一、現(xiàn)有設計變更管理模式
1．1 設計變更的來源。
在產(chǎn)品全生命周期中，設計變更是一項必要的、經(jīng)常性的活動，指的是當某個零部件或文檔已經(jīng)處于發(fā)放狀態(tài)時，對該零部件或文檔進行的修改。
在日常產(chǎn)品設計過程中，設計變更主要來源如下：
(1)在產(chǎn)品試制、制造及試驗過程中，設計人員因提高產(chǎn)品質(zhì)量、改進設計思想或用戶要求修改設計方案所提出的設計變更；
(2)因制造工藝存在問題或更改后更有利于工藝實現(xiàn)的設計變更，由生產(chǎn)或制造單位負責傳遞生產(chǎn)現(xiàn)場有關設計糾正、改進信息，由設計人員確認后提出的設計變更；
(3)因現(xiàn)有的試驗資源和手段無法滿足設計驗證要求而進行的設計變更，由試驗單位負責傳遞試驗現(xiàn)場有關設計糾正、改進信息，由設計人員確認后提出的設計變更；
(4)從降低產(chǎn)品成本、提高市場競爭力方面提出了新的要求，由設計人員確認后提出的設計變更。在企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動中，設計變更是制造企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中的一項重要業(yè)務，設計變更的有效管控對產(chǎn)品的交付周期和產(chǎn)品質(zhì)量影響巨大。
1．2 常用設計變更管理模式。
目前，在制造行業(yè)中現(xiàn)行的設計變更一般有如下幾種管控模式：
一是按照CMII(美國配置管理協(xié)會)標準模式，設計變更由四個過程組成：問題提出、變更申請、變更執(zhí)行和變更實施。簡述就是發(fā)現(xiàn)問題后提出“問題報告” ，并提交變更管理部門處理；變更管理部門分析“問題報告” ，并提出處理意見，對需要變更的問題提出“變更請求” ，在“變更請求” 中說明變更的理由、需要變更的數(shù)據(jù)及變更的內(nèi)容，最后提交上級主管人員審批；上級主管人員審批并評估“變更請求” ，然后制定“變更策略” ，并把相關任務分配給各相關職能機構，接下來各相關職能機構根據(jù)任務執(zhí)行數(shù)據(jù)的變更；變更完成后，數(shù)據(jù)將產(chǎn)生新的版本，還需要進行“變更通知” ，以保證變更后的數(shù)據(jù)可以及時下發(fā)到相關部門。
二是業(yè)內(nèi)常用的業(yè)聯(lián)與整圖模式，簡述就是研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)或者接到需要變更的零部件后，直接將圖紙等資料下載到個人電腦脫離PDM控制環(huán)節(jié)進行直接更改，更改完成后通過OA、郵件等通知到各需要執(zhí)行的部門，項目完成后，進行一個整圖的工作任務，基本上就是將零部件的最后的更改狀態(tài)歸檔進入PDM系統(tǒng)。
三是設計變更許可單模式，一般的設計變更都在PDM系統(tǒng)中進行，每個零部件的更改都采用升版處理，以保留每次的更改歷史；設計BOM的規(guī)則采用最新版本有效的規(guī)則，一般只能找到某個產(chǎn)品最后的設計數(shù)據(jù)；零部件借用時候采用郵件或者電話通知相應人員。
1．3 存在的問題。
CMII模式的控制太嚴，要相關人員全部同意才能進行變更，耗時長、效率低下，在交付周期短、設計變更頻繁、人員流動大的企業(yè)并不適合，一般在市場競爭激烈、周期短、產(chǎn)品復雜的制造行業(yè)應用范圍比較小。
圖1
業(yè)聯(lián)與整圖模式，只能將最后版本的數(shù)據(jù)整圖歸檔，變更的歷史很難查詢，且中間批次的產(chǎn)品數(shù)據(jù)將丟失，對后續(xù)的產(chǎn)品維護造成很大影響；在項目完成后執(zhí)行，人員的變動和遺忘等原因，造成后續(xù)的整圖出現(xiàn)錯誤或者根本沒有整圖，對設計成果的重復利用造成很大浪費，同時也影響設計質(zhì)量的提高。
上述三種變更模式，還存在如下問題：
(1)每次更改就進行升版變更且采用最新版本有效規(guī)則，存在大量垃圾數(shù)據(jù)，大量版本的存在不利于零部件借用且非最新版本無法借用(特別是少量產(chǎn)品是自定義或用于試驗情況下)；無法查詢某項目產(chǎn)品前面所有批次的歷史數(shù)據(jù)，特別是存在少量用戶點裝產(chǎn)品或某特定批次只用于試驗情況下，按最新版本有效規(guī)則查詢數(shù)據(jù)，將出現(xiàn)嚴重的問題。
(2)在部件被借用的情況下，無法滿足不同項目使用不同版本的要求，且最新版本有效將導致錯誤數(shù)據(jù)；如被借用就采取換物料號進行變更，將對借用此部件的產(chǎn)品影響嚴重，且換號對工藝、模具等影響較大；部件被其他項目借用，由更改人通知借用人再進行部件變更，也經(jīng)常出現(xiàn)遺漏情況，影響產(chǎn)品的設計質(zhì)量，特別是間接借用的情況(借用分為直接借用和間接借用兩種，本文所述借用都含直接借用和間接借用兩種情況，如圖1所示)，一般人工都通知不到，產(chǎn)品隱患明顯；如借用項目較多，變更后不管滿足和不滿足借用項目的需要，都將占用公司眾多各項資源，影響其他項目的產(chǎn)品質(zhì)量。
二、新設計變更控制思路
2．1 新設計變更控制前提。
產(chǎn)品結構復雜、研發(fā)人員多、產(chǎn)品質(zhì)量要求高且整個項目研發(fā)交付周期短的行業(yè)，為解決上述的各類問題，對現(xiàn)有的設計變更管理模式提出了很大挑戰(zhàn)，需采用新的設計變更管理思路解決效率與質(zhì)量之間的沖突，找到適合實際情況的、高效而又同時能保證設計質(zhì)量的新的設計變更管理模式，以縮短設計變更周期、降低設計變更成本、減少變更錯誤，且應能在PDM中實現(xiàn)設計變更過程和數(shù)據(jù)的管理。
圖2
TC平臺本身的原有設計變更管理功能，存在眾多問題，如：設計變更沒與有效批次結合；批次設置沒進行有效控制，由設計人員個人素質(zhì)決定；操作復雜，如頂層節(jié)點可能選擇錯誤，造成整個數(shù)據(jù)有誤；無相關權限控制，可隨時進行修改；借用件變更沒有相關通知等眾多原因造成實際應用閑難。本文主要講述在充分利用TC平臺已有的版本和批次管理功能(如圖2所示，限于篇幅此處不做詳細介紹，可參考其他資料)的基礎上，制定新的設計變更管理規(guī)范且能在TC平臺上進行二次開發(fā)來實現(xiàn)這種控制思路，以實現(xiàn)對企業(yè)設計變更的高效、高質(zhì)的管理。
2．2 控制目標與流程。
控制變更管理過程，設計變更要和部件重用有效結合進行統(tǒng)一管理；在對被其他項目借用的零部件進行更改的時候，必須提供有效手段通知借用人進行后續(xù)的變更；變更過程中能夠管理本項目和其他借用項目的有效批次，將設計變更、部件重用、批次管理有效結合；產(chǎn)品結構管理采用批次管理和“最新版本有效”相結合的模式，有批次則最新批次有效，否則最新版本有效， 即采用“批次優(yōu)先、最新版本有效”原則；根據(jù)項目號和批次號可以獲取所有批次的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。
在每個項目的階段任務下發(fā)前，項目創(chuàng)建人員必須先創(chuàng)建此項目的頂層零部件且與此項目進行關聯(lián)(用于圖2所示項目根節(jié)點同批次的自動設置)；屏蔽TC平臺所有批次設置相關功能(屏蔽圖2設置界面，解決權限控制問題)，開發(fā)特定的更改許可單，在更改許可單中嚴格控制改錯和升版變更操作；屏蔽所有數(shù)據(jù)對象的項目指派功能，改為系統(tǒng)自動為每個變更單和零部件指派特定的項目號，用于后續(xù)判斷部件借用、批次根節(jié)點設置等規(guī)則控制；更改單完成后由后臺程序按照更改單中的信息自動完成批次設置；數(shù)據(jù)評審完成的時候按照批次信息完成對應車次的BOM數(shù)據(jù)和圖紙到中間數(shù)據(jù)庫的輸出(可用于從中間庫查詢原版改錯的歷史信息)，同步完成中間庫到其他應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成工作。
2．3 單個項目的更改原則。
2．3．1 產(chǎn)品批次不變的零部件變更，采用在原版本進行改錯處理(即物理上實際存在的一種零部件只允許有一個版本)，特定的更改標志位可用“A、B、C...... ”進行標示；
2．3．2 產(chǎn)品批次改變的零部件變更（如某次變更從5號車開始執(zhí)行)，采用升版更改處理(即物理上實際存在的不同的零部件必須有多個版本)，采用特定的更改標志位進行區(qū)分(如用“／”進行標記)；
2．3．3 某項目下創(chuàng)建的設計變更單只能對本項目下的零部件進行改錯或升版變更，也能對本項目的零部件不同版本進行批次的調(diào)整。為控制權限且簡化操作，只需在設計變更單中輸入對應此版本零部件的批次信息和批次調(diào)整標記(如采用@標記)，變更單完成后，由系統(tǒng)根據(jù)更改單中的信息自動進行調(diào)整。
2．4 零部件被借用更改規(guī)則。
2．4．1 如需更改的零部件被少量其他項目(如規(guī)定4個及以下，可以系統(tǒng)自動遍歷借用數(shù)量且加以控制)所借用，按照上述單個項目的零部件改錯或升版的更改原則進行處理(即少量項目借用按本項目第一優(yōu)先原則)。如在本項目中適用于原版改錯變更，原版更改完成后，系統(tǒng)自動通知直接或間接借用人(業(yè)務流程如圖3所示)。由借用人判斷是按此次變更執(zhí)行還是不再借用此部件而是在自己項目中更換零部件變更處理；如在本項目中適用于升版變更，按后續(xù)2．4．2所述處理。
2．4．2 如零部件被多個項目(如規(guī)定5個及以上)借用，則強制此零部件不能采用原版改錯而只能采用升版變更。升版變更對應的設計變更單完成后，由系統(tǒng)自動在更改零部件的原版本狀態(tài)上設置借用項目的批次信息(保持其他借用人對產(chǎn)品的借用關系不變)，同時在更改零部件的新版本狀態(tài)上設置本項目的批次信息(由于前面所述每個零部件和變更單上都自動指派了一個特定的項目號，且為每個項目都指定了頂層零部件)；同時系統(tǒng)自動將升版變更零部件的更改信息通知到其他項目的借用人員，借用人收到通知后，分析本借用項目適用更改部件的哪個版本，如適合更改前版本，則不需要進行其他任何工作，如打算也借用更改部件的新版本，則需按后續(xù)2．4．3所述進行批次調(diào)整。
2．4．3 借用項目下創(chuàng)建的設計變更單不能對非本項目的零部件進行改錯或升版變更，但可以對對非本項目所屬的零部件不同版本進行批次的調(diào)整，批次調(diào)整按2．3．3所述處理。
2．4．4 如零部件被大量其他項目(如規(guī)定10個及以上)借用，則說明此零部件已經(jīng)相當穩(wěn)定，此零部件不允許升版或改錯變更。如在原項目中確實需要進行更改，設計人員只能采用另存為新的零部件號進行更改(對換號變更所引起的父裝配件的變更，按相同原則處理)。
圖3
三、新設計變更控制實現(xiàn)
限于篇幅，本文僅對實現(xiàn)的關鍵地方進行簡單描述。
3．1 設計變更單的設計。
如圖4所示，變更單包含項目號、產(chǎn)品代號和產(chǎn)品名稱(對應項目所屬任務下發(fā)前指派的頂層節(jié)點，創(chuàng)建變更單時自動提取相關信息)；改錯、升版變更和批次調(diào)整，不同的變更對象可在一個設計變更單中同時進行。
圖4
3．2 批次配置的自動設置。
設計變更單審核完成后，將按照項目、批次信息和對應的版本自動進行圖2所示的批次設置(圖2所示對用戶的界面屏蔽，由后臺自動實現(xiàn))，實現(xiàn)過程如圖5所示：
圖5
四、新設計變更應用效果
4．1 借用件的變更通知。
上述新設計變更管理模式，在本人所在的某大型制造行業(yè)(產(chǎn)品研發(fā)人員超千人)已大規(guī)模的使用，在五年的實際運行中，很好的解決了上述的各類設計變更相關問題。截取如圖6所示的變更通知，所顯示的信息包括借用件變更對應的更改單編號(變更記錄可直接查看變更單)、影響到的零部件(即直接或間接借用此變更零部件的零部件編號和名稱)等，設計人員可對變更通知信息進行確認和變更，確認完成后變更通知作為后臺記錄留存而不再顯示到用戶工作界面。
圖6
4．2 BOM表的批次設置結果。
如上所述，默認情況下采樣最新版本有效規(guī)則，如圖7所示的AJE1001749零部件顯示為C版：
如圖8所示設置好5號車后(二次開發(fā)實現(xiàn)設置單元和頂層零部件功能以替換TC系統(tǒng)原有功能，頂層零部件號可根據(jù)PSE打開的零部件項目信息自動獲取以簡化用戶操作)，AJE1001749零部件由版本c切換為版本B。
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本文標題：Teamcenter下新設計變更模模式與批次配置結合的研究
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