可配置化汽車內飾顏色件自動化發布管理

王漣清，王 濤，張關華

（泛亞汽車技術中心有限公司 產品數據及知識工程部，上海 201201）

引言

除了性能、功能及舒適程度之外，汽車內外飾風格也是影響消費者購車選擇的重要因素。同時，和其他功能相比，顏色、材質、裝飾級別等內外飾風格可定制化程度較高，因此車企會通過提供不同的內外飾風格來滿足消費者的多樣化需求[1]。然而，顏色件數據發布也歷來是整車開發BOM 管理中的一大難題：一方面，有時僅增加幾種內外飾風格，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據的發布和維護[2]；另一方面，由于顏色、材質、裝飾級別等組合的復雜性，在采購、物流、生產等環節，相當一部分物料管理問題，是顏色件發布錯誤引起的。當前業內對于外飾顏色件管理討論較多，而由于內飾顏色件管理更加復雜、自動化發布過程更難實現，當前業內討論較少。本文提出一種可配置化內飾顏色件自動化發布管理方法，重用率高，可適用于企業所有車型項目；同時利用該方法，可自動創建顏色件BOM 清單，從而有效提升顏色件發布效率及準確率。

1 基本術語

1.1 本色件

不需要體現外觀顏色特征的零件，是與顏色件相對的一個概念。如果某幾個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系等，則這幾個零件可以共享同一個本色件的信息，即本色件更多體現的是零件的數模信息。

1.2 顏色件

與內外飾風格密切相關，且需要用不同的外觀顏色進行區分的零件。由于實際情況中“無色”的零件并不存在，因此顏色件更多強調的是自身顏色屬性受內外飾設計風格而變化的零件，一個本色件可以對應多個顏色件[3]。

1.3 系列代碼

用于標識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 選項特征

將市場需求、工程規范及配置策略等轉化為技術語言，用于描述零件或工藝在車輛上所體現的功能、配置及技術特征等，通常為3 位數字或字母的組合。

1.5 族

通常將具有相同命名或者功能特點的一組選項特征歸為一個族。同族內選項特征互斥，即一輛車只能有同族內一個選項，如一輛車配置了真皮座椅，則通常不會同時配置織物座椅。

1.6 內飾材質組合

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

1.7 內飾主色調

代表某一車型整體內飾主題或風格。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的內飾主色調總體上保持一致。

1.8 顏色代碼

用于標識顏色件本身的外觀顏色，該顏色不一定和內飾主色調完全一致，如某零件呈外棕色外觀，卻可以配置在具有鋼琴黑內飾主色調的車型上。

2 可配置化顏色方案管理的邏輯設計

2.1 顏色件核心外觀區域編碼庫的創建

零件的顏色、紋理及光澤等屬性主要體現在零件外觀上，為了實現顏色件發布自動化管理，必須對整車所有顏色件外觀區域進行劃分，并制定企業規范，形成適用于整個企業、所有車型的統一的顏色件外觀區域標準模板。同時采用簡易的編號規則，為各外觀區域編碼，便于用戶識別。

對于頂襯飾板這樣的單體件，整個零件外觀顏色均一致，因此單個零件只需要一個編碼即可。而對于大多數零件，外觀可能包含多個區域，各區域的材質、顏色可能不盡相同，而影響該零件內外飾風格的，往往只是某一部分核心區域。針對不同類型零件，決定顏色屬性的這一核心外觀區域并不相同。比如對于排擋球頭，通常根據球頭蓋或者皮套縫線方案來確定其相應的內飾風格。因此，不僅需要對各區域分別進行編碼，且需要對各顏色件核心外觀區域進行識別，并建立數據庫。通過該數據庫，用戶根據零件名稱，即可查詢到相應的核心外觀區域代碼，從而根據該代碼匹配相應的內外飾風格。

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

圖1 某車型前排座椅顏色外觀區域劃分及編碼示意圖

隨著汽車產品的創新，可能會有新的零件、功能引入，因此該數據庫處于不斷動態更新的過程。然而由于該編碼庫需要被不同的車型所重復利用，因此整個企業內部，各顏色件所對應的核心外觀區域名稱及編碼應該是固定不變的，新增核心外觀區域編碼只可新增，不可以與現有編碼重復。

2.2 內飾材質組合與主色調的配置化管理

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

不同的內飾材質組合、主色調在整車上的應用，會產生不同的內飾風格。本文采用配置化BOM 的數據組織方式。配置化BOM 是指將一系列車型的BOM 組織在一個BOM中，并將配置信息及其他基礎信息代碼化，當需要某款具體車型BOM 時，通過配置關系及邏輯運算，自動生成單車BOM。采用該形式，有利于提高整車開發的通用化、模塊化及標準化[5]。

為了滿足用戶對內飾風格高定制化需求，本文將內飾材質配置和主色調分別作為特殊的配置特征族進行管理，而具體的選項就是特征值。當市場訂單信息傳遞過來，根據邏輯限定關系，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BOM 解析出滿足不同內外飾風格的單車BOM

整車開發造型凍結通常晚于初始數據清單的創建。由于顏色件管理的復雜性，如果在項目早期就發布顏色件，一方面可能會增加不必要的錯誤；另一方面隨著本色件的變化，顏色件也會產生大量變更，會消耗大量維護成本[7]。

造型凍結之前只需要通過材質特征與其他功能選項的配置組合，即可開發出符合訂單需求的本色件，從而提高設計開發的效率并滿足早期采購定點、質量控制及費用評審等同步工程需要。

造型凍結之后，顏色方案正式確定。對于同一組本色件和顏色件，材質特性完全一樣，差異主要體現在顏色外觀上，因此在本色件的基礎上，加上主色調配置及外觀顏色，即可快速組合出滿足市場需求的顏色件產品，并滿足后期采購、物流、生產等實際需要。

通過分別對內飾材質組合與主色調進行配置化管理，使本色件和顏色件的發布相對獨立，有利于實現對有限開發資源的高效利用。

2.3 產品配置與顏色材質數據源的結構化創建

2.3.1 產品配置表的結構化創建

為了實現配置資源的數字化解析，采用規范的語法對需要管理的配置特征及方案進行定義，形成公司級的產品配置描述語言，并通過創建結構化數據源，使企業各業務部門能夠共享標準統一的產品配置信息，這種結構化的配置信息稱為產品配置表。

產品配置表整合了所有與技術方案、開發策略、設計要求相關的配置資源，并通過規范的邏輯符合及數字形式，定義了各車型功能配置的有效組合，并構建各配置要素在各車型上的分布矩陣及使用條件。從而根據產品配置表邏輯規則，可快速定位零件與車型配置關系。

例如，某車型有四個基本系列，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及配置情況描述

假設該車型前排座椅配置情況主要與“主駕座椅調節功能”、“副駕座椅調節功能”、“是否具備座椅加熱功能”、“內飾材質組合”及“內飾主色調”五個方面的功能選項相關。則根據以下產品配置表描述可知，在該車型上：

（1）主駕座椅調節功能共有兩種，分別是6 向手動調節與8 向電動調節。其中，6 向手動調節在系列1 上100%配置；8 向電動調節在系列2、系列3 及系列4 上100%配置。

（2）副駕座椅調節有兩種，分別是4 向手動調節與6向電動調節。其中，4 向手動調節在系列1 上100%配置；6向電動調節在系列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）內飾材質組合方面：材質組合1 和材質組合2 在系列1 上配置比例各為50%；材質組合3 和材質組合4 在系列2 上配置比例各為50%；材質組合5 和材質組合6 在系列3上配置比例各為50%；材質組合7 和材質組合8 在系列4 上配置比例各為50%。

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

2.3.2 顏色材質庫的結構化創建

為了便于對于復雜的顏色及材質方案進行描述，需要創建顏色材質庫。顏色材質庫用于描述不同的內飾風格和特定車型之間的關系，與產品配置表中關于內飾風格的描述，既有聯系，又有區別。如下表2 所示：

表2 某車型前排座椅靠背在顏色材質庫中的描述

一方面顏色材質庫中，內飾材質組合和主色調在各車型系列的配置，與產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 兩種內飾材質組合，分IN1和IN2 兩種內飾主色調，與前述產品配置表中描述并不沖突。

另一方面，顏色材質庫對材質、顏色方案的定義，在產品配置表中基本描述基礎上，又作了更為詳細的劃分。例如，車型系列1 上，MR1 和MR2 共享同一種“材料/紋理”組合，即：材質均為“織物”，紋理均為“紋理1”。但是對應IN1 和IN2 兩種內飾主色調，卻分別對應C1 和C2 兩種顏色的座椅靠背。

通過對顏色材質庫的結構化創建，可實現對各車型內飾風格及各零件材質、顏色方案的數字化解析。

3 顏色件BOM 清單的自動化創建

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組合主要由“主駕座椅調節”、“座椅加熱功能”及“內飾材質組合”三方面的特征決定。通過遍歷表1 的產品配置表，可獲取各功能選項在各系列配置信息；由圖1 可知，該座椅的核心外觀區域編碼為0X.01.01，依據該編碼，通過遍歷表2 的顏色材質庫信息可獲取具體的材質/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 自主開發汽車顏色件發布自動化管理軟件，如圖3 所示。基于外觀區域代碼庫、產品配置表、顏色材質庫及本色件BOM 清單，可實現汽車內飾顏色件BOM 自動化創建及校驗。

圖3 汽車顏色件發布自動化管理軟件界面

3.1 本色件配置系列解析

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

3.2 內飾材質組合與內飾主色調的提取

對照表1 產品配置表，可知車型系列1 上，對應IN1 和IN2 兩種內飾主色調，配置比例分別為50%。因此可知NPN1所對應的顏色件可以為&DR1&MR1/MR2&IN1/IN2。

3.3 顏色材質庫遍歷及顏色方案識別

軟件進一步遍歷表2 的顏色材質庫，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應不同的零件號，可知NPN1 至少對應兩個不同的顏色件，分別用NPN5（顏色代碼為C1）和NPN6（顏色代碼為C2）來表示。

3.4 特征選項組合優化及顏色件BOM 清單的創建

顏色件可以在繼承本色件的功能選項組合基礎上，直接添加內飾主色調。因此NPN5 的功能選項組合可以是：&IN1&DR1&MR1/MR2，NPN6 的功能選項組合可以為&IN2&DR1&MR1/MR2。而從顏色材質庫可知，只存在&IN1&MR1 及&IN2&MR2 這兩種有效組合，因此NPN5 和NPN6 的功能選項組合可以分別精簡為&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化校驗

以車型系列1 為例，根據各配置特征在系列1 上的配置比例及布爾運算邏輯可知，NPN5 和NPN6 分別配置在車型系列1 上。其中NPN5 的功能選項組合為&IN1&DR1&MR1，其在系列1 上的配置為50%；NPN6 的功能選項組合為&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 的配置比例合計為100%。

同理，通過軟件對各系列上零件配置比例進行計算，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釋放的情況，從而可以判斷所創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

本文通過創建內飾零件核心外觀區域編碼庫形成了一套在企業內部可復制、可重用的顏色外觀區域編碼模板；通過對內飾材質組合及主色調的配置化管理提高了內飾顏色件發布的效率；通過對產品配置表及顏色材質庫的結構化創建，實現了顏色件發布數據源的數字化管理；并通過自主開發內飾顏色件自動化發布及校驗管理軟件，實現了內飾顏色件BOM 清單創建的智能化管理。從而快速響應市場多樣化需求，減少顏色件發布錯誤問題發生。

特別是隨著模塊化開發理念在各車企的推廣，不僅需要從產品設計源頭，實現內部規范參數化、系列化及外部接口的標準化，更需要從產品數據組織角度，引入模塊化思想。可配置化內飾顏色件自動化發布管理，實現了對于一組具備相似結構和功能的顏色件數據的模塊化管理，使數據組織方式更加高效，上下游之間數據傳遞更加流暢，可有效促進產品模塊化開發水平的提高。