0 前言
寶時(shí)得機(jī)械(中國(guó))有限公司是一家由中國(guó)人自主創(chuàng)立、以中國(guó)蘇州為總部的跨國(guó)集團(tuán)公司。公司成立于1994年,經(jīng)過(guò)了“從貿(mào)易到實(shí)業(yè),從貼牌到品牌”的歷程,現(xiàn)已發(fā)展成集電動(dòng)工具研發(fā)、制造、營(yíng)銷于一體的現(xiàn)代企業(yè)。
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇,客戶需求的快速變化和復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等因素,使得寶時(shí)得越來(lái)越注重產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期、成本以及新產(chǎn)品的種類,積極探索如何改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模式,希望利用新的技術(shù)和資源使產(chǎn)品的生產(chǎn)效率大幅度提高,力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)、消耗最少的資金、生產(chǎn)出滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品,從而提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力。
在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,寶時(shí)得中國(guó)需要化解客戶需求多樣性——與快速交貨之間的矛盾,化解高質(zhì)量——與低成本之間的矛盾,為企業(yè)實(shí)現(xiàn)高效率、低成本、小批量、多樣化生產(chǎn)尋求最佳的業(yè)務(wù)模式。
1 相關(guān)理論學(xué)習(xí)
1.1 大規(guī)模定制理論
在新的市場(chǎng)環(huán)境中企業(yè)迫切需要一種新的生產(chǎn)模式,大規(guī)模定制(Mass Customization,MC)由此產(chǎn)生。大規(guī)模定制生產(chǎn)模式,是繼大規(guī)模生產(chǎn)和精益生產(chǎn)方式后又一極具競(jìng)爭(zhēng)力和生命力的新型生產(chǎn)模式。目前已被很多國(guó)外企業(yè)所認(rèn)識(shí)和采用,并取得了令人滿意的效益。
大規(guī)模定制是一種將相似性原理、重用性原理和全局性原理與應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合的生產(chǎn)方式,以減少產(chǎn)品內(nèi)部多樣化、增加產(chǎn)品外部多樣化為目的,在空間上對(duì)整個(gè)產(chǎn)品族、在時(shí)間上對(duì)產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行全方位的優(yōu)化,低成本、快速地生產(chǎn)定制產(chǎn)品。
大規(guī)模定制以面向大規(guī)模定制的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)、面向大規(guī)模定制的制造技術(shù)及面向大規(guī)模定制的管理技術(shù)為支撐。
MC企業(yè)要以快速響應(yīng)市場(chǎng)變化和市場(chǎng)機(jī)遇為目標(biāo),結(jié)合先進(jìn)的管理思想和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方法,采用設(shè)計(jì)產(chǎn)品族和統(tǒng)一并行的開(kāi)發(fā)方式,對(duì)零件、工藝進(jìn)行通用化,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)以減少重復(fù)設(shè)計(jì),使新產(chǎn)品具備快速上市的能力。
大規(guī)模定制關(guān)鍵技術(shù):
一是提高零部件標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化程度,充分利用標(biāo)準(zhǔn)件和模塊化組件進(jìn)行組合,形成盡可能多的產(chǎn)品。
二是提高產(chǎn)品的系列化和柔性化,可根據(jù)個(gè)性化的需求演變出多種變形產(chǎn)品。
我國(guó)學(xué)者祁國(guó)寧、顧新建和李仁旺提出了客戶訂單分離點(diǎn)(Customer Order Discoupling Point,CODP或稱客戶訂單解耦點(diǎn)) 的概念。它是指企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中由基于預(yù)測(cè)的庫(kù)存生產(chǎn)轉(zhuǎn)向響應(yīng)客戶需求的定制生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。(顧客需求切入點(diǎn)(Customer Order Postponement Decoupling Point,CODP))他們認(rèn)為,按CODP在生產(chǎn)過(guò)程中的位置不同,大規(guī)模定制企業(yè)可分為四種類型(如下圖):
●按訂單銷售(Sale-To-Order),STO
●按訂單裝配(Assemble-to- Order),ATO
●按訂單制造(Make-to-Order),MTO
●按訂單設(shè)計(jì)(Engineer-to-Order),ETO
圖1 大規(guī)模定制的分類
1.2 模塊化設(shè)計(jì)理論
模塊化設(shè)計(jì)的目的是為了提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率,縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期,降低生產(chǎn)成本,并使設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌騻鬟f和繼承,它強(qiáng)調(diào)以功能分析為基礎(chǔ),以市場(chǎng)預(yù)測(cè)為導(dǎo)向,把功能不同或者功能相同而性能不同的模塊進(jìn)行組合和互換,產(chǎn)生多元化的產(chǎn)品以滿足客戶個(gè)性化的需求。
大規(guī)模定制下的模塊化設(shè)計(jì)是參數(shù)化的模塊化設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)一系列產(chǎn)品進(jìn)行功能分析并結(jié)合其在設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)中的特點(diǎn),劃分并構(gòu)造具有更大適應(yīng)性的模塊和產(chǎn)品平臺(tái),通過(guò)模塊的組合或產(chǎn)品平臺(tái)的衍生實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)。
模塊化設(shè)計(jì)通過(guò)零部件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化及尺寸參數(shù)化構(gòu)建模塊化的產(chǎn)品體系。通過(guò)模塊既可以實(shí)現(xiàn)固定的、標(biāo)準(zhǔn)的剛性模塊化設(shè)計(jì)(當(dāng)參數(shù)為固定系列值時(shí)),又可以根據(jù)個(gè)性化的用戶需求,通過(guò)模塊參數(shù)化定制實(shí)現(xiàn)柔性模塊設(shè)計(jì)(當(dāng)參數(shù)值實(shí)時(shí)改變時(shí))。
大規(guī)模定制的模塊化設(shè)計(jì)從模塊人手,將模塊作為產(chǎn)品的基本單元,產(chǎn)品由模塊組合而成,模塊結(jié)構(gòu)再進(jìn)一步分為子模塊,然后分解為零部件。面向大規(guī)模定制的模塊化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為3個(gè)層次:產(chǎn)品層、模塊層、零部件層,如下圖所示。
圖2 模塊化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖
常用的配置設(shè)計(jì)規(guī)則主要有:選擇約束、依賴約束、排斥約束、基礎(chǔ)屬性、可選屬性、繼承關(guān)系等。
基于規(guī)則的配置設(shè)計(jì)原理是:首先根據(jù)客戶訂單的要求,確定配置設(shè)計(jì)規(guī)則;然后,通過(guò)產(chǎn)品族主結(jié)構(gòu),按照所確定的配置設(shè)計(jì)規(guī)則,在產(chǎn)品族主結(jié)構(gòu)中選擇必選模塊和附加模塊或備選模塊共同構(gòu)成定制產(chǎn)品的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
基于實(shí)例推理的原理是:將初始設(shè)計(jì)參數(shù)與客戶需求參數(shù)進(jìn)行匹配計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果從產(chǎn)品實(shí)例庫(kù)中檢索出最符合的產(chǎn)品實(shí)例,進(jìn)行相應(yīng)的配置變動(dòng)和設(shè)計(jì)修改,最終生成滿足客戶需求的配置產(chǎn)品。
建立合適的配置設(shè)計(jì)參數(shù)約束規(guī)則是提高配置設(shè)計(jì)知識(shí)重用性、知識(shí)庫(kù)的可維護(hù)性、搜索效率的前提。
參數(shù)化模型驅(qū)動(dòng)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是變型參數(shù)在整個(gè)產(chǎn)品模型中的傳遞,最終反映到某些零部件的變型上。而零部件的變型包括特征變型、裝配關(guān)系變型、相同零部件配置數(shù)目變化和零部件的選配等。
實(shí)現(xiàn)過(guò)程:在產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)、主模型、主文檔的基礎(chǔ)上將變型后的新參數(shù)與參考模塊的主結(jié)構(gòu)、主模型、主圖相結(jié)合以后自動(dòng)生成新產(chǎn)品的主模型、裝配圖、零部件圖、參數(shù)報(bào)告等,這些新生成的文檔與原始模型之間具有很強(qiáng)的相似性,可以看作是原始模型的一種系列化變型。
2 寶時(shí)得中國(guó)產(chǎn)品參數(shù)化配置應(yīng)用
2.1 基本應(yīng)用場(chǎng)景
公司產(chǎn)品包括無(wú)繩類、槍鉆類、刀具類、角磨類、木工類、花園類電動(dòng)工具產(chǎn)品,涉及高端、中端和低端各類別,客戶遍及世界100多個(gè)國(guó)家和地區(qū),主要客戶涵蓋了國(guó)際知名零售商。公司實(shí)行多層次多品牌戰(zhàn)略,先后在全球90多個(gè)國(guó)家和地區(qū)進(jìn)行了自有品牌的商標(biāo)注冊(cè),品牌產(chǎn)品已覆蓋全球50多個(gè)國(guó)家和地區(qū);特別是自主培育品牌WORX(威克士)以及境外收購(gòu)品牌ROCKWELL等在專業(yè)、高端電動(dòng)工具市場(chǎng)贏得了較高的知名度,部分產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率已超過(guò)世界傳統(tǒng)知名品牌。
公司的品牌戰(zhàn)略要求寶時(shí)得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需要快速高效低成本;落實(shí)產(chǎn)品參數(shù)化配置應(yīng)用主要有如下三個(gè)場(chǎng)景:
–通過(guò)參數(shù)化配置,從產(chǎn)品原型中快速配置出訂單BOM(EBOM、或其他BOM);
–通過(guò)參數(shù)化配置,從產(chǎn)品原型(含工藝信息)中快速配置出訂單BOM與工藝路線;
–通過(guò)參數(shù)化配置,從產(chǎn)品原型(含三維模型關(guān)系)中快速配置出訂單BOM,并最終把三維模型、對(duì)應(yīng)的二維工程圖存儲(chǔ)入庫(kù)管理的過(guò)程。
圖3 寶時(shí)得產(chǎn)品參數(shù)化配置應(yīng)用場(chǎng)景
2.2 應(yīng)用架構(gòu)和流程
實(shí)現(xiàn)參數(shù)化配置的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架分為三層,分別是基礎(chǔ)層、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)層和應(yīng)用工具層;A(chǔ)層包括企業(yè)已有產(chǎn)品資源庫(kù)和相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)資源,是進(jìn)行產(chǎn)品建模、實(shí)施產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)的前提;產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)層是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)和核心,分為產(chǎn)品建模和快速設(shè)計(jì)兩個(gè)部分;應(yīng)用工具層則是從技術(shù)層面上,利用先進(jìn)的信息技術(shù)和工具實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)層是整個(gè)系統(tǒng)框架的核心,包括面向產(chǎn)品族的模塊化產(chǎn)品建模、產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)等幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的任務(wù)就是在分析市場(chǎng)需求和企業(yè)已有產(chǎn)品資源的基礎(chǔ)上,建立產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)、主模型和主文檔。而產(chǎn)品設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)用戶的需求,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)結(jié)果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行產(chǎn)品的配置設(shè)計(jì)和變型設(shè)計(jì),快速設(shè)計(jì)出滿足訂單需求的ETO(按訂單設(shè)計(jì))產(chǎn)品。
在應(yīng)用工具層,可以將PLM系統(tǒng)與CAD系統(tǒng)進(jìn)行有效集成,利用PLM系統(tǒng)和事物特性表對(duì)產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)和基于產(chǎn)品族的零部件主模型及其實(shí)例信息進(jìn)行管理,根據(jù)產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行配置設(shè)計(jì),同時(shí)通過(guò)CAD系統(tǒng)調(diào)用PLM系統(tǒng)中的零部件主模型,結(jié)合事物特性表對(duì)必要的零部件進(jìn)行變型設(shè)計(jì),生成滿足訂單要求的產(chǎn)品實(shí)例,從而實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
圖4 產(chǎn)品參數(shù)化配置基本應(yīng)用架構(gòu)
寶時(shí)得通過(guò)建立產(chǎn)品配置關(guān)系(知識(shí)),將手工很難有序管理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零部件的邏輯組合關(guān)系,按照一定的規(guī)則組織起來(lái),進(jìn)行快速的派生和改型;
在生成新產(chǎn)品時(shí),按照規(guī)則配置產(chǎn)品原型,明確新產(chǎn)品各組成部分的構(gòu)成關(guān)系,對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)例化,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)通用化和精確化;
圖5 產(chǎn)品參數(shù)化配置基本應(yīng)用流程圖
2.3 功能需求與實(shí)現(xiàn)
寶時(shí)得公司經(jīng)過(guò)近兩年的理論研究和學(xué)習(xí)以及社會(huì)工具調(diào)研發(fā)現(xiàn),要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品參數(shù)化配置效益最大化,IT工具方面必須具備如圖功能需求,并具有良好的用戶接受度。
圖6 產(chǎn)品參數(shù)化配置功能需求
基于寶時(shí)得現(xiàn)有IT系統(tǒng)Windchill和CREO,實(shí)施團(tuán)隊(duì)按照業(yè)務(wù)需求順利進(jìn)行了IT實(shí)現(xiàn)交付使用。目前已經(jīng)在公司N個(gè)產(chǎn)品線全面推廣。
圖7 產(chǎn)品參數(shù)化配置功能實(shí)現(xiàn)
2.4 應(yīng)用收益
通過(guò)產(chǎn)品參數(shù)化配置的應(yīng)用,企業(yè)年度項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期預(yù)計(jì)縮短57%,準(zhǔn)時(shí)上市率提高了6.3%。
結(jié)論
寶時(shí)得堅(jiān)信:創(chuàng)新是一個(gè)企業(yè)生存、發(fā)展和成功的必由之路。相比其他許多百年品牌,寶時(shí)得還很年輕,所以寶時(shí)得更需要?jiǎng)?chuàng)新。寶時(shí)得擁有活力四射、來(lái)自全球各地的業(yè)界精英團(tuán)隊(duì),懷著迎難而上、百折不撓的信念,寶時(shí)得人從身邊做起,從點(diǎn)滴做起,從現(xiàn)在做起,深刻理解并踐行創(chuàng)新的理念。
核心關(guān)注:拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用,蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想,集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念,功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理,全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域,是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題:2014產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化征文:寶時(shí)得中國(guó)產(chǎn)品參數(shù)化配置應(yīng)用
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