前言
進(jìn)入21世紀(jì),人類(lèi)已全面擁抱大數(shù)據(jù)的浪潮,從產(chǎn)品數(shù)據(jù)的應(yīng)用上講,企業(yè)需要適合生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)BOM配置管理。傳統(tǒng)行業(yè)“一單一議一紙”,已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足大規(guī)模的定制化制造生產(chǎn)需求;BOM數(shù)據(jù)重組、分型和精確推送到市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)配置器,形成以技術(shù)研發(fā)為核心源頭,導(dǎo)向不同分類(lèi)的訂單數(shù)據(jù)管理,對(duì)快速訂單型企業(yè)來(lái)說(shuō),既是必然也是必須。
產(chǎn)品配置管理是以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為底層支持,以物料清單為其組織核心,把定義最終產(chǎn)品的工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、控制、流轉(zhuǎn)和管理。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置管理是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)模塊之一,它是工作流和任務(wù)管理的基礎(chǔ)。因此產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理是PDM系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)和橋梁。
一、數(shù)據(jù)配置管理分層分析
配置管理的概念,從國(guó)外引進(jìn)至今已有十來(lái)年,但隨著企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以幾何級(jí)的數(shù)量增長(zhǎng),單純的零部件配置管理已無(wú)法應(yīng)付需求趨于個(gè)性化,生產(chǎn)趨于“多品種,小批量”方向發(fā)展的制造性行業(yè)。以客車(chē)企業(yè)普遍存在的現(xiàn)狀來(lái)看,研發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求主要來(lái)源于客戶(hù)訂單,產(chǎn)品往往呈現(xiàn)零散化,基礎(chǔ)技術(shù)數(shù)據(jù)量呈無(wú)序的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。如果不運(yùn)用系統(tǒng)工程學(xué)的思維,僅僅在BOM級(jí)零部件做文章很難從繁雜的數(shù)據(jù)中快速獲取并導(dǎo)向客戶(hù)需求,無(wú)法實(shí)現(xiàn)利用已有產(chǎn)品進(jìn)行變型設(shè)計(jì)和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)將成為此類(lèi)行業(yè)研發(fā)系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中的瓶頸。
數(shù)據(jù)管理究其本質(zhì),可以根據(jù)其服務(wù)對(duì)象的不同進(jìn)行分解,分為內(nèi)部配置組合和外部銷(xiāo)售配置器。內(nèi)部配置組合即基于產(chǎn)品的配置組合管理,是企業(yè)所有產(chǎn)品配置+BOM的數(shù)據(jù)庫(kù),包含新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)、新配置開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)、滿(mǎn)足客戶(hù)需求而臨時(shí)開(kāi)發(fā)的配置數(shù)據(jù)以及技術(shù)儲(chǔ)備開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)集合等;外部配置器即銷(xiāo)售配置器,它包含的配置來(lái)源于產(chǎn)品配置,是內(nèi)部配置數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)釋放可以供市場(chǎng)銷(xiāo)售的配置。銷(xiāo)售配置器在使用端是直接面向業(yè)務(wù)員、面向經(jīng)銷(xiāo)商以及客戶(hù)的,它的內(nèi)容包含了配置、價(jià)格以及其它產(chǎn)品信息,這些信息的新建和變更都需要有相應(yīng)的人員來(lái)維護(hù),在維護(hù)過(guò)程中也需要有相應(yīng)的流程來(lái)支持。如何建立得是否合理直接影響到銷(xiāo)售配置器能否充分發(fā)揮作用。
一方面建立成熟產(chǎn)品(MTO訂單)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置平臺(tái),推薦客戶(hù)進(jìn)行選擇;另一方面,通過(guò)不斷整合ETO訂單中的配置,在原有配置平臺(tái)上進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計(jì),從而生成面向客戶(hù)的訂單BOM進(jìn)行管理。只有兼顧這兩方面的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)系統(tǒng),才能真正做到面向訂單的產(chǎn)品選裝配置。
二、配置器組合的建立
筆者認(rèn)為,由內(nèi)向外,自頂(技術(shù))向底(銷(xiāo)售)配置器的建立,必須經(jīng)歷四個(gè)階段:
1)基本型譜產(chǎn)品數(shù)據(jù)的構(gòu)建
2)擴(kuò)展變型產(chǎn)品的BOM結(jié)構(gòu)樹(shù)及選配條件(option rules)
3)發(fā)往外部配置器的配置組合設(shè)定和邊界約束關(guān)系
4)區(qū)分基本型譜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和訂單實(shí)例的基線(xiàn)設(shè)計(jì)
趁公司整體業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)型的機(jī)會(huì),我司研發(fā)系統(tǒng)引入了PTC公司的windchill—PDM平臺(tái)并在此軟件中植入了配置組合分析和管理的思想,目前已初步建立了內(nèi)外兩個(gè)配置器,簡(jiǎn)述如下:
2.1 基本型譜產(chǎn)品數(shù)據(jù)的構(gòu)建
根據(jù)客車(chē)多品種多系列的產(chǎn)品特點(diǎn),在windchill系統(tǒng)中構(gòu)建一個(gè)基于產(chǎn)品分類(lèi)的包括零件層和部件層所有標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的組合產(chǎn)品體系,稱(chēng)為產(chǎn)品家族(GPS: Global Product Structure )。
首先建立產(chǎn)品的頂層結(jié)構(gòu)樹(shù),以KLQ6129Q產(chǎn)品家族為例,可分為動(dòng)力、行駛系、底盤(pán)、電器、車(chē)身、附件、空暖這幾個(gè)模塊,每個(gè)模塊節(jié)點(diǎn)下掛接相應(yīng)的組件系統(tǒng),組件系統(tǒng)針對(duì)例如動(dòng)力模塊下掛接發(fā)動(dòng)機(jī)總成、懸置系統(tǒng)等多層組件結(jié)構(gòu)。組件結(jié)構(gòu)之間通過(guò)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)機(jī)型鏈接,由于這些頂層結(jié)構(gòu)對(duì)于KLQ6129Q(例如V4K、V5E)的產(chǎn)品具有通用性,因此相對(duì)固定,基本不受訂單變化的影響。
2.2 擴(kuò)展變型產(chǎn)品的BOM結(jié)構(gòu)樹(shù)及選配條件(option rules)
內(nèi)部配置組合管理的核心部分,可變型的產(chǎn)品BOM正是基于此建立的。其結(jié)構(gòu)如圖1所示:包含部件層和零件層的所有構(gòu)件,統(tǒng)一以選項(xiàng)節(jié)點(diǎn)OP的形式掛接在組件層下屬。以選項(xiàng)節(jié)點(diǎn)的選配條件來(lái)描述零部件選用,即可選、必選或不可選;結(jié)構(gòu)中的選配條件一旦建立后。主要通過(guò)外部配置器驅(qū)動(dòng)變更來(lái)同步變型產(chǎn)品BOM,并記錄差異(如件號(hào)、數(shù)量、版本等)。
圖1 基本型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)
由此可見(jiàn),可變型的配置組合管理,經(jīng)分析共包含3種主要關(guān)系:
1)從屬關(guān)系:一個(gè)零部件從屬于另一個(gè)部件,選A必選B;
2)選配關(guān)系:是否選擇該零件對(duì)父部件的主要功能無(wú)影響,選A可以選C、D,也可以不選;
3)排斥關(guān)系:選A不能選E。
基于此種結(jié)構(gòu),可將變化不大的產(chǎn)品統(tǒng)一歸納為一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù),再通過(guò)產(chǎn)品配置功能,生成不同結(jié)構(gòu)和不同版本的訂單實(shí)例。可大大減少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量。雖然產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有可能按各種要求進(jìn)行配置,但在產(chǎn)品庫(kù)中,只有一個(gè)基型BOM結(jié)構(gòu),它表達(dá)了多個(gè)產(chǎn)品,解決了產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)過(guò)于龐大的問(wèn)題。
圖2 可變型的配置組合管理
2.3 發(fā)往外部配置器的配置組合設(shè)定和邊界約束關(guān)系
這個(gè)部分主要解決的是,將復(fù)雜的BOM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系,轉(zhuǎn)化為清晰、可視化、供客戶(hù)快速定位選擇自己的定制化產(chǎn)品。同時(shí),市場(chǎng)根據(jù)營(yíng)銷(xiāo)策略、銷(xiāo)售渠道定位,也可以根據(jù)不同地域、客戶(hù)消費(fèi)習(xí)慣將配置在約束邊界范圍內(nèi)進(jìn)行分組組合,1個(gè)GPS可以產(chǎn)生多個(gè)配置器。零部件間的主要約束關(guān)系有以下幾種:
1)配置無(wú)約束;
2)配置可選,約束為另一配置已選或未選;
3)配置必選,約束為另一配置已選或未選;
4)配置件不可選,約束為配置已選或未選。
圖3 外部配置器組合設(shè)定
圖4 配置器組合設(shè)定
針對(duì)一個(gè)零部件的選擇約束,可以有多個(gè)約束條件。產(chǎn)品配置時(shí),系統(tǒng)根據(jù)已選擇對(duì)象和約束條件自動(dòng)篩選可選和不可選的其他零部件,生成與訂單相關(guān)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)和對(duì)應(yīng)的BOM。
2.4 基本型譜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和訂單實(shí)例的基線(xiàn)設(shè)計(jì)管理
產(chǎn)品品質(zhì)改進(jìn),需驅(qū)動(dòng)研發(fā)設(shè)計(jì)去更新基本型產(chǎn)品,但訂單一量錄入,就需要確定一個(gè)相對(duì)靜態(tài)的產(chǎn)品配置。那我們的數(shù)據(jù)變更管理就需要去區(qū)分產(chǎn)品的基本型結(jié)構(gòu)與訂單實(shí)例結(jié)構(gòu),使其在不同變更中相互獨(dú)立,這主要是通過(guò)對(duì)GPS版本和基線(xiàn)的管理。
基線(xiàn):基線(xiàn)實(shí)際上是對(duì)象在特定時(shí)刻的對(duì)應(yīng)版本的快照,同時(shí)還可以記錄與對(duì)象和文檔相關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)信息;(xiàn)可以包含任意數(shù)量的對(duì)象和文檔,而對(duì)象或文檔可以處于任意數(shù)量的基線(xiàn)中。但一個(gè)基線(xiàn)只能保留對(duì)象或文檔的一個(gè)版本和小版本。
●GPS基線(xiàn):GPS基線(xiàn)作用在GPS車(chē)型節(jié)點(diǎn)上,記錄GPS結(jié)構(gòu)信息,一個(gè)GPS對(duì)應(yīng)多個(gè)GPS基線(xiàn),通過(guò)GPS基線(xiàn)可記錄GPS結(jié)構(gòu)的變更過(guò)程。只有正式ECN才會(huì)更新GPS基線(xiàn)。
●訂單實(shí)例基線(xiàn):實(shí)例基線(xiàn)作用在實(shí)例頂點(diǎn)上,記錄訂單實(shí)例結(jié)構(gòu)信息。實(shí)例基線(xiàn)只有一條,臨時(shí)ECN和銷(xiāo)售變更單生效時(shí)更新訂單實(shí)例,實(shí)例基線(xiàn)的存在一方面可保證GPS結(jié)構(gòu)與訂單實(shí)例的相互獨(dú)立,而且是技術(shù)變更只針對(duì)訂單實(shí)例生效的前提。
●CA改前基線(xiàn):根據(jù)最新的訂單實(shí)例基線(xiàn)生成,只包括受影響對(duì)象結(jié)構(gòu)中的相關(guān)對(duì)象基線(xiàn)。
●CA改后基線(xiàn):復(fù)制改前基線(xiàn)生成初始“CA改后基線(xiàn)”,在CA中添加已發(fā)布對(duì)象時(shí)以最新GPS基線(xiàn)中的最新已發(fā)布版本更新改后CA基線(xiàn)。新創(chuàng)建下級(jí)件,以最新小版本更新CA改后基線(xiàn)。
各基線(xiàn)之間的關(guān)系圖:
圖5 各基線(xiàn)之間的關(guān)系圖
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本文標(biāo)題:2014產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化征文:大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)管理和配置組合分析研究
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