客戶定制下機電產品配置管理應用研究

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展使得制造業的市場環境發生很大的變化，根據市場客戶需求開發的客戶需求拉動型產品和能夠提供這種定制產品的企業將越來越顯示出強的競爭優勢[1]。新的競爭方式則是讓客戶的需求成為企業生產開發的導向，要求企業利用最短的時間，最低的成本開發出滿足消費者需求的新產品，占領產品市場，從而在競爭中得以生存和發展[2]。企業要想在激烈的競爭中得以生存和發展，應當采用快速、低成本的生產方式，對客戶需求作出響應，而產品配置平臺的出現為企業解決了這一問題[3]。

因此本文深入研究了產品配置管理技術并提出了一種面向客戶個性化定制需求的機電產品配置管理方法。該方法以企業PDM中零部件數據庫為底層支撐，在一定規則約束下實現產品結構的不同視圖和描述，自動配置出滿足客戶需求的產品。

1 現狀及存在問題

企業在引入PDM后，建立了以產品結構為核心的結構化、電子化、流程化的產品數據管理模式。然而，產品結構數據（BOM）的設計仍然通過CAD設計工具驅動的方式生成，產品設計人員工作量巨大。通過人工操作CAD工具重組產品結構數據的方式，其BOM的準確性和實時性無法得到保障，且相似結構的產品設計數據也無法得到重用，還存在以下問題：

（1）在產品的設計、工藝、生產和服務的不同階段，產品結構數據（BOM）的一致性無法得到保障，極易造成返工。

（2）內外部客戶需求的變更，產品結構數據（BOM）需要協同變更；由于采用人工方式維護產品全生命周期各階段BOM數據，極易造成上下游BOM數據的不一致，造成客戶需求響應的不及時或未能有效響應客戶需求。

（3）為快速滿足市場日益增長的個性化需求，企業不僅需要具備快速重組產品結構數據（BOM）數據的能力，同時還需縮短產品研發周期。人工維護BOM數據實現產品配置管理的方式顯然無法滿足上述需求。

2 客戶定制下機電產品配置管理的主要前置條件

機電產品具有多品種、小批量和產品結構復雜的特點。產品配置管理，一個方面是從客戶的角度出發進行產品的配置設計，針對客戶個性化需求進行設計；另一方面是從配置管理過程角度出發，對產品研制過程進行控制，從而保證產品數據的一致性和可追蹤性，保障最終產品能夠滿足客戶需求。實現面向客戶個性化定制需求的產品配置管理需具備兩大關鍵條件，即模塊化產品體系平臺的構建和面向客戶定制的產品配置規則的建立。

2.1 模塊化產品體系平臺的構建

面向客戶個性化定制的開發與設計是建立在產品模塊化基礎上的。模塊化設計技術作為標準化的高級形式，是實現產品資源重用的基礎，是實現產品配置設計的關鍵[4]。通過構建企業模塊化產品體系平臺，以模塊化理論為指導思想完成現有研發流程的梳理和落地，完善系列技術/管理標準的新增與修訂，最終形成以模塊化為核心的創新研發機制，是個性化定制實施的關鍵路徑，見圖1。

圖1 模塊化產品體系平臺的構建

基于模塊化的產品平臺開展產品配置設計與管理，產品總體能夠系統地管理各組成模塊，各個模塊可以實現并行協同設計，縮短研發周期；通過模塊組合，可以快速響應市場需求；并可根據市場變化，對模塊進行變更或新增模塊，以快速推出新產品滿足客戶需求。

2.2 面向客戶定制的產品配置規則的建立

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

客戶的個性化定制需求，對于某一機電產品而言，具體體現在對產品屬性的要求上。假定有m個客戶，對同一機電產品的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。企業滿足客戶需求的產品屬性輸出為[5]：

其中，Y為產品配置矩陣，yij為企業對第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，相應的定價因子矩陣為[5]：

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

Pi=δijP，i=1，2，…，m。

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

3 客戶定制下機電產品配置管理應用

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

（1）開發客戶定制下機電產品配置管理系統，見圖2?？蛻敉ㄟ^PC或移動終端登錄產品配置管理系統，獲取產品配置信息并提交定制需求；基于選定配置的產品，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，實現客戶配置信息與PDM中物料信息的驅動和交互。

圖2 客戶定制下機電產品配置管理系統

（2）將服務終端信息傳輸至PDM系統，企業產品設計人員基于PDM系統和CAD進行產品配置設計；基于統一的接口的模塊或部件，經過快速設計和處理之后快速反饋至用戶產品定制系統，給客戶進行全三維展示，提升響應速度。

（3）基于產品系列型譜，開展產品系列模塊設計，形成系列模塊庫（即客戶選項模塊庫）；基于評審通過后的個性化定制需求，開展專用模塊設計，形成定制選項模塊庫。

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

4 結論

本文提出并實現了一種客戶定制下機電產品配置管理方法，論述了該方法實施應具備的關鍵技術條件，認為應優先構建模塊化產品體系平臺和建立產品配置規則。通過開發客戶定制下機電產品配置管理系統，形成以模塊化設計和產品配置設計為主導的產品“個性化定制設計”模式，并在企業中得到很好實踐，并取得較好收益。