客户定制下机电产品配置管理应用研究

伍佳伟，吴爱建

（江苏徐工工程机械研究院有限公司，江苏 徐州 221004）

0 引言

全球化和信息化的发展使得制造业的市场环境发生很大的变化，根据市场客户需求开发的客户需求拉动型产品和能够提供这种定制产品的企业将越来越显示出强的竞争优势[1]。新的竞争方式则是让客户的需求成为企业生产开发的导向，要求企业利用最短的时间，最低的成本开发出满足消费者需求的新产品，占领产品市场，从而在竞争中得以生存和发展[2]。企业要想在激烈的竞争中得以生存和发展，应当采用快速、低成本的生产方式，对客户需求作出响应，而产品配置平台的出现为企业解决了这一问题[3]。

因此本文深入研究了产品配置管理技术并提出了一种面向客户个性化定制需求的机电产品配置管理方法。该方法以企业PDM中零部件数据库为底层支撑，在一定规则约束下实现产品结构的不同视图和描述，自动配置出满足客户需求的产品。

1 现状及存在问题

企业在引入PDM后，建立了以产品结构为核心的结构化、电子化、流程化的产品数据管理模式。然而，产品结构数据（BOM）的设计仍然通过CAD设计工具驱动的方式生成，产品设计人员工作量巨大。通过人工操作CAD工具重组产品结构数据的方式，其BOM的准确性和实时性无法得到保障，且相似结构的产品设计数据也无法得到重用，还存在以下问题：

（1）在产品的设计、工艺、生产和服务的不同阶段，产品结构数据（BOM）的一致性无法得到保障，极易造成返工。

（2）内外部客户需求的变更，产品结构数据（BOM）需要协同变更；由于采用人工方式维护产品全生命周期各阶段BOM数据，极易造成上下游BOM数据的不一致，造成客户需求响应的不及时或未能有效响应客户需求。

（3）为快速满足市场日益增长的个性化需求，企业不仅需要具备快速重组产品结构数据（BOM）数据的能力，同时还需缩短产品研发周期。人工维护BOM数据实现产品配置管理的方式显然无法满足上述需求。

2 客户定制下机电产品配置管理的主要前置条件

机电产品具有多品种、小批量和产品结构复杂的特点。产品配置管理，一个方面是从客户的角度出发进行产品的配置设计，针对客户个性化需求进行设计；另一方面是从配置管理过程角度出发，对产品研制过程进行控制，从而保证产品数据的一致性和可追踪性，保障最终产品能够满足客户需求。实现面向客户个性化定制需求的产品配置管理需具备两大关键条件，即模块化产品体系平台的构建和面向客户定制的产品配置规则的建立。

2.1 模块化产品体系平台的构建

面向客户个性化定制的开发与设计是建立在产品模块化基础上的。模块化设计技术作为标准化的高级形式，是实现产品资源重用的基础，是实现产品配置设计的关键[4]。通过构建企业模块化产品体系平台，以模块化理论为指导思想完成现有研发流程的梳理和落地，完善系列技术/管理标准的新增与修订，最终形成以模块化为核心的创新研发机制，是个性化定制实施的关键路径，见图1。

图1 模块化产品体系平台的构建

基于模块化的产品平台开展产品配置设计与管理，产品总体能够系统地管理各组成模块，各个模块可以实现并行协同设计，缩短研发周期；通过模块组合，可以快速响应市场需求；并可根据市场变化，对模块进行变更或新增模块，以快速推出新产品满足客户需求。

2.2 面向客户定制的产品配置规则的建立

产品配置管理通过建立配置规则实现对产品结构变化的控制和管理，从产品配置水平的角度来看，产品配置规则通常分为三类：变量配置规则、版本配置规则与有效性配置规则。然而，客户定制下产品配置管理过程中，无论是客户还是企业都对定制化产品的价格极为敏感。因此，产品的价格水平成为企业提高客户满意度的双刃剑[5]，这也是是定义产品配置规则的关键要素。

客户的个性化定制需求，对于某一机电产品而言，具体体现在对产品属性的要求上。假定有m个客户，对同一机电产品的n个属性有个性化定制需求。客户的个性化定制需求的属性矩阵为[5]：

其中，X为需求矩阵，xij为第i个客户对产品第j个属性的需求，矩阵的每一行代表一个个性化的需求。企业满足客户需求的产品属性输出为[5]：

其中，Y为产品配置矩阵，yij为企业对第i个客户第j个属性的需求的最终配置输出值。

第i个客户在第j个属性上的支付水平可以用定价因子δij表示，

δij越大，客户支付水平就越高，相应的定价因子矩阵为[5]：

由于客户对产品个性化需求具有差异性，面向客户定制的产品价格可表达为（其中，P为参考价格）：

Pi=δijP，i=1，2，…，m。

基于以上定价策略，确定产品的价格水平，并以此作为面向客户定制的产品配置规则定义的核心要素，做到客户满意和产品利润的双赢。

3 客户定制下机电产品配置管理应用

面向客户的个性化定制设计是指基于产品配置菜单，引导客户按其需求进行选配以组合生成满足其需求的“个性化”产品的一种菜单式选配设计模式。其具体工作从以下几个方面来开展：

（1）开发客户定制下机电产品配置管理系统，见图2。客户通过PC或移动终端登录产品配置管理系统，获取产品配置信息并提交定制需求；基于选定配置的产品，可实时全三维展示给客户；同时，客户可以获得定制需求反馈，实现客户配置信息与PDM中物料信息的驱动和交互。

图2 客户定制下机电产品配置管理系统

（2）将服务终端信息传输至PDM系统，企业产品设计人员基于PDM系统和CAD进行产品配置设计；基于统一的接口的模块或部件，经过快速设计和处理之后快速反馈至用户产品定制系统，给客户进行全三维展示，提升响应速度。

（3）基于产品系列型谱，开展产品系列模块设计，形成系列模块库（即客户选项模块库）；基于评审通过后的个性化定制需求，开展专用模块设计，形成定制选项模块库。

（4）建立高效的产品个性化定制流程：将模块化产品划分为平台选型、型号选项、可选选项、定制选项组成的逻辑单位，并设定阀值和相关条件。

4 结论

本文提出并实现了一种客户定制下机电产品配置管理方法，论述了该方法实施应具备的关键技术条件，认为应优先构建模块化产品体系平台和建立产品配置规则。通过开发客户定制下机电产品配置管理系统，形成以模块化设计和产品配置设计为主导的产品“个性化定制设计”模式，并在企业中得到很好实践，并取得较好收益。