一、項目概況

    中集駐馬店華駿車輛有限公司是國內(nèi)最大的專用車生成企業(yè)之一，公司是國家發(fā)改委汽車產(chǎn)品公告內(nèi)企業(yè)，主要產(chǎn)品有半掛車、全掛車、自卸車、罐式車、廂式車、鑄鋼件和鑄鐵件七大系列1000多個品種，公司具有完整的產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造、檢測檢驗和市場營銷體系。產(chǎn)品銷售網(wǎng)絡(luò)已覆蓋全國，并大批量出口到美國、蘇丹、俄羅斯、南非、越南、印度等國家。中集華駿在“十二五”期間，將不斷加大科技和新產(chǎn)品的研發(fā)力度，不斷提升產(chǎn)品附加值和擴大產(chǎn)品規(guī)模，預(yù)計到“十二五”末，將達(dá)到年產(chǎn)各種車輛50000輛、汽車零部件20萬噸的生產(chǎn)能力，實現(xiàn)銷售收入80億元、利稅6億元。中集華駿在“十二五”期間，將不斷加大科技和新產(chǎn)品的研發(fā)

    華駿車輛的信息化應(yīng)用基礎(chǔ)較好，既有的清軟英泰PDM系統(tǒng)已經(jīng)能夠有效的對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，企業(yè)自主研發(fā)的流轉(zhuǎn)單系統(tǒng)為華駿車輛自身根據(jù)企業(yè)實際情況開發(fā)的一套信息化系統(tǒng)，它貫穿了企業(yè)的銷售訂單、設(shè)計、工藝、生成、銷售等一系列業(yè)務(wù)活動，是企業(yè)的一個主要信息化系統(tǒng)。

    該項目的實施，需要與流轉(zhuǎn)單系統(tǒng)進(jìn)行緊密集成，在能夠從流轉(zhuǎn)單系統(tǒng)取得銷售訂單數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行訂單BOM的運算，最后將運算后的數(shù)據(jù)自動填入流轉(zhuǎn)單系統(tǒng)。

二、TiPLM解決方案

    華駿車輛的產(chǎn)品特點是快速反應(yīng)市場需求，要求迅速按客戶需求設(shè)計生產(chǎn)出適用的專用車產(chǎn)品，由于產(chǎn)品特點，客戶對車輛自重的要求較為嚴(yán)格，一個訂單產(chǎn)品的設(shè)計周期一般在一周以內(nèi)，以華駿車輛當(dāng)前的設(shè)計模式，無法在設(shè)計初期得出較為準(zhǔn)確的車輛自重，產(chǎn)品的設(shè)計BOM更是由于時間過于緊張，無法按訂單構(gòu)建專門的產(chǎn)品BOM，這直接給生產(chǎn)安排、成本核算等方面帶來困難。

    華駿車輛的生產(chǎn)特點是小批量（每批量均在10臺以下，甚至單臺份）、高產(chǎn)量生產(chǎn)，一般的要求從訂單下達(dá)到設(shè)計、工藝、生產(chǎn)直至車輛出廠，整體時間在兩周以內(nèi)。一般的產(chǎn)品配置管理由于無法實現(xiàn)太多而且太快變化的配置條件無法滿足需求，華駿車輛的工程技術(shù)人員提出了根據(jù)變量和公式動態(tài)計算產(chǎn)品BOM的初步設(shè)想，經(jīng)過華駿車輛與清軟英泰專家合作研究，提出了基于TiPLM平臺的“以變量驅(qū)動的參數(shù)化產(chǎn)品BOM自動運算”方式快速生成產(chǎn)品BOM的設(shè)計方案。

    根據(jù)華駿車輛的實際需求，主要設(shè)計思路和實現(xiàn)方式如下。

    1 整體設(shè)計思路

    產(chǎn)品訂單BOM的輸入數(shù)據(jù)來自客戶訂單，客戶訂單對罐體結(jié)構(gòu)、輪軸數(shù)量、主機鞍高等參數(shù)進(jìn)行了要求。根據(jù)這些客戶要求參數(shù)，結(jié)合華駿的設(shè)計特點，推算出如罐體型號、鞍座后移、吊耳高度等一系列產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)（模板變量），將這部分參數(shù)變量帶入到預(yù)先定義在產(chǎn)品全BOM中的公式中，逐個計算產(chǎn)品總成（一級部件）選用情況，并將相關(guān)設(shè)計參數(shù)（模板變量）帶入到總成內(nèi)部的零部件參數(shù)（總成變量）中，在總成內(nèi)部，根據(jù)傳入的參數(shù)（總成變量），對零部件數(shù)量以及可能需要計算的零部件（被公式驅(qū)動的）的材質(zhì)、尺寸規(guī)格等進(jìn)行計算，并進(jìn)一步計算出零部件重量。所有總成計算完成后，即產(chǎn)生一個根據(jù)客戶要求生成的訂單產(chǎn)品BOM。

    根據(jù)整體設(shè)計思路，結(jié)合TiPLM平臺特點，提出如下關(guān)鍵概念

    a、車型模板：整車產(chǎn)品全局BOM，包含有變量、公式等自定義內(nèi)容，需要運算才能實際的訂單BOM；

    b、流轉(zhuǎn)單參數(shù)：從華駿車輛現(xiàn)有流轉(zhuǎn)單系統(tǒng)中集成傳入的客戶訂單數(shù)據(jù)；

    c、模板變量：與整車全局BOM相關(guān)的變量，參與公式計算，數(shù)據(jù)來源于流轉(zhuǎn)單參數(shù)、手工輸入、計算所得等；

    d、總成變量：與總成（一級部件）相關(guān)的變量，參與總成內(nèi)部零部件的計算，數(shù)據(jù)來源于模板變量、總成內(nèi)部計算；

    e、公式：可分為模板公式與總成內(nèi)部公式，分別使用模板變量或者總成變量，計算整車、總成BOM結(jié)構(gòu)，零件材質(zhì)、尺寸規(guī)格等；

    f、參數(shù)化總成：包含有變量和公式的總成，需要在運算整車BOM時，根據(jù)代入的變量值，實際計算出總成實例。參數(shù)化總成不能直接被訂單BOM引用，只有其運算后的實例才能被訂單BOM引用。

    g、參數(shù)化零部件：零部件屬性信息包含有公式，需要在運算整車BOM時，才能確定一個零部件實例。參數(shù)化零部件不能直接被使用，只有其運算后的實例才能被訂單BOM使用。

    h、修正值：零件重量計算概念，描述一個零件在生產(chǎn)時的形狀特點，抽象出一組計算公式，與零部件尺寸規(guī)格合并計算后，得出零件實際重量。

    2 基于TiPLM平臺的實現(xiàn)

    結(jié)合上述設(shè)計思路與TiPLM平臺特點，從通用性角度出發(fā)，對關(guān)鍵概念流轉(zhuǎn)單參數(shù)、模板變量、總成變量、公式、修正值等，實現(xiàn)對象化管理，針對不同的車型模板，這些對象的實例均圍繞車型模板建立關(guān)系。

    實現(xiàn)BOM自動計算的核心是車型模板，即包含有變量和公式的全局BOM。用戶首先構(gòu)建一個車型產(chǎn)品的全局BOM，在此BOM的基礎(chǔ)上，使用訂制開發(fā)的業(yè)務(wù)對象擴展功能插件，為該BOM訂制專屬的變量和公式，公式采用的語法比較簡單，只要授受基礎(chǔ)的編程知識即可熟練掌握。所有訂制的變量與公式均以對象實例的形式存在，與產(chǎn)品BOM建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

圖1 模板與總成變量、公式編輯

    完成車型模板的訂制后，該模板即可發(fā)布使用。通過訂制的系統(tǒng)全局功能插件，系統(tǒng)可以自動讀取流轉(zhuǎn)單系統(tǒng)中顧客要求的相關(guān)參數(shù)，并自動根據(jù)顧客要求參數(shù)推算出其它相關(guān)數(shù)據(jù)，對于個別無法推算的數(shù)據(jù)，用戶可以僅需要輸入少數(shù)幾個參數(shù)值，即可由系統(tǒng)自動運算出一個產(chǎn)品訂單BOM。對于計算后的BOM，可以進(jìn)行手工干預(yù)，最終通過流程定版后，系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理后形成一個實際的訂單BOM。

圖2 生成訂單BOM

    3 動態(tài)零件重量計算

    前文提到在每個訂單中，客戶對車輛的自重要求是比較高的，每輛車的自重是多少，需要在設(shè)計時就確定，而每個訂單中顧客的具體要求，都會引起材料、材質(zhì)以及零件尺寸的變化，以傳統(tǒng)的BOM計算重量方式，顯然不能滿足需求。為此，提出了動態(tài)零件重量的計算方法，要在生成一個訂單BOM的同時，根據(jù)顧客要求，通過訂制公式計算出產(chǎn)品的材料、材質(zhì)、零件規(guī)格等信息，從而進(jìn)一步計算出該訂單中每個零件的實際重量。在實施中，設(shè)計了對象化的計算類型，將每個零件分解成若干個規(guī)則的幾何圖形，結(jié)合在計算BOM時生成的材料、材質(zhì)、規(guī)格等信息，根據(jù)零件的計算方式“按板材計算”、“按材料換算”等方式，動態(tài)的計算出了每個零件的實際重量。

圖3 零件重量自動計算配置

    4 規(guī)范數(shù)據(jù)輸入

    上面所述的所有自動化的計算功能，都有一個共同的大前提－－嚴(yán)格的數(shù)據(jù)規(guī)范化，包括對零部件屬性描述的規(guī)范化。在從圖紙上提取信息建立基礎(chǔ)BOM的時候，所使用的標(biāo)準(zhǔn)件、外購件是否已經(jīng)編碼、圖紙中填寫的材料描述信息是否規(guī)范等等，這些都直接影響到后面進(jìn)行公式編輯、訂單BOM運算的準(zhǔn)確性。在實施過程中，為保證所有進(jìn)入PLM系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)確的、規(guī)范的，在對圖紙進(jìn)行提取時，利用系統(tǒng)接口，開發(fā)了專用的數(shù)據(jù)檢查控件，在數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)時，根據(jù)具體規(guī)則，進(jìn)行了相應(yīng)的檢查工作，不符合規(guī)范的數(shù)據(jù)，一概不允許進(jìn)行系統(tǒng)，這樣從源頭確定了數(shù)據(jù)的規(guī)范性，為BOM的自動運算奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖4 導(dǎo)入數(shù)據(jù)規(guī)范性校驗

三、應(yīng)用效果分析

    經(jīng)過周密的實施和開發(fā)工作，項目實施組中英泰與華駿雙方專家的緊密配合，以變量驅(qū)動的參數(shù)化產(chǎn)品BOM自動計算能夠按照實際顧客需求，計算出實際的訂單BOM，這對整個專用車行業(yè)是一個巨大的進(jìn)步，可以針對每個訂單核算出外購件清單、標(biāo)準(zhǔn)件清單、自制件清單等一系列專用報表；可以準(zhǔn)確計算出每個訂單的單車重量；可以具體確實每個訂單中每個零件的下料尺寸，以方便指導(dǎo)生產(chǎn)。這些工作，在過去手工模式下，是不可能實現(xiàn)的任務(wù)。同樣，訂單BOM的運算成功，也為后續(xù)如ERP等信息化系統(tǒng)提供了有效的數(shù)據(jù)支撐。

四、結(jié)束語

    華駿車輛自動化BOM的成功實施，是清軟英泰TiPLM產(chǎn)品在傳統(tǒng)汽車行業(yè)配置管理上的又一重大的突破，同時，突破了國內(nèi)專用車領(lǐng)域難以實現(xiàn)快速設(shè)計的重大命題。同時，說明TiPLM作為一個平臺化的產(chǎn)品，能夠靈活的根據(jù)不同行業(yè)、不同需求，在不對平臺基礎(chǔ)進(jìn)行改造的情況下，通過系統(tǒng)本身提供的各種插件和接口，即可作出滿足特定行業(yè)需求的專業(yè)解決方案，這樣，保證了系統(tǒng)的整體性和穩(wěn)健性，能夠為客戶業(yè)務(wù)提供長期的支持。

    目前，華駿車輛鑒于一期項目的良好應(yīng)用效果，正與清軟英泰公司密切洽談二期工程，以更好的支撐企業(yè)快速發(fā)展。

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