一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法及系统。针对装备研制过程中设计方案的版本改进和设计阶段中的方案改型，本系统采用多分支管理体系和方法，将方案演进过程中的版本迭代管理和多方案管理通过依托于多分支的方案数据包管理体系组织起来，使复杂装备体系的设计方案演进和演变的全过程能被系统地组织管理起来，让复杂方案中的设计数据版本管理可观查、可控制、可追溯。可追溯。可追溯。

【技术实现步骤摘要】
一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法及系统


[0001]本专利技术属于以飞机设计为代表的装备设计领域，具体涉及一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法及系统。

技术介绍

[0002]在复杂装备研制过程中进行多方案并行连贯演进，并最终根据技术选型的特点衍生出不同的设计型号，这是以飞机研发为典型代表的复杂装备研制的发展方向。过去的型号研发过程往往以一个固定型号为研发主体，在研发各阶段根据设计目标优选出子系统的最佳方案，最终协调整合所有子系统产生一个最终设计型号。在方案定型后，在后续的研发型号任务中再根据不同的需求在最初型号基础上进行改型研制，例如空客和波音系列型号的研制过程。
[0003]此类以固定单一型号为目标的研发过程，目标是在研制过程中优选协调设计方案以达到需求的满足。但在实际设计过程中，各分系统之间和设计阶段之间耦合关系紧密，子系统选型的充分影响往往在设计后期才能评估出来，因此更合理的设计方式为多方案并行，在有足够评估能力后选择最合适的方案版本。同时由于市场等外界环境的变化，固定的设计需求往往在漫长的设计过程中逐渐不能匹配实际需求，根据新的需求进行后续的改型费时费力且成本高昂，因此在设计过程中就探索足够的设计空间以匹配不同的设计需求在减少设计成本上也很有意义。具体而言，传统的设计流程往往有以下问题：
[0004](1)单一型号的研发流程过于僵化，进行各子系统的优选和整机级的权衡比对困难，难以根据研发过程的技术问题充分研究可能的设计方案。
[0005](2)设计过程中响应单一的设计需求指标往往不够充分，由于市场、制造技术、排放政策等外部环境的改变，复杂装备的需求定义复杂且模糊易变，错误的需求定义会使型号失去价值。
[0006](3)以上问题导致复杂装备设计效率低，进而导致装备设计成本增加、设计方案可靠度降低、设计方案的竞争力下降等问题。
[0007]为此需要新的多方案并行的设计流程方法，在方案演变和新方案分支衍生过程中，通过多方案历程演变管理方法实现并行方案的产生、同步和合并，从而实现在设计过程中通过数字驱动的方式组织多方案并行设计，提高方案权衡和多轮次迭代的效率，在减少设计成本的同时提高设计方案的竞争力。

技术实现思路

[0008]为克服在复杂装备研制过程中传统设计方式效率低的问题，本专利技术提供一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法及系统，用于在复杂装备研制过程中实现多方案设计模式。
[0009]本专利技术要解决其技术问题所采用的技术方案如下：
[0010]一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法，用于在装备研制过程中管理多条并行的设计方案演变和衍生历程。其中包括基于数字驱动的设计方案数据管理方法和基于多方案并行设计的管理方法；所述基于数字驱动的设计方案数据管理方法是实现设计方案数字化管理的基础，通过数字化和系统工程将设计方案数据组织管理起来；在数字化设计方案的基础上，所述基于多方案并行的管理方法实现在方案演变和衍生过程中管理多个并行研发的设计方案，实现多方案并行研发。
[0011]进一步地，基于数字驱动的方案数据管理方法包括：
[0012]设计方案的数字化管理方法。由于复杂装备设计过程时间跨度长、子系统复杂、合作设计方众多，传统的通过文档组织设计流程的方式在复杂装备协同设计过程中效率低下，难以适用对方案管理要求更高的多方案并行设计模式，因此需要用系统工程思想通过数字化方式将设计人员、设计流程和设计数据管理起来。数字化管理方法包括设计方案全生命周期的设计流程和数据组织存储方式，具体而言指设计方案脱离文档管理，通过协同设计管理系统将设计方案拆解成体系化的数据包，数据包对应设计过程中的模型、结构化和非结构化的设计数据。其中模型包括CAD、CAE、Simlink等方案设计的几何模型或功能模型；结构化设计数据为数据项、曲线、表格等可以被识别解析的设计参数；非结构化设计数据为文字描述、图片、视频等无法解析的设计数据。服务器用于存储和管理设计方案的数据包，基于B/S构架工程师通过网页端浏览并上传和下载装备方案的设计数据包，在系统上共享、提交和修改数据包以实现各专业工程师进行协同设计。通过对数据包的管理来组织设计流程、数据和专业人员，以实现设计方案的数字化管理。
[0013]进一步地，基于多方案并行设计的管理方法：
[0014]包括针对动态连贯演进过程的数据管理方法和针对多方案并行的数据管理方法。在数字化管理设计方案数据的基础上，由于各个专业在不同阶段的模型和数据的都是不相同的，设计方案的组织形式和完备性也在逐渐增加，首先需要定义针对动态连贯演进过程的方案数据管理方法，包括基于基线和版本的设计方案演变的管理方法和基于增量存储的方案数据存储方法。
[0015]基于基线和版本的设计方案演变的管理方法定义项目和数据包层级的基线和版本，通过管理项目基线和数据包版本来控制设计方案的演进。具体而言设计方案演变的管理方法指的是对设计方案中数据和模型的变更情况进行记录、跟踪和控制的过程，其中演变的版本管理的内容有项目基线管理和数据包版本管理。数据包可根据全生命周期发展动态变化，每一个数据包集中管理并生成独一无二的版本号，数据包每上传一次，其版本更新一次。项目基线则根据设计过程阶段性确定版本号，用于固定设计状态。
[0016]基于增量存储的方案数据存储方法通过管理设计方案增量数据，提高设计方案数据存储和传输效率并提供对比回溯等能力。具体而言首先将方案数据按照文件类型分库表存储，通过二进制差异算法MD5记录单独文件的具体版本。在新版本上传至服务器后，通过对数据包内数据节点的路径和MD5值的比对，找到版本之间更改和增删的数据节点，对这些数据节点进行保存记录。因此方案的更新只会记录与上一个版本的差异，通过差异记录实现多版本的存储功能，在需要特定版本内容时，只需要提取所需版本的历次差异记录并合并。基于增量存储的方案数据存储方式既避免了方案中海量数据文件单独控制版本的困难，简化了多方案版本控制，又不至于因为单个文件的更改引起整体方案的复制操作，大大
节省了每次方案更新单独存储引起的存储空间的开销。
[0017]其次针对多方案并行的数据管理方法，包括多方案演进管理方法、多方案演进可视化方法与多方案比对分析方法。
[0018]其中多方案演进管理方法用于管理多条分支方案数据，包括由于设计方案衍生引起的支线方案生成、多条支线方案的演进同步管理以及支线方案的合并管理。具体而言主线版本在方案设计初始确定，主线版本的更新与设计阶段保持一致，存储的是现有状态下所有确定的设计内容，在主线上的设计参数将被冻结，是分支的上游依赖，其作用在于为设计方案提供明确的设计状态，不应包含需要频繁迭代的设计参数。分支版本在主线方案遇到设计节点需要进行多方案设计时产生，在分支创立时复制当前基线版本的快照，并之后与主线隔离独自更新。分支的研发状态完成后通过合并进主线版本实现方案的同步。
[0019]多方案演进可视化方法定义在多方案设计过程中演进过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法，其特征在于，基于数字驱动的设计方案数据管理方法和基于多方案并行设计的管理方法；所述基于数字驱动的设计方案数据管理方法是实现设计方案数字化管理的基础，通过数字化和系统工程将设计方案数据组织管理；在数字化设计方案的基础上，所述基于多方案并行设计的管理方法实现在方案演变和衍生过程中管理多个并行研发的设计方案，实现多方案并行研发。2.根据权利要求1所述的一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法，其特征在于：所述基于数字驱动的设计方案数据管理方法具体包括：设计方案全生命周期的设计流程和数据组织存储方式，包括设计方案脱离文档管理，通过协同设计管理系统将设计方案拆解成体系化的数据包，数据包对应设计过程中的模型、结构化和非结构化的设计数据；服务器用于存储和管理设计方案的数据包，基于B/S构架工程师通过网页端浏览并上传和下载装备方案的设计数据包，在系统上共享、提交和修改数据包以实现各工程师进行协同设计；通过对数据包的管理组织设计流程、数据和专业人员，以实现设计方案的数字化管理。3.根据权利要求2所述的一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法，其特征在于：所述设计过程中的模型包括CAD、CAE、Simlink设计的几何模型或功能模型；所述设计过程中的结构化的设计数据为包括数据项、曲线、表格在内可以被识别解析的设计参数；所述设计过程中的非结构化的设计数据包括文字描述、图片、视频在内的无法解析的设计数据。4.根据权利要求1所述的一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法，其特征在于：所述基于多方案并行设计的管理方法包括针对动态连贯演进过程的数据管理方法和针对多方案并行的数据管理方法；在数字驱动的设计方案数据管理方法的基础上，定义针对动态连贯演进过程的方案数据管理方法，包括基于基线和版本的设计方案演变的管理方法和基于增量存储的方案数据存储方法。5.根据权利要求4所述的一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法，其特征在于：所述基于基线和版本的设计方案演变的管理方法定义项目和数据包层级的基线和版本，通过管理项目基线和数据包版本控制设计方案的演进；所述基于增量存储的方案数据存储方法通过管理设计方案增量数据，提高设计方案数据存储和传输效率并提供对比回溯等能力。6.根据权利要求4所述的一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的方法，其特征在于：所述针对多方案并行的数据管理方法包括多方案演进管理方法、多方案演进可视化方法与多方案比对分析方法。7.根据权利要求6所述的一种基于演变和衍生的装备多方案历程演变管理的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗明强，王景丰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：