在市场竞争激烈的汽车市场，福特只生产一种颜色T型车的做法已经是遥远的历史。各生产商都在竭尽全力提高其产品的丰富性，以满足用户日益多样化的需求。从车身颜色，到发动机排量，到变速器形式，到各种电子设备，用户可选择的范围越来越大，汽车的种类也越来越多。这对客户而言是一件好事，形形色色的汽车产品越来越能符合车主的个性，同时使我们的生活变得多姿多彩。但对汽车生产商而言，这却是一场灾难。产品种类的增加意味着企业需要投入更大的成本开发和管理更多的产品。从研发的角度看，产品开发的种类会增加，需要管理的产品数据也会增加。但产品上市时间却没有因为产品种类的增加而延长，相反为了赢得客户，企业希望能缩短产品上市时间。同时，汽车又是一个结构比较复杂的产品，因此造成了产品多样性，结构的复杂性和上市时间之间的矛盾。如何解决这一矛盾是众多汽车企业面临的挑战。
模块化设计为解决这一矛盾提供了一种可能的方法。所谓模块化是根据功能或结构将汽车产品划分成若干相互独立又可以自由组合的“模块”，企业可以根据用户需求选择不同的模块组合成一个具体的产品。从理论上讲，如果模块划分合理，则汽车的设计过程可以变成近似搭积木的过程。
平台化是伴随模块化的又一个概念。虽然从原理上，模块化设计最终可以变成一个选择模块和组合模块的过程。但是在当前情况下，汽车产品还无法像计算机程序一样全部划分成独立、自由组合的模块，很多子系统仍然具有很强的专用性。平台化可以使这样的子系统得到最大程度的通用。将结构和功能相近的一组产品集合成一个平台，可以集中定义这些产品相同的特性，减少重复设计，进而缩短产品研发时间。
将产品平台化之后，一次的设计便不是一款产品，而是一个产品族。这一产品族中包含了多个可能的具体产品。产品族定义了这一族产品通用的部分，具体产品的差异部分则根据用户的实际需求从产品族中筛选出具体的模块，最终组合成客户想要的产品。
对上述产品族以及构成产品族的模块的管理我定义为配置管理。以下对产品配置管理功能的描述是基于达索公司的ENOVIA系统。文章是基于ENOVIA一个较老的版本，新版本系统的某些名字有些变化，但基本原理却是一样的。
1、ENOVIA的产品配置管理模块
ENOVIA系统将每一个具体的应用模块称为一个Central.Variant Configuration Central便是ENOVIA系统中的产品配置管理模块。它提供了平台管理功能，产品逻辑结构管理，以及通过客户订单驱动产品BOM生成的能力。
图1 ENOVIA系统框架
2、配置管理功能
2.1 产品族的逻辑结构
在ENOVIA中，组成产品族逻辑结构的基本单元称为“特征”。一个特征并不是一个具体的零件或总成，它只是具体零件或总成的逻辑上的代表。根据看待产品的不同，特征可分为“市场特征”，“技术特征”和“制造特征”，因此一个产品族的逻辑结构也可以分为以下三种类型：
（1）市场特征结构
（2）技术特征结构
（3）制造特征结构
市场特征结构是从市场或者用户的角度来看待产品，将产品进行划分。例如车身的颜色，发动机的排量，有无导航设备等。这里面定义的项目最终会开放给客户或某一个部门，根据客户最终的需求进行选择，确定一款具体产品的配置项目；
技术特征结构是从产品开发角度看待产品，将产品进行划分。按照产品研发的习惯，一般开发过程中会将产品按照功能结构进行划分，得到若干功能模块。ENOVIA中“技术特征”在逻辑上代表这些模块。产品的技术特征结构代表了产品技术层面上的逻辑结构。在这里，一个“技术特征”可能代表了实际中的多个具体零件或总成。例如：名为“发动机”的技术特征可能对应着多个具体型号的发动机。
制造特征结构是基于制造模块化的。若在制造环节也将产品进行了很好的模块化，则可以将制造模块构成产品的制造特征结构。这与上述技术特征结构道理是一样的，只是这里是从制造的角度看待产品，将产品进行划分而已。
产品的以上三种逻辑结构只是从不同角度看待产品的结果，并非表示产品产品的逻辑结构是由以上三个部分组成。实际上，以上三种特征结构中任何一个都是产品的逻辑结构，只是描述的角度不同而已。
图2 市场特征结构
图3 技术特征结构
上述三个部分只是将产品从不同的角度进行了划分，各种特征之间目前还是相互独立的。要实现配置化设计，还需要在这些特征之间建立关系，以及在特征和具体的零部件之间建立关系，以便能形成驱动，最终达到通过产品的配置得到产品BOM的目的。
2.2 特征关系
在建立关系的过程中，需要定义以下三个方面：
（1）配置规则
（2）设计变量
（3）GBOM
配置规则用于定义市场特征之间的容斥、包含等关系。保证用户选择的产品功能不互相矛盾。如下图定义的规则表示：当选择的发动机排放标准为欧三或欧四时，发动机功率不能选择260Ps。
图4 配置规则
设计变量定义市场特征与技术特征的关联关系。当一个市场特征与一个技术特征关联时，该市场特征便成为此技术特征的“设计变量”，表示该技术特征将受此市场特征的影响。工程师随后可以将该市场特征的选项值指定给此技术特征对应的GBOM。
图5 设计变量
GBOM是对与技术特征关联的零部件的称呼。可以将多个具体零部件指派给同一个技术特征，成为它的GBOM，例如，可以将3个具体型号的发动机指派给技术特征“发动机”，这样技术特征“发动机”就代表了这3个发动机。然后工程师可以将技术特征“发动机”的设计变量选项值分别分配给这3个发动机。当客户选择某一个选项值时，系统便会筛选出具体的发动机。
图6 GBOM
整个通过配置驱动零部件筛选的过程如图6所示。
图7 配置驱动过程
2.3 产品配置
一旦产品族的所有市场特征之间定义了完备的配置规则，并且已经将相关的市场特征定义为技术特征的设计变量，为技术特征定义了GBOM并指派了设计变量的具体选项值，那么用户或工程师就可以通过选择市场特征的具体选项值来驱动具体产品BOM的生成了。
如下图，用户或工程师根据用户订单创建产品配置，在创建产品配置时选择市场特征的具体选项值。在创建产品配置中，可以“验证配置”是否违反配置规则。产品配置创建后，便可以预览产品的物料清单，进而生成产品的BOM。
图8 产品配置
图9 通过配置驱动BOM产生
3、对上述过程的讨论
理论上，若能根据上述步骤执行，则可以实现根据产品配置由系统筛选零部件并产生产品BOM。但是在这里，我们仍然需要对上述过程能够生效的前提条件进行一些讨论，以找出实际过程中可能导致上述过程失效的因素。
（1）根据上文的描述，这一过程是建立在模块化基础上的。因此在搭建产品族逻辑结构前，必须将产品模块化。并且这一模块化应该是规范的和可复制的。若每一款产品的模块化结构都不相同，则无法实现产品族的设计。若每一个新的产品族都需要重新模块化，则系统中的特征数量将激增，工程师不得不花大量时间挑选或定义特征，耗费的时间成本可能会抵消这一设计方法的时间成本优势；
（2）这一设计过程是建立在充分规划和市场预测基础上的。在这一过程中，工程师需要先将约束用户的“配置规则”定义到系统中，并且定义这些市场特征与技术特征的驱关联关系。在这一切定义完毕后，后面才可以通过选择市场特征选项驱动生成产品的BOM结构。因此，工程师必须事先预测到用户可能选择的范围。若工程师无法知道用户的喜好，则这一定义几乎无法进行。或者即使定义了，用户最终的选择也可能频频违反配置规则因而无法进行下去。因此这就需要市场部门能对未来市场做一个比较准确的预测，作为工程师设计的依据。
这一过程使我想起了CAD技术中的参数化设计。工程师在设计零件时，若能够知道零件的各个尺寸参数，则可以创建出参数化的模型，以后的更改和使用会极其方便。但若工程师设计时还无法确定某些参数，则建模过程将变得很艰难，甚至无法进行。上述过程与参数化建模有一些类似。
（3）以上过程只描述了一个新产品族的创建过程，但是不要忘记，产品设计中很大一部分工作不是在创建新设计，而是在改进旧的设计。当一个新的产品族创建和发布之后，如何对其进行变更和管理将是一项极其重要的工作。
图10 产品变更管理
这里首先要再次谈到“发布”的概念。我在《谈零部件的生命周期管理》一文中曾讨论过零部件的“发布”问题，认为只有当零部件投入生产才能称为“发布”。这里我仍然认为只有当产品族经过验证之后，可接受用户的点单时才能够“发布”，并且发布后就要冻结。对产品族的变更需要先进行修订。这就要求在产品发布之前，各种配置规则和驱动关系必须都定义正确，因为发布之后的修改会伴随比较大的时间成本。这实际上与(2)中要求是一致的，即工程师在在发布产品族之前，需要对市场有一个比较准确的预测。
（4）关于零部件的替换问题。若特征的GBOM对应的零部件修订了新版本，那么之后通过配置产生的产品BOM应该如何应对？企业需要根据具体业务对这一问题进行明确规范。系统在默认情况下，特征的GBOM对应的零部件修订了新版本后，特征仍然使用的是旧版本的零部件，因此配置产生的产品BOM仍然使用的是旧版本的零部件。但此时产品顶层零件还没有发布，若要求使用新版本零部件，工程师可以直接对该产品的BOM进行替换；但若企业要求之后配置出来的所有车型都使用新版本零部件，则需要对产品和特征进行修订然后更改。
以上描述了ENOVIA系统中产品配置管理的过程。这一过程的实现有赖于成熟的模块化，充分的的产品规划，准确地市场预测，以及规范的产品管理流程。因此，企业若想实现这一过程，需要在业务上下一番功夫。
核心关注：拓步ERP系统平台是覆盖了众多的业务领域、行业应用，蕴涵了丰富的ERP管理思想，集成了ERP软件业务管理理念，功能涉及供应链、成本、制造、CRM、HR等众多业务领域的管理，全面涵盖了企业关注ERP管理系统的核心领域，是众多中小企业信息化建设首选的ERP管理软件信赖品牌。
转载请注明出处：拓步ERP资讯网http://www.toberp.com/
本文标题：基于ENOVIA的配置管理
相关文章
