多技術標準整車BOM轉換融合管理技術研究

徐舉宏　萬海峰　李培鈺

摘 要：該文提出了一種全新的整車BOM轉換融合管理系統架構，并詳細地研究了該系統架構下轉換融合的主要業務流程、數據模型、配置管理、BOM解析及更改管理等關鍵技術，能有效地將多個技術中心研發的不同技術標準車型BOM柔性轉換融合為統一標準的BOM，為多品牌不同技術標準的整車企業提供了共線生產的解決方案。

關鍵詞：BOM 大規模定制 工程更改 配置管理 轉換

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（b）-0138-03

隨著中國國內汽車市場的競爭加劇，越來越多的企業將業務延伸到了海外市場。為了減少投資成本，提高生產線的使用效率，一些整車集團嘗試將旗下多個品牌、多個技術中心研發的不同技術標準車型同時規劃到同一條生產線柔性生產。國內汽車行業發展到今天，以2015年銷量前三的上汽集團、一汽集團、長安集團為例，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標準的品牌車型；三個集團都在不同程度上開展海外業務，旗下多品牌產品混線柔性生產是未來的必然選擇。基于汽車行業大規模定制模式下制造系統的特點，如何將多技術標準的可配置BOM柔性轉換為統一技術標準的可配置BOM，是整個業務的核心。該文提出了一種全新的BOM轉換融合管理系統架構，并詳細地研究了該系統架構下轉換融合的主要業務流程、數據模型、BOM解析及更改管理等關鍵技術，為多品牌不同技術標準的整車企業提供了共線生產的解決方案。

1 大規模定制下單一技術標準的BOM體系架構

隨著客戶需求向個性化及多樣性的方向發展，基于訂單的大規模定制已經成為整車企業首選的生產模式[1-4]，該模式下如何進行產品配置管理和建立產品GBOM是企業PDM能否成功的關鍵[5-6]。如圖1所示，整車廠的市場部通過各種媒體將產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，從而產生導向化的訂單，全國各地4S店將導向化訂單匯總到整車銷售部，銷售部加上一定的預測后，形成物流部的生產計劃，進而安排外購零件配套計劃及自制件生產準備計劃，制造工廠按照計劃生產整車，通過質保監測后再由整車物流發運至各4S店交付到客戶手中。

之所以這種大規模定制模式能成為目前汽車行業的主流模式，是因為其背后依托了強大的企業級IT管理系統，如圖2所示，該體系架構在縱向看從上到下是汽車產品從零到有的實現過程，在橫向看從右到左是價值實現的過程，GBOM因為處于縱向和橫向的交匯處，因而被稱作核心樞紐系統。

2 BOM轉換融合管理系統架構

前文中提到將多個技術中心（Home Room）不同技術標準品牌車型輸出到海外制造基地共線生產是汽車集團的必然選擇。圖3所示的是直接將不同技術標準的數據傳遞到海外基地的系統架構方案，該方案中，多個Home Room不同技術標準的EBOM直接傳遞到制造基地，制造基地通過配置不同的數據服務器分別接受Home Room 1到Home Room n的EBOM數據，并生產MBOM 1到MBOM n制造數據。這種系統架構雖然保留了Home Room的初始數據，看上去邏輯也比較簡單，但缺點也非常明顯。首先海外制造基地的生產人員需要接收并熟悉多種不同技術標準的數據，因為汽車的研發過程是不斷迭代優化的過程，在長達數年的開發過程中會有大量的工程變更；同時隨著競爭對手的變化，還會有配置調整，這要求海外制造基地工作人員快速反應，而且要在不同的技術標準之間快速切換，工作難度顯著增大，很容易出錯；此外，ERP及MES在多種數據庫環境下切換，配置多種解析邏輯，考慮到軟件的在線灌裝業務等等，加大了系統的處理難度。

為了解決上述系統架構的弊病，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BOM轉換融合管理系統，如圖4所示，該系統接受多技術中心不同技術標準的數據，進而按照既定的轉換規則和邏輯，轉換成統一的技術標準和數據，提供給ERP及MES系統。顯而易見，有了該轉換系統，海外制造基地人員只需要閱讀一種統一技術標準的數據，工作強度將大大降低；而且MBOM、ERP及MES系統也是同樣的數據標準，無需配置多個環境的數據庫。但要實現多個技術標準數據向統一技術標準數據的轉換，需要詳細的業務及系統轉換邏輯，同時還要準備大量的數據轉換對照表，提供數據變化追溯功能。下文將詳細介紹轉換系統的主要業務流程及數據模型。

3 多Home Room GBOM數據到Local統一標準數據的轉換邏輯

如圖5，多Home Room 1～n GBOM數據主要涉及EBOM、配置數據及ECM工程更改數據三大部分，此節將從這3個部分闡述轉換邏輯。

3.1 多Home Room EBOM到Local EBOM轉換業務邏輯

國內技術中心Home Room 1～n 分別按照各自的技術標準及業務流程在各自系統中進行EBOM的初始發布及日常更新，為了便于追溯，在海外Local制造基地先設置一個鏡像層，用于完全拷貝Home Room的EBOM數據。然后分別定義不同的轉換規則及邏輯，形成統一技術標準的Local EBOM。定義轉換規則及邏輯時，首先要Home Room EBOM及Local EBOM中數據行的所有字段屬性進行梳理，按照Key值域字段、功能域字段以及信息補充域字段分類。Key值字段一般為零件號、零件所屬產品零件功能位置描述、零件特征用法約束等，用以定義零件數據行主要特征的屬性，當任何一個Key值屬性改變的話，要另外生成新的數據行取代舊的數據行；功能域字段一般是用于描述零件數據行一些重要特征的字段，如扭矩、工程采購級別、重量等字段；信息補充域字段是對零件用法數據行的一些信息補充類字段，如備注信息、零件工程師信息等；功能域字段以及信息補充域字段變更時，零件用法數據行僅需更新，無需新增行。各Home Room的Key值字段及功能域字段需要統一轉換成Local的Key值字段及功能域字段，各Home Room的信息域字段無需轉換，Local EBOM進行保留即可。在轉換Key值域字段及功能域字段前，第一步要梳理各Home Room相關字段的含義及數據模型規則，以零件號為例，先要梳理各Home Room零件號的組成規則、位數及是否有含義等等；第二步要定義Local的零件號規則；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，在轉換系統中，Home Room 鏡像過來的EBOM數據會根據不同的Mapping表統一轉換成相同技術標準的Local EBOM。

3.2 多Home Room配置數據到Local 統一配置數據的轉換邏輯

國內技術中心Home Room 1～n分別按照各自的技術標準及業務流程在各自系統中發布產品配置數據表，對產品的特征進行定義，作為技術開發的基礎。為了保持Local制造基礎對原始數據的可追溯性和EBOM傳輸邏輯相同，現在Local制造基地設置一個鏡像層，用于存儲來自Home Room的配置表，然后分別按照不同的轉換規則和邏輯，轉換成統一技術標準的配置表。

在實現轉換邏輯時，按以下步驟分別進行：第一步，建立Local統一標準的Feature Code庫，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，因為Local打散到了最小特征，因而Home Room向Local映射，只會出現1對1或1對多的情況，不會出現多對1的情況；第三步，各Home Room產品配置表向Local產品配置表的映射。

3.3 多 Home Room到Local多視圖工程更改管理轉換邏輯

汽車產品的開發過程是不斷完善的迭代過程，需要反復進行工程更改。工程更改管理（Engineering Change Management， ECM）直接影響產品的開發過程及生產結果。在多個Home Room向海外Local單一制造基地輸出產品的場景中，Home Room產品研發人員及Local生產人員因為不同的產品技術標準，需要不同的更改管理視圖。當Home Room的工程更改發起后，為了保持追溯性，會直接將Home Room標準的ECM數據同步到Local的鏡像層，然后再按照EBOM相同的轉換規則和邏輯轉換成Local統一標準的ECM，根據不同的項目配置不同的生產管理審批人員，在充分獲取Home Room更改意圖后，結合工廠實際情況，Local生產人員可以將審批意見由系統反饋給Home Room，達成一致后，更改內容首先更新進Home Room EBOM中，更改的清單會自動同步到鏡像層，然后按照轉換規則生成Local標準的ECM清單，對Local的EBOM進行更新，使變更內容在各個BOM視圖得到更新。

4 結語

隨著國內汽車市場的飽和，汽車整車集團逐漸將業務開拓到發展中國家的海外市場。為了滿足海外市場客戶的個性化需求，整車廠勢必將旗下各品牌的優勢產品引入到海外市場。另一方面，建立生產線需要投入大量的資金與人力資源，為了提高生產線的使用效率，不同品牌不同技術標準地產品在同一生產線并線生產是未來發展的必然趨勢。該文前瞻性的提出了一種柔性轉換融合方案，上游技術中心按照既有技術標準在現有系統中進行產品數據初始發布，同步到Local系統的鏡像層，然后按照設定好的轉換規則及邏輯，統一成Local技術標準的產品數據，實現不通過技術標準的開發系統與統一標準的制造體系間進行無縫對接， Local的ERP及MES系統僅需配置一種生產環境，能夠較好地實現多產品共線生產的戰略，同時減少產品數據人工轉換的工作量，保證產品數據的準確性，縮短產品投產時間，顯著提高汽車集團旗下各品牌產品在海外市場的協同競爭力。

參考文獻

[1] 徐舉宏，萬海峰，馮曄.可配置BOM完整性交互檢查與核準系統[J].汽車制造業，2011（12）：54-56.

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