客戶定制下機電產(chǎn)品配置管理應(yīng)用研究

伍佳偉，吳愛建

（江蘇徐工工程機械研究院有限公司，江蘇 徐州 221004）

0 引言

全球化和信息化的發(fā)展使得制造業(yè)的市場環(huán)境發(fā)生很大的變化，根據(jù)市場客戶需求開發(fā)的客戶需求拉動型產(chǎn)品和能夠提供這種定制產(chǎn)品的企業(yè)將越來越顯示出強的競爭優(yōu)勢[1]。新的競爭方式則是讓客戶的需求成為企業(yè)生產(chǎn)開發(fā)的導(dǎo)向，要求企業(yè)利用最短的時間，最低的成本開發(fā)出滿足消費者需求的新產(chǎn)品，占領(lǐng)產(chǎn)品市場，從而在競爭中得以生存和發(fā)展[2]。企業(yè)要想在激烈的競爭中得以生存和發(fā)展，應(yīng)當(dāng)采用快速、低成本的生產(chǎn)方式，對客戶需求作出響應(yīng)，而產(chǎn)品配置平臺的出現(xiàn)為企業(yè)解決了這一問題[3]。

因此本文深入研究了產(chǎn)品配置管理技術(shù)并提出了一種面向客戶個性化定制需求的機電產(chǎn)品配置管理方法。該方法以企業(yè)PDM中零部件數(shù)據(jù)庫為底層支撐，在一定規(guī)則約束下實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同視圖和描述，自動配置出滿足客戶需求的產(chǎn)品。

1 現(xiàn)狀及存在問題

企業(yè)在引入PDM后，建立了以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為核心的結(jié)構(gòu)化、電子化、流程化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模式。然而，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（BOM）的設(shè)計仍然通過CAD設(shè)計工具驅(qū)動的方式生成，產(chǎn)品設(shè)計人員工作量巨大。通過人工操作CAD工具重組產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的方式，其BOM的準(zhǔn)確性和實時性無法得到保障，且相似結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)也無法得到重用，還存在以下問題：

（1）在產(chǎn)品的設(shè)計、工藝、生產(chǎn)和服務(wù)的不同階段，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（BOM）的一致性無法得到保障，極易造成返工。

（2）內(nèi)外部客戶需求的變更，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（BOM）需要協(xié)同變更；由于采用人工方式維護產(chǎn)品全生命周期各階段BOM數(shù)據(jù)，極易造成上下游BOM數(shù)據(jù)的不一致，造成客戶需求響應(yīng)的不及時或未能有效響應(yīng)客戶需求。

（3）為快速滿足市場日益增長的個性化需求，企業(yè)不僅需要具備快速重組產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（BOM）數(shù)據(jù)的能力，同時還需縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。人工維護BOM數(shù)據(jù)實現(xiàn)產(chǎn)品配置管理的方式顯然無法滿足上述需求。

2 客戶定制下機電產(chǎn)品配置管理的主要前置條件

機電產(chǎn)品具有多品種、小批量和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點。產(chǎn)品配置管理，一個方面是從客戶的角度出發(fā)進行產(chǎn)品的配置設(shè)計，針對客戶個性化需求進行設(shè)計；另一方面是從配置管理過程角度出發(fā)，對產(chǎn)品研制過程進行控制，從而保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性和可追蹤性，保障最終產(chǎn)品能夠滿足客戶需求。實現(xiàn)面向客戶個性化定制需求的產(chǎn)品配置管理需具備兩大關(guān)鍵條件，即模塊化產(chǎn)品體系平臺的構(gòu)建和面向客戶定制的產(chǎn)品配置規(guī)則的建立。

2.1 模塊化產(chǎn)品體系平臺的構(gòu)建

面向客戶個性化定制的開發(fā)與設(shè)計是建立在產(chǎn)品模塊化基礎(chǔ)上的。模塊化設(shè)計技術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)化的高級形式，是實現(xiàn)產(chǎn)品資源重用的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)產(chǎn)品配置設(shè)計的關(guān)鍵[4]。通過構(gòu)建企業(yè)模塊化產(chǎn)品體系平臺，以模塊化理論為指導(dǎo)思想完成現(xiàn)有研發(fā)流程的梳理和落地，完善系列技術(shù)/管理標(biāo)準(zhǔn)的新增與修訂，最終形成以模塊化為核心的創(chuàng)新研發(fā)機制，是個性化定制實施的關(guān)鍵路徑，見圖1。

圖1 模塊化產(chǎn)品體系平臺的構(gòu)建

基于模塊化的產(chǎn)品平臺開展產(chǎn)品配置設(shè)計與管理，產(chǎn)品總體能夠系統(tǒng)地管理各組成模塊，各個模塊可以實現(xiàn)并行協(xié)同設(shè)計，縮短研發(fā)周期；通過模塊組合，可以快速響應(yīng)市場需求；并可根據(jù)市場變化，對模塊進行變更或新增模塊，以快速推出新產(chǎn)品滿足客戶需求。

2.2 面向客戶定制的產(chǎn)品配置規(guī)則的建立

產(chǎn)品配置管理通過建立配置規(guī)則實現(xiàn)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化的控制和管理，從產(chǎn)品配置水平的角度來看，產(chǎn)品配置規(guī)則通常分為三類：變量配置規(guī)則、版本配置規(guī)則與有效性配置規(guī)則。然而，客戶定制下產(chǎn)品配置管理過程中，無論是客戶還是企業(yè)都對定制化產(chǎn)品的價格極為敏感。因此，產(chǎn)品的價格水平成為企業(yè)提高客戶滿意度的雙刃劍[5]，這也是是定義產(chǎn)品配置規(guī)則的關(guān)鍵要素。

客戶的個性化定制需求，對于某一機電產(chǎn)品而言，具體體現(xiàn)在對產(chǎn)品屬性的要求上。假定有m個客戶，對同一機電產(chǎn)品的n個屬性有個性化定制需求。客戶的個性化定制需求的屬性矩陣為[5]：

其中，X為需求矩陣，xij為第i個客戶對產(chǎn)品第j個屬性的需求，矩陣的每一行代表一個個性化的需求。企業(yè)滿足客戶需求的產(chǎn)品屬性輸出為[5]：

其中，Y為產(chǎn)品配置矩陣，yij為企業(yè)對第i個客戶第j個屬性的需求的最終配置輸出值。

第i個客戶在第j個屬性上的支付水平可以用定價因子δij表示，

δij越大，客戶支付水平就越高，相應(yīng)的定價因子矩陣為[5]：

由于客戶對產(chǎn)品個性化需求具有差異性，面向客戶定制的產(chǎn)品價格可表達為（其中，P為參考價格）：

Pi=δijP，i=1，2，…，m。

基于以上定價策略，確定產(chǎn)品的價格水平，并以此作為面向客戶定制的產(chǎn)品配置規(guī)則定義的核心要素，做到客戶滿意和產(chǎn)品利潤的雙贏。

3 客戶定制下機電產(chǎn)品配置管理應(yīng)用

面向客戶的個性化定制設(shè)計是指基于產(chǎn)品配置菜單，引導(dǎo)客戶按其需求進行選配以組合生成滿足其需求的“個性化”產(chǎn)品的一種菜單式選配設(shè)計模式。其具體工作從以下幾個方面來開展：

（1）開發(fā)客戶定制下機電產(chǎn)品配置管理系統(tǒng)，見圖2。客戶通過PC或移動終端登錄產(chǎn)品配置管理系統(tǒng)，獲取產(chǎn)品配置信息并提交定制需求；基于選定配置的產(chǎn)品，可實時全三維展示給客戶；同時，客戶可以獲得定制需求反饋，實現(xiàn)客戶配置信息與PDM中物料信息的驅(qū)動和交互。

圖2 客戶定制下機電產(chǎn)品配置管理系統(tǒng)

（2）將服務(wù)終端信息傳輸至PDM系統(tǒng)，企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計人員基于PDM系統(tǒng)和CAD進行產(chǎn)品配置設(shè)計；基于統(tǒng)一的接口的模塊或部件，經(jīng)過快速設(shè)計和處理之后快速反饋至用戶產(chǎn)品定制系統(tǒng)，給客戶進行全三維展示，提升響應(yīng)速度。

（3）基于產(chǎn)品系列型譜，開展產(chǎn)品系列模塊設(shè)計，形成系列模塊庫（即客戶選項模塊庫）；基于評審?fù)ㄟ^后的個性化定制需求，開展專用模塊設(shè)計，形成定制選項模塊庫。

（4）建立高效的產(chǎn)品個性化定制流程：將模塊化產(chǎn)品劃分為平臺選型、型號選項、可選選項、定制選項組成的邏輯單位，并設(shè)定閥值和相關(guān)條件。

4 結(jié)論

本文提出并實現(xiàn)了一種客戶定制下機電產(chǎn)品配置管理方法，論述了該方法實施應(yīng)具備的關(guān)鍵技術(shù)條件，認(rèn)為應(yīng)優(yōu)先構(gòu)建模塊化產(chǎn)品體系平臺和建立產(chǎn)品配置規(guī)則。通過開發(fā)客戶定制下機電產(chǎn)品配置管理系統(tǒng)，形成以模塊化設(shè)計和產(chǎn)品配置設(shè)計為主導(dǎo)的產(chǎn)品“個性化定制設(shè)計”模式，并在企業(yè)中得到很好實踐，并取得較好收益。