产品配置数据库在制造企业的适应性探讨
2018-12-05赵冰胡烜华
赵冰，胡烜华
（陕西汉德车桥有限公司，陕西 西安 710200）
前言
目前，国家提出工业4.0，实现中国制造2025目标。每个制造企业都在积极追求产品创新、管理创新、结构优化。很多大型制造企业老技术未淘汰，新技术在发展，不同时代不同类别的产品五花八门，一大堆现实情况导致了技术平台混乱，产品定位不清晰，零件种类数量庞大，设计不规范等问题。
近些年，制造企业在管理上不断引进新的理念。其中，产品配置数据库，作为一种管理理念，在大型企业中逐步运用起来。
1 产品配置数据库简介
产品配置数据库也叫做超级可配置产品，就是在预先设定的可生产范围内，根据实际所需生产产品的配置要求，从PDM（产品数据管理）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零部件进行关联的，选择完成后，即可以得到实际所需产品的产品。
1.1 结构
产品配置数据库要求模型及BOM模块化，当确定配置后，通过调用模块模型或 BOM，快速组建产品总成模型或产品总成BOM。一般要求模块BOM由模块模型驱动产生，零件及总成结构完全一致。
1.2 配置
产品配置数据库在用户端实现选配，一般是通过模块组及表达式完成。所谓模块组就是将同一功能属性的模块汇聚在一起。实际产品只能从每个模块组里选用一个模块，特殊情况时可以不选用。
表达式，是给模块组里的模块分发的“号码牌”，旨在区分不同模块，所以在同一个模块组里，要求“号码牌”是唯一的。表达式的定义应根据模块的特征差异来命名，可以是数据，也可以是文字描述。表达式形成了最终的可描述的配置差异。
1.3 优势
产品配置数据库要求产品扁平化。扁平化可以提高模块的可移植性，降低维护难度。扁平化的一般要求是模块组内的模块数量少于6个。为达到这个目标，模块常常需要再进行拆分，形成更小的模块。
2 产品配置数据库外部环境
2.1 硬件及系统升级
产品配置数据库数据量巨大，对计算机硬件要求高。其搭建的平台也要求系统同步升级。
2.2 多部门协同工作
产品配置数据库的完成，需要设计、标准化、工艺、采供、生产、售后、信息化多部门协作，尤其对于变型多、产品零件种类多的产品平台。产品从设计到样件到批量，其状态往往会受到多种因素的影响而发生变化。其中大部分企业的痛点在于供应商有时无法提供完全符合原始设计要求的产品，或者已经有相近的产品可以代用。最终实际产品与设计产品就会产生差异，为了避免产品配置数据库与实物脱节的风险，必须从底层做起，统计零件种类，熟悉物料走向，了解生产分装方式，统一零件设计工艺标准，统计售后的分装总成清单，最后综合所有部门的实际需求，给出产品配置数据库的建立方案。
产品配置数据库的跨部门应用，也要求平台具有更好的兼容性。不仅要求产品配置数据库具有正确的零件、合理的模块划分规则，准确的配置描述还要求有面向不同部门的接口形式。
2.3 产品管理员
产品配置数据库的维护不仅是模块的维护，配置的维护，还是关系的维护。当产品配置数据库面向对产品配置组合不熟悉的人员时，要求对产品配置数据库内各模块的配置设置关系。模块间的关系可以是独立的，也可以是有关联关系的，比如选了模块一，则模块二必选，模块三不可选等等。这样可以最大程度降低，由不合理的配置产生的不符合生产要求或市场需求的产品。
3 产品配置数据库的适应性
3.1 平台的搭建方式
对于老的技术平台，产品配置数据库可以自下而上。根据实际装配的零件，实际售出的产品状态，实际的技术平台，整理搭建产品配置数据库。这个过程不仅是技术梳理的过程，也是零件管理的过程，及时淘汰早已不再生产的技术状态，取消不再应用的物料，统一可以合并的零件。
对于新的技术平台，产品配置数据库可以自上而下。搭建平台的大框架，规定各个功能模块的接口位置，提出不同的配置需求，不同的设计人员同时进行设计，在服务器上实时更新。有利于加快产品的设计速度，减少沟通不畅导致的设计错误，如部件干涉错误，部件匹配错误等。
3.2 实现难点
难点一：产品配置数据库要求通过配置即可产生正确的产品总成模型。
当产品模块众多，装配形式和接口要求差异化时，一个模块在不同实际产品中的装配方式往往不统一甚至大相径庭。这会导致一个模块装配关系定义无法适用于所有产品。
难点二：产品配置数据库要求超级BOM由超级三维驱动生成。
实际产品的设计 BOM，除了有实物的零部件，还有用于指导生产的技术资料等虚拟部件。另外，由于售后需求，采购的单一总成有时需要体现内部的零件明细。售后需求的明细层级与实际采购的明细层级存在差异。以上情况都会导模型与BOM不一致。
难点三：规范建立
模块内部的装配关系是一定的，而零件的变更却是无法避免的。当零件应用于多个模块时，很难保证其装配方式的一致性。当设计人员更改零件模型时，若无意更改了用于装配的特征或基准，极易引起模块的装配错误。所以，需要建立一系列零件建模规范、部件装配规范，以保证模块的装配正确性。
4 结束语
产品配置数据库更多地适用于功能性，不包含外部接口的裸机。若将产品配置数据库应用于含有外部接口的产品，则需要做适当退步。
方案一：可以做功能基础部件的配置，其余接口部件通过人工逐一增加或更改。适用于接口部件较少的平台。
方案二：不再追求产品配置数据库模型的正确性。调用产品模型时，人工手动调整。建立空模型驱动一些虚拟部件。适用于少数模块需要手动更改装配关系的平台。
方案三：摒弃产成品总成模型的自动生成，只保证模块模型的正确性。重点做超级 BOM。适用于多组模块装配关系复杂，外部接口多的平台。
