为优化复杂产品工程变更传播路径，减少零部件变更对复杂产品设计的影响，提出了复杂产品工程变更传播路径动态优化方法。
1引言
产品开发过程中，客户需求的更改、供应商的变化、设计错误和产品质量问题的纠正等，都会引起工程变更(engineering change, EC) 。一旦工程变更发生，往往会引起产品零部件的变化而一个零部件的变化，在大多数情况下，会通过零部件之间的关联关系进行传播，导致其它零部件甚至整个产品的变化，并进一步对产品质量、进度及成本等方面带来不同程度的负面影响。工程变更传播路径的优化可以帮助设计人员筛选出对产品开发影响较小的传播路径，减少工程变更带来的负面影响。尤其对在国家经济及社会中具有不可替代角色的复杂产品而言，变更传播路径优化的意义更为显著。
目前，国内外学者对工程变更的研究主要集中于变更影响评估方面，而对变更传播路径搜索或优化方法的研究相对较少。其中，文献从变更传播可能性的角度预测了变更可能的传播路径，但这种预测方法的准确度不高;文献构建了产品特性关联网络模型并基于此探讨了变更传播路径搜索方法。但由于复杂产品零部件数量众多且关联关系复杂，该搜索方法用于优化复杂产品工程变更传播路径时，工作量较大;文献}23]提出了基于经验的工程变更传播路径预测方法，利用信息论、语义相似度和变更影响相似度从设计历史信息中提取与变更传播路径相关数据，计算出变更传播路径。但是当历史变更资料较少或不全面时，该方法的适用性较低。文献提出了基于蒙特卡洛模拟的设计变更调度优化方法，但由于建模过程中存在目标函数难以准确构建、变量繁多及变量间关联关系复杂等问题，使得该调度方法的准确性有待提高。文献提出了一种集成变更传播仿真模型和优化算法的设计变更调度优化方法。其中在变更传播仿真建模过程中，结合变更传播可能性及传播影响概率将逻辑仿真模型转变为数学模型，而变更传播可能性及传播影响概率是通过设计人员根据经验给出的，因此该文献与文献一样，准确性有待提高。
鉴于复杂产品工程变更传播路径优化的重要意义和目前研究的不足，本文提出了复杂产品工程变更传播路径优化方法。首先，构建复杂产品特性关联网络描述复杂产品设计结构，为变更影响机制的研究奠定基础;其次，针对不同类型的特性节点，分析其变更传播特点，研究变更对上、下游特性的影响机制;再次，研究变更传播路径的动态优化方法，获得对复杂产品设计影响最小的变更传播路径;最后，验证研究方法的准确性与适用性。
2复杂产品特性关联网络构建
由于工程变更包括产品设计过程中对已发布的零部件、图纸或软件等多种对象进行的更改而不同变更对象的优化方法不同。在此，将本文中复杂产品工程变更界定为对产品零部件的更改。由于产品零部件的更改主要是对组件设计参数和指标的更改，而特性涵盖了组件的各类参数和指标，因此工程变更可以看作是对组件特性的变更。同时，工程变更之所以能在特性间进行传播，是因为特性间存在着关联关系。所以，若把特性视为节点，特性间关联关系视为边，那么变更传播就可看作在特性关联网络间展开的。与DSM等方法相较而言，特性关联网络可以通过单、双向箭头分别对单、双向依赖关联关系进行表达，这种图形化的表达方法更为直观，更容易进行下文的网络层级划分。为此，本文首先构建特性关联网络模型，在此基础上研究变更传播及影响机制。
3变更影响机制分析
不同类型特性变更传播分析，对具有空间依赖关系的特性变更时，其特点是:当特性变更量大于公差时，会产生变更传播现象，引起关联特性的变更;否则，变更会被吸收，不会引起关联特性的变更。例如，离合器设计中，压盘外径和离合器盖直径是相互依赖关系，当压盘外径的变更量超过其尺寸公差时，离合器盖直径也要变化。
对具有其它三种依赖关系的特性变更时，其特点是:只要特性变更量不可忽略，就会发生变更传播，引起关联特性的变更。例如，发动机性能参数作为涡轮进口温度设计的输入信息，当发动机性能参数变化后，涡轮进口温度也会发生变化。为便于和空间依赖关系区分，在此将信息依赖、能量依赖及材料依赖统一称为非空间依赖。
鉴于变更在空间依赖关系与非空间依赖关系间传播的相似性，本文以非空间依赖关系为例进行变更传播分析。由于不同类型的特性变更时，变更传播特点是不同的。为此，本文根据特性是否具有上、下游特性，将特性划分为只具有下游特性的特性、只具有上游特性的特性及同时具有上、下游特性的特性三种类型。
4复杂产品工程变更传播路径动态优化
根据变更影响机制可知，变更影响可以分为对上游特性的影响和对下游特性的影响。因为对上游特性的影响是通过主动变更实现的，所以当变更特性存在多个上游特性时，变更就会有多条传播路径，而不同路径引起的变更影响是不同的。因此变更对上游特性的影响可以通过变更传播路径的优化而减少。而变更对下游特性的影响是因变更沿特性间关联关系客观传播造成的，因此该影响的大小是客观确定的。所以，变更传播路径的优化由上游影响特性的优化和下游影响特性的搜索构成。
5结束语
本文提出了复杂产品工程变更传播路径动态优化方法，对减少工程变更在复杂产品设计中的影响具有重要的理论意义。论文取得的主要结论如下: (1)变更对上游特性的影响是通过主动变更实现的，对下游特性的影响是沿特性间关联关系客观传播造成的，因此变更对上游特性的影响是随主观变化的，对下游特性的影响是客观性确定的，所以变更对复杂产品设计的影响可以从对上游特性的影响和下游特性的影响两个方面进行分析。(2)基于上述研究结论，本文提出了由上游影响特性动态优化方法和下游影响特性动态搜索方法构成的变更传播路径动态优化方法。对比分析及案例分析表明，该方法可以较为准确地获得对复杂产品设计影响最小的变更传播路径。同时，由于该方法也适用于一般机械产品设计中变更传播路径优化，而且不依赖于历史变更数据，因此该方法也具有普遍的适用性。
