一、产品配置设计的内容
产品配置是PDM的核心功能之一,它是根据预定义的零部件集合以及它们之间的相互约束关系,通过合理的组合,形成满足客户个性化要求的产品设计过程。产品配置的前提和基础是一组已经建立的、模块化的零部件集合。产品配置设计的目的是根据客户的需求,最终确定出该定制产品的物料清单BOM (Bill of Material)。为了使产品配置设计能更快速、有效、准确和动态地适应产品模型的演化,需要研究产品的配置设计过程,并对其进行管理。产品配置设计管理包括:
(1)建立和维护产品的模块化。可配置的产品首先必须是模块化的产品,模块化的产品平台是产品配置的前提条件。对于模块化的产品,在已有功能扩展或增添新功能时,要尽量使模块之间的接口标准化,最好使模块的接口保持不变;对新增的模块,则应尽可能的使接口简单、规范。
(2)建立和维护产品的配置模型。产品配置模型是产品配置的模板,用客户的需求信息对产品配置模型实例化就是客户化的定制产品。因此在产品平台的基础上,可以创建不同产品族的产品配置模型。另外,当由于技术进步或对产品进行功能扩展或改进时,需要对产品的配置模型进行维护。
(3)建立和维护产品的配置规则。产品配置规则是产品对象的知识表示,表达了在实例化产品模型时的约束条件。产品配置规则的表示应简洁、易于维护,并便于保证规则的一致性。
(4)建立和维护产品物料清单(BOM)的一致性。在生产制造中,企业随时需要获得最新的产品信息,即各类材料清单、设计工艺、生产计划、物资供应等,不同部门对物料清单的要求不一致,但相互之间还必须保持一定的统一性。因此,在产品配置系统中最好能同时提供自动生成各类物料清单的工具。
(5)建立和维护产品的历史记录-版本管理。在设计制造和维修过程中,产品经常会发生各式各样的更改,产品配置系统不仅要保存当前的有效数据,还要将产品演变的整个历程记录在案。因此,在产品配置管理中,要完整的保存产品数据的全部版本,同时还要建立一套完整的有效性规则。保证在任何时候、任何人得到的都是正确的版本。
(6)配置产品的成本和报价管理。产品配置的一个重要功能是在应标时,给产品的合理报价提供科学的依据。这需要根据市场和加工能力的变化,长期动态地维护配置产品中的各个组成零部件的成本。
(7)产品配置设计过程管理。产品配置设计过程和传统的产品设计过程有所不同,作为一种常规的设计方法而非创新设计,产品配置设计不存在概念设计、结构设计等过程。对它的研究主要集中在产品配置的流程管理,以及配置中需要新设计的零部件的详细设计过程管理,这包括对产品配置设计过程进行建模、以及对设计项目和任务进行合理的分解、执行和提交等进行管理。这是本文研究的主要内容,也是产品配置设计管理的核心。
二、产品配置设计的工作流程
产品配置产品的工作流程说明了一个定制产品从需求到出厂,在企业所要流经的环节。首先是客户需求的获取,这主要从销售人员和客户签订产品定单时的技术要求中获得(也可进一步的交互,以得到能满足配置要求的需求信息)。根据客户对产品要求的客户化程度(定制程度),产品配置可以在两个不同的部门进行。
(1)如果客户所需求的是企业生产的标准产品,则销售人员可直接确定产品的型号,进而依据产品的标准配置确定该产品的物料清单并通知生产,或者在已有库存的情况下,直接发货。
(2)如果客户所需求的是非标准产品,产品配置则需要由设计人员来完成。 设计人员根据配置模型和客户需求配置客户化的产品,生成产品的物料清单。在非标产品的配置中,有时不能借用先前的零部件,可能需要进行新的设计(一般是参数化设计)。由于绝大多数的定制产品属于这种非标准产品的配置,其设计过程是产品配置设计过程管理的主要部分。
三、产品配置设计过程
由于产品配置设计涉及到大量的数据及其信息集成,因此一般都把产品配置作为PDM 的一部分。如果把产品的配置设计过程.从开始到完成作为一个项目进行管理,可通过项目和任务的层层分解,清晰、灵活地表达产品的配置设计过程。
3.1 设计活动的分解
在设计过程模型DP中,设计活动A的分解结构SD直接影响着设计活动的完成和提交方式。由于每个设计活动实际上都是在执行一个项目或任务,因此设计活动和实际的项目或任务存在着一一对应的关系,所以可以借用项目的分解方式对设计活动进行分解。与项目的分解类似,设计活动分解结构可以表示为SD={| ai∈A , i=1, 2, ┄, n },具体有以下三种:
(1)与结构。每一活动结点(即项目或任务)被划分为若干个子活动结点,每一子活动结点都更详细地定义了其父结点的一个活动子集。完成父活动结点的前提是所有子活动结点都必须完成,即在分解结构SD中,各Ai之间是“与”的关系。