专利名称：以电子表格定义规则实现自动化产品配置的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及产品设计领域，特别涉及一种利用电子表格定义规则、实现大规模定 制产品自动化选配的方法和系统。
背景技术：
大规模定制下，产品开发对象从单一产品转变为系列产品，随之而来的产品多样 性给产品数据管理提出了新的需求。该型企业客户的产品往往种类并不多，但订单要求内 容大多不同，例如电梯、齿轮箱等产品。该类产品结构除标准件等共用件外，不同产品间零 部件存在大量原材料、结构、尺寸变化。一台电梯的装箱清单中，不同规格之间需要修改的 参数超过300条，这些参数中又有40-50条需要复杂计算和逻辑推理才能被赋值。多数企 业采取在已有基型产品基础上进行改型开发的方法来进行订单产品开发。产品改型设计是 在与订单要求相近的基型产品上进行客户个性化修改配置而产生新产品结构的过程。
在接到客户订单并准确理解客户特殊需求后，如何以较快的速度，较低的成本去 满足较高的产品多样性，如何快速地从繁杂的数据中获取所需产品信息以满足客户的个性 化需求成了产品设计过程中的核心问题。
原始的改型设计过程中产品配置通常有几种方法
1、很多企业是通过设计人员在电子表格中查找各种约束规则，并且逐项手工修 改，容易产生遗漏、错误，会影响到采购、制造和装配各个环节，影响交货周期甚至给企业造 成重大损失。涉及到订单变更更容易造成数据混乱的情况。
2、部分中小企业通过设计部门将合同参数简单消化，处理为工厂内部的技术参 数，这种技术参数难以达到自动生成生产订单和装箱清单的能力，完全通过制造部门的能 力进行消化生产，这种方法给制造部门造成了沉重的负担，长期下来和手工处理有同样的 问题。
3、有一些该类型企业在PDM或ERP等后端系统上通过二次开发相应的模块，实现 产品选配功能，通过实践表明，这种方法开发成本非常高，而对于非标合同处理灵活度低， 可维护性差，最终也影响了产品交货周期和成本。
大规模定制产品企业非常需要一种可以在前端支持快速、高效率改型设计和产品 配置设计方法的系统。发明内容
针对现有产品选配技术存在的问题，本发明采用设计人员熟悉的电子表格作为产 品配置规则的界面，设计人员将产品配置的各种变量和约束规则以通俗易懂的定义方式预 先定义在电子表格中，并随时可根据需要进行可修改，后台程序在得到合同参数后，读取 电子表格的配置内容，将读取内容转换为逻辑脚本，对逻辑脚本进行运算，快速准确的自 动完成产品配置，系统可以导出完整的设计BOM数据，可以处理后导入ftOE, Solidworks、 Solidedge等设计软件进行三维设计验证，然后进行下一步系统处理，最终生成生产订单和装箱清单。该发明使用灵活快捷，能够显著提高个性化产品设计速度、降低生产成本，缩短 交货周期。
在使用本方法前，为了支持系列化产品配置，首先企业需要采用产品的标准化和 变型设计的方法建立一个基础可变型的产品结构，在分析产品结构及设计过程的基础上建 立基型产品BOM结构树；
其次，整理每个部件的主参数，变量，约束规则，包括变量配置规则和约束配置规 则。
本发明的方法包括以下的步骤
1)对电子表格格式进行定义；
本发明为了使计算机程序能够自动运算电子表格中的数据，对电子表格文件的格 式区域进行定义和区分，电子表格文件中选配BOM涉及到的区域有
(1)主参数定义区定义产品主要参数的名称、单位、备注；
(2)主参数限制区是否进行计算判断区域，当满足区域中定义的数据时进行计 算，否则不进行计算；
(3)中间变量定义区定义产品选配过程中使用到的中间变量；
(4)中间变量计算区根据主参数及中间变量计算公式计算出中间变量值；
(5)选配逻辑编辑区定义判断逻辑的区域，产品选配逻辑的主要区域。将传统的 IF. . . Else语句使用表格方式表达；
(6)结果显示区结果显示信息区域，计算后产生的数据。
2)定义产品选配参数、中间变量；
在主参数定义区、中间变量定义区维护主要参数及中间变量的说明、定义；
分析产品主要参数及中间变量包含产品主参数及中间变量的命名检查、类型检查 以及值脚本的检查的过程。
3)编写产品选配逻辑；
在选配逻辑编辑区维护产品选配逻辑表格包含选配条件行、产品属性及使用数量 的定义的过程。分析选配逻辑表格包含选配逻辑的读取、组合、程序脚本的生成及设置产品 属性。
4)运算产品选配逻辑；
用户首先从系统中找出需要选配的产品部件，调入相关电子表格，输入或者导入 选配参数值，点击运算按钮开始产品选配逻辑运算。
5)自动生成产品Β0Μ。
(1)程序加载时阻止电子表格运行公式。
(2)用户点击运行按钮，程序读取输入参数定义区内数据并展现给客户。
(3)客户在程序提供的界面上输入参数的值。
(4)程序将用户输入的值填入固定位置并对其对应参数名称创建命名单元格。
(5)读取中间变量赋值区。
(6)检查变量名称，若对应值列不为空时则使用中间变量名称为值列创建命名单 元格。若值列为空则读取赋值逻辑表格将表格数据转换成判断语句填入值列并创建命名单 元格。
(7)读取逻辑表格区域数据并记录到内存。
(8)读取BOM信息区域，根据BOM信息区域数据检索对应的逻辑表格区域，将对应 的逻辑表格解析为电子表格公式并将公式写入到对应的表格中。
(9)读取图纸信息区域分析判断表格内容，写入到对应的图纸信息单元格上。
(10)恢复电子表格公式计算功能，将读取的信息转换为逻辑脚本，计算出BOM清单及使用数量。
6)处理设计BOM的数据
设计BOM的数据通过处理，可以选择导入ProE、Solidworks、Solidedge等设计软 件进行三维设计验证，并通过后续系统处理形成生产订单和装箱清单。
本发明方法采用产品选配装置实现，该装置是定制产品设计系统的一部分，该系 统整体由产品配置子系统，运算子系统，三维验证子系统，MBOM生成子系统等子系统构成。 定制产品设计系统可存储用于生成产品配置的电子表格，运算电子表格中的产品配置信 息，生成设计BOM及三维校验信息，并可根据三维校验信息驱动模型，校验产品配置正确 性，根据正确的配置信息生成生产订单和装箱清单，并可输出多种表格，其系统流程如附图 1所示。其中产品配置子系统为本发明装置主要涉及的部分。
该装置由如下部分组成
1)数据读取模块
该部分主要实现数据分析及读取的功能，使用软件技术对表格软件中定义的数据 (包括主参数，中间变量，选配逻辑等)进行分析及读取。
2)公式管理模块
该部分主要实现表格软件的公式管理。
3)命名管理模块
该部分主要实现表格软件单元格的命名，创建和管理功能。
4)公式生成模块
该部分主要实现各区域的公式分析、生成逻辑脚本及应用功能，包括中间变量公 式生成器，逻辑表格公式生成器，BOM信息公式生成器等。
该装置将协调各部分工作，完成自动运算的功能，如下所述
1)使用数据读取模块分析并读取数据。
2)将数据传递至命名管理模块进行命名处理。
3)使用公式生成模块对各区域进行公式分析及生成。
4)使用公式管理模块管理表格软件，至此完成自动运算功能。
有益效果
本发明与现有技术相比，使用电子表格定义规则实现自动产品配置的有益效果 有
1)独具创新采用电子表格的使用符合设计人员使用习惯，系统初期规则编制方 便，省去培训成本。
2)电子表格形式代替传统的逻辑判断程序表达形式，编译和阅读理解不要求编写 人员具备程序编写能力。
3)本系统从流程前端对合同数据进行处理，输出处理结果，该结果通过处理导入设计软件进行软件可视化验证，相对ERP等后端系统二次开发等方式有更高的准确度。
4)本系统修改配置方便，可以快速、准确的自动进行非标设计和定制合同处理，提 高了准确度、缩短了交货周期，降低了生产成本，提高了企业市场竞争力。
图1本发明系统整体业务流程图
图2本发明方法实施步骤框图
图3本发明方法的电子表格格式定义图
图4本发明系统整体结构
图5本发明系统界面
图6本发明系统拓扑图具体实施方式
下面结合附图和电梯行业选件方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。
1)实施基础准备
如附图2，采用电梯产品的标准化和变型设计的方法建立一个基础可变型的电 梯产品结构，在分析产品结构及设计过程的基础上建立基型电梯产品BOM结构树，如步骤 201 ；整理每个部件的主参数，变量，约束规则，包括变量配置规则和约束配置规则，如步骤 202。
2)对电子表格格式进行定义
定义电子表格结构格式。定义产品主参数定义区(包括轿厢深度，轿厢宽度，开门 宽度，速度等)、主参数限制区、中间变量定义区、中间变量计算区、选配逻辑编辑区、变量赋 值区及结果显示区等区域的格式，如步骤203。
3)定义产品选配参数及中间变量
将电梯主参数及变量输入产品主参数定义区、中间变量定义区与变量赋值区，包 括电梯载重、运行速度、开门宽度等参数的名称及描述等数据，如步骤204。
4)编写产品选配逻辑
编写电梯选配逻辑信息及产品信息区逻辑，即根据载重、速度、等参数值在不同情 况下选出合适配件的逻辑，如步骤205。
5)运算产品选配逻辑
调入电梯配置电子表格，输入或导入轿厢深度，轿厢宽度，开门宽度，速度等电梯 主要参数，点击运算按钮，计算分析逻辑，如步骤206。
6)自动生成产品BOM
如步骤207。
7)处理设计BOM的数据
设计BOM的数据经后续数据处理过程，可导入ProE、Solidworks、Solidedge等设 计软件进行三维设计验证，生成生产订单和装箱清单，如步骤208。
权利要求
1.一种以电子表格定义规则实现自动化产品配置的方法，其特征在于，包括 定义电子表格结构，输入产品相关/配置参数；系统读取电子表格定义的选配规则；系统自动完成产品选配；完成选配运算后，系统得到产品BOM数据；该产品BOM数据支持导入三维CAD系统进行设计验证。
2.如权利1所述的方法，其特征在于，定义结构包括将电子表格划分为参数，变量，约 束规则区域，并定义各个区域的结构。
3.如权利1所述的方法，其特征在于，所述输入产品设计参数包括参数，变量，规则。
4.如权利1所述的方法，其特征在于，所述选配规则包括变量配置规则和约束配置规则。
5.如权利1所述的方法，其特征在于，所述系统自动选配过程包括系统自动生成选配 的计算公式，根据产品参数信息和选配规则，开始匹配和运算。
6.如权利1所述的方法，其特征在于，所述输入产品设计参数之前，还包括采用产品 的标准化和变型设计的方法建立一个基型产品BOM结构树；将产品选配规则，包括产品选配变量和约束规则预先用电子表格定义，该定义可以根 据实际需要进行修改。
7.如权利1所述的方法，其特征在于，所述该产品BOM数据导入三维CAD系统进行设计 验证包括打开CAD软件，根据三维校验信息，驱动生成三维模型，并进行校验。
8.一种以电子表格定义规则实现自动化产品配置的装置，用于根据产品参数，读取产 品配置规则，自动解析该产品配置规则到逻辑脚本，运算生成结果，并支持将结果导入CAD 软件进行设计验证，其特征在于，所述装置包括数据读取模块该部分主要实现数据分析及读取的功能，使用软件技术对表格软件中 定义的数据(包括主参数，中间变量，选配逻辑等)进行分析及读取； 公式管理模块该部分主要实现表格软件的公式管理； 命名管理模块该部分主要实现表格软件单元格的命名，创建和管理功能； 公式生成模块该部分主要实现各区域的公式分析、生成逻辑脚本及应用功能，包括中 间变量公式生成器，逻辑表格公式生成器，BOM信息公式生成器等；在完成产品配置后，可以利用CAD系统对设计进行可视化验证，并通过后续系统处理 可以直接生成完整的生产订单和装箱清单。
全文摘要
一种以电子表格定义规则实现自动化产品配置的方法及装置，该方法包括以下步骤定义电子表格结构，输入产品相关/配置参数；系统读取电子表格定义的选配规则；系统自动完成产品选配；完成选配运算后，系统得到产品BOM数据；该产品BOM数据支持导入三维CAD系统进行设计验证。该装置包括数据读取模块、公式管理模块、命名管理模块、公式生成模块，本发明方法以电子表格形式代替传统的逻辑判断程序表达形式，系统修改配置方便，可以快速、准确的自动进行非标设计和定制合同处理，提高了准确度，降低生产成本。
文档编号G06Q10/00GK102044016SQ201010583330
公开日2011年5月4日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者韦琛 申请人:沈阳东大中新科技有限公司