多技术标准整车BOM转换融合管理技术研究

徐举宏　万海峰　李培钰

摘 要：该文提出了一种全新的整车BOM转换融合管理系统架构，并详细地研究了该系统架构下转换融合的主要业务流程、数据模型、配置管理、BOM解析及更改管理等关键技术，能有效地将多个技术中心研发的不同技术标准车型BOM柔性转换融合为统一标准的BOM，为多品牌不同技术标准的整车企业提供了共线生产的解决方案。

关键词：BOM 大规模定制 工程更改 配置管理 转换

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（b）-0138-03

随着中国国内汽车市场的竞争加剧，越来越多的企业将业务延伸到了海外市场。为了减少投资成本，提高生产线的使用效率，一些整车集团尝试将旗下多个品牌、多个技术中心研发的不同技术标准车型同时规划到同一条生产线柔性生产。国内汽车行业发展到今天，以2015年销量前三的上汽集团、一汽集团、长安集团为例，旗下一般均有合资品牌乘用车、自主品牌乘用车、自主品牌微车、自主品牌商用车等众多技术标准的品牌车型；三个集团都在不同程度上开展海外业务，旗下多品牌产品混线柔性生产是未来的必然选择。基于汽车行业大规模定制模式下制造系统的特点，如何将多技术标准的可配置BOM柔性转换为统一技术标准的可配置BOM，是整个业务的核心。该文提出了一种全新的BOM转换融合管理系统架构，并详细地研究了该系统架构下转换融合的主要业务流程、数据模型、BOM解析及更改管理等关键技术，为多品牌不同技术标准的整车企业提供了共线生产的解决方案。

1 大规模定制下单一技术标准的BOM体系架构

随着客户需求向个性化及多样性的方向发展，基于订单的大规模定制已经成为整车企业首选的生产模式[1-4]，该模式下如何进行产品配置管理和建立产品GBOM是企业PDM能否成功的关键[5-6]。如图1所示，整车厂的市场部通过各种媒体将产品配置表传递到潜在客户手中，潜在客户在配置表中可选择心仪的配置车型，从而产生导向化的订单，全国各地4S店将导向化订单汇总到整车销售部，销售部加上一定的预测后，形成物流部的生产计划，进而安排外购零件配套计划及自制件生产准备计划，制造工厂按照计划生产整车，通过质保监测后再由整车物流发运至各4S店交付到客户手中。

之所以这种大规模定制模式能成为目前汽车行业的主流模式，是因为其背后依托了强大的企业级IT管理系统，如图2所示，该体系架构在纵向看从上到下是汽车产品从零到有的实现过程，在横向看从右到左是价值实现的过程，GBOM因为处于纵向和横向的交汇处，因而被称作核心枢纽系统。

2 BOM转换融合管理系统架构

前文中提到将多个技术中心（Home Room）不同技术标准品牌车型输出到海外制造基地共线生产是汽车集团的必然选择。图3所示的是直接将不同技术标准的数据传递到海外基地的系统架构方案，该方案中，多个Home Room不同技术标准的EBOM直接传递到制造基地，制造基地通过配置不同的数据服务器分别接受Home Room 1到Home Room n的EBOM数据，并生产MBOM 1到MBOM n制造数据。这种系统架构虽然保留了Home Room的初始数据，看上去逻辑也比较简单，但缺点也非常明显。首先海外制造基地的生产人员需要接收并熟悉多种不同技术标准的数据，因为汽车的研发过程是不断迭代优化的过程，在长达数年的开发过程中会有大量的工程变更；同时随着竞争对手的变化，还会有配置调整，这要求海外制造基地工作人员快速反应，而且要在不同的技术标准之间快速切换，工作难度显著增大，很容易出错；此外，ERP及MES在多种数据库环境下切换，配置多种解析逻辑，考虑到软件的在线灌装业务等等，加大了系统的处理难度。

为了解决上述系统架构的弊病，该文提出一种全新的解决方案，即在海外Local制造基地增加一个BOM转换融合管理系统，如图4所示，该系统接受多技术中心不同技术标准的数据，进而按照既定的转换规则和逻辑，转换成统一的技术标准和数据，提供给ERP及MES系统。显而易见，有了该转换系统，海外制造基地人员只需要阅读一种统一技术标准的数据，工作强度将大大降低；而且MBOM、ERP及MES系统也是同样的数据标准，无需配置多个环境的数据库。但要实现多个技术标准数据向统一技术标准数据的转换，需要详细的业务及系统转换逻辑，同时还要准备大量的数据转换对照表，提供数据变化追溯功能。下文将详细介绍转换系统的主要业务流程及数据模型。

3 多Home Room GBOM数据到Local统一标准数据的转换逻辑

如图5，多Home Room 1～n GBOM数据主要涉及EBOM、配置數据及ECM工程更改数据三大部分，此节将从这3个部分阐述转换逻辑。

3.1 多Home Room EBOM到Local EBOM转换业务逻辑

国内技术中心Home Room 1～n 分别按照各自的技术标准及业务流程在各自系统中进行EBOM的初始发布及日常更新，为了便于追溯，在海外Local制造基地先设置一个镜像层，用于完全拷贝Home Room的EBOM数据。然后分别定义不同的转换规则及逻辑，形成统一技术标准的Local EBOM。定义转换规则及逻辑时，首先要Home Room EBOM及Local EBOM中数据行的所有字段属性进行梳理，按照Key值域字段、功能域字段以及信息补充域字段分类。Key值字段一般为零件号、零件所属产品零件功能位置描述、零件特征用法约束等，用以定义零件数据行主要特征的属性，当任何一个Key值属性改变的话，要另外生成新的数据行取代旧的数据行；功能域字段一般是用于描述零件数据行一些重要特征的字段，如扭矩、工程采购级别、重量等字段；信息补充域字段是对零件用法数据行的一些信息补充类字段，如备注信息、零件工程师信息等；功能域字段以及信息补充域字段变更时，零件用法数据行仅需更新，无需新增行。各Home Room的Key值字段及功能域字段需要统一转换成Local的Key值字段及功能域字段，各Home Room的信息域字段无需转换，Local EBOM进行保留即可。在转换Key值域字段及功能域字段前，第一步要梳理各Home Room相关字段的含义及数据模型规则，以零件号为例，先要梳理各Home Room零件号的组成规则、位数及是否有含义等等；第二步要定义Local的零件号规则；第三步要建立各Home Room到Local的Mapping映射表；有了这三步作为基础，在转换系统中，Home Room 镜像过来的EBOM数据会根据不同的Mapping表统一转换成相同技术标准的Local EBOM。

3.2 多Home Room配置数据到Local 统一配置数据的转换逻辑

国内技术中心Home Room 1～n分别按照各自的技术标准及业务流程在各自系统中发布产品配置数据表，对产品的特征进行定义，作为技术开发的基础。为了保持Local制造基础对原始数据的可追溯性和EBOM传输逻辑相同，现在Local制造基地设置一个镜像层，用于存储来自Home Room的配置表，然后分别按照不同的转换规则和逻辑，转换成统一技术标准的配置表。

在实现转换逻辑时，按以下步骤分别进行：第一步，建立Local统一标准的Feature Code库，要求打散到最小特征；第二步，建立各Home Room到Local的Feature Code Mapping映射表，因为Local打散到了最小特征，因而Home Room向Local映射，只会出现1对1或1对多的情况，不会出现多对1的情况；第三步，各Home Room产品配置表向Local产品配置表的映射。

3.3 多 Home Room到Local多视图工程更改管理转换逻辑

汽车产品的开发过程是不断完善的迭代过程，需要反复进行工程更改。工程更改管理（Engineering Change Management， ECM）直接影响产品的开发过程及生产结果。在多个Home Room向海外Local单一制造基地输出产品的场景中，Home Room产品研发人员及Local生产人员因为不同的产品技术标准，需要不同的更改管理视图。当Home Room的工程更改发起后，为了保持追溯性，会直接将Home Room标准的ECM数据同步到Local的镜像层，然后再按照EBOM相同的转换规则和逻辑转换成Local统一标准的ECM，根据不同的项目配置不同的生产管理审批人员，在充分获取Home Room更改意图后，结合工厂实际情况，Local生产人员可以将审批意见由系统反馈给Home Room，达成一致后，更改内容首先更新进Home Room EBOM中，更改的清单会自动同步到镜像层，然后按照转换规则生成Local标准的ECM清单，对Local的EBOM进行更新，使变更内容在各个BOM视图得到更新。

4 结语

随着国内汽车市场的饱和，汽车整车集团逐渐将业务开拓到发展中国家的海外市场。为了满足海外市场客户的个性化需求，整车厂势必将旗下各品牌的优势产品引入到海外市场。另一方面，建立生产线需要投入大量的资金与人力资源，为了提高生产线的使用效率，不同品牌不同技术标准地产品在同一生产线并线生产是未来发展的必然趋势。该文前瞻性的提出了一种柔性转换融合方案，上游技术中心按照既有技术标准在现有系统中进行产品数据初始发布，同步到Local系统的镜像层，然后按照设定好的转换规则及逻辑，统一成Local技术标准的产品数据，实现不通过技术标准的开发系统与统一标准的制造体系间进行无缝对接， Local的ERP及MES系统仅需配置一种生产环境，能够较好地实现多产品共线生产的战略，同时减少产品数据人工转换的工作量，保证产品数据的准确性，缩短产品投产时间，显著提高汽车集团旗下各品牌产品在海外市场的协同竞争力。

参考文献

[1] 徐举宏，万海峰，冯晔.可配置BOM完整性交互检查与核准系统[J].汽车制造业，2011（12）：54-56.

[2] BJ Pine.Mass Customization：The New Frontier in Business Competition[M].Boston：Harvard Business School Press，1993.

[3] MM Tseng，J Jiao.Design for mass customization[J]. Annals of the CIRP，1996，45（1）：153-156.

[4] J Jiao，Q Xu，J Du，et al.Analyticalaffective design with ambient intelligence for mass customization and personalization[J].International Journal of Flexible Manufacturing Systems，2008，19（4）：570-595.

[5] 徐舉宏.汽车产品配置管理及GBOM的建立[J].上海汽车，2007（12）：34-38.

[6] Peter W Stonebraker.Restructuring the bill of material for productivity： A strategic evaluation of product configuration[J].Int. J. Production Economics，1996，45（1-3）：251-260.