產品配置過程管理現代化研究

［摘要］ 本文分析了產品配置設計的工作流程與管理的研究內容，并根據產品配置設計過程的特點，從數據流程出發，提出了一個產品配置現代化過程模型。在此模型的基礎上，給出了配置設計過程中設計活動現代化管理模型分解的三個層次和兩個模板。

［關鍵詞］ 產品配置 設計過程模型 現代化管理模型

產品配置是一種產品的設計過程創新活動，產品配置管理主要是指對可配置產品的設計、配置過程實現、配置模型的維護、以及配置產品的再配置等整個過程的管理。

一般地，產品配置管理在其構成上，主要包括兩個大的部分：一部分是產品配置設計過程的管理；一部分是產品配置模型的演化、配置產品的變更、以及配置產品的再配置，統稱之為配置知識管理。本文主要研究利用現代化管理模型進行產品配置的過程建模與管理問題。

一、 傳統產品設計過程管理

傳統產品設計過程是從需求分析開始，經過功能定義、原理求解、結構設計和具體設計，最后得到滿足市場需求的產品。在這一過程中，任何階段、任何部分的設計活動都是圍繞產品功能要求這個主題進行的。因此，產品設計過程是一個由功能驅動的設計過程。

1.傳統產品設計過程建模方法

設計過程的研究，通常采用的方法是利用某種過程建模工具，如Petri網、IDEF3等進行產品開發過程的描述。對設計項目管理有則利用網絡規劃技術PERT(Program Evaluation and Review Technique)以及CPM(Critical Path Method)等進行管理．另外一個重要的建模方法是采用設計結構矩陣的方法(Design Structure Matrix-DSM)。也可以利用面向對象的方法進行產品設計過程建模的、基于功能的產品設計過程建模等。

2.傳統產品設計過程管理

現代產品設計的復雜性和產品上市時間的縮短．對產品設計過程管理提出了新的要求。對設計過程中設計活動和任務的管理是設計過程研究的重要組成部分。

（1）產品設計過程管理研究的主要內容。設計過程管理的主要內容包括：

①要搞清楚不同的任務類型、執行任務的處理實體、以及把任務提交給處理實體的界面。

②弄清任務之間協作的需求條件．它依賴于單個任務和整個設計過程的執行狀態，以及任務所操縱的數據。

③任務組件的數據交換，其中可能包括為不同的任務進行數據格式轉換。

④產品設計過程中管理系統應該能夠把用于產品設計任務的各種軟件系統的集成在一起，定義設計過程管理系統與現有應用軟件系統的接口界面。

（2） 產品設計過程管理系統的特點。產品設計過程管理和一般的工作流管理有許多相同之處，同時也具有自身與應用領域密切相關的特點：設計過程管理系統是一種工作流系統，因此，它很自然地與工作流管理系統有很多共同的特點。但是設計過程管理系統有著自身的特點。產品設計過程管理是和產品數據的結構管理集成在一起的。

二、產品配置設計過程特征

1.產品配置設計現代化管理的研究內容

為了使產品配置設計能更高效、準確和動態地適應產品模型的演化，需要研究產品的配置設計過程，并對其進行管理。產品配置設計管理包括：(1)建立和維護產品的模塊化。(2)建立和維護產品的配置模型。 (3)建立和維護產品的配置規則。(4)建立和維護產品物料清單(BOM)的一致性。 (5)建立和維護產品的歷史記錄一版本管理。(6)配置產品的成本和報價管理。(7)產品配置設計過程管理。

2.產品配置設計過程的特點

產品配置設計過程作為傳統產品設計過程的一個特例，有著自身的特點。

●關于概念設計。產品的配置設計過程一般認為產品配置不需要產品的概念設計和功能到結構的映射。

●設計的工作流程不同。產品配置設計可以直接利用產品配置器進行配置。

●關于設計過程的周期。產品配置設計是一種快速敏捷的產品設計方法，設計過程周期較短。

●關于設計過程的執行結果。配置設計過程的執行結果一般是物料，其表現形式為零部件的物料代碼，或物料與圖檔的混合。

三、 產品配置設計過程建模

企業競爭是圍繞產品的T、Q、C、S幾個因素進行的。按選擇支配因素的不同，把設計過程模型分為順序過程模型、設計為中心的模型，并行設計模型和動態過程模型四類。

1. 配置設計過程中的實例單元

定義：實例單元。配置單元實例化后所形成的設計對象，它可能是一個已有的零件或部件，或是需要新設計的一個零件或部件。實例單元作為產品配置結果中的一個基本組成單位，其所包含的數據信息，叫做實例單元數據信息，一個實例單元的數據信息可以定義為：

U=(Des，Sub，R，C)

2.產品配置設計過程建模

產品設計是從設計需求S0 到設計方案Sn 的映射，可以表示為：S0→Sn。由于知識獲得的有限性和階段性，該映射通常難以直接完成，而是通過許多中間狀態來間接的實現，表示為S0 →S1 → S2…→Sn 。

如果把一個定制產品的設計看作一個項目P，則它可以分解為一系列的子項目或任務，可統稱為設計活動A。設計活動A是設計過程的基本組成單位，P={Ai｜i ∈N｝其中N為自然數集。設計活動用于實現設計狀態間的映射:SiSj這樣，產品設計的整個歷史可以簡單地表示為:S0S1S2 …Sn

一個定制產品的設計過程DP可以用屬于該項目P的所有設計活動A來表示：DP=(O，I，A).

其中：

O表示設計對象，可以是整個產品、或產品的零件或部件。

I是該對象設計過程中的輸入信息，如果設計對象O是整個產品，則I是客戶的需求信息和配置模型。如果0是零件或部件，則I是該零部件設計所要求的參數信息；

A表示該為完成該設計項目需要的所有設計活動，可以是一系列的子項目Pi、任務Ti和子任務ti等子活動。上述設計過程DP的定義實際上是一個遞歸定義，其中的設計活動A可以統一表示為：

A=(D，SA，SD，AC，Ref，U，F)

其中：

D為描述該設計活動屬性的元數據信息；

SA表示活動A的所有子活動集合；

SD為活動A的分解結構，說明采用什么樣的分解方式；

AC表示各子活動之間的約束關系。它是定義在A上的一個二元關系，可以表示為：AC=｛＜m，n＞｜m∈A1，n∈A2，A1A，A2 A｝

有序對＜m，n＞表示活動m必須先于活動n執行。在活動集合A中，不存在直接依賴或間接依賴關系的活動是并行執行的活動。對于任一活動ai ∈A，ai的下游活動集可表示為ai在關系AC上的像，即N=［｛ai｝］，上游活動集可表示為ai 在AC的逆關系上的像，即P=［｛ai ｝］:

Ref表示完成該設計活動所需要的參考文檔信息；

U為一實例單元，表示設計活動的結果；

F為該設計活動A的父活動，F中的設計結果實例單元U構成了活動A的輸入數據信息；

3.產品配置設計活動的分解和提交

（1） 設計活動的分解層次和模板。①設計活動的分解的三個層次。一個產品配置設計項目的設計活動，大體上，可以按三個層次進行分解。第一層次是主設計活動的分解。第二個層次的分解是子項目活動pi到文檔活動Ti 的分解，這是一個l：N的對應關系。第三個層次的分解是文檔活動Ti到子任務活動ti 的分解。 ②設計活動的分解的兩個模板。在上面第二層和第三層分解中，要用到文檔模板和流程模板，這兩個模板要在設計活動分解前根據企業的實際情況進行定義。文檔模板定義了一個企業在零部件設計時需要輸出的文檔類型和數量。流程模板是針對文檔活動Ti而言的，它定義了要完成某一類文檔所要經歷程．則可以建立流程模板SMi ，這樣以后任何組裝圖的設計活動Ti都要經歷以上的這幾個步驟ti。

（2）設計活動的提交。設計活動的提交是設計活動結束的一種說明和確認，其提交的形式與設計活動的分解結構緊密相關。這是一個層層提交的過程，較低一層的活動向它們的父活動提交。只有當所有的設計活動都成功提交后。這個配置產品的設計過程DP才算結束。

四、小結

本文根據產品配置設計過程的特點，說明了產品配置設計現代化管理研究的主要內容和產品配置的一般工作流程；其次，建立了配置設計過程的遞歸定義模型，實現了對設計活動的分解；最后，提出了整個配置設計過程現代化管理模型的三個分解層次和兩個模板。

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