“XXX02_XXXX001”。

根据数据包层与设计要素层的关联关系，设计要素层随数据包进行挂接与复用；

完成关联挂接，得到某个具体的单产品结构树。

当多个单产品结构树形成后，针对任一个数据包进行数据包版本更改，由于数据包的复用性，其对应的多个单产品数据中，相应对应的数据包同步得到更新和适用。

请参考图5-图6，图5是多产品数据同步变更流程图；图6为适用多产品设计数据变更的过程示意图；或数据变更的流程如下：

1、设计人员提出申请，管理员在超级产品结构树上创建数据包，初始为A版本，有效性标识为“1+”(适用于所有产品)，例如，数据包“XXX_XXXX001，001数据包”的A版本适用于XXX01和XXX02；

2、设计人员进行设计建模，完成数据包签署、发布，固化数据包状态。

3、根据数据包有效性将其挂接至对应的系列船产品结构树上。

4、数据包发布后若需要对数据包进行修改，将数据包升版，并选择改后数据包适用的产品，例如，数据包“XXX_XXXX001，001数据包”由版本A升为版本B，A版本仍然适用于XXX01，而B版本适用于XXX02。

5、数据再次发布时，将XXX02上数据包“XXX_XXXX001，001数据包”A版本替换为B版本，同时进行有效性计算，数据包“XXX_XXXX001，001数据包”A版本的有效性标识由“1+”更改为“1”，B版本的有效性标识为“2+”(即适用于2号产品及后续所有产品)。

后续的修改重复步骤上述步骤4-5；

本发明关键点在于：

1、产品结构树的组成包括装配固定层、数据包层与设计要素层。

2、以数据包为单元进行多产品数据复用，数据包至少应包含数据包编号、名称、版本、有效性、责任人等属性信息。

3、数据包与装配固定层之间的关联关系至少应包含数据包实例编号、数据包实例名称等属性信息。

4、超级产品结构树存储该型号所有产品在全工程过程中各个不同版本的设计数据及模型。

5、后续产品结构树视图根据产品代号和超级产品结构树层级节点生成，复用数据包及设计要素。

6、适用多产品设计数据变更的有效性管理根据所选改后数据适用的产品，通过有效性计算与自动升版替换实现。

本发明面向单型号多产品、多数据版本、长研制周期等数据管理特点，依据产品结构树组成规则构建多产品超级产品结构树，存储该型号所有产品在全工程过程中各个不同版本的设计数据及模型。

基于超级产品结构树，复用数据包与设计要素等数据，实现后续产品结构树视图的生成。

对超级产品结构树采用有效性管理，实现多产品研制过程的可追溯性与研制数据的一致性、有效性、完整性与状态受控。

本发明的有益效果是：能够有效减少采用以往“数据分叉”方法带来的数据冗余现象，避免针对共性问题的重复更改。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，其特征在于：包括：

超级产品结构树构建单元、产品结构树视图自动生成单元；

所述超级产品结构树构建单元，存储系列船设计过程中的全部设计数据，用于构建超级产品结构树；超级产品结构树包括几个不同层级，分别为：装配固定层、数据包层和设计要素层；

所述数据包层存储系列船设计过程中的全部设计数据，是数据复用的单元；

所述产品结构树视图自动生成单元，根据不同版本数据包的有效性，从超级产品结构树自动生成某个具体的单产品结构树视图。

2.如权利要求1所述的一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，其特征在于：所述装配固定层，根据工程实际需求从上至下划分为多级节点，包括：产品、总段、区域和系统。

3.如权利要求2所述的一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，其特征在于：所述数据包层的数据包包含数据包编号、数据包名称、数据包版本、数据包有效性和数据包设计责任人属性。

4.如权利要求3所述的一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，其特征在于：装配固定层与数据包层的关联关系具体指：装配固定层的最后一个节点，关联了数据包层中一个具体的数据包。

5.如权利要求4所述的一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，其特征在于：所述设计要素层包括产品所涉及到的所有零部件。

6.如权利要求5所述的一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，其特征在于：设计要素层与数据包层的关联关系具体指，数据包层对应的某个具体数据包，展开后为产品结构涉及的具体零部件。

7.如权利要求6所述的一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，其特征在于：生成超级产品结构树的过程具体如下：导入所有单产品的数据包至数据包层汇总，并根据数据包层与装配固定层和设计要素层的关联关系，自动生成超级产品结构树。

8.如权利要求7所述一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，其特征在于，单产品结构树装配固定层与挂接数据包的关联关系中包含对应数据包实例编号和数据包实例名称；数据包实例编号和数据包实例名称是数据包编号、数据包名称根据实际产品赋予的第二编号、第二名称。

9.如权利要求8所述的一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，其特征在于：产品结构树视图自动生成单元生成某个具体的单产品结构树具体过程如下：

10.如权利要求9所述的一种面向系列船并行研制的超级产品结构树管理系统，其特征在于：当多个单产品结构树形成后，针对任一个数据包进行数据包版本更改，根据改后数据包的有效性，其对应的一个或多个单产品结构树中，相应版本的数据包同步得到更新和适用。