一、现有设计变更管理模式
1．1 设计变更的来源。
在产品全生命周期中，设计变更是一项必要的、经常性的活动，指的是当某个零部件或文档已经处于发放状态时，对该零部件或文档进行的修改。
在日常产品设计过程中，设计变更主要来源如下：
(1)在产品试制、制造及试验过程中，设计人员因提高产品质量、改进设计思想或用户要求修改设计方案所提出的设计变更；
(2)因制造工艺存在问题或更改后更有利于工艺实现的设计变更，由生产或制造单位负责传递生产现场有关设计纠正、改进信息，由设计人员确认后提出的设计变更；
(3)因现有的试验资源和手段无法满足设计验证要求而进行的设计变更，由试验单位负责传递试验现场有关设计纠正、改进信息，由设计人员确认后提出的设计变更；
(4)从降低产品成本、提高市场竞争力方面提出了新的要求，由设计人员确认后提出的设计变更。在企业的生产经营活动中，设计变更是制造企业生产经营活动中的一项重要业务，设计变更的有效管控对产品的交付周期和产品质量影响巨大。
1．2 常用设计变更管理模式。
目前，在制造行业中现行的设计变更一般有如下几种管控模式：
一是按照CMII(美国配置管理协会)标准模式，设计变更由四个过程组成：问题提出、变更申请、变更执行和变更实施。简述就是发现问题后提出“问题报告” ，并提交变更管理部门处理；变更管理部门分析“问题报告” ，并提出处理意见，对需要变更的问题提出“变更请求” ，在“变更请求” 中说明变更的理由、需要变更的数据及变更的内容，最后提交上级主管人员审批；上级主管人员审批并评估“变更请求” ，然后制定“变更策略” ，并把相关任务分配给各相关职能机构，接下来各相关职能机构根据任务执行数据的变更；变更完成后，数据将产生新的版本，还需要进行“变更通知” ，以保证变更后的数据可以及时下发到相关部门。
二是业内常用的业联与整图模式，简述就是研发人员发现或者接到需要变更的零部件后，直接将图纸等资料下载到个人电脑脱离PDM控制环节进行直接更改，更改完成后通过OA、邮件等通知到各需要执行的部门，项目完成后，进行一个整图的工作任务，基本上就是将零部件的最后的更改状态归档进入PDM系统。
三是设计变更许可单模式，一般的设计变更都在PDM系统中进行，每个零部件的更改都采用升版处理，以保留每次的更改历史；设计BOM的规则采用最新版本有效的规则，一般只能找到某个产品最后的设计数据；零部件借用时候采用邮件或者电话通知相应人员。
1．3 存在的问题。
CMII模式的控制太严，要相关人员全部同意才能进行变更，耗时长、效率低下，在交付周期短、设计变更频繁、人员流动大的企业并不适合，一般在市场竞争激烈、周期短、产品复杂的制造行业应用范围比较小。
图1
业联与整图模式，只能将最后版本的数据整图归档，变更的历史很难查询，且中间批次的产品数据将丢失，对后续的产品维护造成很大影响；在项目完成后执行，人员的变动和遗忘等原因，造成后续的整图出现错误或者根本没有整图，对设计成果的重复利用造成很大浪费，同时也影响设计质量的提高。
上述三种变更模式，还存在如下问题：
(1)每次更改就进行升版变更且采用最新版本有效规则，存在大量垃圾数据，大量版本的存在不利于零部件借用且非最新版本无法借用(特别是少量产品是自定义或用于试验情况下)；无法查询某项目产品前面所有批次的历史数据，特别是存在少量用户点装产品或某特定批次只用于试验情况下，按最新版本有效规则查询数据，将出现严重的问题。
(2)在部件被借用的情况下，无法满足不同项目使用不同版本的要求，且最新版本有效将导致错误数据；如被借用就采取换物料号进行变更，将对借用此部件的产品影响严重，且换号对工艺、模具等影响较大；部件被其他项目借用，由更改人通知借用人再进行部件变更，也经常出现遗漏情况，影响产品的设计质量，特别是间接借用的情况(借用分为直接借用和间接借用两种，本文所述借用都含直接借用和间接借用两种情况，如图1所示)，一般人工都通知不到，产品隐患明显；如借用项目较多，变更后不管满足和不满足借用项目的需要，都将占用公司众多各项资源，影响其他项目的产品质量。
二、新设计变更控制思路
2．1 新设计变更控制前提。
产品结构复杂、研发人员多、产品质量要求高且整个项目研发交付周期短的行业，为解决上述的各类问题，对现有的设计变更管理模式提出了很大挑战，需采用新的设计变更管理思路解决效率与质量之间的冲突，找到适合实际情况的、高效而又同时能保证设计质量的新的设计变更管理模式，以缩短设计变更周期、降低设计变更成本、减少变更错误，且应能在PDM中实现设计变更过程和数据的管理。
图2
TC平台本身的原有设计变更管理功能，存在众多问题，如：设计变更没与有效批次结合；批次设置没进行有效控制，由设计人员个人素质决定；操作复杂，如顶层节点可能选择错误，造成整个数据有误；无相关权限控制，可随时进行修改；借用件变更没有相关通知等众多原因造成实际应用闲难。本文主要讲述在充分利用TC平台已有的版本和批次管理功能(如图2所示，限于篇幅此处不做详细介绍，可参考其他资料)的基础上，制定新的设计变更管理规范且能在TC平台上进行二次开发来实现这种控制思路，以实现对企业设计变更的高效、高质的管理。
2．2 控制目标与流程。
控制变更管理过程，设计变更要和部件重用有效结合进行统一管理；在对被其他项目借用的零部件进行更改的时候，必须提供有效手段通知借用人进行后续的变更；变更过程中能够管理本项目和其他借用项目的有效批次，将设计变更、部件重用、批次管理有效结合；产品结构管理采用批次管理和“最新版本有效”相结合的模式，有批次则最新批次有效，否则最新版本有效， 即采用“批次优先、最新版本有效”原则；根据项目号和批次号可以获取所有批次的产品数据。
在每个项目的阶段任务下发前，项目创建人员必须先创建此项目的顶层零部件且与此项目进行关联(用于图2所示项目根节点同批次的自动设置)；屏蔽TC平台所有批次设置相关功能(屏蔽图2设置界面，解决权限控制问题)，开发特定的更改许可单，在更改许可单中严格控制改错和升版变更操作；屏蔽所有数据对象的项目指派功能，改为系统自动为每个变更单和零部件指派特定的项目号，用于后续判断部件借用、批次根节点设置等规则控制；更改单完成后由后台程序按照更改单中的信息自动完成批次设置；数据评审完成的时候按照批次信息完成对应车次的BOM数据和图纸到中间数据库的输出(可用于从中间库查询原版改错的历史信息)，同步完成中间库到其他应用系统的数据集成工作。
2．3 单个项目的更改原则。
2．3．1 产品批次不变的零部件变更，采用在原版本进行改错处理(即物理上实际存在的一种零部件只允许有一个版本)，特定的更改标志位可用“A、B、C...... ”进行标示；
2．3．2 产品批次改变的零部件变更（如某次变更从5号车开始执行)，采用升版更改处理(即物理上实际存在的不同的零部件必须有多个版本)，采用特定的更改标志位进行区分(如用“／”进行标记)；
2．3．3 某项目下创建的设计变更单只能对本项目下的零部件进行改错或升版变更，也能对本项目的零部件不同版本进行批次的调整。为控制权限且简化操作，只需在设计变更单中输入对应此版本零部件的批次信息和批次调整标记(如采用@标记)，变更单完成后，由系统根据更改单中的信息自动进行调整。
2．4 零部件被借用更改规则。
2．4．1 如需更改的零部件被少量其他项目(如规定4个及以下，可以系统自动遍历借用数量且加以控制)所借用，按照上述单个项目的零部件改错或升版的更改原则进行处理(即少量项目借用按本项目第一优先原则)。如在本项目中适用于原版改错变更，原版更改完成后，系统自动通知直接或间接借用人(业务流程如图3所示)。由借用人判断是按此次变更执行还是不再借用此部件而是在自己项目中更换零部件变更处理；如在本项目中适用于升版变更，按后续2．4．2所述处理。
2．4．2 如零部件被多个项目(如规定5个及以上)借用，则强制此零部件不能采用原版改错而只能采用升版变更。升版变更对应的设计变更单完成后，由系统自动在更改零部件的原版本状态上设置借用项目的批次信息(保持其他借用人对产品的借用关系不变)，同时在更改零部件的新版本状态上设置本项目的批次信息(由于前面所述每个零部件和变更单上都自动指派了一个特定的项目号，且为每个项目都指定了顶层零部件)；同时系统自动将升版变更零部件的更改信息通知到其他项目的借用人员，借用人收到通知后，分析本借用项目适用更改部件的哪个版本，如适合更改前版本，则不需要进行其他任何工作，如打算也借用更改部件的新版本，则需按后续2．4．3所述进行批次调整。
2．4．3 借用项目下创建的设计变更单不能对非本项目的零部件进行改错或升版变更，但可以对对非本项目所属的零部件不同版本进行批次的调整，批次调整按2．3．3所述处理。
2．4．4 如零部件被大量其他项目(如规定10个及以上)借用，则说明此零部件已经相当稳定，此零部件不允许升版或改错变更。如在原项目中确实需要进行更改，设计人员只能采用另存为新的零部件号进行更改(对换号变更所引起的父装配件的变更，按相同原则处理)。
图3
三、新设计变更控制实现
限于篇幅，本文仅对实现的关键地方进行简单描述。
3．1 设计变更单的设计。
如图4所示，变更单包含项目号、产品代号和产品名称(对应项目所属任务下发前指派的顶层节点，创建变更单时自动提取相关信息)；改错、升版变更和批次调整，不同的变更对象可在一个设计变更单中同时进行。
图4
3．2 批次配置的自动设置。
设计变更单审核完成后，将按照项目、批次信息和对应的版本自动进行图2所示的批次设置(图2所示对用户的界面屏蔽，由后台自动实现)，实现过程如图5所示：
图5
四、新设计变更应用效果
4．1 借用件的变更通知。
上述新设计变更管理模式，在本人所在的某大型制造行业(产品研发人员超千人)已大规模的使用，在五年的实际运行中，很好的解决了上述的各类设计变更相关问题。截取如图6所示的变更通知，所显示的信息包括借用件变更对应的更改单编号(变更记录可直接查看变更单)、影响到的零部件(即直接或间接借用此变更零部件的零部件编号和名称)等，设计人员可对变更通知信息进行确认和变更，确认完成后变更通知作为后台记录留存而不再显示到用户工作界面。
图6
4．2 BOM表的批次设置结果。
如上所述，默认情况下采样最新版本有效规则，如图7所示的AJE1001749零部件显示为C版：
如图8所示设置好5号车后(二次开发实现设置单元和顶层零部件功能以替换TC系统原有功能，顶层零部件号可根据PSE打开的零部件项目信息自动获取以简化用户操作)，AJE1001749零部件由版本c切换为版本B。
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