基于DMIAC方法進行產品配置數字化系統(tǒng)開發(fā)項目預研

李嵐 沈偉 黃燕清

摘要：DMAIC 是六西格瑪管理中流程改善的重要工具。本文運用DMAIC 方法對企業(yè)的整車產品配置數字化系統(tǒng)開發(fā)項目進行預研，通過界定產品配置管理問題，測量現有業(yè)務流程執(zhí)行過程中存在的問題，分析改進方向和措施制定，預期項目收益。文章論證了整車產品配置數字化系統(tǒng)開發(fā)項目的可行性，將理念變?yōu)樾袆?，將目標變?yōu)楝F實，助力企業(yè)改善業(yè)務流程，提高運營管理效率，提升經濟效益。

關鍵詞：DMIAC 方法；產品配置管理；標準化；數字化

中圖分類號： F273 文獻標識碼：A

0 引言

汽車行業(yè)新興技術不斷發(fā)展，消費者需求呈現多樣化和個性化，汽車產品迭代生命周期越來越短，要求現代企業(yè)管理加快轉型創(chuàng)新的步伐，具備快速響應市場需求的能力。信息化時代，各制造企業(yè)紛紛加快數字化轉型的步伐。通過數字化建設，促進企業(yè)內部流程和管理模式從傳統(tǒng)的經驗型決策逐步轉向數字驅動的科學決策，助力企業(yè)智能化運行。

1 項目背景

隨著市場用戶對汽車產品創(chuàng)新、跨界、舒適以及智能等更多樣化的要求，整車產品配置管理需要更加精細精準、響應敏捷。近年來，整車產品配置表存在發(fā)布不及時、傳遞的文檔版本一致性以及配置變更管理混亂等發(fā)布質量問題，無法準確、及時有效地指導產品研發(fā)開發(fā)，影響項目開發(fā)周期、成本管控和項目開發(fā)質量等。信息化手段能助力企業(yè)在產品研發(fā)過程的標準化、模塊化和參數化轉型，快速響應并滿足市場不斷增長的多樣化和個性化需求。

DMAIC 是六西格瑪管理中流程改善的重要工具。六西格瑪管理不僅是理念，同時也是一套業(yè)績突破的方法。它將理念變?yōu)樾袆?，將目標變?yōu)楝F實。DMAIC 是指定義（Define）、測量（Measure）、分析（Analyze）、改進（Improve）和控制（Control）5 個階段構成的過程改進方法，一般用于對現有流程的改進，包括制造過程、服務過程以及工作過程等。DFSS 是Design for Six Sigma 的縮寫，是指對新流程、新產品的設計方法[1]。

本研究使用六西格瑪管理的DMAIC 方法對某公司整車產品配置管理數字化系統(tǒng)開發(fā)進行預研，從而實現整車產品配置發(fā)布管理和變更控制的電子化和數字化。其目的是提升產品配置發(fā)布數據質量，優(yōu)化業(yè)務流程和提高企業(yè)的業(yè)務運行管理效率，進而提高經濟效益。

2 問題定義

產品配置（PDS）按照國際標準ISO10007 對配置管理的基本定義，是指對被描述在技術文檔中或者體現在產品實際使用過程中的產品功能特性和物理特性進行表示。這是從產品特性的角度對產品配置進行定義，相當于客戶和銷售部門使用的配置概念[2]。應用DMAIC 的定義樹工具，分別從產品配置的審批發(fā)布及時性、發(fā)布一致性和使用管理規(guī)范等幾個方面，分析現在運行管理中影響產品配置精準管理的因素，確定本次問題研究對象為：①審批流程規(guī)范化；②配置內容標準化（圖1）。

3 測量

3.1 問題案例復盤

整車產品配置表是從產生到應用的現行流程。產品配置需求以產品款型和主要配置梯度的形式，隨同整車產品項目范疇獲得批準。產品定位管理人員根據產品款型和主要配置梯度，以格式固定的手工文檔結構和初始規(guī)則定義每個款型下，汽車各個結構模塊的配置內容或參數、規(guī)格，編制整車產品配置表（圖2）。

產品數據管理人員依據整車產品配置表，按照產品品種規(guī)則編譯成為產品品種。整車產品配置表確定后，一款整車產品的產品款型數量、每種產品款型的產品配置組合就確定了，產品配置組合稱為產品品種。從這個意義來說，一款汽車產品的整車產品配置表清晰地定義了該汽車產品品種的數量和內容。

通過復盤某一產品項目從立項到投產的過程發(fā)現，配置調整正式輸入前，工程團隊已經開始同步執(zhí)行相關配置開發(fā)；配置調整輸入內容不完整或關聯配置變更不及時等現象。如果遇到項目產品定位管理人員變更，或者工程開發(fā)人員進行某一項配置管理變更沒有同步進行維護，導致最終PDS 版本更新發(fā)布滯后的情況發(fā)生。

在最終產品配置形成的過程中，如果流程執(zhí)行和流程中參與的角色不對等，信息獲取的方式不對等，工程部門、采購部門及制造部門對于PDS 版本的獲取方式和出處不統(tǒng)一，變更辨識困難，或者變更審批不透明。這就造成產品配置流程執(zhí)行依據不明確，存在變更反復，不能及時有效地指導研發(fā)，造成開發(fā)時間、成本上的反復和浪費。以某車型為例，從產品立項到產品上市，經歷5 次評審，7 次配置表調整。每次的變更和配置提出的部門和區(qū)域不明確，提出的變更內容無法實現追溯記錄，產品上市前的版本管理和變更內容追溯困難（圖3）。

當前業(yè)務流程實踐中面臨的主要問題是，歸口管理部門在實際管理過程中，因同步工程、定位調整或是配置調整正式輸入前同步執(zhí)行，存在調整輸入不清晰或不及時等現象，導致PDS 及時更新發(fā)布困難，調整內容在體系內或是項目平臺內無法及時共享。產品研發(fā)驗證完成，達到上市條件，銷售部門人員無法有效根據市場需求結合用戶訂單，選定需求產品品種，提交生產管理部門組織安排生產。除此之外，對于應用部門，也出現上游整車產品配置表的版本不一致，甚至出處不一致的現象。下游辨識困難，因變更調整審批不透明，執(zhí)行依據不清，存在變更反復，不能及時有效指導研發(fā)，造成開發(fā)時間、成本上的反復和浪費。

3.2 配置描述現狀

整車產品配置描述作為汽車產品配置的管理文檔，適用于整車產品全生命周期配置的管理。這是描述和定義汽車產品的款型配置信息和配置組合的管理文件，隨著產品項目啟動生成，至產品生命周期結束時終止使用，貫穿于產品生命周期始終。整車產品配置描述包括產品配置定義和配置變更管理，主要用于指導產品的技術研究開發(fā)、工藝工裝開發(fā)、成本核算和控制、生產制造和質量管控等。

當前的車型產品配置描述文件存在模板不統(tǒng)一問題。各車型項目沿用的模板雖然總體框架上包含了產品配置描述文件的內容，但是各個單元格式和文字錄入格式沒有標準，品種代碼或車輛配置代碼（VSN）表以及VDS 表單沒有統(tǒng)一的格式化模版，缺少統(tǒng)一的編制規(guī)則。數據導入和導出依靠人員操作和核對，容易出現人工錄入和選擇出錯。產品配置和配置描述內容本身沒有規(guī)范和標準，依靠產品定義人員和工程人員自身理解。

特別是選裝類的配置描述，缺少對選裝配置的名稱定義和解釋描述，導致選裝配置經常出現理解不一致，上下游之間、跨部門之間反復溝通糾錯的情況。這也是影響產品配置描述文件精準發(fā)布的重要因素。對某車型產品配置描述文件進行查詢統(tǒng)計發(fā)現，不同的人員在對不同車型的同一配置描述上，容易出現名稱不統(tǒng)一、字符使用不規(guī)范、省略關鍵字段以及格式不規(guī)范等問題（圖4）。

4 分析及改進

對于擁有眾多產品變型的制造業(yè)，尤其是汽車制造業(yè)，開發(fā)設計要求能在盡可能短的時間內設計和制造出滿足客戶需求的產品。這就要求企業(yè)的產品開發(fā)要模塊化、標準化和規(guī)范化[3]。

4.1 管理流程標準化

通過測量階段的回顧發(fā)現，整車產品配置表的定義和審批流程、審批部門職責以及變更管理，需要進行“標準化”定義審批人員、審批周期和審批范圍，為數字化開發(fā)打下基礎。數字化流程開發(fā)需要以業(yè)務運行流程標準化為基礎。在產品項目開發(fā)過程中，對于產品配置的發(fā)布、變更、審批和執(zhí)行搭建數字化信息共享平臺，打破原有的按照項目階段，劃分部門信息串行傳遞方式，讓各個部門角色在信息共享平臺上完成本部門的職責（圖5）。

通過整車產品配置表數字化開發(fā)，進行文件編輯、管控、審批和發(fā)布線上電子化，使企業(yè)的各個部門在產品的整個生命周期內共享統(tǒng)一的產品配置信息。在企業(yè)產品數據管理中，實現了統(tǒng)一的組織和權限管理、統(tǒng)一的數據模型與版本管理、統(tǒng)一的業(yè)務過程管理、統(tǒng)一的數據存儲與訪問管理以及統(tǒng)一的用戶操作界面管理，統(tǒng)一、準確、規(guī)范、清晰和透明，實現信息共享，提高數據準確性和可靠性。

整車產品配置表標準化后，數據可查詢共享的同時，具備進一步應用于品種代碼表和VSN 管理電子化的條件。根據產品配置組合生成規(guī)則，運用配置約束，按格式化模版自動生成和發(fā)布品種代碼和VSN，開發(fā)成為整車產品配置的數字化管理系統(tǒng)。這一數據庫系統(tǒng)，也將是下游其他數據應用系統(tǒng)進行數據抓取開發(fā)、挖掘和應用的基礎。

4.2 配置定義標準化

產品配置表標準化是電子化的前提。格式模版的標準化是基礎要求，統(tǒng)一各版塊車型的產品配置表格式，形成統(tǒng)一模版。配置標準化是最重要也最關鍵的部分。技術部門收集企業(yè)現有技術配置特征，按產品結構層級進行歸類、定義、統(tǒng)一規(guī)范描述，同時根據企業(yè)未來技術發(fā)展和應用，增加或預留增加相應技術配置特征的空間，并為每一項具體的技術配置特征確定一個配置約束代碼。配置約束代碼與技術配置特征為一一對應的關系，從而建立企業(yè)標準的技術配置特征庫（圖6）。由此對產品配置表的配置分類和項目、配置描述進行標準化和規(guī)范化處理。

面對市場環(huán)境快速迭代變化，制造企業(yè)必須一改以往傳統(tǒng)的生產模式，建立以信息為導向的生產流程。也就是說，必須建立一套行之有效的機制來管理產品開發(fā)各階段信息，使得產品生命周期各階段，如研發(fā)、制造、銷售及售后服務等，信息才能快速傳遞并實現有效管理[4]。

5 項目預期收益

產品配置數字化項目開發(fā)，將改善企業(yè)產品研發(fā)的流程管理和數據管理，預期取得的項目收益如下。

（1）流程規(guī)范，效率提升。通過對產品配置管理審批流程的共享數據平臺搭建，共享產品配置數據信息，打破信息不對稱導致的信息滯后和重疊，有效避免了相關業(yè)務部門在配置發(fā)布、審批和變更管理中的資源浪費，提升了工作效率。

（2）信息準確，降本增效。通過對產品配置定義描述的標準化和規(guī)范化，有效減少不必要的糾錯成本，包括人力資源成本、試驗驗證成本及關聯更改成本等。在將產品配置編譯轉化為品種代碼和VSN 過程中，將編譯規(guī)則回歸電腦邏輯，利用信息化實現少人化，降低風險的同時減少了人力資本投入。

（3）系統(tǒng)管理，迭代改進。產品配置數字化管理系統(tǒng)的建設，將有效提升對產品的升級迭代管理、產品配置變更記錄和追溯管理，也為產品投放市場后有針對性快速改進和升級提供了有力數據支撐。

6 結束語

本文通過DMAIC 方法，定義現行產品配置管理存在的問題和研究方向，并利用對某一項目的復盤，發(fā)現產品配置管理流程和產品配置內容定義存在改進機會。研究提出將產品配置管理流程標準化和配置定義標準化作為改進方向，對下一步進行產品配置數字化項目開發(fā)給出了明確方向。

整車產品配置管理數字化系統(tǒng)做為產品開發(fā)管理的重要數據庫系統(tǒng)，預留一些與企業(yè)其他應用系統(tǒng)（例如物料管理系統(tǒng)，質量管理系統(tǒng)等）有效對接，也為企業(yè)進一步進行數據挖掘和數據共享應用，實現企業(yè)的數字化轉型補充了一個重要模塊。企業(yè)數字化轉型是傳統(tǒng)行業(yè)與新興技術的一次深度融合，是推動企業(yè)轉型、提高企業(yè)效益的新模式。通過“數據+ 算法”的賦能，即運用大數據分析手段，對數據資源進行挖掘和分析，從而形成決策建議與實施方案[5]。

【參考文獻】

[1] 楊凱， 巴希母· 埃爾· 哈伊克. 六西格瑪設計：產品開發(fā)之道[M]. 上海：上海交通大學出版社，2022.

[2] 上海江達技術部. 產品配置管理在商用車業(yè)務領域的應用[EB/OL].（2019-12-12）[2023-7-2]https：//mp.weixin.qq.com/s/3x2K2AKsZsGf6v8c4fil1A.

[3] 劉惠謀.PDM 在汽車制造業(yè)中的應用[J]. 汽車工程師，2015（03）：57-58+63.

[4] 尹志強. 基于PLM 系統(tǒng)的Y 企業(yè)產品生命周期管理研究與實踐[D]. 杭州：浙江工業(yè)大學，2022.

[5] 天眼查數據新聞實驗室. 產品配置管理在商用車業(yè)務領域的應用[EB/OL].（2021-11-25）[2023-7-2] https：//www. jiemian.com/article/6851510.html.

作者簡介：

李嵐，本科，工程師、經濟師，研究方向為汽車產品配置數據。