王雷

摘 ?要：隨著市場競爭的加劇，現(xiàn)有的客車市場已經(jīng)由賣方市場進(jìn)入了一個(gè)買方市場，而買方市場對于商品的需求集中表現(xiàn)的特征就是小批量、個(gè)性化及多樣化。為了能占領(lǐng)市場、獲得最大的收益，大規(guī)模定制自然成為客車企業(yè)首選的生產(chǎn)模式。它旨在以近似于大規(guī)模生產(chǎn)的成本和速度，提供定制的個(gè)性化產(chǎn)品及服務(wù)。文章主要根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)心得，針對全配置BOM在客車制造中的應(yīng)用進(jìn)行簡要分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：全配置BOM;客車制造;應(yīng)用

中圖分類號：F426.471;U463 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）02-0110-03

傳統(tǒng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理是以產(chǎn)品BOM（Bill of Material）為基礎(chǔ)的且一個(gè)產(chǎn)品有一個(gè)BOM，如圖1所示。在大規(guī)模定制生產(chǎn)環(huán)境下，由于產(chǎn)品品種往往十分龐大，這就帶來了管理上的壓力，全配置BOM應(yīng)運(yùn)而生，它利用IT技術(shù)為企業(yè)的BOM管理帶來新的解決方法。

1 ?全配置BOM概述

全配置BOM（大BOM），以可配置物料為基礎(chǔ)而創(chuàng)建的BOM，也稱為超級BOM， 該BOM是某一車型系列所有組件及其數(shù)量的全集。也就是在預(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)車型的配置要求，從BOM系統(tǒng)的眾多配置選項(xiàng)（參數(shù)）中進(jìn)行選擇，每種配置信息是與具體的安裝部件進(jìn)行關(guān)聯(lián)的，選擇完成后，即可以得到實(shí)際所需車型對應(yīng)的整車BOM。這個(gè)整車BOM也可稱為已配置BOM（小BOM，是全配置BOM的一個(gè)子集）。

2 ?全配置BOM的實(shí)現(xiàn)

全配置BOM是一種通用的產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)模型，如圖2所示，主要由三大部分組分：產(chǎn)品配置、工程數(shù)據(jù)（EBOM）及關(guān)聯(lián)條件變量（NVE）組成。

2.1 ?工程數(shù)據(jù)（EBOM）

全配置BOM的工程數(shù)據(jù)（EBOM）與傳統(tǒng)產(chǎn)品BOM一樣也是采用樹狀結(jié)構(gòu)，以反映產(chǎn)品組件的裝配結(jié)構(gòu)關(guān)系。對于客車來說，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)一般可分五層，如圖3所示：最頂層（零層）為整車結(jié)構(gòu)（車型平臺(tái)，可依據(jù)外觀造型及車長進(jìn)行產(chǎn)品劃分）;第一層為主系統(tǒng)（如將客車分為車身、底盤、電器三大主系統(tǒng)）;第二層為主要子系統(tǒng)大類（如發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、離合器系統(tǒng)、側(cè)窗系統(tǒng)等）;第三層為實(shí)體安裝總成（部件）;第四層為最終發(fā)料零件。每一層都可以關(guān)聯(lián)相關(guān)的技術(shù)文檔（如圖紙、技術(shù)協(xié)議等）。

全配置BOM的工程數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)產(chǎn)品BOM的不同之處就是多了第三層（安裝總成），這層是將許多功能相似模塊集中在一起統(tǒng)一管理，并利用系統(tǒng)提供的部件參數(shù)、約束條件等功能，實(shí)現(xiàn)選配。采用這樣的結(jié)構(gòu)有助于：

①車型結(jié)構(gòu)被分解為多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，有利于并行設(shè)計(jì)（如可將圖中的第一層和第二層做為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的模板）;

②標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)使得數(shù)據(jù)查詢方便快捷;

③全配置、結(jié)構(gòu)化、模板化的整車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

2.2 ?產(chǎn)品配置

產(chǎn)品配置表比較簡單，主要由選項(xiàng)、選項(xiàng)值構(gòu)成的二維表單，見表1，是用來描述產(chǎn)品特征的參數(shù)集。一個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)的配置由許多的選項(xiàng)構(gòu)成（如“發(fā)動(dòng)機(jī)廠家”、“發(fā)動(dòng)機(jī)功率”、“高位剎車燈”等等）。選項(xiàng)又由許許多多的選項(xiàng)值構(gòu)成（如“發(fā)動(dòng)機(jī)廠家”又分為“玉柴”、“大柴”等等）。對于一款產(chǎn)品來說任一選項(xiàng)，客戶只能點(diǎn)選一個(gè)選項(xiàng)值，如“發(fā)動(dòng)機(jī)廠家”只能有一個(gè)，選了“大柴”就不能同時(shí)選“玉柴”。

顯然，并不是任意安裝總成的組合都能形成一個(gè)最終產(chǎn)品，即安裝總成之間存在多種復(fù)雜的配置約束關(guān)系。因此，必須定義產(chǎn)品配置約束來限制物理零部件的組合，從而保證配置的有效性。約束關(guān)系主要包括組合關(guān)系、互斥關(guān)系等。如圖2所示沒有大柴120 hp的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝總成，這時(shí)就可以設(shè)置聯(lián)動(dòng)互斥條件：

① IF（發(fā)動(dòng)機(jī)廠家=大柴）THEN 發(fā)動(dòng)機(jī)功率=130 hp

這是一個(gè)聯(lián)動(dòng)條件，可以理解為：如果客戶選擇大柴發(fā)動(dòng)機(jī)，則系統(tǒng)會(huì)依據(jù)聯(lián)動(dòng)條件自動(dòng)將選項(xiàng)“發(fā)動(dòng)機(jī)功率”設(shè)置為“130 hp”。

② IF（發(fā)動(dòng)機(jī)廠家=大柴）AND（發(fā)動(dòng)機(jī)功率=120 hp）THEN 程序報(bào)錯(cuò)：無此發(fā)動(dòng)機(jī)。

這是一個(gè)互斥條件，可以理解為：如果客戶選擇大柴發(fā)動(dòng)機(jī)，又同時(shí)將發(fā)動(dòng)功率設(shè)置為“120 hp”，則系統(tǒng)會(huì)依據(jù)互斥條件向客戶自動(dòng)報(bào)錯(cuò)，這樣就可以避免下單錯(cuò)誤。

2.3 ?關(guān)聯(lián)條件變量

條件變量：就是在BOM中添加到IA（安裝總成）上的條件語句，表示該IA（安裝總成）在何種情況下選用。如圖2中的“玉柴120 hp發(fā)動(dòng)機(jī)”安裝總成，可以關(guān)聯(lián)變量條件NVE1：

NVE1：（發(fā)動(dòng)機(jī)廠家=玉柴）AND（發(fā)動(dòng)機(jī)功率=120 hp）

工程數(shù)據(jù)、選項(xiàng)配置及條件變量三者之間的關(guān)系如圖2所示。當(dāng)要將客戶的訂單快速轉(zhuǎn)換成工藝BOM或者制造BOM時(shí)要進(jìn)行：首先通過產(chǎn)品配置器提出配置條件問題，由用戶選擇答案;然后系統(tǒng)將該答案傳遞給條件變量（NVE），如果某個(gè)總成的選擇條件都得到滿足，則選擇該總成;最后對于未設(shè)置選擇條件的物料則全部顯示。

3 ?全配置BOM應(yīng)用實(shí)例

以本公司所用的TearmCenter PLM8.0（以下簡稱TC）為例，從結(jié)構(gòu)管理器中打某款車型平臺(tái)的全配置BOM，如圖4所示，在圖的左側(cè)為BOM結(jié)構(gòu)樹，右側(cè)為所關(guān)聯(lián)的條件變量。

從結(jié)構(gòu)管理器中我們可以看到該平臺(tái)車型里的“空調(diào)系統(tǒng)”一共包含三個(gè)安裝總成：無空調(diào)、松芝11 000 kcal/h空調(diào)、松芝12 000 kcal/h空調(diào)。在未配置狀態(tài)下，這三個(gè)安裝總成都是可見的，這樣就方便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行日常維護(hù)，如進(jìn)行設(shè)計(jì)變更時(shí)不容易遺漏;對于新接手的設(shè)計(jì)人員來說也能夠直觀地了解到該車型平臺(tái)的各種選配狀態(tài)。

當(dāng)我們需要某特定產(chǎn)品的制造BOM時(shí)，可以在配置管理器中進(jìn)行選項(xiàng)設(shè)置。如圖5所示，假設(shè)客戶需要的是“無空調(diào)”的車型，我們只需將空調(diào)廠家及空調(diào)制冷量都設(shè)置為“無”之后保存，隨后TC系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行如下過程：首先遍歷整個(gè)EBOM的每一個(gè)IA（安裝總成），如果IA沒有設(shè)置關(guān)聯(lián)NVE（條件變量）則將該IA保留下來，如果IA有關(guān)聯(lián)NVE則對該NVE中的條件表達(dá)式進(jìn)行比對，如果符合條件則保留此IA，不符合則刪除。最后得出一個(gè)完整的符合訂單要求的MBOM。如圖6所示，經(jīng)配置后，空調(diào)系統(tǒng)只剩下“無空調(diào)”這一個(gè)IA總成。

我公司自2013年開始實(shí)施全配置BOM已來，目前已上線有四個(gè)大系約20個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)，從全配置BOM的使用效果來看，BOM處理人員只需按訂單配置要求進(jìn)行選擇，即可生成完整BOM，即能提高工作效率，同也實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的知識積累，減少了人員流動(dòng)對該項(xiàng)工作造成的影響。但同時(shí)我們也看到這個(gè)工作的困難也很多，如要在企業(yè)方面對產(chǎn)品的配置進(jìn)行明確的定義和規(guī)范，并有專人及時(shí)進(jìn)行配置規(guī)范的調(diào)整和修訂;而且該系統(tǒng)對人員的要求比較高，既要懂產(chǎn)品，又要有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，還要對數(shù)據(jù)有一定的歸納處理能力。

4 ?結(jié) ?語

如今，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)滿足客戶個(gè)性化需求的產(chǎn)品越來越為企業(yè)所關(guān)注，一個(gè)發(fā)展的趨勢是采用大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式，并用可配置的產(chǎn)品來滿足客戶的個(gè)性需求。而采用全配置BOM的管理方法，可以解決了客車企業(yè)產(chǎn)品因大量可選配置導(dǎo)致的BOM數(shù)據(jù)量大、設(shè)計(jì)與維護(hù)困難的問題，能夠有效減少客車可配置產(chǎn)品的BOM設(shè)計(jì)與維護(hù)成本。有力地支持了應(yīng)對客戶需求變化的快速工程變更，并能夠?yàn)槠髽I(yè)管理層提供有效的服務(wù)和決策支持。

參考文獻(xiàn)：

[1] 單汨源，黎斌，袁際軍.大規(guī)模定制下基于邏輯BOM的產(chǎn)品配置實(shí)現(xiàn)方法研究[J].科技進(jìn)步與對策，2009，（6）.