全配置BOM在客车制造中的应用

摘 要：随着市场竞争的加剧，现有的客车市场已经由卖方市场进入了一个买方市场，而买方市场对于商品的需求集中表现的特征就是小批量、个性化及多样化。为了能占领市场、获得最大的收益，大规模定制自然成为客车企业首选的生产模式。它旨在以近似于大规模生产的成本和速度，提供定制的个性化产品及服务。文章主要根据多年工作经验心得，针对全配置BOM在客车制造中的应用进行简要分析，以供参考。

关键词：全配置BOM;客车制造;应用

中图分类号：F426.471;U463 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）02-0110-03

传统的产品数据管理是以产品BOM（Bill of Material）为基础的且一个产品有一个BOM，如图1所示。在大规模定制生产环境下，由于产品品种往往十分庞大，这就带来了管理上的压力，全配置BOM应运而生，它利用IT技术为企业的BOM管理带来新的解决方法。

1 全配置BOM概述

全配置BOM（大BOM），以可配置物料为基础而创建的BOM，也称为超级BOM， 该BOM是某一车型系列所有组件及其数量的全集。也就是在预先设定的可生产范围内，根据实际所需生产车型的配置要求，从BOM系统的众多配置选项（参数）中进行选择，每种配置信息是与具体的安装部件进行关联的，选择完成后，即可以得到实际所需车型对应的整车BOM。这个整车BOM也可称为已配置BOM（小BOM，是全配置BOM的一个子集）。

2 全配置BOM的实现

全配置BOM是一种通用的产品族结构模型，如图2所示，主要由三大部分组分：产品配置、工程数据（EBOM）及关联条件变量（NVE）组成。

2.1 工程数据（EBOM）

全配置BOM的工程数据（EBOM）与传统产品BOM一样也是采用树状结构，以反映产品组件的装配结构关系。对于客车来说，产品结构一般可分五层，如图3所示：最顶层（零层）为整车结构（车型平台，可依据外观造型及车长进行产品划分）;第一层为主系统（如将客车分为车身、底盘、电器三大主系统）;第二层为主要子系统大类（如发动机系统、离合器系统、侧窗系统等）;第三层为实体安装总成（部件）;第四层为最终发料零件。每一层都可以关联相关的技术文档（如图纸、技术协议等）。

全配置BOM的工程数据与传统产品BOM的不同之处就是多了第三层（安装总成），这层是将许多功能相似模块集中在一起统一管理，并利用系统提供的部件参数、约束条件等功能，实现选配。采用这样的结构有助于：

①车型结构被分解为多个标准模块，有利于并行设计（如可将图中的第一层和第二层做为产品设计的模板）;

②标准化的产品结构使得数据查询方便快捷;

③全配置、结构化、模板化的整车产品结构。

2.2 产品配置

产品配置表比较简单，主要由选项、选项值构成的二维表单，见表1，是用来描述产品特征的参数集。一个产品平台的配置由许多的选项构成（如“发动机厂家”、“发动机功率”、“高位刹车灯”等等）。选项又由许许多多的选项值构成（如“发动机厂家”又分为“玉柴”、“大柴”等等）。对于一款产品来说任一选项，客户只能点选一个选项值，如“发动机厂家”只能有一个，选了“大柴”就不能同时选“玉柴”。

显然，并不是任意安装总成的组合都能形成一个最终产品，即安装总成之间存在多种复杂的配置约束关系。因此，必须定义产品配置约束来限制物理零部件的组合，从而保证配置的有效性。约束关系主要包括组合关系、互斥关系等。如图2所示没有大柴120 hp的发动机安装总成，这时就可以设置联动互斥条件：

① IF（发动机厂家=大柴）THEN 发动机功率=130 hp

这是一个联动条件，可以理解为：如果客户选择大柴发动机，则系统会依据联动条件自动将选项“发动机功率”设置为“130 hp”。

② IF（发动机厂家=大柴）AND（发动机功率=120 hp）THEN 程序报错：无此发动机。

这是一个互斥条件，可以理解为：如果客户选择大柴发动机，又同时将发动功率设置为“120 hp”，则系统会依据互斥条件向客户自动报错，这样就可以避免下单错误。

2.3 关联条件变量

条件变量：就是在BOM中添加到IA（安装总成）上的条件语句，表示该IA（安装总成）在何种情况下选用。如图2中的“玉柴120 hp发动机”安装总成，可以关联变量条件NVE1：

NVE1：（发动机厂家=玉柴）AND（发动机功率=120 hp）

工程数据、选项配置及条件变量三者之间的关系如图2所示。当要将客户的订单快速转换成工艺BOM或者制造BOM时要进行：首先通过产品配置器提出配置条件问题，由用户选择答案;然后系统将该答案传递给条件变量（NVE），如果某个总成的选择条件都得到满足，则选择该总成;最后对于未设置选择条件的物料则全部显示。

3 全配置BOM应用实例

以本公司所用的TearmCenter PLM8.0（以下简称TC）为例，从结构管理器中打某款车型平台的全配置BOM，如图4所示，在图的左侧为BOM结构树，右侧为所关联的条件变量。

从结构管理器中我们可以看到该平台车型里的“空调系统”一共包含三个安装总成：无空调、松芝11 000 kcal/h空调、松芝12 000 kcal/h空调。在未配置状态下，这三个安装总成都是可见的，这样就方便设计人员进行日常维护，如进行设计变更时不容易遗漏;对于新接手的设计人员来说也能够直观地了解到该车型平台的各种选配状态。

当我们需要某特定产品的制造BOM时，可以在配置管理器中进行选项设置。如图5所示，假设客户需要的是“无空调”的车型，我们只需将空调厂家及空调制冷量都设置为“无”之后保存，随后TC系统就会进行如下过程：首先遍历整个EBOM的每一个IA（安装总成），如果IA没有设置关联NVE（条件变量）则将该IA保留下来，如果IA有关联NVE则对该NVE中的条件表达式进行比对，如果符合条件则保留此IA，不符合则删除。最后得出一个完整的符合订单要求的MBOM。如图6所示，经配置后，空调系统只剩下“无空调”这一个IA总成。

我公司自2013年开始实施全配置BOM已来，目前已上线有四个大系约20个产品平台，从全配置BOM的使用效果来看，BOM处理人员只需按订单配置要求进行选择，即可生成完整BOM，即能提高工作效率，同也实现了企业的知识积累，减少了人员流动对该项工作造成的影响。但同时我们也看到这个工作的困难也很多，如要在企业方面对产品的配置进行明确的定义和规范，并有专人及时进行配置规范的调整和修订;而且该系统对人员的要求比较高，既要懂产品，又要有一定的计算机基础，还要对数据有一定的归纳处理能力。

4 结 语

如今，设计和生产满足客户个性化需求的产品越来越为企业所关注，一个发展的趋势是采用大规模定制的生产模式，并用可配置的产品来满足客户的个性需求。而采用全配置BOM的管理方法，可以解决了客车企业产品因大量可选配置导致的BOM数据量大、设计与维护困难的问题，能够有效减少客车可配置产品的BOM设计与维护成本。有力地支持了应对客户需求变化的快速工程变更，并能够为企业管理层提供有效的服务和决策支持。

参考文献：

[1] 单汨源，黎斌，袁际军.大规模定制下基于逻辑BOM的产品配置实现方法研究[J].科技进步与对策，2009，（6）.