一种非标机电装备多阶段的配置方法、系统、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及电数字数据处理，尤其涉及一种非标机电装备多阶段的配置方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、复杂工业产品的设计过程通常不是单一参数查表，而是一个跨多个设计域的联动求解过程。现有工程实践中，通常分散在多个系统或多个岗位经验中完成。常见做法包括：由销售或配置人员先录入主要参数，再由土建或设计工具完成空间尺寸计算，再由部件选型系统或人工经验确定驱动类、门系统类、结构类部件，最后再由工程人员进行合理性复核、价格核算和bom拆分。这种工作方式难以应对频繁的需求修改和复杂联动。现有的技术主要包括：将常见产品参数、选型条件和部件结果写入规则表或专家系统，根据输入直接命中规则并输出方案。在标准产品场景中可用，但当参数组合、结构样式和局部选配增多后，规则数量迅速膨胀，维护代价高。由一个系统处理参数选型，由另一个系统处理几何尺寸和布局，二者通过中间表单或人工传递衔接。这种方式经常出现几何已变而选型未同步、部件已换而校验未重新触发的问题。从标准bom或标准部件模板逆向拼装方案，再反推产品配置。该方式适用于标准化程度高的场景，但对非标、半标及中途修改场景支持不足。将大量约束一次性输入求解器获取结果。虽然数学上可行，但工程上通常缺少中途交互、过程解释、局部回算和结果来源追踪能力。同时，非标机电装备的典型技术问题在于结构方案、空间布局、部件选型、机电接口和装配关系之间存在强依赖；参数或项目约束变更后，容易出现几何已变但部件未同步、部件已变但接口未重新校验、局部修改导致全局返工等问题。

2、例如，公开号为cn102831283b的专利申请，公开了一种基于曲面特征的复杂产品模型构建方法，提供了以下技术方案，包括：通过设置特征参数值对曲面特征进行实例化；其次将实例化的曲面特征定位于曲面模型；然后自动生成一个过渡曲面特征将曲面特征与依附面进行光滑衔接；最后采用“搭积木”式建立曲面特征模型，直至产品模型构建完成。本发明能够有效地以曲面特征为设计单元，像规则特征造型系统一样，方便地使用具有特定功能语义的曲面特征建立特征模型。该发明应用于cad模型构建中，能够使得产品具有顺畅的外形和更强的功能，从而更好地满足消费者的需要，有效提升产品竞争力和提高设计效率。但是，上述的一种基于曲面特征的复杂产品模型构建方法，仅解决曲面几何特征的建模与过渡，无法处理复杂工业产品的多域参数联动、配置决策、依赖传播及增量更新等问题，缺乏对产品结构、部件选型、校验回退等工程环节的支持，且无法解释结果来源。

技术实现思路

1、本发明解决了现有技术中流程割裂、联动不足、校验过晚的问题，提出了一种非标机电装备多阶段的配置方法、系统、电子设备及存储介质，达成了流程统一、集成性高、联动性高、可解释输出、计算冗余低的目的。

2、进一步说，本发明旨在统一设计状态对象，通过依赖图驱动多阶段决策与局部失效重算，实现复杂产品配置设计的工程化闭环与高效增量更新，解决了非标机电装备配置设计中的跨结构、布局、部件、接口、装配和校验的联动一致性问题，以及修改后的局部失效传播和局部重算问题。

3、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

4、一种非标机电装备多阶段的配置方法，包括：

5、获取非标机电装备的参数与环境约束，生成初始状态对象并展开缺省字段；

6、构建有向依赖图，其中有向边至少包括产品参数到结构结果的推导边、结构到布局的几何约束边、布局到部件的选择边、部件间的接口边和部件到校验结果的校验边；

7、调用多阶段决策代理链，按照预设阶段顺序依次执行结构决策、几何引擎输出安装边界与位置的空间布局计算、部件选型；

8、将结构决策、布局计算和部件选型的结果写入状态对象，并记录各个结果的来源标签及依赖列表，输出产品数据。

9、一种非标机电装备多阶段的配置系统，包括：

10、状态管理模块，维护统一的设计状态对象；依赖图模块，连接状态管理模块，维护以设计对象为节点、以推导或约束关系为边的有向依赖图；多阶段决策代理调度模块，分别连接状态管理模块和依赖图模块，按阶段调用几何引擎、物理引擎及部件库接口模块；影响分析与局部重算模块，分别连接依赖图管理模块、状态管理模块和调度模块，依据依赖图确定受影响子图并触发局部重算。

11、将复杂工业产品的设计流程统一为连贯的状态对象管理、依赖图驱动和局部重算机制，解决了流程割裂、联动性不足和校验过晚的问题，实现参数变化后的自动影响传播与最小化重算，提升工程效率和可维护性。

12、作为优选，所述构建有向依赖图包括，加载与产品族对应的基础依赖模板，定义阶段主链路，解析参数规则、部件适用条件和校验规则中的字段引用关系，自动生成对象级依赖边；在每个阶段执行时，根据实际读取的对象集合和写入的对象集合，动态补充运行时依赖边。

13、通过基础模板加动态补充的混合构建方式，既保证了工程主链路的确定性，又能自动适应非标扩展和运行时实际路径，解决了静态依赖图无法反映真实推导链路的问题，提高依赖图的准确性和灵活性。

14、作为优选，所述根据依赖图标记失效节点包括，从变更源节点出发，沿依赖边向后遍历，并依次判断每条边的传播条件；若边的传播条件不满足，或目标节点重算后的值未变化，或目标节点被用户锁定，则阻断失效传播并生成冲突提示；仅将满足传播条件且未受阻断的后继节点加入受影响节点集合，并将其标记为失效。

15、通过多条件阻断机制避免了不必要的级联失效，防止了因小变化引发的大范围无效重算，同时支持用户锁定优先和冲突提示的功能，使得局部更新更加精准可控，减少了计算浪费和意外覆盖。

16、作为优选，所述从最早回退阶段局部重算包括，每个结果对象被拆分为多个字段级结果，依赖边指向对象内的特定字段；当上游字段变更时，仅使直接或条件依赖该字段的下游字段失效；对于强耦合场景，根据边类型或规则声明将失效粒度提升至对象级或阶段级。

17、实现了字段级精确失效传播，缩小了局部重算的范围，同时又保留了针对强耦合场景的粒度提升能力，解决了对象级失效粒度粗糙导致的过度重算问题，平衡了灵活性和工程确定性。

18、作为优选，所述输出产品数据前，若参数变更或校验失败，根据依赖图标记失效节点，从最早回退阶段局部重算，更新状态对象后输出产品数据；若是校验失败触发重算，解析失败原因中的根因对象和建议回退阶段信息：若因空间尺寸不足，则回退至布局阶段；若因物理性能不满足，则回退至结构阶段或物理选型阶段；若因部件接口不兼容，则回退至部件选型阶段。

19、根据校验失败的根因智能选择回退入口，避免了将所有失败都处理为全局返工，缩短了问题定位和修正路径的时间，提升了设计系统的自纠偏能力和工程实用性。

20、作为优选，所述调用多阶段决策代理链中，具体包括，采用几何引擎和物理引擎及接口关系的协同求解，几何引擎根据结构结果输出空间布局节点，物理引擎根据主要规格和几何边界输出性能部件候选集，部件库与接口关系模块求取几何候选集、物理候选集与接口可行集的交集；若交集为空，则定位根因并触发对应阶段的局部回退，直至找到可行结果。

21、将几何域、物理域和接口域统一为同一求解闭环，通过候选集交集和根因定位，解决了跨设计域协同不足导致的整体不可装配或不可制造的问题，提供了可回退、可收敛的冲突处理机制。

22、作为优选，所述展开缺省字段采用分层优先级机制，为字段来源划分优先级，用户显式输入优先于标准模板；当切换标准配置模板时，保留已被用户锁定的字段，对未修改字段采用新模板值，对冲突字段生成冲突节点并由依赖图触发局部重算。

23、实现了标准配置与用户定制的融合共存，既保证了模板快速展开的效率，又尊重了用户的显式修改和锁定意图，避免了模板切换时对定制内容的错误覆盖，同时通过冲突节点和局部重算保证了新模板约束的进入。

24、作为优选，所述构建有向依赖图还包括，当接收新增的自定义参数声明时，若该参数被计算式、部件适用条件或校验规则引用，或被显式映射到已有标准字段，则在依赖图中为该参数的节点建立指向相关结果节点的有向边；若该参数未被任何规则引用且无映射关系，则仅作为展示性字段保存，不参与自动传播与重算。

25、提供了安全可控的自定义参数接入机制，既允许用户扩展新的业务字段并自动融入依赖传播，又防止了无规则引用的冗余参数触发无效重算，增强了系统的可扩展性和稳定性。

26、作为优选，所述状态对象中，每个结果对象至少包括对象标识、生成阶段标识、依赖对象列表、来源标签、版本号和有效性标志；所述来源标签的区分字段是由用户显式输入、标准模板展开、规则推导或系统默认生成；当对象被标记为失效时，系统根据依赖对象列表和依赖图定位所有后继受影响对象，并仅将受影响对象的有效性标志置为无效。

27、通过对象级元信息实现了精细化管理，解决了系统结果来源不清、影响范围不明的问题，为倒查和增量更新提供了数据证明。

28、一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序被所述处理器运行以执行一种非标机电装备多阶段的配置方法。

29、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器运行以执行一种非标机电装备多阶段的配置方法。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是。

31、1.本发明通过统一设计的状态对象和依赖图，将输入、结构、布局、部件选型、校验输出统一为连贯技术链路，解决现有流程割裂的问题。当参数或配置修改时，系统自动沿依赖图传播影响范围，实现局部失效与局部重算，避免人工漏改，提升复杂工业产品设计中的联动响应能力。

32、2.本发明采用对象级有效性管理与阶段级回退机制，仅对受影响对象重算受影响对象而非进行全局重算，大幅缩短频繁修改场景下的设计周期。同时保留结果来源标签、依赖对象和版本信息，可清晰追溯每个设计结果由哪些输入、规则和阶段推导而来，便于后续复核、交付与责任界定。

33、3.本发明在统一状态对象中，融合标准配置展开与用户显式修改，通过来源优先级和冲突处理机制，既保证标准模板快速展开，又尊重客户定制。其中，依赖图支持规则解析自动建边和运行时动态补边，新增产品类型、部件或接口规则时无需推翻整体框架，易于扩展和维护。