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美的:超级BOM支撑定制选配--洗衣机事业部平台化模块化实践
时间:2018-08-13 来源:美的
 

在生产制造业中, BOM数据的应用已经渗透到企业的各个业务环节。一方面,工程、工艺、采购/供应、制造、物流等,都对BOM管理有着不尽相同的需求;另一方面,新一代消费群体、消费理念的多元化、差异化进一步要求产品进行个性化定制;导致产品种类、BOM数量、制造难度大幅增加,BOM管理的压力与日俱增。由此可支撑定制选配的超级BOM应运而生,它利用相对成熟的企业平台化模块化BOM管理模式,提供一套解决方案并在某些行业得到验证。


一、行业平台化模块化实践

为了充分发挥大规模制造带来的整体成本节约优势,平台化模式率先在汽车行业得到了应用。早在20世纪80年代,汽车企业就提出了产品平台的理念,强调在同一平台内应用固定的零部件组合,同平台的不同车型具有相似的结构与配置,便于产品的设计开发与生产制造。而模块化理念是近年来平台化实践探索的最新发展和突出代表。

其中大众汽车是“模块化开发”的最早提出者,代表作是发动机模块化MQB平台,其目标是整合原有的四个产品平台形成一个全新的扩展性更强的统一平台。目前国内以汽车为代表的制造业企业紧随其后进行平台化、模块化模式的探索和应用并卓有成效,同时积累了大量宝贵的实践经验。


二、洗衣机事业部研发痛点解析

原先洗衣机事业部研发部门已有平台管理的业务内容,但是产品研发还是偏向传统的单产品开发模式,此模式运行过程中的业务痛点主要表现为:

1、零部件:种类繁多接口不统一,同类零部件之间的互换性差,零部件之间关联复杂;

2、产品:多产品开发效率低,新品开发周期较长,产品衍生能力弱,产品开发整体成本高;

3、平台管理:平台规划流于形式、不清晰,无法有效指导平台产品的开发,平台及模块开发难以有效落地;

4、组织架构:缺少平台架构管理、模块接口管理、平台开发全流程管理等专业岗位去引导整个平台开发业务内容;    

总的来说,传统的单产品开发模式无法满足客户的大规模定制选配,也不具备柔性制造能力的基础条件。

美的使用Windchill PLM系统进行产品全生命周期管理,2015年基于该平台搭建的OCM产品已经实现了外销定制选配,已经有了初步的客户定制满足机制和配置规范基础。

基于此,在实现全价值链的数字化驱动导向下,项目组决定采用平台化模块化IT解决方案,研发模式平台化以各产品线最优的方式整合可互换模块与标准化零部件资源,力争以综合最小的成本投入支持最多的定制化需求。


三、洗衣机事业部平台化模块化模式的实现

1、平台化模块化相关概念

平台:一系列子系统(模块)及其接口的架构,以便在一段时间内可以在此基础上有效地派生一系列产品;

模块:由可实现一定功能的一个或多个零部件组成;

平台化:识别、定义、优化平台的过程;

模块化:减少设计和变更的机会,识别并优化模块的过程;(关注接口和参数,不关心材质和颜色,不关注实现形式)

2、美的平台化模块化解决方案介绍

美的平台化模块化解决方案整体机制为:前端销售通过配置驱动可互换模块和标准零部件,动态产生产品实例,以下对整个平台模块化开发过程进行详细介绍:

2.1、溢价模型分析

根据客户提出的需求清单,从定制需求度溢价接受度两个维度进行评价打分,输出需求度/溢价接受度四格图,确定推荐定制的配置项。

图1 溢价模型示例图.png

图1 溢价模型示例图

配置项定义后输入平台库,其管理机制为平台库统一定义,各平台按需选用的方式,通过设定配置项类型、3C认证、销售可视(开放给销售选择的配置项)等进行分类管理。

图2 平台库配置项总览.png

图2 平台库配置项总览

图3 平台选用配置项清单.png

图3 平台选用配置项清单

配置项之间通过包含、互斥、启用三种关系进行约束,在选配过程中校验此关系以实现配置快速、正确的选择。

2.2 平台及模块管理

采用GVI、CI-R、CI-S指标分析方法识别平台和模块。

平台定义: 取GVI得分最高的为平台元素,例如波轮全自动洗衣机平台:以“箱体+内桶”定义平台,即箱体模具一致、内桶容积一致,视为同一平台。

模块及标准化定义:横轴GVI、纵轴CI-R、气泡大小由CI-决定,象限划分以GVI、CI-R最高水平1/3处画十字线划分象限,取GVI得分最高的为平台,第一、二象限作模块,第三象限为标准化。

图4 GVI、CI-R、CI-S识别模块化、标准化.png

图4 GVI、CI-R、CI-S识别模块化、标准化

例如上述同一平台基础上换工作台\门盖\控板\电机\上下排水\自动投放\主板\显板\颜色或附加的辅助功能等从而形成差异化外观、差异功能等,实现内同外不同。

2.3 超级BOM

超级BOM搭建

在模块和标准化定义清晰后,根据超级BOM可配置模块下零部件的既定结构,在平台中搭建超级BOM,结果如下图所示:

图5 实例超级BOM定义.png

图5 实例超级BOM定义

图6 实例超级BOM结构.png

图6 实例超级BOM结构

选配逻辑设定

Windchill PLM首先在平台库层面定义可配置模块的配置项约束范围,即该模块可通过哪些配置项进行驱动。例如进水管组件只能通过系列、进水方式、销售方向三个配置项设定选配逻辑。

图7 模块规则及选项约束.png

图7 模块规则及选项约束

然后通过超级BOM对一级可配置模块下层的零部件实体或二级可配置模块设定配置项驱动参数实现动态生成产品BOM,即该模块下零部件实体在什么样的配置组合选择下可被解析出来。

图8 零部件或二级可配置模块驱动参数设定.png

图8 零部件或二级可配置模块驱动参数设定

例如:物料12138100009869分派表达式为: 控板外观 = F23(G05), F54(1453); 溶旋风 = 无;当配置项【控板外观选择F23(G05) 或F54(1453)】且【溶旋风选择无】时,将驱动此物料添加至产品BOM。相应的,物料12138100009869分派表达式为:控板外观 = F03(新1405/C07/C13), F12(C05); 溶旋风 = 无;当配置项控板外观改选为【F03(新1405/C07/C13)或F12(C05)】,其他选择不变的情况下,产品BOM将使用12138100003070代替原来的12138100009869,以此类推。通过以上设置,完成超级BOM的搭建。

2.4 平台产品配置

平台产品配置

超级BOM搭建好后,可基于平台选用的配置项范围内进行选配,如下图: 

图9 配置项选择结果.png

图9 配置项选择结果

确认配置项结果后系统解析生成初始BOM,如下图:

图10 超级BOM解析出的初始BOM.png

图10 超级BOM解析出的初始BOM

将初始BOM按照原有的产品创建流程要求,生成正式的产品BOM并保存对应的配置项规范。后续将由销售配置更新、平台及模块迭代开发来驱动产品的更新迭代,统一产品管理路径。

平台产品试配

为了在产品立项前能提供决策依据、支持配置待选方案预期的产品成本核算、指引平台迭代更新,在衍生正式产品之前可进行试配,并基于此进行ROI分析。基于平台选用的配置项范围内进行选配(同平台产品衍生),如下图:

图11 产品试配-配置项选择结果.png

图11产品试配-配置项选择结果

现有配置项无法满足需求时在“非标选项”注明,经评审后平台配置项进行迭代更新。

图12 产品试配-待选选项.png

图12产品试配-待选选项

选择配置项后解析生成初始BOM(同平台产品衍生)并进行无BOM实例的可配置模块识别(红色标注),对此新建物料或指定现有物料以保证试配产品BOM的完整。

图13 产品试配-待选方案.png

图13产品试配-待选方案

针对新建物料的成本核算和BOM方案总成本的卷积计算,如下图:

图14 产品试配-成 本详情.png

图14产品试配-成本详情

ROI分析

基于产品试配结果进行ROI分析以支持产品决策,产品试配的基本信息及开发项目投入输入后,根据后台各事业部分析需要自定义设置的参数计算逻辑,系统计算并输出ROI分析报告:投入产出效益测算表和ROI计算表。

图15 ROI分析-投入产出效益测算表.png

图15 ROI分析-投入产出效益测算表


四、总结与展望

在数字化2.0总体项目背景下,洗衣机事业部研发部门经过紧张的项目期,已梳理三个产品线的超级BOM及配置项设置,800多个历史产品分批次切换至平台运行。从试用效果来看,平台化模块化应用价值初步显现,主要为:

(1)只要超级BOM搭建完整、准确,产品研发人员只需要按照需求进行选择配置项即可配置出适用产品,产品衍生能力显著增强,开发周期明显缩短

(2)通过分析梳理模块及零部件设计,制定接口统一规范,使其关系更加简单、清晰,提高了模块内同类零部件之间的互换性

(3)按照平台化模块化高阶业务流程设计,细分平台规划、平台开发、模块开发、平台维护等职责并制定清晰的岗位要求、输出结果,有效保证平台化模块化业务变革落地;

但是超级BOM搭建过程困难重重,首当其冲的是对研发人员平台化、模块化研发能力的挑战,锻造研发人员的平台开发思维是业务变革落地的最基本要求。其次,超级BOM 搭建的准确性是未来平台运行的基础保障,通过历史产品切换至平台上线运行,相互验证BOM数据是否准确以保证后续产品衍生新产品BOM的质量。

尽管洗衣机事业部的平台化模块化系统落地正处于起步阶段,但作为美的平台化模块化的试点先驱,始终以有效满足客户个性化定制需求为己任。在持续优化平台模块化研发模式的同时不断探索基于超级BOM运作的超级装配数字化样机,进一步夯实大规模柔性制造基础,向着平台化模块化的深度应用逐步迈进,借此也为其他事业部提供可复制的运作模式和宝贵的推广经验。


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