產品配置數據庫在制造企業的適應性探討

趙冰，胡烜華

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 西安 710200）

前言

目前，國家提出工業4.0，實現中國制造2025目標。每個制造企業都在積極追求產品創新、管理創新、結構優化。很多大型制造企業老技術未淘汰，新技術在發展，不同時代不同類別的產品五花八門，一大堆現實情況導致了技術平臺混亂，產品定位不清晰，零件種類數量龐大，設計不規范等問題。

近些年，制造企業在管理上不斷引進新的理念。其中，產品配置數據庫，作為一種管理理念，在大型企業中逐步運用起來。

1 產品配置數據庫簡介

產品配置數據庫也叫做超級可配置產品，就是在預先設定的可生產范圍內，根據實際所需生產產品的配置要求，從PDM（產品數據管理）系統的眾多配置選項（參數）中進行選擇，每種配置信息是與具體的零部件進行關聯的，選擇完成后，即可以得到實際所需產品的產品。

1.1 結構

產品配置數據庫要求模型及BOM模塊化，當確定配置后，通過調用模塊模型或 BOM，快速組建產品總成模型或產品總成BOM。一般要求模塊BOM由模塊模型驅動產生，零件及總成結構完全一致。

1.2 配置

產品配置數據庫在用戶端實現選配，一般是通過模塊組及表達式完成。所謂模塊組就是將同一功能屬性的模塊匯聚在一起。實際產品只能從每個模塊組里選用一個模塊，特殊情況時可以不選用。

表達式，是給模塊組里的模塊分發的“號碼牌”，旨在區分不同模塊，所以在同一個模塊組里，要求“號碼牌”是唯一的。表達式的定義應根據模塊的特征差異來命名，可以是數據，也可以是文字描述。表達式形成了最終的可描述的配置差異。

1.3 優勢

產品配置數據庫要求產品扁平化。扁平化可以提高模塊的可移植性，降低維護難度。扁平化的一般要求是模塊組內的模塊數量少于6個。為達到這個目標，模塊常常需要再進行拆分，形成更小的模塊。

2 產品配置數據庫外部環境

2.1 硬件及系統升級

產品配置數據庫數據量巨大，對計算機硬件要求高。其搭建的平臺也要求系統同步升級。

2.2 多部門協同工作

產品配置數據庫的完成，需要設計、標準化、工藝、采供、生產、售后、信息化多部門協作，尤其對于變型多、產品零件種類多的產品平臺。產品從設計到樣件到批量，其狀態往往會受到多種因素的影響而發生變化。其中大部分企業的痛點在于供應商有時無法提供完全符合原始設計要求的產品，或者已經有相近的產品可以代用。最終實際產品與設計產品就會產生差異，為了避免產品配置數據庫與實物脫節的風險，必須從底層做起，統計零件種類，熟悉物料走向，了解生產分裝方式，統一零件設計工藝標準，統計售后的分裝總成清單，最后綜合所有部門的實際需求，給出產品配置數據庫的建立方案。

產品配置數據庫的跨部門應用，也要求平臺具有更好的兼容性。不僅要求產品配置數據庫具有正確的零件、合理的模塊劃分規則，準確的配置描述還要求有面向不同部門的接口形式。

2.3 產品管理員

產品配置數據庫的維護不僅是模塊的維護，配置的維護，還是關系的維護。當產品配置數據庫面向對產品配置組合不熟悉的人員時，要求對產品配置數據庫內各模塊的配置設置關系。模塊間的關系可以是獨立的，也可以是有關聯關系的，比如選了模塊一，則模塊二必選，模塊三不可選等等。這樣可以最大程度降低，由不合理的配置產生的不符合生產要求或市場需求的產品。

3 產品配置數據庫的適應性

3.1 平臺的搭建方式

對于老的技術平臺，產品配置數據庫可以自下而上。根據實際裝配的零件，實際售出的產品狀態，實際的技術平臺，整理搭建產品配置數據庫。這個過程不僅是技術梳理的過程，也是零件管理的過程，及時淘汰早已不再生產的技術狀態，取消不再應用的物料，統一可以合并的零件。

對于新的技術平臺，產品配置數據庫可以自上而下。搭建平臺的大框架，規定各個功能模塊的接口位置，提出不同的配置需求，不同的設計人員同時進行設計，在服務器上實時更新。有利于加快產品的設計速度，減少溝通不暢導致的設計錯誤，如部件干涉錯誤，部件匹配錯誤等。

3.2 實現難點

難點一：產品配置數據庫要求通過配置即可產生正確的產品總成模型。

當產品模塊眾多，裝配形式和接口要求差異化時，一個模塊在不同實際產品中的裝配方式往往不統一甚至大相徑庭。這會導致一個模塊裝配關系定義無法適用于所有產品。

難點二：產品配置數據庫要求超級BOM由超級三維驅動生成。

實際產品的設計 BOM，除了有實物的零部件，還有用于指導生產的技術資料等虛擬部件。另外，由于售后需求，采購的單一總成有時需要體現內部的零件明細。售后需求的明細層級與實際采購的明細層級存在差異。以上情況都會導模型與BOM不一致。

難點三：規范建立

模塊內部的裝配關系是一定的，而零件的變更卻是無法避免的。當零件應用于多個模塊時，很難保證其裝配方式的一致性。當設計人員更改零件模型時，若無意更改了用于裝配的特征或基準，極易引起模塊的裝配錯誤。所以，需要建立一系列零件建模規范、部件裝配規范，以保證模塊的裝配正確性。

4 結束語

產品配置數據庫更多地適用于功能性，不包含外部接口的裸機。若將產品配置數據庫應用于含有外部接口的產品，則需要做適當退步。

方案一：可以做功能基礎部件的配置，其余接口部件通過人工逐一增加或更改。適用于接口部件較少的平臺。

方案二：不再追求產品配置數據庫模型的正確性。調用產品模型時，人工手動調整。建立空模型驅動一些虛擬部件。適用于少數模塊需要手動更改裝配關系的平臺。

方案三：摒棄產成品總成模型的自動生成，只保證模塊模型的正確性。重點做超級 BOM。適用于多組模塊裝配關系復雜，外部接口多的平臺。