可配置化汽車內(nèi)飾顏色件自動(dòng)化發(fā)布管理

王漣清，王 濤，張關(guān)華

（泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 產(chǎn)品數(shù)據(jù)及知識(shí)工程部，上海 201201）

引言

除了性能、功能及舒適程度之外，汽車內(nèi)外飾風(fēng)格也是影響消費(fèi)者購(gòu)車選擇的重要因素。同時(shí)，和其他功能相比，顏色、材質(zhì)、裝飾級(jí)別等內(nèi)外飾風(fēng)格可定制化程度較高，因此車企會(huì)通過提供不同的內(nèi)外飾風(fēng)格來滿足消費(fèi)者的多樣化需求[1]。然而，顏色件數(shù)據(jù)發(fā)布也歷來是整車開發(fā)BOM 管理中的一大難題：一方面，有時(shí)僅增加幾種內(nèi)外飾風(fēng)格，就有可能造成BOM 中的差異零件條目增加幾百種甚至上千種，并占用工程師大量工作用于數(shù)據(jù)的發(fā)布和維護(hù)[2]；另一方面，由于顏色、材質(zhì)、裝飾級(jí)別等組合的復(fù)雜性，在采購(gòu)、物流、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，相當(dāng)一部分物料管理問題，是顏色件發(fā)布錯(cuò)誤引起的。當(dāng)前業(yè)內(nèi)對(duì)于外飾顏色件管理討論較多，而由于內(nèi)飾顏色件管理更加復(fù)雜、自動(dòng)化發(fā)布過程更難實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前業(yè)內(nèi)討論較少。本文提出一種可配置化內(nèi)飾顏色件自動(dòng)化發(fā)布管理方法，重用率高，可適用于企業(yè)所有車型項(xiàng)目；同時(shí)利用該方法，可自動(dòng)創(chuàng)建顏色件BOM 清單，從而有效提升顏色件發(fā)布效率及準(zhǔn)確率。

1 基本術(shù)語

1.1 本色件

不需要體現(xiàn)外觀顏色特征的零件，是與顏色件相對(duì)的一個(gè)概念。如果某幾個(gè)零件只有外觀顏色不同，而具備相同的功能、形狀、性能及與配合件的裝配關(guān)系等，則這幾個(gè)零件可以共享同一個(gè)本色件的信息，即本色件更多體現(xiàn)的是零件的數(shù)模信息。

1.2 顏色件

與內(nèi)外飾風(fēng)格密切相關(guān)，且需要用不同的外觀顏色進(jìn)行區(qū)分的零件。由于實(shí)際情況中“無色”的零件并不存在，因此顏色件更多強(qiáng)調(diào)的是自身顏色屬性受內(nèi)外飾設(shè)計(jì)風(fēng)格而變化的零件，一個(gè)本色件可以對(duì)應(yīng)多個(gè)顏色件[3]。

1.3 系列代碼

用于標(biāo)識(shí)車型的基本配置系列。同一款車，基于不同的功能、配置往往可以衍生出不同的車型系列。

1.4 選項(xiàng)特征

將市場(chǎng)需求、工程規(guī)范及配置策略等轉(zhuǎn)化為技術(shù)語言，用于描述零件或工藝在車輛上所體現(xiàn)的功能、配置及技術(shù)特征等，通常為3 位數(shù)字或字母的組合。

1.5 族

通常將具有相同命名或者功能特點(diǎn)的一組選項(xiàng)特征歸為一個(gè)族。同族內(nèi)選項(xiàng)特征互斥，即一輛車只能有同族內(nèi)一個(gè)選項(xiàng)，如一輛車配置了真皮座椅，則通常不會(huì)同時(shí)配置織物座椅。

1.6 內(nèi)飾材質(zhì)組合

用于描述零件在內(nèi)飾用料、加工工藝、表面紋理、光澤度及裝飾級(jí)別等方面的組合特性。

1.7 內(nèi)飾主色調(diào)

代表某一車型整體內(nèi)飾主題或風(fēng)格。如通常地毯、座椅面套及儀表盤等總成件外觀顏色和其相應(yīng)的內(nèi)飾主色調(diào)總體上保持一致。

1.8 顏色代碼

用于標(biāo)識(shí)顏色件本身的外觀顏色，該顏色不一定和內(nèi)飾主色調(diào)完全一致，如某零件呈外棕色外觀，卻可以配置在具有鋼琴黑內(nèi)飾主色調(diào)的車型上。

2 可配置化顏色方案管理的邏輯設(shè)計(jì)

2.1 顏色件核心外觀區(qū)域編碼庫(kù)的創(chuàng)建

零件的顏色、紋理及光澤等屬性主要體現(xiàn)在零件外觀上，為了實(shí)現(xiàn)顏色件發(fā)布自動(dòng)化管理，必須對(duì)整車所有顏色件外觀區(qū)域進(jìn)行劃分，并制定企業(yè)規(guī)范，形成適用于整個(gè)企業(yè)、所有車型的統(tǒng)一的顏色件外觀區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)模板。同時(shí)采用簡(jiǎn)易的編號(hào)規(guī)則，為各外觀區(qū)域編碼，便于用戶識(shí)別。

對(duì)于頂襯飾板這樣的單體件，整個(gè)零件外觀顏色均一致，因此單個(gè)零件只需要一個(gè)編碼即可。而對(duì)于大多數(shù)零件，外觀可能包含多個(gè)區(qū)域，各區(qū)域的材質(zhì)、顏色可能不盡相同，而影響該零件內(nèi)外飾風(fēng)格的，往往只是某一部分核心區(qū)域。針對(duì)不同類型零件，決定顏色屬性的這一核心外觀區(qū)域并不相同。比如對(duì)于排擋球頭，通常根據(jù)球頭蓋或者皮套縫線方案來確定其相應(yīng)的內(nèi)飾風(fēng)格。因此，不僅需要對(duì)各區(qū)域分別進(jìn)行編碼，且需要對(duì)各顏色件核心外觀區(qū)域進(jìn)行識(shí)別，并建立數(shù)據(jù)庫(kù)。通過該數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶根據(jù)零件名稱，即可查詢到相應(yīng)的核心外觀區(qū)域代碼，從而根據(jù)該代碼匹配相應(yīng)的內(nèi)外飾風(fēng)格。

以前排座椅總成為例，其面套外觀可劃分為不同區(qū)域，如圖1 所示。而靠背中間區(qū)域（也稱主面料）由于視覺接觸面積最大，通常由該區(qū)域（圖中編碼0X.01.01）決定該座椅總成匹配什么樣的內(nèi)外飾風(fēng)格。而其他區(qū)域及編碼可用于輔助描述該總成件各局部具體的材質(zhì)或者顏色方案。

圖1 某車型前排座椅顏色外觀區(qū)域劃分及編碼示意圖

隨著汽車產(chǎn)品的創(chuàng)新，可能會(huì)有新的零件、功能引入，因此該數(shù)據(jù)庫(kù)處于不斷動(dòng)態(tài)更新的過程。然而由于該編碼庫(kù)需要被不同的車型所重復(fù)利用，因此整個(gè)企業(yè)內(nèi)部，各顏色件所對(duì)應(yīng)的核心外觀區(qū)域名稱及編碼應(yīng)該是固定不變的，新增核心外觀區(qū)域編碼只可新增，不可以與現(xiàn)有編碼重復(fù)。

2.2 內(nèi)飾材質(zhì)組合與主色調(diào)的配置化管理

外飾顏色件在發(fā)布過程中通常主要考慮外飾主色調(diào)即可。而內(nèi)飾顏色件在發(fā)布過程中，不僅要考慮零件配置在具備什么樣內(nèi)飾主色調(diào)車型上，更要考慮零件的內(nèi)飾材質(zhì)組合。不同的材質(zhì)組合體現(xiàn)了零件材質(zhì)、表面紋理、光澤度、加工工藝及裝飾級(jí)別等方面的差別[4]。

不同的內(nèi)飾材質(zhì)組合、主色調(diào)在整車上的應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生不同的內(nèi)飾風(fēng)格。本文采用配置化BOM 的數(shù)據(jù)組織方式。配置化BOM 是指將一系列車型的BOM 組織在一個(gè)BOM中，并將配置信息及其他基礎(chǔ)信息代碼化，當(dāng)需要某款具體車型BOM 時(shí)，通過配置關(guān)系及邏輯運(yùn)算，自動(dòng)生成單車BOM。采用該形式，有利于提高整車開發(fā)的通用化、模塊化及標(biāo)準(zhǔn)化[5]。

為了滿足用戶對(duì)內(nèi)飾風(fēng)格高定制化需求，本文將內(nèi)飾材質(zhì)配置和主色調(diào)分別作為特殊的配置特征族進(jìn)行管理，而具體的選項(xiàng)就是特征值。當(dāng)市場(chǎng)訂單信息傳遞過來，根據(jù)邏輯限定關(guān)系，分別解析出滿足不同訂單需求的單車BOM[6]。如下圖2 所示：

圖2 從超級(jí)BOM 解析出滿足不同內(nèi)外飾風(fēng)格的單車BOM

整車開發(fā)造型凍結(jié)通常晚于初始數(shù)據(jù)清單的創(chuàng)建。由于顏色件管理的復(fù)雜性，如果在項(xiàng)目早期就發(fā)布顏色件，一方面可能會(huì)增加不必要的錯(cuò)誤；另一方面隨著本色件的變化，顏色件也會(huì)產(chǎn)生大量變更，會(huì)消耗大量維護(hù)成本[7]。

造型凍結(jié)之前只需要通過材質(zhì)特征與其他功能選項(xiàng)的配置組合，即可開發(fā)出符合訂單需求的本色件，從而提高設(shè)計(jì)開發(fā)的效率并滿足早期采購(gòu)定點(diǎn)、質(zhì)量控制及費(fèi)用評(píng)審等同步工程需要。

造型凍結(jié)之后，顏色方案正式確定。對(duì)于同一組本色件和顏色件，材質(zhì)特性完全一樣，差異主要體現(xiàn)在顏色外觀上，因此在本色件的基礎(chǔ)上，加上主色調(diào)配置及外觀顏色，即可快速組合出滿足市場(chǎng)需求的顏色件產(chǎn)品，并滿足后期采購(gòu)、物流、生產(chǎn)等實(shí)際需要。

通過分別對(duì)內(nèi)飾材質(zhì)組合與主色調(diào)進(jìn)行配置化管理，使本色件和顏色件的發(fā)布相對(duì)獨(dú)立，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)有限開發(fā)資源的高效利用。

2.3 產(chǎn)品配置與顏色材質(zhì)數(shù)據(jù)源的結(jié)構(gòu)化創(chuàng)建

2.3.1 產(chǎn)品配置表的結(jié)構(gòu)化創(chuàng)建

為了實(shí)現(xiàn)配置資源的數(shù)字化解析，采用規(guī)范的語法對(duì)需要管理的配置特征及方案進(jìn)行定義，形成公司級(jí)的產(chǎn)品配置描述語言，并通過創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)源，使企業(yè)各業(yè)務(wù)部門能夠共享標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的產(chǎn)品配置信息，這種結(jié)構(gòu)化的配置信息稱為產(chǎn)品配置表。

產(chǎn)品配置表整合了所有與技術(shù)方案、開發(fā)策略、設(shè)計(jì)要求相關(guān)的配置資源，并通過規(guī)范的邏輯符合及數(shù)字形式，定義了各車型功能配置的有效組合，并構(gòu)建各配置要素在各車型上的分布矩陣及使用條件。從而根據(jù)產(chǎn)品配置表邏輯規(guī)則，可快速定位零件與車型配置關(guān)系。

例如，某車型有四個(gè)基本系列，分別是：系列1、系列2、系列3 及系列4。其中：系列1 的系列代碼為S1，系列2 和系列3 的系列代碼均為S2，系列4 的系列代碼為S3，該車型前排座椅功能選項(xiàng)及配置情況描述如下表1 所示。

表1 某車型前排座椅功能選項(xiàng)及配置情況描述

假設(shè)該車型前排座椅配置情況主要與“主駕座椅調(diào)節(jié)功能”、“副駕座椅調(diào)節(jié)功能”、“是否具備座椅加熱功能”、“內(nèi)飾材質(zhì)組合”及“內(nèi)飾主色調(diào)”五個(gè)方面的功能選項(xiàng)相關(guān)。則根據(jù)以下產(chǎn)品配置表描述可知，在該車型上：

（1）主駕座椅調(diào)節(jié)功能共有兩種，分別是6 向手動(dòng)調(diào)節(jié)與8 向電動(dòng)調(diào)節(jié)。其中，6 向手動(dòng)調(diào)節(jié)在系列1 上100%配置；8 向電動(dòng)調(diào)節(jié)在系列2、系列3 及系列4 上100%配置。

（2）副駕座椅調(diào)節(jié)有兩種，分別是4 向手動(dòng)調(diào)節(jié)與6向電動(dòng)調(diào)節(jié)。其中，4 向手動(dòng)調(diào)節(jié)在系列1 上100%配置；6向電動(dòng)調(diào)節(jié)在系列2、系列3 及系列4 上100%配置。

（3）座椅加熱功能，在系列4 上100%配置，在其他系列不配置。

（4）內(nèi)飾材質(zhì)組合方面：材質(zhì)組合1 和材質(zhì)組合2 在系列1 上配置比例各為50%；材質(zhì)組合3 和材質(zhì)組合4 在系列2 上配置比例各為50%；材質(zhì)組合5 和材質(zhì)組合6 在系列3上配置比例各為50%；材質(zhì)組合7 和材質(zhì)組合8 在系列4 上配置比例各為50%。

（5）內(nèi)飾主色調(diào)方面：內(nèi)飾主色調(diào)1 和內(nèi)飾主色調(diào)2在系列1、系列2 和系列4 上配置比例分別為50%；內(nèi)飾主色調(diào)3 和內(nèi)飾主色調(diào)4 在系列3 上配置比例各為50%。

2.3.2 顏色材質(zhì)庫(kù)的結(jié)構(gòu)化創(chuàng)建

為了便于對(duì)于復(fù)雜的顏色及材質(zhì)方案進(jìn)行描述，需要?jiǎng)?chuàng)建顏色材質(zhì)庫(kù)。顏色材質(zhì)庫(kù)用于描述不同的內(nèi)飾風(fēng)格和特定車型之間的關(guān)系，與產(chǎn)品配置表中關(guān)于內(nèi)飾風(fēng)格的描述，既有聯(lián)系，又有區(qū)別。如下表2 所示：

表2 某車型前排座椅靠背在顏色材質(zhì)庫(kù)中的描述

一方面顏色材質(zhì)庫(kù)中，內(nèi)飾材質(zhì)組合和主色調(diào)在各車型系列的配置，與產(chǎn)品配置表中的描述一致。例如，車型系列1 上，前排座椅有MR1 和MR2 兩種內(nèi)飾材質(zhì)組合，分IN1和IN2 兩種內(nèi)飾主色調(diào)，與前述產(chǎn)品配置表中描述并不沖突。

另一方面，顏色材質(zhì)庫(kù)對(duì)材質(zhì)、顏色方案的定義，在產(chǎn)品配置表中基本描述基礎(chǔ)上，又作了更為詳細(xì)的劃分。例如，車型系列1 上，MR1 和MR2 共享同一種“材料/紋理”組合，即：材質(zhì)均為“織物”，紋理均為“紋理1”。但是對(duì)應(yīng)IN1 和IN2 兩種內(nèi)飾主色調(diào)，卻分別對(duì)應(yīng)C1 和C2 兩種顏色的座椅靠背。

通過對(duì)顏色材質(zhì)庫(kù)的結(jié)構(gòu)化創(chuàng)建，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各車型內(nèi)飾風(fēng)格及各零件材質(zhì)、顏色方案的數(shù)字化解析。

3 顏色件BOM 清單的自動(dòng)化創(chuàng)建

如表1 所示，以某車型前排主駕座椅為例。該座椅本色件的功能選項(xiàng)組合主要由“主駕座椅調(diào)節(jié)”、“座椅加熱功能”及“內(nèi)飾材質(zhì)組合”三方面的特征決定。通過遍歷表1 的產(chǎn)品配置表，可獲取各功能選項(xiàng)在各系列配置信息；由圖1 可知，該座椅的核心外觀區(qū)域編碼為0X.01.01，依據(jù)該編碼，通過遍歷表2 的顏色材質(zhì)庫(kù)信息可獲取具體的材質(zhì)/紋理方案。綜合以上信息可生成各系列主駕座椅本色件BOM 清單如下表所示：

表3 某車型各系列前排主駕座椅本色件BOM 清單

本研究基于Excel VBA 自主開發(fā)汽車顏色件發(fā)布自動(dòng)化管理軟件，如圖3 所示。基于外觀區(qū)域代碼庫(kù)、產(chǎn)品配置表、顏色材質(zhì)庫(kù)及本色件BOM 清單，可實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)飾顏色件BOM 自動(dòng)化創(chuàng)建及校驗(yàn)。

圖3 汽車顏色件發(fā)布自動(dòng)化管理軟件界面

3.1 本色件配置系列解析

以NPN1 的顏色件創(chuàng)建過程為例：軟件自動(dòng)讀取其系列代碼和功能選項(xiàng)組合信息，分別為S1 和&DR1&MR1/MR2；然后遍歷表1 產(chǎn)品配置表可知，該本色件僅僅配置在車型系列1 上。

3.2 內(nèi)飾材質(zhì)組合與內(nèi)飾主色調(diào)的提取

對(duì)照表1 產(chǎn)品配置表，可知車型系列1 上，對(duì)應(yīng)IN1 和IN2 兩種內(nèi)飾主色調(diào)，配置比例分別為50%。因此可知NPN1所對(duì)應(yīng)的顏色件可以為&DR1&MR1/MR2&IN1/IN2。

3.3 顏色材質(zhì)庫(kù)遍歷及顏色方案識(shí)別

軟件進(jìn)一步遍歷表2 的顏色材質(zhì)庫(kù)，在系列代碼為S1的車型上，存在C1 和C2 兩種零件外觀顏色。由于不同的外觀顏色必然對(duì)應(yīng)不同的零件號(hào)，可知NPN1 至少對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的顏色件，分別用NPN5（顏色代碼為C1）和NPN6（顏色代碼為C2）來表示。

3.4 特征選項(xiàng)組合優(yōu)化及顏色件BOM 清單的創(chuàng)建

顏色件可以在繼承本色件的功能選項(xiàng)組合基礎(chǔ)上，直接添加內(nèi)飾主色調(diào)。因此NPN5 的功能選項(xiàng)組合可以是：&IN1&DR1&MR1/MR2，NPN6 的功能選項(xiàng)組合可以為&IN2&DR1&MR1/MR2。而從顏色材質(zhì)庫(kù)可知，只存在&IN1&MR1 及&IN2&MR2 這兩種有效組合，因此NPN5 和NPN6 的功能選項(xiàng)組合可以分別精簡(jiǎn)為&IN1&DR1&MR1 和&IN2&DR1&MR2。

同理，各系列主駕座椅顏色件BOM 清單均可通過軟件自動(dòng)生成，如下表4 所示。

表4 某車型各系列前排主駕座椅顏色件BOM 清單

3.5 顏色件BOM 清單配置情況的自動(dòng)化校驗(yàn)

以車型系列1 為例，根據(jù)各配置特征在系列1 上的配置比例及布爾運(yùn)算邏輯可知，NPN5 和NPN6 分別配置在車型系列1 上。其中NPN5 的功能選項(xiàng)組合為&IN1&DR1&MR1，其在系列1 上的配置為50%；NPN6 的功能選項(xiàng)組合為&IN2&DR1&MR2，其在系列1 上的配置為50%。從而可知車型系列1 上NPN1 和NPN2 的配置比例合計(jì)為100%。

同理，通過軟件對(duì)各系列上零件配置比例進(jìn)行計(jì)算，可知該車型前排主駕在各系列上主駕顏色件座椅均為100%，不存在漏釋放或者重復(fù)釋放的情況，從而可以判斷所創(chuàng)建的該組零件清單配置正確。

表5 某車型前排主駕座椅顏色件在各系列配置及比例

4 總結(jié)

本文通過創(chuàng)建內(nèi)飾零件核心外觀區(qū)域編碼庫(kù)形成了一套在企業(yè)內(nèi)部可復(fù)制、可重用的顏色外觀區(qū)域編碼模板；通過對(duì)內(nèi)飾材質(zhì)組合及主色調(diào)的配置化管理提高了內(nèi)飾顏色件發(fā)布的效率；通過對(duì)產(chǎn)品配置表及顏色材質(zhì)庫(kù)的結(jié)構(gòu)化創(chuàng)建，實(shí)現(xiàn)了顏色件發(fā)布數(shù)據(jù)源的數(shù)字化管理；并通過自主開發(fā)內(nèi)飾顏色件自動(dòng)化發(fā)布及校驗(yàn)管理軟件，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)飾顏色件BOM 清單創(chuàng)建的智能化管理。從而快速響應(yīng)市場(chǎng)多樣化需求，減少顏色件發(fā)布錯(cuò)誤問題發(fā)生。

特別是隨著模塊化開發(fā)理念在各車企的推廣，不僅需要從產(chǎn)品設(shè)計(jì)源頭，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部規(guī)范參數(shù)化、系列化及外部接口的標(biāo)準(zhǔn)化，更需要從產(chǎn)品數(shù)據(jù)組織角度，引入模塊化思想。可配置化內(nèi)飾顏色件自動(dòng)化發(fā)布管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于一組具備相似結(jié)構(gòu)和功能的顏色件數(shù)據(jù)的模塊化管理，使數(shù)據(jù)組織方式更加高效，上下游之間數(shù)據(jù)傳遞更加流暢，可有效促進(jìn)產(chǎn)品模塊化開發(fā)水平的提高。