多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)整車BOM轉(zhuǎn)換融合管理技術(shù)研究

徐舉宏　萬(wàn)海峰　李培鈺

摘 要：該文提出了一種全新的整車BOM轉(zhuǎn)換融合管理系統(tǒng)架構(gòu)，并詳細(xì)地研究了該系統(tǒng)架構(gòu)下轉(zhuǎn)換融合的主要業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)模型、配置管理、BOM解析及更改管理等關(guān)鍵技術(shù)，能有效地將多個(gè)技術(shù)中心研發(fā)的不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)車型BOM柔性轉(zhuǎn)換融合為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的BOM，為多品牌不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的整車企業(yè)提供了共線生產(chǎn)的解決方案。

關(guān)鍵詞：BOM 大規(guī)模定制 工程更改 配置管理 轉(zhuǎn)換

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）02（b）-0138-03

隨著中國(guó)國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)加劇，越來(lái)越多的企業(yè)將業(yè)務(wù)延伸到了海外市場(chǎng)。為了減少投資成本，提高生產(chǎn)線的使用效率，一些整車集團(tuán)嘗試將旗下多個(gè)品牌、多個(gè)技術(shù)中心研發(fā)的不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)車型同時(shí)規(guī)劃到同一條生產(chǎn)線柔性生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)發(fā)展到今天，以2015年銷量前三的上汽集團(tuán)、一汽集團(tuán)、長(zhǎng)安集團(tuán)為例，旗下一般均有合資品牌乘用車、自主品牌乘用車、自主品牌微車、自主品牌商用車等眾多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的品牌車型；三個(gè)集團(tuán)都在不同程度上開展海外業(yè)務(wù)，旗下多品牌產(chǎn)品混線柔性生產(chǎn)是未來(lái)的必然選擇?；谄囆袠I(yè)大規(guī)模定制模式下制造系統(tǒng)的特點(diǎn)，如何將多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的可配置BOM柔性轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的可配置BOM，是整個(gè)業(yè)務(wù)的核心。該文提出了一種全新的BOM轉(zhuǎn)換融合管理系統(tǒng)架構(gòu)，并詳細(xì)地研究了該系統(tǒng)架構(gòu)下轉(zhuǎn)換融合的主要業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)模型、BOM解析及更改管理等關(guān)鍵技術(shù)，為多品牌不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的整車企業(yè)提供了共線生產(chǎn)的解決方案。

1 大規(guī)模定制下單一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的BOM體系架構(gòu)

隨著客戶需求向個(gè)性化及多樣性的方向發(fā)展，基于訂單的大規(guī)模定制已經(jīng)成為整車企業(yè)首選的生產(chǎn)模式[1-4]，該模式下如何進(jìn)行產(chǎn)品配置管理和建立產(chǎn)品GBOM是企業(yè)PDM能否成功的關(guān)鍵[5-6]。如圖1所示，整車廠的市場(chǎng)部通過(guò)各種媒體將產(chǎn)品配置表傳遞到潛在客戶手中，潛在客戶在配置表中可選擇心儀的配置車型，從而產(chǎn)生導(dǎo)向化的訂單，全國(guó)各地4S店將導(dǎo)向化訂單匯總到整車銷售部，銷售部加上一定的預(yù)測(cè)后，形成物流部的生產(chǎn)計(jì)劃，進(jìn)而安排外購(gòu)零件配套計(jì)劃及自制件生產(chǎn)準(zhǔn)備計(jì)劃，制造工廠按照計(jì)劃生產(chǎn)整車，通過(guò)質(zhì)保監(jiān)測(cè)后再由整車物流發(fā)運(yùn)至各4S店交付到客戶手中。

之所以這種大規(guī)模定制模式能成為目前汽車行業(yè)的主流模式，是因?yàn)槠浔澈笠劳辛藦?qiáng)大的企業(yè)級(jí)IT管理系統(tǒng)，如圖2所示，該體系架構(gòu)在縱向看從上到下是汽車產(chǎn)品從零到有的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，在橫向看從右到左是價(jià)值實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，GBOM因?yàn)樘幱诳v向和橫向的交匯處，因而被稱作核心樞紐系統(tǒng)。

2 BOM轉(zhuǎn)換融合管理系統(tǒng)架構(gòu)

前文中提到將多個(gè)技術(shù)中心（Home Room）不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)品牌車型輸出到海外制造基地共線生產(chǎn)是汽車集團(tuán)的必然選擇。圖3所示的是直接將不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳遞到海外基地的系統(tǒng)架構(gòu)方案，該方案中，多個(gè)Home Room不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的EBOM直接傳遞到制造基地，制造基地通過(guò)配置不同的數(shù)據(jù)服務(wù)器分別接受Home Room 1到Home Room n的EBOM數(shù)據(jù)，并生產(chǎn)MBOM 1到MBOM n制造數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)架構(gòu)雖然保留了Home Room的初始數(shù)據(jù)，看上去邏輯也比較簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)也非常明顯。首先海外制造基地的生產(chǎn)人員需要接收并熟悉多種不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，因?yàn)槠嚨难邪l(fā)過(guò)程是不斷迭代優(yōu)化的過(guò)程，在長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的開發(fā)過(guò)程中會(huì)有大量的工程變更；同時(shí)隨著競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的變化，還會(huì)有配置調(diào)整，這要求海外制造基地工作人員快速反應(yīng)，而且要在不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間快速切換，工作難度顯著增大，很容易出錯(cuò)；此外，ERP及MES在多種數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境下切換，配置多種解析邏輯，考慮到軟件的在線灌裝業(yè)務(wù)等等，加大了系統(tǒng)的處理難度。

為了解決上述系統(tǒng)架構(gòu)的弊病，該文提出一種全新的解決方案，即在海外Local制造基地增加一個(gè)BOM轉(zhuǎn)換融合管理系統(tǒng)，如圖4所示，該系統(tǒng)接受多技術(shù)中心不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而按照既定的轉(zhuǎn)換規(guī)則和邏輯，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)，提供給ERP及MES系統(tǒng)。顯而易見，有了該轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，海外制造基地人員只需要閱讀一種統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，工作強(qiáng)度將大大降低；而且MBOM、ERP及MES系統(tǒng)也是同樣的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需配置多個(gè)環(huán)境的數(shù)據(jù)庫(kù)。但要實(shí)現(xiàn)多個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)向統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，需要詳細(xì)的業(yè)務(wù)及系統(tǒng)轉(zhuǎn)換邏輯，同時(shí)還要準(zhǔn)備大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)照表，提供數(shù)據(jù)變化追溯功能。下文將詳細(xì)介紹轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)流程及數(shù)據(jù)模型。

3 多Home Room GBOM數(shù)據(jù)到Local統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換邏輯

如圖5，多Home Room 1～n GBOM數(shù)據(jù)主要涉及EBOM、配置數(shù)據(jù)及ECM工程更改數(shù)據(jù)三大部分，此節(jié)將從這3個(gè)部分闡述轉(zhuǎn)換邏輯。

3.1 多Home Room EBOM到Local EBOM轉(zhuǎn)換業(yè)務(wù)邏輯

國(guó)內(nèi)技術(shù)中心Home Room 1～n 分別按照各自的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及業(yè)務(wù)流程在各自系統(tǒng)中進(jìn)行EBOM的初始發(fā)布及日常更新，為了便于追溯，在海外Local制造基地先設(shè)置一個(gè)鏡像層，用于完全拷貝Home Room的EBOM數(shù)據(jù)。然后分別定義不同的轉(zhuǎn)換規(guī)則及邏輯，形成統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的Local EBOM。定義轉(zhuǎn)換規(guī)則及邏輯時(shí)，首先要Home Room EBOM及Local EBOM中數(shù)據(jù)行的所有字段屬性進(jìn)行梳理，按照Key值域字段、功能域字段以及信息補(bǔ)充域字段分類。Key值字段一般為零件號(hào)、零件所屬產(chǎn)品零件功能位置描述、零件特征用法約束等，用以定義零件數(shù)據(jù)行主要特征的屬性，當(dāng)任何一個(gè)Key值屬性改變的話，要另外生成新的數(shù)據(jù)行取代舊的數(shù)據(jù)行；功能域字段一般是用于描述零件數(shù)據(jù)行一些重要特征的字段，如扭矩、工程采購(gòu)級(jí)別、重量等字段；信息補(bǔ)充域字段是對(duì)零件用法數(shù)據(jù)行的一些信息補(bǔ)充類字段，如備注信息、零件工程師信息等；功能域字段以及信息補(bǔ)充域字段變更時(shí)，零件用法數(shù)據(jù)行僅需更新，無(wú)需新增行。各Home Room的Key值字段及功能域字段需要統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成Local的Key值字段及功能域字段，各Home Room的信息域字段無(wú)需轉(zhuǎn)換，Local EBOM進(jìn)行保留即可。在轉(zhuǎn)換Key值域字段及功能域字段前，第一步要梳理各Home Room相關(guān)字段的含義及數(shù)據(jù)模型規(guī)則，以零件號(hào)為例，先要梳理各Home Room零件號(hào)的組成規(guī)則、位數(shù)及是否有含義等等；第二步要定義Local的零件號(hào)規(guī)則；第三步要建立各Home Room到Local的Mapping映射表；有了這三步作為基礎(chǔ)，在轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，Home Room 鏡像過(guò)來(lái)的EBOM數(shù)據(jù)會(huì)根據(jù)不同的Mapping表統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成相同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的Local EBOM。

3.2 多Home Room配置數(shù)據(jù)到Local 統(tǒng)一配置數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換邏輯

國(guó)內(nèi)技術(shù)中心Home Room 1～n分別按照各自的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及業(yè)務(wù)流程在各自系統(tǒng)中發(fā)布產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)表，對(duì)產(chǎn)品的特征進(jìn)行定義，作為技術(shù)開發(fā)的基礎(chǔ)。為了保持Local制造基礎(chǔ)對(duì)原始數(shù)據(jù)的可追溯性和EBOM傳輸邏輯相同，現(xiàn)在Local制造基地設(shè)置一個(gè)鏡像層，用于存儲(chǔ)來(lái)自Home Room的配置表，然后分別按照不同的轉(zhuǎn)換規(guī)則和邏輯，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的配置表。

在實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換邏輯時(shí)，按以下步驟分別進(jìn)行：第一步，建立Local統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的Feature Code庫(kù)，要求打散到最小特征；第二步，建立各Home Room到Local的Feature Code Mapping映射表，因?yàn)長(zhǎng)ocal打散到了最小特征，因而Home Room向Local映射，只會(huì)出現(xiàn)1對(duì)1或1對(duì)多的情況，不會(huì)出現(xiàn)多對(duì)1的情況；第三步，各Home Room產(chǎn)品配置表向Local產(chǎn)品配置表的映射。

3.3 多 Home Room到Local多視圖工程更改管理轉(zhuǎn)換邏輯

汽車產(chǎn)品的開發(fā)過(guò)程是不斷完善的迭代過(guò)程，需要反復(fù)進(jìn)行工程更改。工程更改管理（Engineering Change Management， ECM）直接影響產(chǎn)品的開發(fā)過(guò)程及生產(chǎn)結(jié)果。在多個(gè)Home Room向海外Local單一制造基地輸出產(chǎn)品的場(chǎng)景中，Home Room產(chǎn)品研發(fā)人員及Local生產(chǎn)人員因?yàn)椴煌漠a(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需要不同的更改管理視圖。當(dāng)Home Room的工程更改發(fā)起后，為了保持追溯性，會(huì)直接將Home Room標(biāo)準(zhǔn)的ECM數(shù)據(jù)同步到Local的鏡像層，然后再按照EBOM相同的轉(zhuǎn)換規(guī)則和邏輯轉(zhuǎn)換成Local統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的ECM，根據(jù)不同的項(xiàng)目配置不同的生產(chǎn)管理審批人員，在充分獲取Home Room更改意圖后，結(jié)合工廠實(shí)際情況，Local生產(chǎn)人員可以將審批意見由系統(tǒng)反饋給Home Room，達(dá)成一致后，更改內(nèi)容首先更新進(jìn)Home Room EBOM中，更改的清單會(huì)自動(dòng)同步到鏡像層，然后按照轉(zhuǎn)換規(guī)則生成Local標(biāo)準(zhǔn)的ECM清單，對(duì)Local的EBOM進(jìn)行更新，使變更內(nèi)容在各個(gè)BOM視圖得到更新。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)的飽和，汽車整車集團(tuán)逐漸將業(yè)務(wù)開拓到發(fā)展中國(guó)家的海外市場(chǎng)。為了滿足海外市場(chǎng)客戶的個(gè)性化需求，整車廠勢(shì)必將旗下各品牌的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品引入到海外市場(chǎng)。另一方面，建立生產(chǎn)線需要投入大量的資金與人力資源，為了提高生產(chǎn)線的使用效率，不同品牌不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地產(chǎn)品在同一生產(chǎn)線并線生產(chǎn)是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。該文前瞻性的提出了一種柔性轉(zhuǎn)換融合方案，上游技術(shù)中心按照既有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)有系統(tǒng)中進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)初始發(fā)布，同步到Local系統(tǒng)的鏡像層，然后按照設(shè)定好的轉(zhuǎn)換規(guī)則及邏輯，統(tǒng)一成Local技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不通過(guò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)系統(tǒng)與統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制造體系間進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接， Local的ERP及MES系統(tǒng)僅需配置一種生產(chǎn)環(huán)境，能夠較好地實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)品共線生產(chǎn)的戰(zhàn)略，同時(shí)減少產(chǎn)品數(shù)據(jù)人工轉(zhuǎn)換的工作量，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，縮短產(chǎn)品投產(chǎn)時(shí)間，顯著提高汽車集團(tuán)旗下各品牌產(chǎn)品在海外市場(chǎng)的協(xié)同競(jìng)爭(zhēng)力。

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