國內(nèi)客車的訂單銷售主要是以客戶需求為導(dǎo)向，為了滿足客戶個(gè)性化需求，客車配置變化較為頻繁，產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)和產(chǎn)品變形也隨之頻繁，同一個(gè)車型會(huì)衍生出多種不同的配置狀態(tài)。這就使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)數(shù)據(jù)大量增加，極易產(chǎn)生數(shù)據(jù)混亂和數(shù)據(jù)冗余問題。
本文基于西門子公司Teamcenter產(chǎn)品配置管理平臺(tái)，引入模塊化設(shè)計(jì)管理思想，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，并通過超級BOM的數(shù)據(jù)BOM管理思路，提高訂單設(shè)計(jì)效率，增強(qiáng)企業(yè)對市場變化的反應(yīng)能力。
1 超級BOM結(jié)構(gòu)及相關(guān)術(shù)語的定義
超級BOM就是在預(yù)先設(shè)定的可生產(chǎn)范圍內(nèi)，根據(jù)實(shí)際所需生產(chǎn)產(chǎn)品的配置要求，從PLM系統(tǒng)的眾多配置選項(xiàng)中進(jìn)行選擇，每種配置信息是與具體的零部件進(jìn)行關(guān)聯(lián)的，選擇完成后，即可以得到實(shí)際所需產(chǎn)品對應(yīng)的完整產(chǎn)品BOM。
客車BOM結(jié)構(gòu)劃分原則：
- 應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路及習(xí)慣；
- 符合三維模型設(shè)計(jì)的要求及特點(diǎn)；
- 有利于模塊化、通用化設(shè)計(jì)；
- 方便設(shè)計(jì)，盡可能減少設(shè)計(jì)過程中的配合節(jié)點(diǎn)；
- 有利于銷售配置模塊化的實(shí)現(xiàn)，提高設(shè)計(jì)效率。
根據(jù)客車BOM結(jié)構(gòu)劃分原則，對客車產(chǎn)品類型、專業(yè)、模塊功能進(jìn)行分層。從上到下依次劃分為產(chǎn)品族、部分、功能分組、模塊，如圖1所示。
圖1 超級BOM結(jié)構(gòu)圖
產(chǎn)品族是具有相似外形和基本構(gòu)造特征，含有一種或一種以上配置，按一定規(guī)則組合后，可以形成面向最終客戶銷售的產(chǎn)品，以產(chǎn)品平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過添加不同的模塊，以滿足不同客戶個(gè)性化需求的一組相關(guān)產(chǎn)品。
部分是產(chǎn)成品族第一層拆分的結(jié)果，對產(chǎn)品族有隸屬關(guān)系�？蛙嘊OM設(shè)計(jì)涉及車身、電氣、底盤、工藝不同專業(yè)設(shè)計(jì)，需要有對應(yīng)專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此需要進(jìn)行部分的區(qū)分。
功能分組是由部分拆分的，是對部分的專業(yè)進(jìn)一步細(xì)分，以功能為基礎(chǔ)，以核心零部件為代表的零部件組，用于提高設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)BOM的并行設(shè)計(jì)，縮短整車設(shè)計(jì)時(shí)間。
模塊是構(gòu)成產(chǎn)成品的配置單元，由一個(gè)或多個(gè)零部件按其結(jié)構(gòu)、功能、裝配關(guān)系組成，代表一個(gè)或一組實(shí)體，模塊的劃分是把汽車零部件按其功能和結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行組合與分類，形成若干模塊，然后通過模塊的組合來表示各個(gè)車型、總成的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
經(jīng)過劃分后，超級BOM結(jié)構(gòu)各專業(yè)分工更加明確，層級結(jié)構(gòu)清晰明了，有效保證BOM維護(hù)過程中的準(zhǔn)確性。經(jīng)過細(xì)致的專業(yè)分工，超級BOM轉(zhuǎn)換成訂單BOM后，各專業(yè)維護(hù)訂單BOM時(shí)只需在對應(yīng)的功能分組里維護(hù)好模塊，多個(gè)不同的設(shè)計(jì)專業(yè)可以同時(shí)維護(hù)一個(gè)訂單BOM，實(shí)現(xiàn)了訂單BOM的并行設(shè)計(jì)，有效減少設(shè)計(jì)周期，縮短訂單的交期，提高客戶滿意度。
2 選項(xiàng)定義及變量條件編寫
完成超級BOM結(jié)構(gòu)搭建后，下一步就是對產(chǎn)品定義選項(xiàng)，然后維護(hù)超級BOM中模塊的變量條件，確保銷售訂單配置導(dǎo)入Teamcenter后能夠生成出正確的訂單BOM。
選項(xiàng)是指產(chǎn)品配置可供點(diǎn)選的分類條目，客車選項(xiàng)定義是根據(jù)客車配置特點(diǎn)、功能模塊劃分等因素進(jìn)行定義，例如：發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、ABS系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向器等。
選項(xiàng)中包含具體選項(xiàng)值列表，即選項(xiàng)值。選項(xiàng)值是具有具體的配置內(nèi)容。例如發(fā)動(dòng)機(jī)選項(xiàng)包含了玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)YC6L280-50、濰柴發(fā)動(dòng)機(jī)WP6.245E50等選項(xiàng)值。為了便于計(jì)算機(jī)識(shí)別選項(xiàng)及選項(xiàng)值，需要對選項(xiàng)和選項(xiàng)值賦予對應(yīng)的編碼，如表1所示。
表1 選項(xiàng)、選項(xiàng)值對照表
定義完選項(xiàng)和選項(xiàng)值后，開始對超級BOM下的模塊定義變量條件，變量條件是附加在事例上，用于判定在什么條件下加載該對象的條件語句，變量條件主要由產(chǎn)品族、選項(xiàng)的值、選項(xiàng)值、運(yùn)算符、or、and等構(gòu)成。變量條件可以定義簡單的語句，也可以定義更為復(fù)雜的語句，如圖2所示。
圖2 變量條件示意圖
簡單變量語句：
模塊B變量條件：產(chǎn)品族A ENG=“ENG001”，當(dāng)訂單配置發(fā)動(dòng)機(jī)是“玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)YC6L280-50”觸發(fā)”模塊B”。
復(fù)雜變量條件：
1）傳動(dòng)軸模塊D變量條件：產(chǎn)品族A ENG=“ENG001”AND產(chǎn)品族A TRM=“TRM001”，訂單配置發(fā)動(dòng)機(jī)是“玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)YC6L280-50”且變速箱是綦江變速器/手動(dòng)/S6-80時(shí)觸發(fā)“傳動(dòng)軸模塊D”。
2）變速箱E變量條件：產(chǎn)品族A ENG=“ENG001”OR產(chǎn)品族A ENG=“ENG002”，訂單配置發(fā)動(dòng)機(jī)是“玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)YC6L280-50”或者是“濰柴發(fā)動(dòng)機(jī)WP6.245E50”時(shí)觸發(fā)“變速箱E模塊”。
超級BOM維護(hù)完變量語句后，就可通過在Teamcenter加載訂單配置，生成對應(yīng)的訂單BOM，訂單BOM中根據(jù)訂單配置加載出對應(yīng)的模塊。對常規(guī)的配置，設(shè)計(jì)人員可以不用再做維護(hù)，只需維護(hù)客戶的特殊需求部分，如自帶件或指定件等。有效的減少了設(shè)計(jì)員對應(yīng)常規(guī)配置重復(fù)維護(hù)的工作量。
3 Teamcenter超級BOM應(yīng)用案例
廈門大金龍是客車行業(yè)的龍頭企業(yè)，其主要大中巴車型產(chǎn)品族共計(jì)50多個(gè),對應(yīng)2000多個(gè)配置選項(xiàng)值，車型配置狀態(tài)繁多，配置數(shù)據(jù)量龐大。為了滿足大規(guī)模定制環(huán)境下的要求，對客戶的個(gè)性化需求做出快速的響應(yīng)，該企業(yè)與西門子公司合作，共同實(shí)施了Teamcenter產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)。本文以XMQ6802Y公路客車為例，介紹模塊化超級BOM搭建過程。
3.1 模塊化劃分及選項(xiàng)定義
首先參考《QC 265-2004-T汽車零部件編號規(guī)則》及歷史數(shù)據(jù)，對訂單設(shè)計(jì)習(xí)慣及思路進(jìn)行歸納總結(jié)，按上述模塊化設(shè)計(jì)思路，重新調(diào)整零部件結(jié)構(gòu)并劃分模塊，建立XMQ6802Y公路客車系列的超級BOM，此超級BOM共有230個(gè)模塊。
根據(jù)產(chǎn)品具體功能、性能參數(shù)及各專業(yè)需求定義選項(xiàng)及選項(xiàng)值，如：發(fā)動(dòng)機(jī)，離合器、變速箱等多個(gè)選項(xiàng)，并根據(jù)產(chǎn)品的配置狀態(tài)設(shè)定選項(xiàng)值，如圖3所示。
圖3 XMQ6802Y配置選項(xiàng)
3.2 變量條件設(shè)定
完成超級BOM結(jié)構(gòu)搭建及選項(xiàng)定義后，根據(jù)XMQ6802Y車型配置對超級BOM重的模塊設(shè)定變量條件模塊對應(yīng)關(guān)系設(shè)定變量條件。如圖4所示,“RC005-1000A-20發(fā)動(dòng)機(jī)總成模塊”的變量的含義是當(dāng)訂單配置中選項(xiàng)GL09的選項(xiàng)值為GL09224或GL09006時(shí)，訂單BOM中加載出模塊RC005-1000A-20。對于車型配置中固定不變的模塊，即必選模塊，可以不用維護(hù)變量語句，在訂單BOM觸發(fā)過程中，必選模塊會(huì)自動(dòng)加載出來。如圖5，RH001-3930A-01底盤銘牌及標(biāo)識(shí)模塊。
圖4 變量條件設(shè)計(jì)定
圖5 6802車型超級BOM
3.3 系統(tǒng)集成
通過銷售配置器、Teamcenter、ERP系統(tǒng)及其借口實(shí)現(xiàn)訂單數(shù)據(jù)傳遞，其主要過程如下：
1）通過銷售配置器實(shí)現(xiàn)訂單配置匹配和互斥性，并實(shí)現(xiàn)訂單配置的點(diǎn)選。銷售配置器通過接口把訂單配置選項(xiàng)和選項(xiàng)值傳入Teamcenter。
2）Teamcenter系統(tǒng)接收到訂單配置信息后，通過超級BOM觸發(fā)生成對應(yīng)的訂單BOM。
3）設(shè)計(jì)員根據(jù)查看訂單配置特殊需求修訂訂單BOM。
4）通過接口將Teamcenter中訂單BOM傳遞給ERP系統(tǒng)。
5）在ERP中進(jìn)行生成調(diào)整生成MBOM（生產(chǎn)BOM）。
與使用模塊化超級BOM前對比，之前設(shè)計(jì)員接到訂單后根據(jù)訂單配置重新維護(hù)訂單BOM，完成一個(gè)訂單平均完成時(shí)間要3天。而實(shí)現(xiàn)模塊化超級BOM管理模式后，常規(guī)模塊通過超級BOM自動(dòng)觸發(fā)到超級BOM,設(shè)計(jì)員只需對訂單配置中有特殊要求部分進(jìn)行更改維護(hù)，一個(gè)訂單完成時(shí)間只需1天，有效的縮短了訂單BOM維護(hù)時(shí)間。
4 結(jié)論
經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證，使用模塊化超級BOM的優(yōu)點(diǎn)：
- 能夠提高企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度，有效提高訂單BOM準(zhǔn)確性，縮短訂單設(shè)計(jì)周期；
- 有效減少企業(yè)零部件件的數(shù)量，為后續(xù)工藝、生產(chǎn)、采購等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)減少重復(fù)維護(hù)的工作量；
- 建立了完善的模塊化超級BOM，為產(chǎn)品銷售管理提供技術(shù)支持，提高企業(yè)對市場快速變化的反應(yīng)能力，增加客戶滿意度，提高企業(yè)競爭力。
- 為企業(yè)數(shù)字化管理提供支撐，為滿足客戶多樣化需求奠定了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
總之，通過模塊化超級BOM應(yīng)用，較好的滿足了設(shè)計(jì)、供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售等各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，，特別是提高了設(shè)計(jì)過程中的產(chǎn)品系列化管理水平，實(shí)現(xiàn)了客車模塊化設(shè)計(jì)和系列化管理，也為后續(xù)客車數(shù)模等三維模型奠定基礎(chǔ)。
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本文標(biāo)題：2016產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化征文：基于Teamcenter客車模塊化超級BOM應(yīng)用
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