基于PDM系統(tǒng)的零部件分類探索

張震威等

摘要：介紹物料分類的概念及一般使用方法，指出一個(gè)合理的零部件分類將幫助企業(yè)降低制造成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量。并提出零部件分類的方法應(yīng)先從分類層級(jí)下手，逐步商討后再確定分類屬性，最終以分類規(guī)范的方式固化零部件分類的填寫及使用。根據(jù)實(shí)施信息化項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)分類規(guī)范對(duì)于保障零部件分類使用有著重要意義。

關(guān)鍵詞：物料分類

1.前言

零部件分類是許多PDM軟件的重要功能之一，對(duì)于制造類企業(yè)而言也是一種有效管理零部件的手段。作者把企業(yè)按時(shí)間段分為成立階段及發(fā)展壯大兩個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)于制造業(yè)企業(yè)而言其側(cè)重點(diǎn)是有所不同的。例如在成立階段，企業(yè)更多的關(guān)注能否完成訂單，是否能夠形成穩(wěn)定的客戶群，此時(shí)對(duì)于零部件分類的需求并不迫切。然而當(dāng)企業(yè)在發(fā)展到一定程度時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)一物多碼或一碼多物的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。但是不管是一物多碼還是一碼多物都會(huì)嚴(yán)重制約企業(yè)的發(fā)展，并且影響到企業(yè)完成訂單的效率。

零部件分類可以有效的幫助企業(yè)控制物料的總量，幫助設(shè)計(jì)師能夠快速、有效地找到合乎設(shè)計(jì)意圖的物料。通過加快設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)進(jìn)度，從而保障企業(yè)完成訂單的效率。

對(duì)于設(shè)計(jì)師而言，當(dāng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品、總成、組件、部件、零件的數(shù)量達(dá)到一定量時(shí)，必然會(huì)涌現(xiàn)出一批經(jīng)常借用的零部件，然而這些零部件可能分散在多個(gè)產(chǎn)品中。人的記憶是有限的，設(shè)計(jì)師只能夠記住其中的一小部分，對(duì)于大多數(shù)能夠被借用的零部件而言，設(shè)計(jì)師只能望洋興嘆。如果制造類企業(yè)能夠在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下適當(dāng)增加借用件所含的比例，這對(duì)企業(yè)控制交貨周期是有很大裨益的。

2.基于PDM的零部件分類概述

在PDM系統(tǒng)中，一個(gè)適合于企業(yè)的零部件分類由3個(gè)方面組成：

并且零部件分類的過程應(yīng)盡可能的遵循：先分類，后屬性，最后總結(jié)并形成規(guī)范性文檔。

2.1零部件分類層級(jí)

分類節(jié)點(diǎn)是對(duì)整個(gè)企業(yè)級(jí)分類結(jié)構(gòu)的定義，是企業(yè)把自身所用到的零部件進(jìn)行初步分門別類的設(shè)想。作者通過總結(jié)實(shí)施多個(gè)制造類企業(yè)項(xiàng)目后建議，分類節(jié)點(diǎn)的定義盡可能由企業(yè)的自身設(shè)計(jì)人員確定。若這一類的設(shè)計(jì)人員如果能經(jīng)常從事一線設(shè)計(jì)工作，那么分類節(jié)點(diǎn)將會(huì)更適合企業(yè)。但是需要注意的是，零部件分類最終的完成不能只由部分人員參與，而是需要經(jīng)過企業(yè)多次討論才能最終定稿。并且在制訂的過程中，多考慮一些特殊情況將會(huì)有利于分類規(guī)范的制訂。

在分類節(jié)點(diǎn)初步制訂的過程中，應(yīng)盡可能弱化自制件及外購件的概念，當(dāng)今制造業(yè)競爭激烈，只要是有利于企業(yè)自身發(fā)展，自制件與外購件之間是可以互相轉(zhuǎn)化的。例如鈑金件，大多數(shù)企業(yè)都由加工鈑金件的能力，但是若企業(yè)的核心技術(shù)或者核心生產(chǎn)能力并不是鈑金件，那么棄用自制而改用外購的方式會(huì)使企業(yè)把更多的資源投入到附加值更高的產(chǎn)品上，且通過外協(xié)的方式會(huì)更為有利于控制成本從而使企業(yè)的利益最大化。

制訂分類節(jié)點(diǎn)時(shí)會(huì)需要有一個(gè)總體的原則，這個(gè)原則就是使參與制訂分類的設(shè)計(jì)師按照統(tǒng)一的某個(gè)維度去定義，但是需要注意的是：單一的學(xué)科維度是不能夠滿足企業(yè)對(duì)于零部件分類的要求的。以馬達(dá)為例，馬達(dá)既可以歸類為液壓類執(zhí)行元件，也可以歸類了機(jī)械傳動(dòng)類零件。由上述例子可以看出，對(duì)于一個(gè)企業(yè)的分類而言，很難按照一個(gè)原則來完成零部件分類。這時(shí)候就需要企業(yè)首先選擇并確定一個(gè)學(xué)科維度，即大多數(shù)的零部件按照此原則進(jìn)行分類，對(duì)于那些不適用此學(xué)科維度分類的物料，則通過另外一種或多種維度進(jìn)行補(bǔ)充。

分類的層級(jí)對(duì)于企業(yè)而言，并不適宜過多，一般取3-4個(gè)層級(jí)為宜。零部件分類的目的是增加零部件的重用，然而重用就必須要對(duì)零部件進(jìn)行檢索，如果分類層級(jí)過多，最終勢(shì)必會(huì)影響到設(shè)計(jì)師的查找。并且從宏觀角度而言，層級(jí)越少每個(gè)層級(jí)所含的零部件的數(shù)量就越多，反之層級(jí)越多每個(gè)層級(jí)所含的零部件數(shù)量則越少。對(duì)應(yīng)到實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，在樣本充分的情況下可以查找到最接近的零部件，若層級(jí)多了，也會(huì)導(dǎo)致最終的分類節(jié)點(diǎn)下零件過少導(dǎo)致重用效能較低。當(dāng)然如果分類層級(jí)過少，又不能對(duì)專業(yè)領(lǐng)域中的零部件進(jìn)行較為精確的搜索，所以分類層級(jí)的劃分一定要適合企業(yè)的需求，并且盡可能的保證在3-4個(gè)層級(jí)。

以某大型工程機(jī)械企業(yè)為例，其液壓輔件的分類如表一所示：

表一：液壓輔件部分分類示意

以表一為例，若要在PDM系統(tǒng)中找到某個(gè)型號(hào)的護(hù)套，則需要依次找到液壓輔件-軟管-膠管總成-護(hù)套。由此可知，如果分類層級(jí)沒有一定的關(guān)聯(lián)，那么設(shè)計(jì)人員查找零部件是無從下手的，然而客觀上并不能形成一個(gè)萬能的維度來概括分類層級(jí)間的關(guān)聯(lián)，此時(shí)則需要通過其他維度的方式來彌補(bǔ)主要維度的缺失，并且為了更好的使用分類搜索功能，還需要對(duì)這種補(bǔ)充措施進(jìn)行業(yè)務(wù)上的定義，即形成相應(yīng)的規(guī)范。同理如果層級(jí)關(guān)聯(lián)較好，則設(shè)計(jì)師在分類搜索時(shí)能很快鎖定具體的分類節(jié)點(diǎn)進(jìn)行搜索，既加快了搜索速度，又減少了實(shí)際工作量，可謂是一舉兩得。

不論定義的分類層級(jí)有多么巧妙，適用于企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)才是衡量分類優(yōu)劣的唯一標(biāo)準(zhǔn)。制訂分類的設(shè)計(jì)人員切不可因自身工作年限較長等優(yōu)勢(shì)倉促判定分類的優(yōu)劣，而需要通過廣泛的，大面積的征求意見來彌合眾多設(shè)計(jì)人員對(duì)于分類層級(jí)的不同意見。取長補(bǔ)短才能更好的使企業(yè)逐步發(fā)展。

2.2零部件分類屬性

分類屬性是對(duì)分類節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)充，當(dāng)資深設(shè)計(jì)師確定了分類節(jié)點(diǎn)后，就需要開始考慮分類屬性。分類屬性有別于零部件的常規(guī)屬性，其區(qū)別在于常規(guī)屬性用于工具端的集成。PDM與工具軟件進(jìn)行集成時(shí)可以自動(dòng)關(guān)聯(lián)部分屬性，而這部分屬性是描述零部件的常規(guī)屬性，例如圖號(hào)、型號(hào)、重量、品名等。對(duì)于分類屬性而言，其描述的是同一類零部件的“專業(yè)”屬性。比如電子元件的電壓、電流等，此類屬性并不適用于其他零部件，但是對(duì)于電子元件而言，設(shè)計(jì)師將會(huì)著重考慮此參數(shù)。若設(shè)計(jì)師在選擇正確的分類層級(jí)后，沒有合適的分類屬性供設(shè)計(jì)師篩選，那么其分類的效果也將大打折扣。

分類屬性的制訂一定要在分類節(jié)點(diǎn)確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行。切不可在分類層級(jí)制定時(shí)就同步考慮分類屬性，這樣的“優(yōu)先”考慮分類屬性反而會(huì)使分類屬性產(chǎn)生偏差。減少先入為主的主觀判斷可以降低分類的差錯(cuò)率。

分類屬性的選取是有一定要求的，同一類的零部件其專業(yè)屬性也許會(huì)有很多，例如表二。

表二：調(diào)壓閥的分類屬性

從表二可知，以調(diào)壓閥為例，其分類屬性可以按照溫度及品牌來定義，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中，每個(gè)設(shè)計(jì)師所查詢的首選參數(shù)大多一致。例如機(jī)械類的設(shè)計(jì)師更多的會(huì)參考與機(jī)械有關(guān)的參數(shù)，電氣類的設(shè)計(jì)師會(huì)更多的考慮電氣方面的參數(shù)，所以對(duì)于分類屬性而言，應(yīng)盡可能的選擇這類零部件的主要參數(shù)，切不可苛求全面。因?yàn)槊總€(gè)人看法不同所能想到的方面也不同，如果把想到的參數(shù)都作為分類屬性，最終一定會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員因填寫參數(shù)工作量巨大而影響使用效果。其實(shí)對(duì)于同一類型的零部件而言，絕大多數(shù)的設(shè)計(jì)人員在選用時(shí)其考量的參數(shù)有85%是相同的，企業(yè)在進(jìn)行分類屬性制訂時(shí)只要能確定這85%的首選考量參數(shù)，那么使用的效果將會(huì)非常好。

分類屬性需要考慮搜索時(shí)的物理單位。以電壓為例，其單位可以是V，也可以是KV。若單位不確定，那么工程師根據(jù)各自的喜好也會(huì)填寫出不同的數(shù)值，所以分類屬性若有關(guān)于具體的物理量，則必須明確其物理量的單位。除了能夠具體標(biāo)明的物理量外，確實(shí)還有部分分類屬性需要手工填寫，比如有部分?jǐn)?shù)值需要限定范圍，以防止設(shè)計(jì)師誤操作。例如某零部件輸出電壓最大不可能超過5000V，但因設(shè)計(jì)人員輸入時(shí)疏忽了，導(dǎo)致填寫為50000V，在數(shù)值上如果不注意很可能導(dǎo)致填寫錯(cuò)誤而使今后借用產(chǎn)生差錯(cuò)，這時(shí)候就需要對(duì)分類屬性值的大小進(jìn)行限制。

另外對(duì)于需要手工填寫的屬性中，盡可能減少字符串格式的屬性。例如生產(chǎn)廠家及品牌，此類屬性并不適合作為PDM系統(tǒng)中的分類屬性。原因?yàn)樵诂F(xiàn)代企業(yè)中，同一個(gè)物料號(hào)所對(duì)應(yīng)的零部件很可能多個(gè)廠家都可以生產(chǎn)及通用，若在PDM系統(tǒng)里直接限定了某零部件的品牌則對(duì)于企業(yè)采購產(chǎn)生一定的負(fù)面作用，具體表現(xiàn)為同質(zhì)量的情況下不能選擇低價(jià)格的品牌，及知名品牌因需求量大而導(dǎo)致交貨周期較長等。且生產(chǎn)廠家及品牌不應(yīng)為PDM系統(tǒng)考慮的范疇，這些信息更多為采購時(shí)才需要確定的內(nèi)容。

分類屬性還需要考慮搜索的便捷性。以表二中的品牌為例，對(duì)于企業(yè)而言，使用調(diào)壓閥的品牌一般不會(huì)超過20個(gè)，如果使品牌作為手工填寫項(xiàng)，那么每個(gè)工程師填寫品牌會(huì)各不相同，例如XXX調(diào)壓閥或者上海XXX。填寫的內(nèi)容不同勢(shì)必會(huì)影響設(shè)計(jì)人員在搜索零部件時(shí)的速度，同理若對(duì)此進(jìn)行填寫規(guī)范的制訂則會(huì)導(dǎo)致規(guī)范內(nèi)容太多而影響實(shí)際填寫效率。所以針對(duì)此種情況，對(duì)于確定的那部分信息可以適當(dāng)?shù)闹谱鞔x屬性值。例如遇到品牌屬性，則對(duì)公司收集此類物料的品牌，確定后作為待選項(xiàng)，當(dāng)工程師在需要填寫時(shí)，直接在待選項(xiàng)里挑選正確的一項(xiàng)即可。這樣即方便了設(shè)計(jì)人員的操作，降低了工作強(qiáng)度，同時(shí)又提高了分類的標(biāo)準(zhǔn)化工作。僅就這2項(xiàng)對(duì)與企業(yè)而言都是很大的進(jìn)步。

總之分類屬性在制定時(shí)，需要關(guān)注3方面：分類屬性的重要程度、分類屬性的類型（手工填寫，單位）以及便捷性（待選項(xiàng)）。只要做好這3方面，那么設(shè)計(jì)師在進(jìn)行分類搜索時(shí)的效率將大幅提升。

2.3零部件分類規(guī)范

當(dāng)零部件分類層級(jí)及分類屬性都確定后，需要通過規(guī)范來幫助設(shè)計(jì)師填寫正確的屬性值。比如對(duì)于某類零部件，確實(shí)需要填寫備注屬性，則備注填寫哪些信息就需要確定下來，如果工程師隨意填寫，那么將會(huì)導(dǎo)致此類屬性值內(nèi)容五花八門，最終降低分類搜索的質(zhì)量。

同時(shí)在分類層級(jí)制訂時(shí)，因多個(gè)維度而最終確定的層級(jí)結(jié)構(gòu)需要通過規(guī)范的方式通知各個(gè)設(shè)計(jì)師，以便于設(shè)計(jì)師在對(duì)零部件進(jìn)行分類定義時(shí)能夠選擇正確的分類節(jié)點(diǎn)。然而此工作并不是通過幾次會(huì)議就能確定的，還是需要由企業(yè)內(nèi)部制訂相應(yīng)的規(guī)范。大家有了規(guī)范后才能按照統(tǒng)一的要求進(jìn)行工作，所謂人人為我，我為人人。

很多企業(yè)在實(shí)施PDM項(xiàng)目時(shí)，會(huì)認(rèn)為分類搜索的規(guī)范可以在項(xiàng)目實(shí)施1年后再制訂，作者認(rèn)為這是一種得不償失的做法。原因有2點(diǎn)：

（1）分類規(guī)范是逐步調(diào)整的過程

分類層級(jí)及分類屬性制定完成后，就進(jìn)行規(guī)范定義及貫徹執(zhí)行與運(yùn)行1年后再制訂規(guī)范的區(qū)別在于：很多人認(rèn)為項(xiàng)目在運(yùn)行1年后定義的分類規(guī)范會(huì)更滿足企業(yè)的需求，其實(shí)根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn)，如果分類制訂后沒有形成分類規(guī)范，那么即使PDM系統(tǒng)運(yùn)行1年后也很難形成規(guī)范。同時(shí)即使系統(tǒng)運(yùn)行1年后再制訂分類規(guī)范也會(huì)面臨規(guī)范的調(diào)整。既然兩種方式都需要調(diào)整，為何不先享受分類給設(shè)計(jì)帶來的便捷，再考慮分類微調(diào)的事宜呢？從利益最大化的角度而言，先按規(guī)則使用，再調(diào)整規(guī)則比先混亂使用再確定規(guī)則要好得多。

（2）分類規(guī)范的執(zhí)行需要養(yǎng)成習(xí)慣

分類的填寫規(guī)范是需要逐步養(yǎng)成的，如果PDM系統(tǒng)先運(yùn)行，設(shè)計(jì)師再填寫分類屬性時(shí)進(jìn)行嘗試，其結(jié)果就是同一個(gè)分類同一個(gè)屬性會(huì)出現(xiàn)迥然不同的多種屬性值，然而在這過程中對(duì)于這些物料的分類將會(huì)逐步成為歷史數(shù)據(jù)，但是當(dāng)1年后，企業(yè)形成了分類規(guī)范，對(duì)于這些歷史數(shù)據(jù)而言，考慮到搜索重用的效果，修改量也將會(huì)非常巨大。然而規(guī)則在系統(tǒng)上線初就制訂完成，后續(xù)填寫的屬性值就是規(guī)范的，那么搜索的結(jié)果也將給設(shè)計(jì)師帶來很大的便利，且通過增加重用件的數(shù)量將會(huì)進(jìn)一步壓縮物料數(shù)量，從而為企業(yè)節(jié)省采購成本。即使當(dāng)時(shí)定義的分類規(guī)范有偏差，如果偏差不是特別大可以采用逐步過度的方式進(jìn)行修正。

3.結(jié)語

PDM系統(tǒng)的分類使用，要視乎于企業(yè)的自身需求，先制訂分類層級(jí)，再確定分類屬性，通過分類規(guī)范的方式來幫助企業(yè)員工用好分類是一個(gè)總體的方針。然而分類的層級(jí)在設(shè)計(jì)時(shí)又會(huì)走入一個(gè)誤區(qū)就是希望分類節(jié)點(diǎn)一定要全面，其實(shí)這樣的做法不可?。浩髽I(yè)的發(fā)展是持續(xù)的，分類層級(jí)的發(fā)展也是與之相應(yīng)的。零部件分類的目的在于增加企業(yè)重用件來降低成本，如果某類零部件企業(yè)自身實(shí)際使用量并不大，那么對(duì)于此類零部件進(jìn)行分類則毫無意義。同理如果企業(yè)能夠把握住那些具有大量重用的零部件，通過設(shè)計(jì)師多次重用的方式，一定可以起到降低成本的需求。因?yàn)橹挥挟?dāng)重用量增大后，采購批量才能增大，然而采購量增大又會(huì)降低零部件的單價(jià)，從而降低產(chǎn)品的制造成本。

零部件分類的好處不僅僅在于能夠?yàn)槠髽I(yè)降低成本，還可以從側(cè)面幫助企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)于制造類企業(yè)而言，使用經(jīng)過市場檢驗(yàn)的零部件能幫助設(shè)計(jì)員設(shè)計(jì)更為可靠的產(chǎn)品。試想若設(shè)計(jì)師不考慮重用，那么大量的零部件拼湊在一起后如何保證產(chǎn)品的可靠性將會(huì)是一大挑戰(zhàn)。然而當(dāng)零部件經(jīng)過上市-反饋-修正后，此類零部件將會(huì)更加可靠，這樣重用的零部件本身就會(huì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

綜上所述，在PDM項(xiàng)目中，實(shí)施零部件分類將會(huì)給企業(yè)帶來客觀的利益。然而并不是所有的零部件分類都是成功的。這需要實(shí)施方與企業(yè)密切配合，首先就要排除求全求精的想法。始終要把實(shí)用性放在第一位，這既要考慮分類制訂的層級(jí)，也要考慮分類屬性的定義，同時(shí)兼顧實(shí)際使用者的便捷性。筆者通過對(duì)分類實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)烈建議企業(yè)在制定完分類層級(jí)，分類屬性及規(guī)范后，進(jìn)行小范圍的試填，通過此試填可以幫助企業(yè)修正分類制定過程中的偏差。通過上述經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)對(duì)正在或即將實(shí)施的PDM零部件分類等制造型企業(yè)具有一定的參考價(jià)值，同時(shí)也豐富了零部件物料分類管理理念，有益于零部件物料分類管理理論的推廣與應(yīng)用。

作者簡介：張震威（1987—），男，上海人，上海湃睿信息科技有限公司實(shí)施顧問，實(shí)施過大型工程機(jī)械企業(yè)的PDM項(xiàng)目及大型鋼鐵企業(yè)的MRO項(xiàng)目，熟悉產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的理念及對(duì)PLM系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際使用有一定的見解。