在线会议
论坛
专题
工控直播
新闻中心
子站
技术
社区
当前，很多制造型企业谈转型，有的在谈精益转型，有的在谈数字化转型，也有的尝试将上述两种转型范式进行结合。不管是何种形式的转型，具体的做法有很多，但很少有从产品数据管理的角度来认识和切入。实际上，产品数据管理www.cechina.cn，对制造型企业的订单交付和运营效率，有着非常关键的影响；也对企业的精益转型或数字化转型，有着决定性作用。
为了让读者对产品数据管理的重要性有清晰的认识，首先让我们简单地回顾一下过去近100年中，在生产方式和运营理念上，制造业所经历的几次主要的变革，比如，大规模制造、职能组织与事业部制和丰田生产方式（精益生产），等等。
生产方式的变革
在上世纪初，制造业的主要挑战是如何提高生产效率和降低制造成本。为此，人们做了很多努力，典型如操作研究和科学管理、双因素激励理论，等等，但最具革命性的，无疑是福特的T型车生产流水线，以及在此基础上，再结合零件和人员的可互换等所诞生的大规模制造。
随着社会和经济的发展，人们的消费能力也大大提高，消费者不再满足于款式单一的产品，而是对产品的功能、造型等方面提出了更多样化的要求。为了响应上述趋势，通用汽车应运而生，她通过组建不同的部门来负责不同型号的产品生产，从而为市场提供更丰富的产品。有人把通用汽车的这种做法，称为面向多样性的职能组织与事业部制。
职能组织与事业部制虽然解决了多样化产品生产的难题，但也不可避免地带来了组织架构的冗余、臃肿和部门墙，进而增加了间接制造成本。丰田公司进入汽车行业以后，考虑到日本这个国家的资源禀赋，照搬通用汽车的做法可能行不通，因而开发了既能生产多种产品，且效率更高、成本更低的丰田生产方式，也就是欧美国家所谓的精益生产。
人们现在谈丰田生产方式（TPS）或精益生产，耳熟能详不外乎准时化、自働化、单件流，消除浪费、单件流、价值流程图，等等，却很可能忽视了TPS的几个前提条件，比如，产品定义的模块化、重复式生产、节拍式流水线，等等。尤其是产品定义的模块化，对于TPS或精益生产的推进具有非常重要的影响。
另外，从生产方式来讲，精益生产代表了某种先进的生产方式；从运营模式的角度看，我们也可将之称为大规模定制，即，以模块化的产品和运营来响应多样化的市场需求，力求在需求多样化与运营规模化之间达成较好的平衡。因此，我们也可以这么理解，作为业务模式的大规模定制，其最佳实践是TPS和精益生产。
模块化产品定义
很多制造型企业，导入精益生产方式有数年，甚至十几年，但运营质量仍然是“一长三低”，即，订单交付周期较长，订单满足率较低，设备综合运营效率较低、库存周转率较低。究其原因，一方面是精益改善的措施没有充分落地，另一方面也很可能与企业的产品结构不合理有关。
根据笔者的观察，有些制造型企业，年产值可能也就几个亿或十几个亿，产品种类却多达上万种，产品所需的物料更是多到数万或上十万；这样一来，从供应链等角度，如此多的产品数量和物料种类，根本谈不上规模化，也很难保证运营的高效率和低成本。在这种情况下，企业即使在加工或物流搬运等环节的精益改善中实现了一定的效果，也必将被供应链等环节的冗余和低效所侵蚀。
对制造型企业而言，一边是外部市场需求的多样化或个性化，一边是内部生产运营的规模化和高效率CONTROL ENGINEERING China版权所有，单纯地采取增加或减少产品种类的举措都行不通，更合理的做法是模块化产品定义。在模块化产品定义中，虽然产品的种类很多，但所需的物料种类却不是很多，这就可以兼顾和解决外部市场需求的多样性与内部生产运营的规模化等之间的矛盾。
图1 模块化产品定义
在模块化产品定义中，企业把产品的构成要素进行模块化分类和封装，部分视为跨产品型号的通用件，部分视为某产品型号所特需的专用件控制工程网版权所有，企业通过通用件与专用件的不同组合，以实现功能和造型各异的多样式产品。这样一来，通过一定比例的通用件，企业可以实现生产运营的规模化；通过选择特定属性的专用件，企业可以满足多样性市场需求。
在实际落地时，模块化产品定义需要通过特性分类和配置管理、可配置物料清单、可配置工艺路线等产品数据管理解决方案予以落地。以可配置物料清单为例，我们又称之为超级BOM（Super BOM），它是企业中所用到的全部物料的集合；通过它，企业可以非常清楚地识别出哪些是通用件，哪些是专用件，并在产品型号、配置特性与所需物料之间建立清晰的结构定义。
产品数据可配置
通常来说，模块化产品定义包括产品结构的模块化、工艺路线的模块化和工厂布局的模块化，而产品与物料、物料与物料之间的逻辑关系则是通过配置管理来实现。下面，我们就通过模块化产品结构，也就是所谓的超级BOM，来看看模块化产品定义和配置型产品数据的特点。
图2 从超级BOM到单品BOM
如图2所示，在超级BOM中，企业的所有型号或种类的产品都以一个可配置物料来表示，而各种产品所用到的物料都归集在该可配置物料的物料清单，也就是超级BOM中。在超级BOM中，有些是各种产品都要用到的通用件，其他则是某个特定产品才会用到的专用件。每一个专用件都带有一个特性定义，表示了它是何种特性的产品才会用到物料。
在超级BOM中，同样功能的物料，因为产品特性不同，可能会存在多个；比如，对于一个可配置的汽车产品而言，轮胎可能有轮毂为钢的轮胎和轮毂为铝合金的轮胎，座椅可能有表面为帘布的座椅和表面为真皮的座椅，动力有排量为1.8T的发动机和排量为2.0T的发动机，等等。
在实际应用中，客户只需指定产品的相关特性，企业就可以根据产品的超级BOM，找到具体产品所需的通用件和专用件，我们也把这个过程称为超级BOM的解析，即，根据客户的需求，将产品家族的超级BOM解析为特定订单的单品BOM，以支持后续的物流配送、加工或装配等作业。
通过超级BOM，企业可以结构化、模块化的方式来定义和管理各类产品及其所需物料。如果要开发和导入一个新产品，除了增加一个产品种类外，另需增加的只是与该产品特性相关专用件。如果产品的模块化设计做得足够好，物料的通用化率将很高，专用件的数量自然就能得以大幅地减少，就不会像某些企业那样，指数级地增加新物料。
在生产运营中，除了超级BOM外，还需与之配套的超级工艺路线和可配置工厂布局，它们统一组成了模块化的产品定义，并以可配置的产品数据等形式来实现。
数据管理的挑战
如前所述，制造型企业的精益和数字化转型，企业中订单交付和生产运营的改善www.cechina.cn，离不开模块化产品定义的支持，而模块化产品定义的数字化则主要以产品数据管理的可配置来实现。
如果说模块化产品定义是一种概念设计，它的挑战主要体现在产品定义的抽象化、模块化、系统化、扩展性和可持续等方面；作为实现手段的产品数据可配置，其挑战则主要体现在技术方案的成熟度、集成性和简便性等方面。
首先，产品数据管理贯穿于研发、市场、销售、生产、仓储、采购、物流、财务、服务等各业务环节或职能领域，要求能根据业务或管理的需要，在主数据维护、计划独立需求录入、MRP/MPS运行、订单选配和创建、成本核算、包装和发运等业务环节，在超级BOM与单品BOM之间，在超级工艺路线与单品工艺路线之间，在超级工厂布局与单品工厂布局之间，进行准确、一致和稳定的解析，这要求相应解决方案要有高度的成熟度。
其次，制造领域所需的制造型产品数据来源于产品设计和开发环节的工程型产品数据，也将作为售后型产品数据的参考；故此，上述类型的产品数据之间必须保证高度的集成性。以产品BOM为例，有面向产品设计的原型BOM，有面向工程开发的工程BOM（EBOM），有面向生产计划和制造执行的制造BOM（MBOM），有面向售后服务的服务BOM（SBOM），也还可能有面向KD/CKD等业务的KDBOM；上述类型的BOM虽然用途不同，但在结构和细节上存在着上下游之间的继承、分解、替代等关系，这对BOM管理系统的集成性要求很高。
再次，再理想的概念设计，再完美的解决方案，要想真正发挥出其所主张的功能和价值www.cechina.cn，还必须被使用人员所接受。如果它们做不到良好的人机交互，做不到操作简单，而是学习成本很高，就很难被人们快速和完整地掌握。从技术特性的角度看，产品数据的管理，尤其是产品数据可配置的解决方案，是非常复杂的，存在大量的多对多关系，不是简单的二维或三维，而是动态的多维。如何把复杂的结构进行简单化呈现，对产品数据管理解决方案提出了很高的挑战。
根据笔者的观察，在产品数据管理的实践中，企业要么是缺乏模块化产品定义的概念思维，要么是缺乏有效的技术解决方案做支撑，从而导致很多企业依然用简单的“加法”，增加产品品类，增加物料数量等方式来响应个性化市场需求，进而只能在“一长三低”的生产运营和订单交付中挣扎。
结语
在客户需求个性化或个体化的时代，对于广大制造型企业而言，精益转型也好，数字化转型也好，都离不开模块化产品定义的支持，这其实也是数字化订单交付对企业在产品数据管理等方面的要求。对企业的数字化建设而言，为了将模块化产品定义落到实处，企业需要有合适的管理工具或软件，来支持超级BOM、超级工艺路线、可配置工厂布局等产品数据管理措施的实现。
.jpg)
AVEVA InTouch Unlimited试用版下载
福禄克三大“法宝”帮您搞定过程仪表校准难题
2024年度最佳产品奖颁奖典礼会后报道
2024全球自动化和制造主题峰会会后报道
阿自倍尔液体检测产品有奖试用
