PLM配置化BOM规划与设计

随着东风公司新车开发工作量的倍增,现有的实例化BOM已不能满足模块化研发及工业化质量、周期要求。本文结合PLM项目实例,从整车编码定义、配置化表达、零部件明细定义、配置解

随着东风公司新车开发工作量的倍增,现有的实例化BOM已不能满足模块化研发及工业化质量、周期要求。本文结合PLM项目实例,从整车编码定义、配置化表达、零部件明细定义、配置解算等4个方面进行论述,详尽阐述了构建配置化BOM的业务规划与设计标准,提出了最佳BOM架构方案,并指明了进一步建立“PLM(PDM+BOM)”暨一体化BOM的远景。

 
1 引言
面对汽车市场日益激烈的竞争,如何提高产品质量、快速响应市场变化,实现持续创新,是摆在企业面前的头等大事。作为汽车制造企业,BOM将研发、制造、生产、采购、质量、销售、财务等全价值链业务紧密地联系在一起。汽车制造企业面临的共同困扰是:市场个性化需求日益增多,产品配置愈加丰富,新品上市节奏加快,质量关注度增强等。而汽车制造企业的核心竞争力在于“Q-开发周期缩短”、“C-全价值链成本降低”、“D-产品质量提升”。而BOM管理的水平,直接关系到企业能否达成预定OCD目标,所以说,BOM是汽车制造企业的核心竞争力。
 
那么,如何构建好BOM,为研发、制造、生产、销售、财务提供时效、准确、唯一的数据信息呢?经过多年的探索、实践,“结合模块化车型开发,运用整车定义公用语言,构建配置化BOM”,对缩短开发周期,控制新车质量风险,降低工业化成本将起到关键性的作用。
 

2 术语定义
2.1 车型

是指同一平台下,车身和总布置在结构和形状上相似的一类产品。它是进行配置化BOM构建的根节点,以它为根,可以定义整车编码、零部件明细。
 

2.2 基础车型
是指具有相同车辆类别,主参数、发动机机型、驾驶室型式、驱动形式、轴距等主要特征的一类车,通常在车型下构建基础车型。
 

2.3 整车编码
是指包含客户的选装件,满足客户需求,可生产和投放市场的车型,通常在基础车型下构建整车编码。
 

2.4 基础组块
是指汽车零部件的功能分组,是构成产品最基本配置单元。将各种功能的基础组块组合在一起,形成一辆汽车,因此基础组块就是象一块块“积木”用来构建汽车。
 

2.5 零部件
BOM中的零部件指构造整个产品(汽车)所需全部实体,包括汽车的组成部分、相关技术文件以及保证汽车正常运行和实现某些特殊功能而必须的工业品,例如:机油、冷却液、油漆等。
 

2.6 颜色件及颜色编码
是指具有特定颜色属性的零部件。对于车来讲,车身有颜色,车上的部分零部件(例如“座椅”)也有颜色。对车身及零部件颜色进行编码,简称颜色编码。
 

3 配置化BOM定义及优势分析
配置化BOM,是指具有通过配置方案实现汽车产品多样化构建功能的BOM,一般通过一套编码描述汽车技术特征及功能构成,并定义技术特征间约束关系,再以这套编码为公用语言,定义整车编码、建立车型与零部件关系,最后根据这套编码解算形成面向生产、销售的BOM。
 
配置化BOM是相对于实例化BOM(一车一BOM)提出的,与实例化BOM相比,主要区别表现在以下5个方面,如表1所示。“配置化BOM”相比“实例化BOM”,优势主要体现在以下3个方面:
1、用车辆技术特征作为公用语言,统一汽车定义表达模型,实现信息共享,提高数据准确、可靠性;
2、支持设计理念的进步,保障开发过程中零部件、装置等的高复用度,实现以尽可能少的零部件构建尽可能多的产品,满足客户个性化需求;
3、系统化管理程度提高,简化BOM构建定义及变更操作、减少BOM数据维护工作量、快速响应客户需求。以下结合PLM实例,介绍整车定义公用语言,以及运用这套语言形成的配置化BOM方案。
 
4整车定义公用语言及配置化BOM方案
整车定义公用语言是定义汽车产品结构的编码表达方式。其建立目的是使用一个共同的计算机能识别的编码,统一汽车定义表达模型,实现信息共享,提高信息传递速度、准确性和可靠性。整车定义公用语言由标志编码、整车编码、配置化表达、零部件明细等4个要素构成。
 

4.1 标志编码
“标志”是“整车定义公用语言”的词汇单元,是对一辆汽车的一个或多个主要技术特征的表述。如按部件的装配属性定义,可分为必装标志和选装标志;按标志的功能属性可分为基础标志、颜色标志、描述标志。它的构成如下:
标志编码定义图
图1 标志编码定义图
 
如图1所示:标志编码“DBK01”,其中“D”为属性(表示“描述标志”);“BK”为类别(表示“定速巡航行驶装置”);“01”为标志值(表示“存在”)。
 

4.2 整车编码
通过“标志编码”可以定义“整车编码”,它是描述车型技术特性的“标志编码集合”(即按车型的技术特性描述生产车型,这些技术特性通过公用语言转换成标志)。整车编码定义需要开展以下4个环节工作:
 

4.2.1 基础车型编码建立
标志编码中的“基础标志”,描述整车技术特性,用于对基础车型编码。“基础车型编码”构成如下图2所示:
基础车型编码规则图
图2 基础车型编码规则图
 
如图2所示:基础车型编码是由7类基础标志构成的11位编码,7类基础标志分别是:①车型系列,②车身形式,③配置等级,④动力装置,⑤变速器及驱动形式,⑥设计与顾客基础,⑦年型。其中,①、④、⑤、⑥这4类基础标志取标志编码最后2位,②、③、⑦这3类基础标志取标志编码最后1位。例如“G29cG7030cE”为“基础车型编码实例”。
 

4.2.2 基础车型选装包定义
基础车型的结构构成包含“可选装”内容,这些可选装内容通过选择标志编码中的“选装标志”进行标识,形成基础车型的一个个选装包(例如3位流水码)。通过“基础车型编码”+“选装码”形式,就实现了车型结构唯一性。部分选装包定义示意如图3所示:
选装包示例图
图3 选装包示例图
 

4.2.3 基础车型颜色组合编码定义
在基础车型下,选择标志编码中的“颜色标志”,进行标志配置信息定义,对车身油漆类型及颜色,内饰颜色,进行标志编码的匹配。定义示意如下:
 

4.2.4 整车编码定义
定义“基础车型编码”、“选装码”、“颜色组合编码”后,就可以定义整车编码了。整车编码形成及构成示意如图4所示:
整车编码规则图
图4 整车编码规则图
 
通过上图总结如下:
(1)整车编码18位,是在11位基础车型代码基础上,加上选装码以及车型油漆类型及颜色编码、内饰颜色编码组成。
(2)车身油漆类型及颜色标志、内饰颜色标志在生成整车编码时取标志编码的最后2位。
(3)选装码由3位数字或字母按流水从000开始编排,选装码只有与基础车型关联在一起才有意义。综上所述,整车编码从微观讲是由若干“标志编码”的“标志值”构成;从宏观讲是由“基础车型”、“颜色组合”、“选装包”组合而成。
 

4.3 配置化表达
通过“标志编码”可以定义“配置化表达”,“配置化表达”是整车定义公用语言的公用元素,起着承上启下的作用,对上可以描述车型(车包含那些标志),对下可以描述基础组块、颜色件(定义的标志适用于哪些车)。定义“配置化表达”的对象有3个:
(1)基础车型;
(2)基础组块;
(3)颜色件。
以下分别阐述这3个对象如何定义“配置化表达”。
 

4.3.1 基础车型的配置化表达
即用标志编码中的“描述标志”,对基础车型的标志集进行定义,以表达基础车型下包含多少功能,即基础车型的“配置化表达”定义。如表所示(“O”表示选装;“S”表示必装):
 

4.3.2 基础组块的配置化表达
即用若干“描述标志”,对基础组块进行功能描述,以表达基础组块具备什么功能。例如,基础组块A,它的配置化表达为[DRC00].[DRC01],其含义是该基础组块为“真皮、电动座椅组”。
 

4.3.3 颜色件的配置化表达
即用若干“描述标志”,对颜色件进行适用车型、适用内饰颜色的描述。例如,颜色件B,它的配置化表达为[DFB00]_[DRC05],其含义是适用于“E1级+浅内饰”车型。
 

4.4 零部件明细
创建零部件明细是指在“车型”下创建基础组块,在基础组块下创建零部件结构、维护零部件属性,形成树状结构数据。“基础组块”和“颜色件”是整车定义公用语言中一一“整车定义公用元素”(配置化表达)的载体,也是零部件明细的子集。
 
综上所述,“标志编码”是整车定义公用语言的词汇单元,“整车编码”是描述车型技术特性的“标志编码集合”、“配置化表达”是整车定义公用语言的共用元素、“基础组块&颜色件”是配置化表达的载体。图5为整车编码、配置化表达、零部件明细(包括基础组块&颜色件)的关系示意:
整车定义公用语言关系示意
图5 整车定义公用语言关系示意
 

4.5 配置化BOM方案
BOM管理最终目的,是输出整车BOM明细。运用整车定义公用语言4个要素,进行配置化BOM构建,可以归纳为以下4个步骤:
(1)定义整车编码;
(2)定义基础车型、基础组块、颜色件配置化表达;
(3)定义零部件明细;
(4)整车BOM明细表配置解算。
 
图6展示了运用如上4个步骤,通过配置解算,将18位整车编码与基础组块建立关联,将零部件明细中的颜色件颜色明确,最终形成整车BOM明细的配置化BOM方案。
配置化BOM方案
图6 配置化BOM方案
 
4、支持基于个性化选装的订单生产方式支持客户选装的订单。订单预测可基于零件特征考虑(特征数据是配置的基础),基础车型的预测精度会提高。
 

5 总结
随着汽车工业的高速信息化,模块化产品的结构、性能和复杂程度越来越高,运用“整车定义公用语言”的4要素(标志编码、整车编码、配置表达、基础组块&颜色件),来构建配置化BOM的基本数据结构,是BOM的发展方向和必达目标。
 
以“结构定义”为重心的BOM(定义整车、零部件非物理设计特性及其结构关系)和以“工程定义”为重心的PDM(定义零部件物理设计特性及其三维、二维图形)融合成一体化解决方案,保证“产品结构数据”和“工程数据”的一致性,也将是未来PLM(PDM+BOM)的发展趋势。
 
东风汽车公司的配置化BOM项目,完善、改进了数据标准;规范了零部件的特征描述,提高了零部件的通用性;降低了生产准备成本,缩短了工业化周期,并快速响应市场需求;提高了用于指导生产、销售、采购、财务、售后服务等业务数据的准确性,为下游生产经营板块的生产执行(MES)、ERP(SAP)等系统提供了即时、完整、精准的信息流支撑。


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