產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫在制造企業(yè)的適應(yīng)性探討

趙冰，胡烜華

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 西安 710200）

前言

目前，國家提出工業(yè)4.0，實現(xiàn)中國制造2025目標(biāo)。每個制造企業(yè)都在積極追求產(chǎn)品創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化。很多大型制造企業(yè)老技術(shù)未淘汰，新技術(shù)在發(fā)展，不同時代不同類別的產(chǎn)品五花八門，一大堆現(xiàn)實情況導(dǎo)致了技術(shù)平臺混亂，產(chǎn)品定位不清晰，零件種類數(shù)量龐大，設(shè)計不規(guī)范等問題。

近些年，制造企業(yè)在管理上不斷引進(jìn)新的理念。其中，產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫，作為一種管理理念，在大型企業(yè)中逐步運用起來。

1 產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫簡介

產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫也叫做超級可配置產(chǎn)品，就是在預(yù)先設(shè)定的可生產(chǎn)范圍內(nèi)，根據(jù)實際所需生產(chǎn)產(chǎn)品的配置要求，從PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）系統(tǒng)的眾多配置選項（參數(shù)）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，即可以得到實際所需產(chǎn)品的產(chǎn)品。

1.1 結(jié)構(gòu)

產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫要求模型及BOM模塊化，當(dāng)確定配置后，通過調(diào)用模塊模型或 BOM，快速組建產(chǎn)品總成模型或產(chǎn)品總成BOM。一般要求模塊BOM由模塊模型驅(qū)動產(chǎn)生，零件及總成結(jié)構(gòu)完全一致。

1.2 配置

產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫在用戶端實現(xiàn)選配，一般是通過模塊組及表達(dá)式完成。所謂模塊組就是將同一功能屬性的模塊匯聚在一起。實際產(chǎn)品只能從每個模塊組里選用一個模塊，特殊情況時可以不選用。

表達(dá)式，是給模塊組里的模塊分發(fā)的“號碼牌”，旨在區(qū)分不同模塊，所以在同一個模塊組里，要求“號碼牌”是唯一的。表達(dá)式的定義應(yīng)根據(jù)模塊的特征差異來命名，可以是數(shù)據(jù)，也可以是文字描述。表達(dá)式形成了最終的可描述的配置差異。

1.3 優(yōu)勢

產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫要求產(chǎn)品扁平化。扁平化可以提高模塊的可移植性，降低維護(hù)難度。扁平化的一般要求是模塊組內(nèi)的模塊數(shù)量少于6個。為達(dá)到這個目標(biāo)，模塊常常需要再進(jìn)行拆分，形成更小的模塊。

2 產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫外部環(huán)境

2.1 硬件及系統(tǒng)升級

產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量巨大，對計算機(jī)硬件要求高。其搭建的平臺也要求系統(tǒng)同步升級。

2.2 多部門協(xié)同工作

產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫的完成，需要設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化、工藝、采供、生產(chǎn)、售后、信息化多部門協(xié)作，尤其對于變型多、產(chǎn)品零件種類多的產(chǎn)品平臺。產(chǎn)品從設(shè)計到樣件到批量，其狀態(tài)往往會受到多種因素的影響而發(fā)生變化。其中大部分企業(yè)的痛點在于供應(yīng)商有時無法提供完全符合原始設(shè)計要求的產(chǎn)品，或者已經(jīng)有相近的產(chǎn)品可以代用。最終實際產(chǎn)品與設(shè)計產(chǎn)品就會產(chǎn)生差異，為了避免產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫與實物脫節(jié)的風(fēng)險，必須從底層做起，統(tǒng)計零件種類，熟悉物料走向，了解生產(chǎn)分裝方式，統(tǒng)一零件設(shè)計工藝標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計售后的分裝總成清單，最后綜合所有部門的實際需求，給出產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫的建立方案。

產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫的跨部門應(yīng)用，也要求平臺具有更好的兼容性。不僅要求產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫具有正確的零件、合理的模塊劃分規(guī)則，準(zhǔn)確的配置描述還要求有面向不同部門的接口形式。

2.3 產(chǎn)品管理員

產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫的維護(hù)不僅是模塊的維護(hù)，配置的維護(hù)，還是關(guān)系的維護(hù)。當(dāng)產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫面向?qū)Ξa(chǎn)品配置組合不熟悉的人員時，要求對產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫內(nèi)各模塊的配置設(shè)置關(guān)系。模塊間的關(guān)系可以是獨立的，也可以是有關(guān)聯(lián)關(guān)系的，比如選了模塊一，則模塊二必選，模塊三不可選等等。這樣可以最大程度降低，由不合理的配置產(chǎn)生的不符合生產(chǎn)要求或市場需求的產(chǎn)品。

3 產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫的適應(yīng)性

3.1 平臺的搭建方式

對于老的技術(shù)平臺，產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫可以自下而上。根據(jù)實際裝配的零件，實際售出的產(chǎn)品狀態(tài)，實際的技術(shù)平臺，整理搭建產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫。這個過程不僅是技術(shù)梳理的過程，也是零件管理的過程，及時淘汰早已不再生產(chǎn)的技術(shù)狀態(tài)，取消不再應(yīng)用的物料，統(tǒng)一可以合并的零件。

對于新的技術(shù)平臺，產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫可以自上而下。搭建平臺的大框架，規(guī)定各個功能模塊的接口位置，提出不同的配置需求，不同的設(shè)計人員同時進(jìn)行設(shè)計，在服務(wù)器上實時更新。有利于加快產(chǎn)品的設(shè)計速度，減少溝通不暢導(dǎo)致的設(shè)計錯誤，如部件干涉錯誤，部件匹配錯誤等。

3.2 實現(xiàn)難點

難點一：產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫要求通過配置即可產(chǎn)生正確的產(chǎn)品總成模型。

當(dāng)產(chǎn)品模塊眾多，裝配形式和接口要求差異化時，一個模塊在不同實際產(chǎn)品中的裝配方式往往不統(tǒng)一甚至大相徑庭。這會導(dǎo)致一個模塊裝配關(guān)系定義無法適用于所有產(chǎn)品。

難點二：產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫要求超級BOM由超級三維驅(qū)動生成。

實際產(chǎn)品的設(shè)計 BOM，除了有實物的零部件，還有用于指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)資料等虛擬部件。另外，由于售后需求，采購的單一總成有時需要體現(xiàn)內(nèi)部的零件明細(xì)。售后需求的明細(xì)層級與實際采購的明細(xì)層級存在差異。以上情況都會導(dǎo)模型與BOM不一致。

難點三：規(guī)范建立

模塊內(nèi)部的裝配關(guān)系是一定的，而零件的變更卻是無法避免的。當(dāng)零件應(yīng)用于多個模塊時，很難保證其裝配方式的一致性。當(dāng)設(shè)計人員更改零件模型時，若無意更改了用于裝配的特征或基準(zhǔn)，極易引起模塊的裝配錯誤。所以，需要建立一系列零件建模規(guī)范、部件裝配規(guī)范，以保證模塊的裝配正確性。

4 結(jié)束語

產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫更多地適用于功能性，不包含外部接口的裸機(jī)。若將產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫應(yīng)用于含有外部接口的產(chǎn)品，則需要做適當(dāng)退步。

方案一：可以做功能基礎(chǔ)部件的配置，其余接口部件通過人工逐一增加或更改。適用于接口部件較少的平臺。

方案二：不再追求產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫模型的正確性。調(diào)用產(chǎn)品模型時，人工手動調(diào)整。建立空模型驅(qū)動一些虛擬部件。適用于少數(shù)模塊需要手動更改裝配關(guān)系的平臺。

方案三：摒棄產(chǎn)成品總成模型的自動生成，只保證模塊模型的正確性。重點做超級 BOM。適用于多組模塊裝配關(guān)系復(fù)雜，外部接口多的平臺。