我國是世界制造中心，但我國企業(yè)新產(chǎn)品設計能力普遍不足。PLM(產(chǎn)品全生命周期管理)在產(chǎn)品的設計管理中起著越來越重要的作用，基于PLM的方式對新產(chǎn)品進行設計管理，已經(jīng)成為很多企業(yè)取得成功的影響因素。本文對基于PLM的新產(chǎn)品配置管理進行了研究，希望能夠提高我國企業(yè)新產(chǎn)品設計能力。
1 PLM的內(nèi)涵
PLM的內(nèi)涵為：以產(chǎn)品為核心，從市場的角度且以整個生命周期內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成為基礎，研究和管理產(chǎn)品整個生命周期中(從概念設計和定義到制造、服務和報廢)與產(chǎn)品相關的數(shù)據(jù)和過程，旨在盡量縮短產(chǎn)品上市時間、降低費用，盡量滿足用戶的個性化需求。新產(chǎn)品的配置管理是產(chǎn)品整個生命周期的開始，利用PLM對產(chǎn)品進行配置管理，可以使企業(yè)建立起具有動態(tài)性和可重構性特點的產(chǎn)品配置管理系統(tǒng)。
2 產(chǎn)品配置管理內(nèi)涵
產(chǎn)品配置管理是對產(chǎn)品的結構、配置信息及物料清單進行管理。它把定義產(chǎn)品的全部數(shù)據(jù)與產(chǎn)品結構建立聯(lián)系，使用戶能夠很方便地知道各種因素對于產(chǎn)品設計的影響。
3 基于PLM的產(chǎn)品配置管理的實現(xiàn)
本文基于事物特性表的產(chǎn)品族模型，對產(chǎn)品配置管理系統(tǒng)進行了構建，具體過程如下：
3.1 問題的描述
產(chǎn)品配置問題可以四元組描述如：CP=<PSM，Requ，C，Param>
其中：PSM為可配置的產(chǎn)品族結構模型；Requ為用戶需求描述；C為一組作用在PSM上的約束集；Param是一組配置入口參數(shù)。產(chǎn)品配置問題描述如下：CP為配置問題，以產(chǎn)品族模型PSM為基礎，通過用戶需求Requ初始化產(chǎn)品族配置設計入口參數(shù)Param，以配置約束集C和Param為依據(jù)進行推理，得到滿足用戶需求Requ的產(chǎn)品。
3.2 配置變量與配置規(guī)則
3.2.1 配置變量
本文采用事物特性表的產(chǎn)品族模型，配置變量可以直接到產(chǎn)品族/零部件族的事物特性表中提取，在變量提取的過程中相當于建立了配置變量取值與事物特性表中記錄的對應關系，從某種意義上來說配置參數(shù)是特性參數(shù)的子集，如圖1所示：
圖1 配置參數(shù)提取
3.2.2 配置規(guī)則
(1)配置規(guī)則約束分類
一般來說，產(chǎn)品配置規(guī)則約束可分為三類，上下級之間的約束；同級之間的約束；跨部件族的約束，即分屬不同部件族的子部件之間的約束。
(2)配置規(guī)制轉(zhuǎn)換
由于配置規(guī)則約束具有可傳遞性，本文將同級部件和跨部件族約束轉(zhuǎn)化為相對簡單的上下級之間的約束，這種約束的轉(zhuǎn)化工作一般在產(chǎn)品設計階段進行。
(3)配置規(guī)則的形式化描述
事物特性表描述了所有的零部件族特性參數(shù)和產(chǎn)品/零部件變異體，連接枝簡化了約束并給定了約束傳遞的路徑，因此支持參數(shù)化可配置設計的產(chǎn)品族模型的最后一個任務就是建立配置參數(shù)之間的約束規(guī)則，一般約束規(guī)則如下：
①首先以xi表示零部件族的特性參數(shù)，P表示零部件所有配置變量所組成的向量，則以P=<x1，x2，……xn>的一個取值對應零部件族的一個變異體。
②其次pi表示零部件的一個向量取值，零部件向量取值的集合為Part，則Part={pi↑0≤i≤k，k}其中k為向量所有取值的個數(shù)，其中向量取值與零部件族的變異體之間是一一對應的關系。
③設Part1表示父部件，P1為其配置參數(shù)所組成的向量；Part2表示子部件，P2為其配置參數(shù)所組成的向量。
設置規(guī)則如下：
如果P1對應一個P2，表示上下之間是一對一的約束關系；
如果P1對應多個P2，表示上下級之間是一對多的約束關系；
如果多個P1對應多個P2，表示上下之間多對一的約束關系。
3.3 產(chǎn)品配置推理過程
一般的產(chǎn)品配置推理過程如下：首先，PLM系統(tǒng)根據(jù)用戶提出需求初始化產(chǎn)品的各項參數(shù)。然后PLM系統(tǒng)以“產(chǎn)品族”概念為基礎，依據(jù)上一步得到的產(chǎn)品各項參數(shù)，進行配置設計。最后根據(jù)配置設計的結果，通過推理搜索等方式得到用戶滿意的產(chǎn)品。
本文采用的推理算法是深度遞歸推理的算法，最后以一個BOM鏈表（物料清單，它記錄了所有滿足用戶需求的配置結果）的形式作為系統(tǒng)輸出。PLM系統(tǒng)的輸出（配置結果）一般以直接從事物特性表中得到結果的參數(shù)向量的形式來表示。參數(shù)向量的內(nèi)容一般包含了成本，制造時間，用戶個性化參數(shù)等特性參數(shù)。同時，用戶還可以對產(chǎn)品的特性參數(shù)進行個性化配置，例如顏色、形狀、外形等，PLM系統(tǒng)可以根據(jù)客戶的個性化配置為客戶提供滿足客戶個性化需求的產(chǎn)品。
4 結論
PLM(產(chǎn)品全生命周期管理)在產(chǎn)品的設計管理中起著越來越重要的作用，很多企業(yè)都已經(jīng)開始利用PLM對新產(chǎn)品進行設計管理，并取得了很多成功經(jīng)驗。本文基于PLM相關理論對新產(chǎn)品配置管理的過程進行了研究，希望能對提高我國企業(yè)新產(chǎn)品設計能力有幫助。
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