导读
对于按客户订单生产的企业后桥总成，零部件的种类及数量对产品从开发、设计、制造产生的不利影响甚为明显。由此如何改变小批量多品种的模式、减少零部件种类的零部件通用化是每个制造型企业必须提上日程的课题。笔者所在的公司经过前期数据分析以及调研探索后桥总成，结合公司实际情况，确定采用“五步法”进行零部件通用化的工作。
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前言
随着计划经济向市场经济的转变，制造型企业由原先企业内部导向向外部需求导向的研发生产模式转变，由于客户需求的千变万化，基于市场需求的产品种类越来越丰富，市场满足度越来越高。但也因此产品越来越多，造成组成产品的零部件数量及种类越来越多。
零部件种类的多少直接影响企业的内部管理成本，如产品设计、零部件采购、存储以及其他相关实物的管理，比如显性能看得到的影响，零部件数量太多，产品设计时选择已有零部件的范围就很大，造成不确定性，甚至查找已有零部件的过程比新建零部件过程更加复杂，造成不管有无已有零部件可以复用的情况下再次新建同规格的零部件，形成恶性循环的近况。另外还有一些隐性的影响更是对企业研发、运营管理提出了更高的要求，如对采购，零部件种类多、小批量多品种的模式造成的模具、制造、价格等不利影响。尤其依据客户订单生产的企业，零部件的种类及数量对产品从开发、设计、制造产生的不利影响更为明显。由此如何改变小批量多品种的模式、减少零部件种类的零部件通用化是每个制造型企业必须提上日程的课题。
1 业务方案
我司经过前期数据分析以及调研探索，结合公司实际情况，确定采用“五步法”进行零部件通用化的工作。所谓“五步法”即通过零部件名称规范、确定特征、确定特征参数、归并统一、导入系统（实现PartsLink管理）实现零部件通用化的管理手段。
1.1 名称规范
零部件名称的规范、统一是通用化的基础，但因公司设计人员习惯、个性差异，以及没有统一管控，零部件名称千差万别，同类零部件也有不同的名称叫法，比如变速箱总成，有人喜欢用变速箱、有人喜欢用变速器、还有人用××变速箱等等，造成同类零部件产生若干名称，零部件名称从出生就没有归属，曾用名太多，就像“黑户”，难以统一管理。
所以第一步就是要解决“黑户”的问题，统一类别便于管理。通过对历史数据的提取、分析、筛选以及与业务部门的探讨，将相似的零部件名称合并，不同的零部件单独建新名称，最终将装车用的零部件名称统一为约2100个。
虽然确定了零部件名称具体使用范围，但考虑到新员工以及广大设计人员的习惯问题，可能还会造成名称的不规范、不统一，所以采取系统的管控方法才能彻底解决人为出错的可能。所以基于客车产品的特点，公司建立零部件名称库（图1），将客车产品的装车零部件按照模块进行分类的方式，将已经确定的名称固化到系统中，设计人员在日常使用时只能选择，不允许自己输入。同时为了提高便捷性及灵活性，一是选择名称时可以进行模糊对应（图2）；二是采用主名称+辅助说明的方式，如离合器总成（×），括号外为主名称，括号中为辅助说明，用于初步识别状态，设计人员可以按照一定的规律自行确定。
图1 名称库
图2 选择名称
1.2 确定特征及特征参数
零部件通用化在业务上用互换性即“尺寸互换”和“功能互换”来定义，但汽车零部件种类繁多，功能各异，如果单从零部件图文档辨别，操作上过于复杂，很难进行规范和标准化，所以公司从设计业务中的互换性总结出零部件特征参数来区分每类零部件的不同，进而规范零部件的产生，减少“一物多码”的情况。零部件特征定义是基础，特征值确定是核心。如何确定具体的、可以区分零部件状态的特征是通用化成功的先决条件。
所谓特征，是指用于区别不同类零部件的属性，比如发动机总成的特征有扭矩、额定功率、排量、转速等，而燃油箱总成的特征有尺寸（长宽高）、材料等。所谓特征参数，是用于区别同类零部件的属性值。
我司客车产品整车零部件约两千多，如果对所有这些零部件都进行特征管理，会精力分散，解决不了主要矛盾。所以，公司采用“二八”原则，对影响整车成本约80%的零部件进行特征管理。举例后桥总成：发动机总成包含扭矩、功率、排量等特征，特征参数则是这些特征的具体值（图3）。
图3 发动机总成的主要特征
因公司PLM系统中零部件数量的庞大，通过名称规范和特征定义后，零部件特征参数的确定、填写、完善是个任务量巨大的工程，须通过专人进行梳理确认。为此公司特设立分类负责人制度，确定的每类零部件由专人管控（这也为后续长效管控埋下了伏笔），对所负责的零部件有新建、新建审批、淘汰、特征及特征参数确定等权力。同时对分类负责人提出通用化的目标要求及制定相应的奖惩措施，对分类负责人工作过程及其所负责零部件的通用化结果进行以奖励为主的评价，此部分工作也会作为年度绩效评估的一部分。
1.3 归并统一
为了保证进入PartsLink数据有效、准确、便于后续的查询使用，必须事先经过筛选、甄别。把重复的、多余的、不再使用的部件排除在外。那么如何识别、如何挑选呢？公司确定的规则后桥总成：三年未使用、不在车型结构中、已淘汰、特征及其参数完全一致，满足以上一条就不需要进入PartsLink。零部件归并统一存在一定的风险性，比如误删除，一旦出现就要进行后台数据的恢复。
1.4 导入系统
该步骤是为了将前期历史零部件特征参数的完善成果固化到PartsLink平台中，以便后续日常设计工作时使用或者说重用。导入系统的前提是PartsLink平台已完成规划和开发。
2 基于PartsLink建立零部件分类管理的长效机制
2.1 PartsLink系统平台建设
经过“五步法”的业务演进（或业务方案）以及一些基础的梳理准备工作，后续实现系统管控才能保证成果固化，PartsLink平台建设须在“五步法”的最后一步导入系统之前完成。零部件通用化长效机制的建立有效手段就是通过系统的管控，以下是公司基于PartsLink平台建立的零部件分类管理，该平台的建立使设计过程中的零部件及其特征参数特征查询更为便捷，提高零部件的重用度，有效减少或杜绝一物多码的问题，缩短设计开发周期。
设定目标
总体目标：建立零部件分类管理（PartsLink）平台，实现零部件的分类管理，新建部件时统一进行分类管控，便于设计人员产品开发或订单设计时查询使用，快速确定可重用或可替代零部件。这里主要设定是软件系统层面的目标，对通用化的业务目标（如零部件减少等）有间接的作用。
系统方案
PartsLink模块在软件技术上是相对成熟的一个模块，依据PartsLink基本功能与我公司实际相结合，制定了以零部件分类结构树与特征参数相结合的管理方案。如图4，系统实现方案。
图4 系统实现方案
基于产品设计业务，制定零部件特征参数管理的相关文件，明确零部件分类管理的范围及定义和结构层次关系：第一层大分类，即Part大类；第二层九大系统模块（依据客车产品划分，如：动力、行驶、转向等）；第三层零部件分类，如：发动机总成、转向器总成等；第四层零部件特征，如型号、规格等（特征的种类很多，且有一部分特征可以被不用类零部件共用，所以前期规划特征时，可以对每类零部件特有的特征单独建分类，对于共用的特征建统一的分类）。
基于零部件名称的零部件特征参数管理，如图5，从特征库定义→分类建立→特征使用，首先，依据整体规范定义特征（即分类属性），特征的建立需要统一规划。第二，依据客车产品特点按层次建立零部件分类。第三，针对每类零部件与已定义的特征建立关联关系，并对特征进行约束设定。
在建立特征和分类过程中一定要精心规划，保持可扩展性，比如一些共用特征以及分类的层次划分等。如果要在后续更改，耗费的代价比较大。
图5 零部件分类建立过程
查询使用
历史零部件经过特征定义、特征参数填写，导入系统之后，在日常设计工作中就可以通过PartsLink管理平台使用查询了。PartsLink平台中查询零部件分为单个零部件特征参数与单个零部件族查询，最终在PLM系统中体现，从而实现系统化管理。以下介绍几种常用的查询或检索方法：
A.查询单个零部的属性，即在已知零部件编码的条件下，查询其特征参数，如图6；B.查询单个零部件族特征参数的查询，即查询同一类零部件的特征参数，可以通过排序进行筛选，也可以展现PartsLink平台中同类所有零部件的特征。如下图7为PartsLink平台中所有的变速箱总成；C.查询同一类零部件族特征，根据定位特征参数的确定值或范围查询，可以过滤掉大部分范围外的零部件，达到缩小查询范围的作用。如下图8中，查询空滤器总成直径范围200~300mm，将非范围的零部件过滤，缩小了检索范围，简化查询。
图6 单个零部件特征参数查询
图7 单个零部件族特参数查询
图8 根据定义具体特征参数值（或值的范围）查询
使用流量统计
为了完善PartsLink平台中数据实时性、有效性，需对其中的零部件使用情况进行周期性统计分析，从而达到数量的稳定性、可控性以及有效性。所以零部件使用流量统计也纳入了零部件分类管理范围。如图9为通过编码、名称、使用次数等维度，统计后桥总成近一个月针对订单的使用流量，此外还可以统计正式产品中后桥总成使用情况，根据使用流量统计以及业务实际需求，进一步完善PartsLink管理平台中后桥总成的数据。
图9 零部件使用流量统计
2.2 基于PartsLink平台的日常管控
以上是基于PartsLink平台零部件的通用化对历史数据的梳理、完善，这只是阶段性、有针对性的对历史零部件数据的补充完善，不足以支撑零部件通用化的日常管控工作，如果在日常设计过程中不加以管控，后果就是不断的 “填坑”。
零部件通用化更应该在正向开发过程中就开始，也就是在产品开发、新建零部件时就通过PartsLink平台进行查询，经过设计要求尽量使用（重用）已有零部件，规避一物多码。而公司对PartsLink平台进行了加强，不只是提供一个零部件查询平台，更是一个管控依据。首先，设计人员在日常设计工作创建新零部件时，需要PLM中申请，按照要求必须填写（系统控制）特征参数，PartsLink平台会依据零部件名称进行自动匹配对比，当出现相同特征参数时给出提示，提醒设计人员有相同特征的零部件存在，建议重用已有零部件，如图10。其次，前期确定的零部件分类负责人机制就在此时发挥一定作用了，新建特定类零部件时，由此类零部件的分类负责人就行审批，基于特征参数以及具体业务判断新建的必要性。
另外，基于零部件使用流量统计，每个分类负责人将会对其负责的零部件进行周期性的分析，总结得失，以便后续加强管控。
图10 相同特征参数提示
3 总结
设计过程中不考虑通用化直接创建新的零部件，这绝不是追求个性化的完全满足，而是不负责任的懒惰，也是对公司资源的浪费，但认为零部件数量越少越好而不顾及其他，这样打击创新也不符合竞争要求，所以，通用化需要考虑多方面的因素，绝不是简单的减少品类，而是应该是比较合适的品类，并且有比较稳定的变化。
通用化的路径，自底向上的问题导向和自顶向下的目标导向，如“五步法”的梳理是自底向上的问题导向，而产品开发时的正向管控就是自顶向下的目标导向。
对于零部件通用化工作的推进部门，应考虑以下几项内容：基于设计业务制定适用于企业实际情况的通用化的规则；基于软件系统，提高查找便捷性、可视化高的系统方法；基于管理业务建立绩效评估（应以鼓励为主）体系。
零部件通用化工作是一项长期工作，短期项目只能提供事前或事后的管控手段，要么效果甚微、要么亡羊补牢，无法解决根本问题。通用化应作为设计工作的日常行为，通用化的思想、规则更应在研发设计前期就采用，从事前实施就开始，减少事后的管控，对于设计员来说尤其要在思想上重视，并形成通用化的设计习惯。
