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PDM中产品配置管理模型的研究
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本文主要研究了客户需求的配置管理，分析了企业配置中心的功能，用面向对象的方法建立配置中心管理模型，主要包括产品选项管理模型和产品配置模型。
产品配置管理是PDM系统的重要功能，从产品结构在整个生命周期的变化，以及满足客户的定单需求来说，都需要进行产品配置管理。本文主要研究了客户需求的配置管理，分析了企业配置中心的功能，用面向对象的方法建立配置中心管理模型，主要包括产品选项管理模型和产品配置模型。
一、产品配置管理的概念
按照国际标准ISO10007的定义，配置是指对被描述在技术文档中或者体现在产品实际使用过程中的产品功能特性和物理特性进行表示。该定义是从产品特性的角度对产品配置进行定义，相当于客户和销售部门使用的配置需求的概念。产品配置就是指依据一定的配置规则、方法和手段完成一个产品所对应的解空间。因此，配置精确程度的提高意味着解的具体化。产品配置的最后结果是完成产品的空间拓扑结构、明确产品各组成部分的构成关系。另外，配置也被看成是一个选择一组构件并维护其关系以形成一个设计解决方案的过程，这时配置的概念相当于配置设计。为了便于区别，可以将这三种定义分别用配置需求、结构配置和配置过程来描述，它们是对配置这一概念从不同角度的理解。
产品配置管理是以电子资料室为底层支持，以BOM为组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理。产品配置管理能够建立完整的BOM表，实现其版本控制，高效、灵活的检索与查询最新的产品数据，实现产品数据的安全性和完整性控制。产品配置管理能够使企业的各个部门在产品的整个生命周期内共享统一的产品配置，并且对应不同阶段的产品定义，生成相应的产品结构视图，如设计视图、装配视图和工艺视图等。产品配置管理主要解决以下问题：
（1）产品配置的生命周期管理
产品数据的管理是一个全生命周期的管理。在产品生命周期的不同阶段，产品会经历一系列更改，同一产品会存在多种不同的配置。一个企业通常情况下都会提供多种产品或产品族，维护这些产品族不同时期形成的产品结构视图是一个费时、费力和易出错的工作，为了保证产品和服务的质量，这些配置需要被准确地记录、跟踪和控制。产品配置管理的一项重要任务就是管理产品结构随时间的变化，即产品配置的生命周期管理。
（2）产品需求配置管理
最完整物料清单或最完整产品结构，是按照顾客的特殊需求进行定单产品配置的基础。在这种情况下，产品配置是按照顾客的需求进行的。通过配置管理，企业可以在产品设计初期建立一个可以共享的产品特征、选项和零部件的定义，以及它们之间的依赖与限制关系。任何具有权限的人员通过网络浏览器都能够对产品特征进行选择，从而建立客户需要的产品配置。配置管理使得企业具备了通过网络进行客户化配置产品的能力。通过使用一系列的产品特性规则定义，连接了市场的特征/选项列表与工程BOM表，这样可以驱动产品的开发过程，能够加速客户定单的过程，加强企业与客户间的关系。
二、产品需求配置管理模型的研究
2．1 产品需求配置管理的功能
配置管理的目的是：根据用户给出的配置需求，基于通用的产品结构（GBOM），选配出完全或部分满足需要的零部件及其产品结构。因此配置管理的功能为：
（1）产品选项管理：
* 定义产品特征和选项，配置人员将通过不同的产品特征选项来区分不同的配置；
* 定义规则以便根据特征取值选择具体零部件；
* 定义可配置产品的GBOM；
* 运用这些定义的产品结构和规则，产品选项管理能够判断产品的某个配置是否有效；
* 为生产有效的产品配置创建精确BOM。
（2）产品配置管理：
* 客户创建客户配置——选择符合他们需求的特征、选项和数量。通过应用产品选项管理中创建的产品结构和规则，产品配置器确保每个产品配置有效；
* 企业可以创建产品的标准配置，并使得某些特殊的客户在网上定制时可以得到这些配置；
* 客户可以对标准和定制产品配置进行网上定单；
* 客户可以跟踪定单的状态，明确何时能够发送定单；
* 企业的员工能够跟踪销售定单，在其生命周期内给客户提供反馈。
2.2 产品选项管理模型
通用的产品选项管理模型如图1所示，产品选项管理首先为企业产品创建产品结构、规则和GBOM，用GBOM和为产品定义的规则验证产品配置和创建精确BOM：
（1）创建产品结构、规则和GBOM：产品管理员建立产品结构，即产品的所有特征和选项。设计工程师创建GBOM，它包括建立产品的所有可能用到的零部件。产品管理员和设计工程师能够创建规则，这些规则指定了特征、选项和零部件包含在特定产品配置中需要的条件。
（2）验证产品配置：一个产品配置是由客户定义的特征、选项和数量列表。企业可以应用产品选项管理判定某个产品配置是否违反了产品规则。如果产品配置符合所有的规则，那么产品配置有效并为它创建一个精确BOM。
（3）创建精确BOM：精确BOM是制造一个有效的产品配置需要的所有零部件列表。通过核对产品的规则确定选用GBOM中的哪些零部件，来制定精确BOM。

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在产品选项管理中的角色主要有：
（1）产品管理员：建立产品结构。为产品定义特征和选项，包括价格和为产品指定一些与市场相关的规则。他和设计工程师负责在产品结构和规则发布之前的审核。
（2）设计工程师：为产品指定零部件和规则，从而创建一个有效的产品配置。设计工程师还负责在产品发布之前的核对和审批。
（3）定单记录员：验证产品配置，创建产品配置精确BOM。
2.3 产品配置模型
产品配置中客户、销售代表和定单处理人员可以从企业提供的产品特征和选项列表中进行选择，就可以得到具体的配置产品。客户可以对具体的配置产品进行网上定单。通用的产品配置模型如图2所示。表1描述了产品配置中的主要角色及各自的任务。

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首先用户进行产品配置，选择需要的产品特征、选项和数量,对产品配置进行验证；对有效的产品配置创建了一个产品配置对象，此对象与企业（或业务单元）之间建立关系对象“客户配置关系”；定义产品配置对象的描述和定制选项，将其属性“确认状态”设置为通过确认；将产品配置对象推进至产生精确BOM状态。配置产品的用户包括客户、设计工程师和产品管理员，客户根据已发布的产品创建产品配置，设计工程师和产品管理员可以在产品开发的任何状态下创建产品配置。
客户配置产品的任务完成后，要进行产品定制，创建定单并提交给厂家；在定单对象与客户企业之间建立关系对象“客户配置”，定单对象与产品配置对象之间建立关系对象“定单配置”；添加出允诺交付日期以外的其它属性；定单提交后，推进销售定单到确认状态。

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客户是在网上配置产品和/或设置定单的人员。厂家是生产和销售可配置产品的企业。大多数情况下，客户是指从厂家中购买产品的人员。在配置中心，客户也包含厂家中创建产品配置的人员，如销售人员以及检测产品结构和规则的人员。客户可以浏览客户企业中创建的销售定单信息，如状态和交付日期。
为了使产品的配置过程更加直观，产品数据管理采用视图控制法来对产品配置的不同视图进行描述和管理，如图3所示。每一个视图是一个管理对象，视图中可以包括原材料、半成品、零件、部件等构件及它们之间的关系，这些构件可以同时与多个视图相关联，不同视图间的区别在于构件集合的不同以及构件间关系的不同。从一个产品配置视图可以产生另一个产品配置视图，视图间的转换是通过筛选、复制，修改等操作完成的。每个从GBOM中派生出来的产品配置都有自己的视图对象，表示一个具体的产品配置。

（图片）

三、结论
通过产品需求配置能使企业获得灵活的产品定义，以满足不断变化的客户需求。GBOM和个性化配置工具的定义使企业能拉近与客户之间的关系，并能提供定制解决方案，多种可能解决方案的评估能协助客户确定最适合他们需求的配置。
在传统的环境中，企业想方设法预测顾客可能要求的所有配置，结果就生成了很多从来没有人定购过的产品变体，从而造成了过高的管理费用，而通过配置模块就只建立和追踪客户要求的产品变体；通过进行个性化配置，能够标示出产品中的标准部件，以前设计过的定制部件以及需要重新设计的部件，所以减少了分解工作，加快定制产品的开发进度，大大缩短了产品交货时间，改进了产品的解析过程。
一般来说，在产品开发和产品配置分离的环境中，提供给客户的信息可能是几个月甚至更早以前的信息。配置管理将配置逻辑融入到产品定义和更改过程中，因而消除了信息的延误，随着产品的发布，客户和销售工程师可以立即得到配置信息，这样企业刚发布出某种产品，就能立刻推出最新和最有竞争力的产品，一旦停用某产品，就能立刻报废过时的产品。
10/7/2004

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