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          產品數據管理的要求與挑戰

          產品數據管理的要求與挑戰

          • 分類:技術動態
          • 作者:
          • 來源:
          • 發布時間:2022-01-28 08:51
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          【概要描述】

          產品數據管理的要求與挑戰

          【概要描述】

          • 分類:技術動態
          • 作者:
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          產品數據管理的要求與挑戰

           

          孩子沒娘,說來話長。

           

          當前,很多制造型企業談轉型,有的在談精益轉型,有的在談數字化轉型,也有的嘗試將上述兩種轉型范式進行結合。不管是何種形式的轉型,具體的做法有很多,但很少有從產品數據管理的角度來認識和切入。實際上,產品數據管理,對制造型企業的訂單交付和運營效率,有著非常關鍵的影響;也對企業的精益轉型或數字化轉型,有著決定性作用。

          為了讓讀者對產品數據管理的重要性有清晰的認識,首先讓我們簡單地回顧一下過去近100年中,在生產方式和運營理念上,制造業所經歷的幾次主要的變革,比如,大規模制造、職能組織與事業部制和豐田生產方式(精益生產),等等。

          01 生產方式的變革

          在上世紀初,制造業的主要挑戰是如何提高生產效率和降低制造成本。為此,人們做了很多努力,典型如操作研究和科學管理、雙因素激勵理論,等等,但最具革命性的,無疑是福特的T型車生產流水線,以及在此基礎上,再結合零件和人員的可互換等所誕生的大規模制造。

          隨著社會和經濟的發展,人們的消費能力也大大提高,消費者不再滿足于款式單一的產品,而是對產品的功能、造型等方面提出了更多樣化的要求。為了響應上述趨勢,通用汽車應運而生,她通過組建不同的部門來負責不同型號的產品生產,從而為市場提供更豐富的產品。有人把通用汽車的這種做法,稱為面向多樣性的職能組織與事業部制。

          職能組織與事業部制雖然解決了多樣化產品生產的難題,但也不可避免地帶來了組織架構的冗余、臃腫和部門墻,進而增加了間接制造成本。豐田公司進入汽車行業以后,考慮到日本這個國家的資源稟賦,照搬通用汽車的做法可能行不通,因而開發了既能生產多種產品,且效率更高、成本更低的豐田生產方式,也就是歐美國家所謂的精益生產。

          人們現在談豐田生產方式(TPS)或精益生產,耳熟能詳不外乎準時化、自動化、單件流,消除浪費、單件流、價值流程圖,等等,卻很可能忽視了TPS的幾個前提條件,比如,產品定義的模塊化、重復式生產、節拍式流水線,等等。尤其是產品定義的模塊化,對于TPS或精益生產的推進具有非常重要的影響。

          另外,從生產方式來講,精益生產代表了某種先進的生產方式;從運營模式的角度看,我們也可將之稱為大規模定制,即,以模塊化的產品和運營來響應多樣化的市場需求,力求在需求多樣化與運營規?;g達成較好的平衡。因此,我們也可以這么理解,作為業務模式的大規模定制,其最佳實踐是TPS和精益生產。

          02 模塊化產品定義

          很多制造型企業,導入精益生產方式有數年,甚至十幾年,但運營質量仍然是“一長三低”,即,訂單交付周期較長,訂單滿足率較低,設備綜合運營效率較低、庫存周轉率較低。究其原因,一方面是精益改善的措施沒有充分落地,另一方面也很可能與企業的產品結構不合理有關。

          根據筆者的觀察,有些制造型企業,年產值可能也就幾個億或十幾個億,產品種類卻多達上萬種,產品所需的物料更是多到數萬或上十萬;這樣一來,從供應鏈等角度,如此多的產品數量和物料種類,根本談不上規?;?,也很難保證運營的高效率和低成本。在這種情況下,企業即使在加工或物流搬運等環節的精益改善中實現了一定的效果,也必將被供應鏈等環節的冗余和低效所侵蝕。

          對制造型企業而言,一邊是外部市場需求的多樣化或個性化,一邊是內部生產運營的規?;透咝?,單純地采取增加或減少產品種類的舉措都行不通,更合理的做法是模塊化產品定義。在模塊化產品定義中,雖然產品的種類很多,但所需的物料種類卻不是很多,這就可以兼顧和解決外部市場需求的多樣性與內部生產運營的規?;戎g的矛盾。

          圖1:模塊化產品定義

          在模塊化產品定義中,企業把產品的構成要素進行模塊化分類和封裝,部分視為跨產品型號的通用件,部分視為某產品型號所特需的專用件,企業通過通用件與專用件的不同組合,以實現功能和造型各異的多樣式產品。這樣一來,通過一定比例的通用件,企業可以實現生產運營的規?;?;通過選擇特定屬性的專用件,企業可以滿足多樣性市場需求。

          在實際落地時,模塊化產品定義需要通過特性分類和配置管理、可配置物料清單、可配置工藝路線等產品數據管理解決方案予以落地。以可配置物料清單為例,我們又稱之為超級BOM(Super BOM),它是企業中所用到的全部物料的集合;通過它,企業可以非常清楚地識別出哪些是通用件,哪些是專用件,并在產品型號、配置特性與所需物料之間建立清晰的結構定義。

          03 產品數據可配置

          通常來說,模塊化產品定義包括產品結構的模塊化、工藝路線的模塊化和工廠布局的模塊化,而產品與物料、物料與物料之間的邏輯關系則是通過配置管理來實現。下面,我們就通過模塊化產品結構,也就是所謂的超級BOM,來看看模塊化產品定義和配置型產品數據的特點。

          圖 2:從超級BOM到單品BOM

          如圖2所示,在超級BOM中,企業的所有型號或種類的產品都以一個可配置物料來表示,而各種產品所用到的物料都歸集在該可配置物料的物料清單,也就是超級BOM中。在超級BOM中,有些是各種產品都要用到的通用件,其他則是某個特定產品才會用到的專用件。每一個專用件都帶有一個特性定義,表示了它是何種特性的產品才會用到物料。

          在超級BOM中,同樣功能的物料,因為產品特性不同,可能會存在多個;比如,對于一個可配置的汽車產品而言,輪胎可能有輪轂為鋼的輪胎和輪轂為鋁合金的輪胎,座椅可能有表面為簾布的座椅和表面為真皮的座椅,動力有排量為1.8T的發動機和排量為2.0T的發動機,等等。

          在實際應用中,客戶只需指定產品的相關特性,企業就可以根據產品的超級BOM,找到具體產品所需的通用件和專用件,我們也把這個過程稱為超級BOM的解析,即,根據客戶的需求,將產品家族的超級BOM解析為特定訂單的單品BOM,以支持后續的物流配送、加工或裝配等作業。

          通過超級BOM,企業可以結構化、模塊化的方式來定義和管理各類產品及其所需物料。如果要開發和導入一個新產品,除了增加一個產品種類外,另需增加的只是與該產品特性相關專用件。如果產品的模塊化設計做得足夠好,物料的通用化率將很高,專用件的數量自然就能得以大幅地減少,就不會像某些企業那樣,指數級地增加新物料。

          在生產運營中,除了超級BOM外,還需與之配套的超級工藝路線和可配置工廠布局,它們統一組成了模塊化的產品定義,并以可配置的產品數據等形式來實現。

          04 數據管理的挑戰

          如前所述,制造型企業的精益和數字化轉型,企業中訂單交付和生產運營的改善,離不開模塊化產品定義的支持,而模塊化產品定義的數字化則主要以產品數據管理的可配置來實現。

          如果說模塊化產品定義是一種概念設計,它的挑戰主要體現在產品定義的抽象化、模塊化、系統化、擴展性和可持續等方面;作為實現手段的產品數據可配置,其挑戰則主要體現在技術方案的成熟度、集成性和簡便性等方面。

          首先,產品數據管理貫穿于研發、市場、銷售、生產、倉儲、采購、物流、財務、服務等各業務環節或職能領域,要求能根據業務或管理的需要,在主數據維護、計劃獨立需求錄入、MRP/MPS運行、訂單選配和創建、成本核算、包裝和發運等業務環節,在超級BOM與單品BOM之間,在超級工藝路線與單品工藝路線之間,在超級工廠布局與單品工廠布局之間,進行準確、一致和穩定的解析,這要求相應解決方案要有高度的成熟度。

          其次,制造領域所需的制造型產品數據來源于產品設計和開發環節的工程型產品數據,也將作為售后型產品數據的參考;故此,上述類型的產品數據之間必須保證高度的集成性。以產品BOM為例,有面向產品設計的原型BOM,有面向工程開發的工程BOM(EBOM),有面向生產計劃和制造執行的制造BOM(MBOM),有面向售后服務的服務BOM(SBOM),也還可能有面向KD/CKD等業務的KDBOM;上述類型的BOM雖然用途不同,但在結構和細節上存在著上下游之間的繼承、分解、替代等關系,這對BOM管理系統的集成性要求很高。

          再次,再理想的概念設計,再完美的解決方案,要想真正發揮出其所主張的功能和價值,還必須被使用人員所接受。如果它們做不到良好的人機交互,做不到操作簡單,而是學習成本很高,就很難被人們快速和完整地掌握。從技術特性的角度看,產品數據的管理,尤其是產品數據可配置的解決方案,是非常復雜的,存在大量的多對多關系,不是簡單的二維或三維,而是動態的多維。如何把復雜的結構進行簡單化呈現,對產品數據管理解決方案提出了很高的挑戰。

          根據筆者的觀察,在產品數據管理的實踐中,企業要么是缺乏模塊化產品定義的概念思維,要么是缺乏有效的技術解決方案做支撐,從而導致很多企業依然用簡單的“加法”,增加產品品類,增加物料數量等方式來響應個性化市場需求,進而只能在“一長三低”的生產運營和訂單交付中掙扎。

          結語

          在客戶需求個性化或個體化的時代,對于廣大制造型企業而言,精益轉型也好,數字化轉型也好,都離不開模塊化產品定義的支持,這其實也是數字化訂單交付對企業在產品數據管理等方面的要求。對企業的數字化建設而言,為了將模塊化產品定義落到實處,企業需要有合適的管理工具或軟件,來支持超級BOM、超級工藝路線、可配置工廠布局等產品數據管理措施的實現。

          來源:解放號軟件生態云平臺

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