配置化BOM規劃與設計

楊勇　屠強

摘要：隨著東風公司新車開發工作量的倍增，現有的實例化BOM已不能滿足模塊化研發及工業化質量、周期要求。本文結合PLM項目實例，從整辜編碼定義、配置化表達、零部件明細定義、配置解算等4個方面進行論述，詳盡闡述了構建配置化BOM的業務規劃與設計標準，提出了最佳BOM架構方案，并指明了進一步建立“PLM（PDM+BOM）”暨一體化BOM的遠景。

關鍵詞：配置化；標志；基礎組塊

1.引言

面對汽車市場日益激烈的競爭，如何提高產品質量、快速響應市場變化，實現持續創新，是擺在企業面前的頭等大事。

作為汽車制造企業，BOM將研發、制造、生產、采購、質量、銷售、財務等全價值鏈業務緊密地聯系在一起。汽車制造企業面臨的共同困擾是：市場個性化需求日益增多，產品配置愈加豐富，新品上市節奏加快，質量關注度增強等。而汽車制造企業的核心競爭力在于“Q-開發周期縮短”、“C-全價值鏈成本降低”、“D-產品質量提升”。而BOM管理的水平，直接關系到企業能否達成預定QCD目標，所以說，BOM是汽車制造企業的核心競爭力。

那么，如何構建好BOM，為研發、制造、生產、銷售、財務提供時效、準確、唯一的數據信息呢？經過多年的探索、實踐，“結合模塊化車型開發，運用整車定義公用語言。構建配置化BOM”，對縮短開發周期，控制新車質量風險，降低工業化成本將起到關鍵性的作用。

2.術語定義

2.1車型

是指同一平臺下，車身和總布置在結構和形狀上相似的一類產品。它是進行配置化BOM構建的根節點，以它為根，可以定義整車編碼、零部件明細。

2.2基礎車型

是指具有相同車輛類別，主參數、發動機機型、駕駛室型式、驅動形式、軸距等主要特征的一類車，通常在車型下構建基礎車型。

2.3整車編碼

是指包含客戶的選裝件，滿足客戶需求，可生產和投放市場的車型，通常在基礎車型下構建整車編碼。

2.4基礎組塊

是指汽車零部件的功能分組，是構成產品最基本配置單元。將各種功能的基礎組塊組合在一起，形成一輛汽車，因此基礎組塊就是象一塊塊“積木”用來構建汽車。

2.5零部件

BOM中的零部件指構造整個產品（汽車）所需全部實體，包括汽車的組成部分、相關技術文件以及保證汽車正常運行和實現某些特殊功能而必須的工業品，例如：機油、冷卻液、油漆等。

2.6顏色件及顏色編碼

是指具有特定顏色屬性的零部件。對于車來講，車身有顏色，車上的部分零部件（例如“座椅”）也有顏色。對車身及零部件顏色進行編碼，簡稱顏色編碼。

3.配置化BOM定義及優勢分析

配置化BOM，是指具有通過配置方案實現汽車產品多樣化構建功能的BOM，一般通過一套編碼描述汽車技術特征及功能構成，并定義技術特征間約束關系，再以這套編碼為公用語言，定義整車編碼、建立車型與零部件關系，最后根據這套編碼解算形成面向生產、銷售的BOM。

配置化BOM是相對于實例化BOM（一車一BOM）提出的，與實例化BOM相比，主要區別表現在以下5個方面，如表1所示。

“配置化BOM”相比“實例化BOM”，優勢主要體現在以下3個方面：

1、用車輛技術特征作為公用語言，統一汽車定義表達模型，實現信息共享，提高數據準確、可靠性；

2、支持設計理念的進步，保障開發過程中零部件、裝置等的高復用度，實現以盡可能少的零部件構建盡可能多的產品，滿足客戶個性化需求；

3、系統化管理程度提高，簡化BOM構建定義及變更操作、減少BOM數據維護工作量、快速響應客戶需求。

以下結合PLM實例，介紹整車定義公用語言，以及運用這套語言形成的配置化BOM方案。

4.整車定義公用語言及配置化BOM方案

整車定義公用語言是定義汽車產品結構的編碼表達方式。其建立目的是使用一個共同的計算機能識別的編碼，統一汽車定義表達模型，實現信息共享，提高信息傳遞速度、準確性和可靠性。

整車定義公用語言由標志編碼、整車編碼、配置化表達、零部件明細等4個要素構成。

4.1標志編碼

“標志”是“整車定義公用語言”的詞匯單元，是對一輛汽車的一個或多個主要技術特征的表述。如按部件的裝配屬性定義，可分為必裝標志和選裝標志；按標志的功能屬性可分為基礎標志、顏色標志、描述標志。

它的構成如下：

如圖1所示：標志編碼“DBK01”，其中“D”為屬性（表示“描述標志”）；“BK”為類別（表示“定速巡航行駛裝置”）；“01”為標志值（表示“存在”）。

4.2整車編碼

通過“標志編碼”可以定義“整車編碼”，它是描述車型技術特性的“標志編碼集合”（即按車型的技術特性描述生產車型，這些技術特性通過公用語言轉換成標志）。整車編碼定義需要開展以下4個環節工作：

4.2.1基礎車型編碼建立

標志編碼中的“基礎標志”，描述整車技術特性，用于對基礎車型編碼?！盎A車型編碼”構成如下圖2所示：

如圖2所示：基礎車型編碼是由7類基礎標志構成的11位編碼，7類基礎標志分別是：①車型系列，②車身形式，③配置等級，④動力裝置，⑤變速器及驅動形式，⑥設計與顧客基礎，⑦年型。其中，①、④、⑤、⑥這4類基礎標志取標志編碼最后2位，②、③、⑦這3類基礎標志取標志編碼最后1位。例如“G29CG7030CE”為“基礎車型編碼實例”。

4.2.2基礎車型選裝包定義

基礎車型的結構構成包含“可選裝”內容，這些可選裝內容通過選擇標志編碼中的“選裝標志”進行標識，形成基礎車型的一個個選裝包（例如3位流水碼）。通過“基礎車型編碼”+“選裝碼”形式，就實現了車型結構唯一性。部分選裝包定義示意如圖3所示：

4.2.3基礎車型顏色組合編碼定義

在基礎車型下，選擇標志編碼中的“顏色標志”，進行標志配置信息定義，對車身油漆類型及顏色，內飾顏色，進行標志編碼的匹配。定義示意如下：

4.2.4整車編碼定義

定義“基礎車型編碼”、“選裝碼”、“顏色組合編碼”后，就可以定義整車編碼了。整車編碼形成及構成示意如圖4所示：

通過上圖總結如下：

（1）整車編碼18位，是在11位基礎車型代碼基礎上，加上選裝碼以及車型油漆類型及顏色編碼、內飾顏色編碼組成。

（2）車身油漆類型及顏色標志、內飾顏色標志在生成整車編碼時取標志編碼的最后2位。

（3）選裝碼由3位數字或字母按流水從000開始編排，選裝碼只有與基礎車型關聯在一起才有意義。

綜上所述，整車編碼從微觀講是由若干“標志編碼”的“標志值”構成；從宏觀講是由“基礎車型”、“顏色組合”、“選裝包”組合而成。

4.3配置化表達

通過“標志編碼”可以定義“配置化表達”，“配置化表達”是整車定義公用語言的公用元素，起著承上啟下的作用，對上可以描述車型（車包含那些標志），對下可以描述基礎組塊、顏色件（定義的標志適用于哪些車）。定義“配置化表達”的對象有3個：

（1）基礎車型；

（2）基礎組塊；

（3）顏色件。

以下分別闡述這3個對象如何定義“配置化表達”。

4.3.1基礎車型的配置化表達

即用標志編碼中的“描述標志”，對基礎車型的標志集進行定義，以表達基礎車型下包含多少功能，即基礎車型的“配置化表達”定義。如表所示（“O”表示選裝；

“s”表示必裝）：

4.3.2基礎組塊的配置化表達

即用若干“描述標志”，對基礎組塊進行功能描述，以表達基礎組塊具備什么功能。例如，基礎組塊A，它的配置化表達為[DRC00].[DRC01]，其含義是該基礎組塊為“真皮、電動座椅組”。

4.3.3顏色件的配置化表達

即用若干“描述標志”，對顏色件進行適用車型、適用內飾顏色的描述。例如，顏色件B，它的配置化表達為[DFB00].[DRC05]，其含義是適用于“E1級+淺內飾”車型。

4.4零部件明細

創建零部件明細是指在“車型”下創建基礎組塊，在基礎組塊下創建零部件結構、維護零部件屬性，形成樹狀結構數據。

“基礎組塊”和“顏色件”是整車定義公用語言中——“整車定義公用元素”（配置化表達）的載體，也是零部件明細的子集。

綜上所述，“標志編碼”是整車定義公用語言的詞匯單元，“整車編碼”是描述車型技術特性的“標志編碼集合”、“配置化表達”是整車定義公用語言的共用元素、“基礎組塊&顏色件”是配置化表達的載體。圖5為整車編碼、配置化表達、零部件明細（包括基礎組塊&顏色件）的關系示意：

4.5配置化BOM方案

BOM管理最終目的，是輸出整車BOM明細。運用整車定義公用語言4個要素，進行配置化BOM構建，可以歸納為以下4個步驟：

（1）定義整車編碼；

（2）定義基礎車型、基礎組塊、顏色件配置化表達；

（3）定義零部件明細；

（4）整車BOM明細表配置解算。

圖6展示了運用如上4個步驟，通過配置解算，將18位整車編碼與基礎組塊建立關聯，將零部件明細中的顏色件顏色明確，最終形成整車BOM明細的配置化BOM方案。

5.配置化BOM開發設計目標

1、一元化的產品數據管理

（1）統一產品數據編碼和標準，貫穿產品生命周期管理全過程，完整支持各業務領域的產品數據應用，確保其在整個產品生命周期的一致性、連續性，實現一元化的數據全覆蓋；

（2）采用配置化數據組織方式，提高零部件通用化與標準化程度，提升產品協同效益，實現平臺化、模塊化設計，降低整車成本，縮短市場需求響應周期。

2、基于價值鏈端到端連續的產品流程

（1）改變一車一BOM的產品設計方式，重新定義貫穿全生命流程的配置化管理流程，減少手工環節，消除無效、重復的非增值活動；

（2）建立統一的產品數據管理數據平臺，實現全價值鏈上下游圍繞產品數據創建與應用的高效協同，使新車開發周期縮短至30個月。

3、BOM數據準確率改善

新車型投產BOM準確率提升至98%，減少產品設計變更及其工業化投入。

4、支持基于個性化選裝的訂單生產方式

支持客戶選裝的訂單。訂單預測可基于零件特征考慮（特征數據是配置的基礎），基礎車型的預測精度會提高。

6.總結

隨著汽車工業的高速信息化，模塊化產品的結構、性能和復雜程度越來越高，運用“整車定義公用語言”的4要素（標志編碼、整車編碼、配置表達、基礎組塊&顏色件），來構建配置化BOM的基本數據結構，是BOM的發展方向和必達目標。

以“結構定義”為重心的BOM（定義整車、零部件非物理設計特性及其結構關系）和以“工程定義”為重心的PDM（定義零部件物理設計特性及其三維、二維圖形）融合成一體化解決方案，保證“產品結構數據”和“工程數據”的一致性，也將是未來PLM（PDM+BOM）的發展趨勢。

東風汽車公司的配置化BOM項目，完善、改進了數據標準；規范了零部件的特征描述，提高了零部件的通用性；降低了生產準備成本，縮短了工業化周期，并快速響應市場需求；提高了用于指導生產、銷售、采購、財務、售后服務等業務數據的準確性，為下游生產經營板塊的生產執行（MES）、ERP（SAP）等系統提供了即時、完整、精準的信息流支撐。