在市場競爭激烈的汽車市場，福特只生產一種顏色T型車的做法已經是遙遠的歷史。各生產商都在竭盡全力提高其產品的豐富性，以滿足用戶日益多樣化的需求。從車身顏色，到發動機排量，到變速器形式，到各種電子設備，用戶可選擇的范圍越來越大，汽車的種類也越來越多。這對客戶而言是一件好事，形形色色的汽車產品越來越能符合車主的個性，同時使我們的生活變得多姿多彩。但對汽車生產商而言，這卻是一場災難。產品種類的增加意味著企業需要投入更大的成本開發和管理更多的產品。從研發的角度看，產品開發的種類會增加，需要管理的產品數據也會增加。但產品上市時間卻沒有因為產品種類的增加而延長，相反為了贏得客戶，企業希望能縮短產品上市時間。同時，汽車又是一個結構比較復雜的產品，因此造成了產品多樣性，結構的復雜性和上市時間之間的矛盾。如何解決這一矛盾是眾多汽車企業面臨的挑戰。
模塊化設計為解決這一矛盾提供了一種可能的方法。所謂模塊化是根據功能或結構將汽車產品劃分成若干相互獨立又可以自由組合的“模塊”，企業可以根據用戶需求選擇不同的模塊組合成一個具體的產品。從理論上講，如果模塊劃分合理，則汽車的設計過程可以變成近似搭積木的過程。
平臺化是伴隨模塊化的又一個概念。雖然從原理上，模塊化設計最終可以變成一個選擇模塊和組合模塊的過程。但是在當前情況下，汽車產品還無法像計算機程序一樣全部劃分成獨立、自由組合的模塊，很多子系統仍然具有很強的專用性。平臺化可以使這樣的子系統得到最大程度的通用。將結構和功能相近的一組產品集合成一個平臺，可以集中定義這些產品相同的特性，減少重復設計，進而縮短產品研發時間。
將產品平臺化之后，一次的設計便不是一款產品，而是一個產品族。這一產品族中包含了多個可能的具體產品。產品族定義了這一族產品通用的部分，具體產品的差異部分則根據用戶的實際需求從產品族中篩選出具體的模塊，最終組合成客戶想要的產品。
對上述產品族以及構成產品族的模塊的管理我定義為配置管理。以下對產品配置管理功能的描述是基于達索公司的ENOVIA系統。文章是基于ENOVIA一個較老的版本，新版本系統的某些名字有些變化，但基本原理卻是一樣的。
1、ENOVIA的產品配置管理模塊
ENOVIA系統將每一個具體的應用模塊稱為一個Central.Variant Configuration Central便是ENOVIA系統中的產品配置管理模塊。它提供了平臺管理功能，產品邏輯結構管理，以及通過客戶訂單驅動產品BOM生成的能力。
圖1 ENOVIA系統框架
2、配置管理功能
2.1 產品族的邏輯結構
在ENOVIA中，組成產品族邏輯結構的基本單元稱為“特征”。一個特征并不是一個具體的零件或總成，它只是具體零件或總成的邏輯上的代表。根據看待產品的不同，特征可分為“市場特征”，“技術特征”和“制造特征”，因此一個產品族的邏輯結構也可以分為以下三種類型：
（1）市場特征結構
（2）技術特征結構
（3）制造特征結構
市場特征結構是從市場或者用戶的角度來看待產品，將產品進行劃分。例如車身的顏色，發動機的排量，有無導航設備等。這里面定義的項目最終會開放給客戶或某一個部門，根據客戶最終的需求進行選擇，確定一款具體產品的配置項目；
技術特征結構是從產品開發角度看待產品，將產品進行劃分。按照產品研發的習慣，一般開發過程中會將產品按照功能結構進行劃分，得到若干功能模塊。ENOVIA中“技術特征”在邏輯上代表這些模塊。產品的技術特征結構代表了產品技術層面上的邏輯結構。在這里，一個“技術特征”可能代表了實際中的多個具體零件或總成。例如：名為“發動機”的技術特征可能對應著多個具體型號的發動機。
制造特征結構是基于制造模塊化的。若在制造環節也將產品進行了很好的模塊化，則可以將制造模塊構成產品的制造特征結構。這與上述技術特征結構道理是一樣的，只是這里是從制造的角度看待產品，將產品進行劃分而已。
產品的以上三種邏輯結構只是從不同角度看待產品的結果，并非表示產品產品的邏輯結構是由以上三個部分組成。實際上，以上三種特征結構中任何一個都是產品的邏輯結構，只是描述的角度不同而已。
圖2 市場特征結構
圖3 技術特征結構
上述三個部分只是將產品從不同的角度進行了劃分，各種特征之間目前還是相互獨立的。要實現配置化設計，還需要在這些特征之間建立關系，以及在特征和具體的零部件之間建立關系，以便能形成驅動，最終達到通過產品的配置得到產品BOM的目的。
2.2 特征關系
在建立關系的過程中，需要定義以下三個方面：
（1）配置規則
（2）設計變量
（3）GBOM
配置規則用于定義市場特征之間的容斥、包含等關系。保證用戶選擇的產品功能不互相矛盾。如下圖定義的規則表示：當選擇的發動機排放標準為歐三或歐四時，發動機功率不能選擇260Ps。
圖4 配置規則
設計變量定義市場特征與技術特征的關聯關系。當一個市場特征與一個技術特征關聯時，該市場特征便成為此技術特征的“設計變量”，表示該技術特征將受此市場特征的影響。工程師隨后可以將該市場特征的選項值指定給此技術特征對應的GBOM。
圖5 設計變量
GBOM是對與技術特征關聯的零部件的稱呼。可以將多個具體零部件指派給同一個技術特征，成為它的GBOM，例如，可以將3個具體型號的發動機指派給技術特征“發動機”，這樣技術特征“發動機”就代表了這3個發動機。然后工程師可以將技術特征“發動機”的設計變量選項值分別分配給這3個發動機。當客戶選擇某一個選項值時，系統便會篩選出具體的發動機。
圖6 GBOM
整個通過配置驅動零部件篩選的過程如圖6所示。
圖7 配置驅動過程
2.3 產品配置
一旦產品族的所有市場特征之間定義了完備的配置規則，并且已經將相關的市場特征定義為技術特征的設計變量，為技術特征定義了GBOM并指派了設計變量的具體選項值，那么用戶或工程師就可以通過選擇市場特征的具體選項值來驅動具體產品BOM的生成了。
如下圖，用戶或工程師根據用戶訂單創建產品配置，在創建產品配置時選擇市場特征的具體選項值。在創建產品配置中，可以“驗證配置”是否違反配置規則。產品配置創建后，便可以預覽產品的物料清單，進而生成產品的BOM。
圖8 產品配置
圖9 通過配置驅動BOM產生
3、對上述過程的討論
理論上，若能根據上述步驟執行，則可以實現根據產品配置由系統篩選零部件并產生產品BOM。但是在這里，我們仍然需要對上述過程能夠生效的前提條件進行一些討論，以找出實際過程中可能導致上述過程失效的因素。
（1）根據上文的描述，這一過程是建立在模塊化基礎上的。因此在搭建產品族邏輯結構前，必須將產品模塊化。并且這一模塊化應該是規范的和可復制的。若每一款產品的模塊化結構都不相同，則無法實現產品族的設計。若每一個新的產品族都需要重新模塊化，則系統中的特征數量將激增，工程師不得不花大量時間挑選或定義特征，耗費的時間成本可能會抵消這一設計方法的時間成本優勢；
（2）這一設計過程是建立在充分規劃和市場預測基礎上的。在這一過程中，工程師需要先將約束用戶的“配置規則”定義到系統中，并且定義這些市場特征與技術特征的驅關聯關系。在這一切定義完畢后，后面才可以通過選擇市場特征選項驅動生成產品的BOM結構。因此，工程師必須事先預測到用戶可能選擇的范圍。若工程師無法知道用戶的喜好，則這一定義幾乎無法進行。或者即使定義了，用戶最終的選擇也可能頻頻違反配置規則因而無法進行下去。因此這就需要市場部門能對未來市場做一個比較準確的預測，作為工程師設計的依據。
這一過程使我想起了CAD技術中的參數化設計。工程師在設計零件時，若能夠知道零件的各個尺寸參數，則可以創建出參數化的模型，以后的更改和使用會極其方便。但若工程師設計時還無法確定某些參數，則建模過程將變得很艱難，甚至無法進行。上述過程與參數化建模有一些類似。
（3）以上過程只描述了一個新產品族的創建過程，但是不要忘記，產品設計中很大一部分工作不是在創建新設計，而是在改進舊的設計。當一個新的產品族創建和發布之后，如何對其進行變更和管理將是一項極其重要的工作。
圖10 產品變更管理
這里首先要再次談到“發布”的概念。我在《談零部件的生命周期管理》一文中曾討論過零部件的“發布”問題，認為只有當零部件投入生產才能稱為“發布”。這里我仍然認為只有當產品族經過驗證之后，可接受用戶的點單時才能夠“發布”，并且發布后就要凍結。對產品族的變更需要先進行修訂。這就要求在產品發布之前，各種配置規則和驅動關系必須都定義正確，因為發布之后的修改會伴隨比較大的時間成本。這實際上與(2)中要求是一致的，即工程師在在發布產品族之前，需要對市場有一個比較準確的預測。
（4）關于零部件的替換問題。若特征的GBOM對應的零部件修訂了新版本，那么之后通過配置產生的產品BOM應該如何應對？企業需要根據具體業務對這一問題進行明確規范。系統在默認情況下，特征的GBOM對應的零部件修訂了新版本后，特征仍然使用的是舊版本的零部件，因此配置產生的產品BOM仍然使用的是舊版本的零部件。但此時產品頂層零件還沒有發布，若要求使用新版本零部件，工程師可以直接對該產品的BOM進行替換；但若企業要求之后配置出來的所有車型都使用新版本零部件，則需要對產品和特征進行修訂然后更改。
以上描述了ENOVIA系統中產品配置管理的過程。這一過程的實現有賴于成熟的模塊化，充分的的產品規劃，準確地市場預測，以及規范的產品管理流程。因此，企業若想實現這一過程，需要在業務上下一番功夫。
核心關注：拓步ERP系統平臺是覆蓋了眾多的業務領域、行業應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業務領域的管理，全面涵蓋了企業關注ERP管理系統的核心領域，是眾多中小企業信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。
轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.guhuozai8.cn/
本文標題：基于ENOVIA的配置管理
本文網址：http://www.guhuozai8.cn/html/solutions/14019310281.html
相關文章
