基于Teamcenter客车模块化超级BOM应用

Jason_zhaojs 2016-09-27

展开全文

订单设计（Engineering to Order，ETO）是一种按照客户要求做独特的工程设计或按照客户要求做较大修改的产品模式。本文基于西门子公司的产品全生命周期管理系统Teamcenter，以客车制造企业为例，总结多年产品配置管理和BOM管理经验，探索一种面向订单需求的BOM结构，能够提高产品设计的标准化、系列化，从而改善产品的设计质量和效率，增强企业对市场变化的反应能力，提高企业竞争力。

国内客车的订单销售主要是以客户需求为导向，为了满足客户个性化需求，客车配置变化较为频繁，产品优化设计和产品变形也随之频繁，同一个车型会衍生出多种不同的配置状态。这就使得产品的设计、工艺、生产数据大量增加，极易产生数据混乱和数据冗余问题。

本文基于西门子公司Teamcenter产品配置管理平台，引入模块化设计管理思想，实现产品设计的标准化、系列化，并通过超级BOM的数据BOM管理思路，提高订单设计效率，增强企业对市场变化的反应能力。

1 超级BOM结构及相关术语的定义

超级BOM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PLM系统的众多配置选项中进行选择，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对应的完整产品BOM。

客车BOM结构划分原则：

应符合工程设计的设计思路及习惯；
符合三维模型设计的要求及特点；
有利于模块化、通用化设计；
方便设计，尽可能减少设计过程中的配合节点；
有利于销售配置模块化的实现，提高设计效率。

根据客车BOM结构划分原则，对客车产品类型、专业、模块功能进行分层。从上到下依次划分为产品族、部分、功能分组、模块，如图1所示。

图1 超级BOM结构图

产品族是具有相似外形和基本构造特征，含有一种或一种以上配置，按一定规则组合后，可以形成面向最终客户销售的产品，以产品平台为基础，通过添加不同的模块，以满足不同客户个性化需求的一组相关产品。

部分是产成品族第一层拆分的结果，对产品族有隶属关系。客车BOM设计涉及车身、电气、底盘、工艺不同专业设计，需要有对应专业设计人员进行设计。因此需要进行部分的区分。

功能分组是由部分拆分的，是对部分的专业进一步细分，以功能为基础，以核心零部件为代表的零部件组，用于提高设计效率，实现BOM的并行设计，缩短整车设计时间。

模块是构成产成品的配置单元，由一个或多个零部件按其结构、功能、装配关系组成，代表一个或一组实体，模块的划分是把汽车零部件按其功能和结构关系进行组合与分类，形成若干模块，然后通过模块的组合来表示各个车型、总成的结构关系。

经过划分后，超级BOM结构各专业分工更加明确，层级结构清晰明了，有效保证BOM维护过程中的准确性。经过细致的专业分工，超级BOM转换成订单BOM后，各专业维护订单BOM时只需在对应的功能分组里维护好模块，多个不同的设计专业可以同时维护一个订单BOM，实现了订单BOM的并行设计，有效减少设计周期，缩短订单的交期，提高客户满意度。

2 选项定义及变量条件编写

完成超级BOM结构搭建后，下一步就是对产品定义选项，然后维护超级BOM中模块的变量条件，确保销售订单配置导入Teamcenter后能够生成出正确的订单BOM。

选项是指产品配置可供点选的分类条目，客车选项定义是根据客车配置特点、功能模块划分等因素进行定义，例如：发动机、离合器、ABS系统、转向器等。

选项中包含具体选项值列表，即选项值。选项值是具有具体的配置内容。例如发动机选项包含了玉柴发动机YC6L280-50、潍柴发动机WP6.245E50等选项值。为了便于计算机识别选项及选项值，需要对选项和选项值赋予对应的编码，如表1所示。

表1 选项、选项值对照表

定义完选项和选项值后，开始对超级BOM下的模块定义变量条件，变量条件是附加在事例上，用于判定在什么条件下加载该对象的条件语句，变量条件主要由产品族、选项的值、选项值、运算符、or、and等构成。变量条件可以定义简单的语句，也可以定义更为复杂的语句，如图2所示。

图2 变量条件示意图

简单变量语句：

模块B变量条件：产品族A ENG=“ENG001”，当订单配置发动机是“玉柴发动机YC6L280-50”触发”模块B”。

复杂变量条件：

1）传动轴模块D变量条件：产品族A ENG=“ENG001”AND产品族A TRM=“TRM001”，订单配置发动机是“玉柴发动机YC6L280-50”且变速箱是綦江变速器/手动/S6-80时触发“传动轴模块D”。

2）变速箱E变量条件：产品族A ENG=“ENG001”OR产品族A ENG=“ENG002”，订单配置发动机是“玉柴发动机YC6L280-50”或者是“潍柴发动机WP6.245E50”时触发“变速箱E模块”。

超级BOM维护完变量语句后，就可通过在Teamcenter加载订单配置，生成对应的订单BOM，订单BOM中根据订单配置加载出对应的模块。对常规的配置，设计人员可以不用再做维护，只需维护客户的特殊需求部分，如自带件或指定件等。有效的减少了设计员对应常规配置重复维护的工作量。

3 Teamcenter超级BOM应用案例

厦门大金龙是客车行业的龙头企业，其主要大中巴车型产品族共计50多个,对应2000多个配置选项值，车型配置状态繁多，配置数据量庞大。为了满足大规模定制环境下的要求，对客户的个性化需求做出快速的响应，该企业与西门子公司合作，共同实施了Teamcenter产品全生命周期管理系统。本文以XMQ6802Y公路客车为例，介绍模块化超级BOM搭建过程。

3.1 模块化划分及选项定义

首先参考《QC 265-2004-T汽车零部件编号规则》及历史数据，对订单设计习惯及思路进行归纳总结，按上述模块化设计思路，重新调整零部件结构并划分模块，建立XMQ6802Y公路客车系列的超级BOM，此超级BOM共有230个模块。

根据产品具体功能、性能参数及各专业需求定义选项及选项值，如：发动机，离合器、变速箱等多个选项，并根据产品的配置状态设定选项值，如图3所示。

图3 XMQ6802Y配置选项

3.2 变量条件设定

完成超级BOM结构搭建及选项定义后，根据XMQ6802Y车型配置对超级BOM重的模块设定变量条件模块对应关系设定变量条件。如图4所示,“RC005-1000A-20发动机总成模块”的变量的含义是当订单配置中选项GL09的选项值为GL09224或GL09006时，订单BOM中加载出模块RC005-1000A-20。对于车型配置中固定不变的模块，即必选模块，可以不用维护变量语句，在订单BOM触发过程中，必选模块会自动加载出来。如图5，RH001-3930A-01底盘铭牌及标识模块。

图4 变量条件设计定

图5 6802车型超级BOM

3.3 系统集成

通过销售配置器、Teamcenter、ERP系统及其借口实现订单数据传递，其主要过程如下：

1）通过销售配置器实现订单配置匹配和互斥性，并实现订单配置的点选。销售配置器通过接口把订单配置选项和选项值传入Teamcenter。

2）Teamcenter系统接收到订单配置信息后，通过超级BOM触发生成对应的订单BOM。

3）设计员根据查看订单配置特殊需求修订订单BOM。

4）通过接口将Teamcenter中订单BOM传递给ERP系统。

5）在ERP中进行生成调整生成MBOM（生产BOM）。

与使用模块化超级BOM前对比，之前设计员接到订单后根据订单配置重新维护订单BOM，完成一个订单平均完成时间要3天。而实现模块化超级BOM管理模式后，常规模块通过超级BOM自动触发到超级BOM,设计员只需对订单配置中有特殊要求部分进行更改维护，一个订单完成时间只需1天，有效的缩短了订单BOM维护时间。

4 结论

经过实践验证，使用模块化超级BOM的优点：