汽车工业中的产品配置管理

汽车工业中的产品配置管理

产品配置在产品结构管理的基础上，对单一产品定义的不同方面进行管理和配置，对各种不同工作阶段产生的与产品结构有关的数据进行管理，以使人们了解组成产品零部件的相互关系、零件基本数据之间的关系、产品文档数据与工作流之间的关系等重要信息。因此，产品配置管理可被看成特定时间的产品数据库中产品结构、相关文档数据、集成工具、业务流程等的快速印像。

PDM具有丰富的功能，产品配置是其中的核心模块之一。在产品配置过程中，通过建立产品的通用结构，可以形成基本型号，然后就可进行零部件的可选件和替换件定义，形成表示零部件来源、加工方法、使用用途的多个版本。在产品结构和版本管理的基础上，设计工程师和生产、销售人员可根据市场需求进行选配，或根据PDM系统提供的参数设置

实现面向用户的变量配置以及面向生产环节的批次配置和有效性配置。

产品配置概述

产品数据管理系统对系列化产品提供了一种有效的管理手段。在系列化的产品中，为每一型号产品建立一套完整的产品数据信息对数据管理系统是一种冗余，同时也无法建立产品零部件间的内部逻辑关系。产品结构对象的版本映射到产品配置功能模块的一个组态的过程被称之为该产品结构的“束定”。当打开“束定”后的某一产品的配置状态时，用户可透明地对产品设计对象的结构和版本进行存取与跟踪。

产品结构配置由产品在不同的模块或不同功能系统中的零部件视图或子配置构成。零部件视图和其特定版本、时间或其它有关产品约束条件的有效性对产品结构进行约束定义（即由主物料清单派生各部门具体的物料清单）。约束定义过程既可通过产品配置的约束算法动态实现，也可在产品配置时通过用户的交互指定静态实现。

配置模块的基本功能简化为：根据产品的结构配置数据，定义产品数据管理系统所管理的生命周期的功能模块，以便描述某一产品在某一配置状态下的各功能模块的工作流网络关系结构。在确定了产品组态配置后，根据产品的结构配置再定义产品在不同功能节点中的约束条件，用于规范产品结构在不同视图中的有效性，生成产品在各功能模块中的物料清单。

相关概念

了解产品配置管理首先要明确一些重要的概念。

（1）条目与条目版次

条目（Item）是管理产品信息的基本对象，也是进行产品配置的基础，它既可以表示一个最终产品，也可以表示一个装配件，还可以表示某一个零件。每个条目具有唯一的条目标签，它由两个部分组成：条目类名称和条目标识号，如“Product1234”。条目版次（Item Revision）对象用于表达条目的更改情况，而条目的更改形成了不同的条目版次，它们之间是一对多的关系，同一个条目的不同版次对象都附属于此条目。每个条目版次具有唯一的条目版次标签，它由三个部分组成：条目类名称、条目标识号和版次标识号，如“Product1234/A”。整个系统以条目与条目版次为核心来组织相关的产品数据，通过参照引用关系来表达装配关系。

（2）非精确BOM

条目与条目间的装配关系构成了BOM，产品配置就是基于BOM数据对象进行的，一个条目或条目版次对象可用于多个BOM引用对象。在产品设计人员看来，BOM总是最精确的，他只在认定的设计最新版本上进行进一步的更新和优化工作。而对于制造部门，由于原材料、加工条件、供货周期等条件的限制，可能会不采取最新的BOM设计方案而选择一个更合乎当前实际条件的版本。因此，方案决策者往往将BOM看成是非精确的，是基于条目的动态产品结构树，它根据用户指定的规则条件动态改变而对产品结构进行配置。这种非精确BOM将各种配置状态之间存在的大量相同的组件保存为一个物理实体，可以极大程度地节省存储空间，而且，配置过程自动更新的产品结构树使得用户不必进行手工维护，因为当非精确BOM的某一配置状态固定下来后即可生成精确BOM。

（3）配置版本对象

为了减少设计的复杂性，在动态配置中，设计对象可使用“part of”关系组成层次结构。这时，设计对象的版本参考另一对象的版本，指向特定版本的参考叫做静态参考精确配置，对设计对象的参考叫做动态参考配置，也就是上面所提到的非精确配置。版本管理是产品配置的基本工具。产品由指定的零件组合而成，通过各种零件及零件的各种版本

配置获得不同的产品结构，使产品对象的版本不断变化。在产品配置中所有的版本必须是已经发布的版本。

为满足某些特殊要求，如价格、可靠性、总重量、外观等，在产品设计过程中会经常动态地进行配置。在父对象到子对象的参照关系中，指向特定版本的参照称静态参考精确配置，对设计对象的参照称动态参考或非精确配置。在动态参考中，父子节点的关系已经确立，但还未确定子节点的具体版本。

以某种型号的发动机为例，在图1中，三个版本组成发动机的版本集，版本1只明确发动机组件中包含曲轴连杆和汽缸，这时，从发动机到曲轴连杆和汽缸的参考是动态的，并未规定曲轴连杆和汽缸的版本，因此，版本1是非精确配置。发动机版本2指向曲轴连杆对象，是动态参考，同时关联汽缸的一个特定版本1，此时是静态参考。发动机版本3指向曲轴连杆和汽缸的两个具体版本，是精确配置。

采用动态配置管理的一个好处是灵活性——可以根据用户的需求来配置产品。在实际配置时，需要将非精确配置转换成精确配置才能指导实际的生产。为提高配置的管理功能，引入配置条件，当激活配置条件时，每一类配置条件中动态建立和实际版本号的联系。当没有规定特定版本时，版本号由当前版本替换。

产品配置规则

产品的某一个零部件可有若干个可选项。例如汽车的发动机部件，可以用国产件，也可以用进口件。在配置管理中，每个组件或零件都可以设定很多个“规范”，这些规范描述产品各方面的属性，如对汽车发动机的规范可以有“产地”、“功率”等多个属性。这些属性是描述产品对象的可变参数，每个可变参数下可以提供多个选择项供选择，如“产地”是国产或进口，“功率”是68kW、85kW或95kW。

在变量配置中，同时提供多种逻辑运算规则，这些规则可以用逻辑运算符“=”、“AND”、“OR”、“If...Then”等连接起来，组合出一个复合的规范描述。规范的一个描述或复合的规范描述对应产品主体的一个版本，对应的产品主体可以是组件，也可以是