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PLM订单配置设计部件属性管理
配置设计是重卡企业实现批量定制化订单设计的重要手段。通过对PLM部件属性赋值（配置描述）的方法将订单配置和产品BOM清单联系起来，实现了精准、高效地配置设计。文章的配置设
产品应用
引言
在面向订单产品的制造型企业中，客户的多元化，不仅体现在质量、服务、性能方面，还表现在产品的品种、功能能否及时响应市场发展变化。所以，只有充分利用订单企业原有资源，提高产品的设计效率，才能提高市场和客户响应速度，获得更高的效益。实际上，大多数订单产品均有类似的需求，产品模块、方案甚至大量零部件的参数是相同或相似的。因此在这样的环境下，面向订单产品的配置设计应运而生，避免原有方案的重复设计，提高订单产品的设计效率。配置设计是提高企业设计效率行之有效的途径，建立一个配置设计系统，将原有设计实例再利用具有重要意义。
1 某企业订单配置设计概况
随着经济、技术的巨大变化，制造业企业面临着日益加剧的市场竞争。为了增强企业竞争力，各个企业都在采用新的技术手段管理其产品的研发与生产。目前，很多企业都在开展各自的PLM平台规划，并针对企业和产品特点进行各自BOM的分类和体系化工作。
重卡产品属于生产资料型车辆，为满足不同工况，客户都有不同的个性化配置需求。面对大规模的定制化订单，如何将繁杂的客户需求向设计、生产传递？如何提高原有设计实例的利用率？如何提高设计准确率和效率？
国内某重卡企业基于多年来对于客户需求的研究，把客户配置需求分为若干大类（基本能囊括95%以上客户需求），利用PLM系统对基础产品（成品）各总成部件的分类，将这些需求大类对应于各总成部件，通过对这些总成部件添加“配置描述”属性，客户的个性化需求就可以在这些部件的规范化描述中得以体现。如图1所示。从客户需求到订单提报、产品设计、产品生产、售后服务等产品全生命周期，配置描述规范了产品配置，使得大规模定制化设计、生产在PLM平台得以实现。
图1 需求、配置和设计的关系示意图
2 PLM部件属性及配置描述
2.1 整车BOM结构和部件属性
某重卡企业将整车按车架、动力、传动、行走、转向、制动、电器、驾驶室等功能模块划分，在各模块下把主要总成部件编组划分，在各分组下是各分总成或零部件的BOM。整车BOM（明细）结构下是各分组明细，它们按照一定的编号原则进行编号，分组（总成）明细下是其分总成或零部件明细。
整车BOM的结构见图2所示。本文所指的部件属性就是整车明细下的分组明细（总成部件）属性，它们是按照功能模块划分的，因此在一定程度上体现了整车的各方面性能，能与客户需求对应（理论上合理的分组，能体现所有客户需求）。
图2 整车BOM结构示意图
2.2 客户需求和配置项
客户在选车过程中根据工况（货物类型、运距、车速、用车环境等）、经济性、安全性、舒适性等对车辆类型、动力性能、油箱容积、轮胎规格、驾驶室、制动等配置有个性化需求。这些需求大致对应于整车BOM的分组明细（BOM），这样的分组明细是需求和车辆配置的载体，我们称之为“配置项”。通过不断挖掘和细分客户需求，同时更合理的组合和划分配置项，就能更精准的将客户需求和车辆配置联系起来。由于客户需求较复杂，对于需求的划分和定义没有统一的标准，本文仅列举了一部分客户需求和整车配置项的对应关系，见表1所示。
2.3 配置字典和配置描述
配置字典是指PLM系统中各配置项的赋值集合。在发布的产品资源基础上通过精炼、易懂、准确的语言对各配置项的配置赋值，经过审批流程发布在系统配置字典库中，这个值我们也称为“配置描述”。
配置描述具有特定的编码和分组信息（编码便于系统间数据传递）。配置描述应避免冗长，体现关键参数或用户需求点，不易产生歧义和张冠李戴的现象，且每个描述在字典库中无重复。客户在DMS系统提报订单时从配置字典库中选取相应的配置描述，形成规范描述的订单配置，传递至设计、生产等下游环节，从而满足个性化的客户订单需求。
在PLM系统中各配置项对应的分组明细部件属性中增加配置描述属性，通过对明细的检出编辑，在配置字典中选择该明细对应的配置描述，检入后通过审批流程发放，这样该部件明细的配置描述就体现在其属性中。
3 订单配置设计现状及展望
3.1 配置设计
配置设计是企业订单产品提升设计效率的重要方法，将产品零部件根据其性质、相互关系进行统计分析，形成BOM清单和系列化模型，其根本目的是根据客户个性化需求，基于原有的产品结构，快速获得产品配置方案。批量定制化产品的配置设计对于重卡企业的重要性是不言而喻的，某重卡企业现有订单的95%以上已实现配置设计。
在通过配置描述生成的订单从DMS系统传递至PLM系统后，设计人员从PLM系统选择现有的整车BOM，在此BOM的基础上通过对个性化配置的匹配，满足订单的配置要求。在此过程中，将订单配置和部件配置描述统一了起来，通过对配置描述的匹配就能实现订单设计，设计人员面对的不再是生硬的BOM明细编码，基本上实现了所见即所得的设计效果。
通过配置设计的实施效果来看，设计失误基本为零，设计效率提高至少数十倍（设计周期缩短，订单设计人员减少）；由订单配置差异发起的设计更改，因规范化的配置描述而大幅减少；由于PLM系统整车BOM与DMS系统同步，通过配置描述终端用户可以实时查看和选择所需产品。
3.2 配置设计展望
配置设计过程中有两个问题：
（1）订单不能100%实现配置设计，总有一些订单的配置需求超出现有配置项，无法进行配置描述；
（2）配置设计仍然停留在基础车型和其对应的换选BOM上，这些基础车型和换选BOM需要根据客户需求随时做出调整，无法做到真正意义上的配置匹配设计。
对于前一个问题，本文认为不能完全解决，因客户的需求是不可预测和控制的，可以通过对需求的分解、挖掘等方法提炼出客户的真实需求，同时设计好整车BOM结构和配置项，应能够更进一步的提高配置设计的占比。
对于后一个问题，将整车BOM和各部件的关键参数、各部件的关联关系以及配置匹配的规则等用合理的方式建立起数据库，可以根据客户需求通过配置描述和匹配规则直接对订单进行设计，这样可以减少基础车型的数量，使配置设计的适应性更强。以上是本文对配置设计的一些展望，受知识和经验所限，仅对配置设计方法研究抛砖引玉，还需要在今后的工作和学习中不断完善。
4 结语
配置设计是重卡企业批量定制化订单设计的重要手段。本文通过PLM系统中总成部件的配置描述属性，将订单配置需求与产品BOM联系起来，使订单配置设计得以实现，同时订单的配置需求更加规范，设计过程更加精准、高效。面对日益激烈的市场竞争，为客户提供更快捷、精准的产品和更佳的体验、服务是企业共同的目标，因此本文的配置设计方法还需要在客户需求挖掘、产品BOM结构优化等方面进一步完善。
在面向订单产品的制造型企业中，客户的多元化，不仅体现在质量、服务、性能方面，还表现在产品的品种、功能能否及时响应市场发展变化。所以，只有充分利用订单企业原有资源，提高产品的设计效率，才能提高市场和客户响应速度，获得更高的效益。实际上，大多数订单产品均有类似的需求，产品模块、方案甚至大量零部件的参数是相同或相似的。因此在这样的环境下，面向订单产品的配置设计应运而生，避免原有方案的重复设计，提高订单产品的设计效率。配置设计是提高企业设计效率行之有效的途径，建立一个配置设计系统，将原有设计实例再利用具有重要意义。
1 某企业订单配置设计概况
随着经济、技术的巨大变化，制造业企业面临着日益加剧的市场竞争。为了增强企业竞争力，各个企业都在采用新的技术手段管理其产品的研发与生产。目前，很多企业都在开展各自的PLM平台规划，并针对企业和产品特点进行各自BOM的分类和体系化工作。
重卡产品属于生产资料型车辆，为满足不同工况，客户都有不同的个性化配置需求。面对大规模的定制化订单，如何将繁杂的客户需求向设计、生产传递？如何提高原有设计实例的利用率？如何提高设计准确率和效率？
国内某重卡企业基于多年来对于客户需求的研究，把客户配置需求分为若干大类（基本能囊括95%以上客户需求），利用PLM系统对基础产品（成品）各总成部件的分类，将这些需求大类对应于各总成部件，通过对这些总成部件添加“配置描述”属性，客户的个性化需求就可以在这些部件的规范化描述中得以体现。如图1所示。从客户需求到订单提报、产品设计、产品生产、售后服务等产品全生命周期，配置描述规范了产品配置，使得大规模定制化设计、生产在PLM平台得以实现。
图1 需求、配置和设计的关系示意图
2 PLM部件属性及配置描述
2.1 整车BOM结构和部件属性
某重卡企业将整车按车架、动力、传动、行走、转向、制动、电器、驾驶室等功能模块划分，在各模块下把主要总成部件编组划分，在各分组下是各分总成或零部件的BOM。整车BOM（明细）结构下是各分组明细，它们按照一定的编号原则进行编号，分组（总成）明细下是其分总成或零部件明细。
整车BOM的结构见图2所示。本文所指的部件属性就是整车明细下的分组明细（总成部件）属性，它们是按照功能模块划分的，因此在一定程度上体现了整车的各方面性能，能与客户需求对应（理论上合理的分组，能体现所有客户需求）。
图2 整车BOM结构示意图
2.2 客户需求和配置项
客户在选车过程中根据工况（货物类型、运距、车速、用车环境等）、经济性、安全性、舒适性等对车辆类型、动力性能、油箱容积、轮胎规格、驾驶室、制动等配置有个性化需求。这些需求大致对应于整车BOM的分组明细（BOM），这样的分组明细是需求和车辆配置的载体，我们称之为“配置项”。通过不断挖掘和细分客户需求，同时更合理的组合和划分配置项，就能更精准的将客户需求和车辆配置联系起来。由于客户需求较复杂，对于需求的划分和定义没有统一的标准，本文仅列举了一部分客户需求和整车配置项的对应关系，见表1所示。
表1客户需求和配置项示例
2.3 配置字典和配置描述
配置字典是指PLM系统中各配置项的赋值集合。在发布的产品资源基础上通过精炼、易懂、准确的语言对各配置项的配置赋值，经过审批流程发布在系统配置字典库中，这个值我们也称为“配置描述”。
配置描述具有特定的编码和分组信息（编码便于系统间数据传递）。配置描述应避免冗长，体现关键参数或用户需求点，不易产生歧义和张冠李戴的现象，且每个描述在字典库中无重复。客户在DMS系统提报订单时从配置字典库中选取相应的配置描述，形成规范描述的订单配置，传递至设计、生产等下游环节，从而满足个性化的客户订单需求。
在PLM系统中各配置项对应的分组明细部件属性中增加配置描述属性，通过对明细的检出编辑，在配置字典中选择该明细对应的配置描述，检入后通过审批流程发放，这样该部件明细的配置描述就体现在其属性中。
3 订单配置设计现状及展望
3.1 配置设计
配置设计是企业订单产品提升设计效率的重要方法，将产品零部件根据其性质、相互关系进行统计分析，形成BOM清单和系列化模型，其根本目的是根据客户个性化需求，基于原有的产品结构，快速获得产品配置方案。批量定制化产品的配置设计对于重卡企业的重要性是不言而喻的，某重卡企业现有订单的95%以上已实现配置设计。
在通过配置描述生成的订单从DMS系统传递至PLM系统后，设计人员从PLM系统选择现有的整车BOM，在此BOM的基础上通过对个性化配置的匹配，满足订单的配置要求。在此过程中，将订单配置和部件配置描述统一了起来，通过对配置描述的匹配就能实现订单设计，设计人员面对的不再是生硬的BOM明细编码，基本上实现了所见即所得的设计效果。
通过配置设计的实施效果来看，设计失误基本为零，设计效率提高至少数十倍（设计周期缩短，订单设计人员减少）；由订单配置差异发起的设计更改，因规范化的配置描述而大幅减少；由于PLM系统整车BOM与DMS系统同步，通过配置描述终端用户可以实时查看和选择所需产品。
3.2 配置设计展望
配置设计过程中有两个问题：
（1）订单不能100%实现配置设计，总有一些订单的配置需求超出现有配置项，无法进行配置描述；
（2）配置设计仍然停留在基础车型和其对应的换选BOM上，这些基础车型和换选BOM需要根据客户需求随时做出调整，无法做到真正意义上的配置匹配设计。
对于前一个问题，本文认为不能完全解决，因客户的需求是不可预测和控制的，可以通过对需求的分解、挖掘等方法提炼出客户的真实需求，同时设计好整车BOM结构和配置项，应能够更进一步的提高配置设计的占比。
对于后一个问题，将整车BOM和各部件的关键参数、各部件的关联关系以及配置匹配的规则等用合理的方式建立起数据库，可以根据客户需求通过配置描述和匹配规则直接对订单进行设计，这样可以减少基础车型的数量，使配置设计的适应性更强。以上是本文对配置设计的一些展望，受知识和经验所限，仅对配置设计方法研究抛砖引玉，还需要在今后的工作和学习中不断完善。
4 结语
配置设计是重卡企业批量定制化订单设计的重要手段。本文通过PLM系统中总成部件的配置描述属性，将订单配置需求与产品BOM联系起来，使订单配置设计得以实现，同时订单的配置需求更加规范，设计过程更加精准、高效。面对日益激烈的市场竞争，为客户提供更快捷、精准的产品和更佳的体验、服务是企业共同的目标，因此本文的配置设计方法还需要在客户需求挖掘、产品BOM结构优化等方面进一步完善。
