當(dāng)前,很多制造型企業(yè)談轉(zhuǎn)型,有的在談精益轉(zhuǎn)型,有的在談數(shù)字化轉(zhuǎn)型,也有的嘗試將上述兩種轉(zhuǎn)型范式進行結(jié)合。不管是何種形式的轉(zhuǎn)型,具體的做法有很多,但很少有從產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的角度來認識和切入。實際上,產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理,對制造型企業(yè)的訂單交付和運營效率,有著非常關(guān)鍵的影響;也對企業(yè)的精益轉(zhuǎn)型或數(shù)字化轉(zhuǎn)型,有著決定性作用。
為了讓讀者對產(chǎn)品數(shù)據(jù)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(chǎn)方式和運營理念上,制造業(yè)所經(jīng)歷的幾次主要的變革,比如,大規(guī)模制造、職能組織與事業(yè)部制和豐田生產(chǎn)方式(精益生產(chǎn)),等等。
生產(chǎn)方式的變革
在上世紀初,制造業(yè)的主要挑戰(zhàn)是如何提高生產(chǎn)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(xué)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(chǎn)流水線,以及在此基礎(chǔ)上,再結(jié)合零件和人員的可互換等所誕生的大規(guī)模制造。
隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)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(chǎn)品,而是對產(chǎn)品的功能、造型等方面提出了更多樣化的要求。為了響應(yīng)上述趨勢,通用汽車應(yīng)運而生,她通過組建不同的部門來負責(zé)不同型號的產(chǎn)品生產(chǎn),從而為市場提供更豐富的產(chǎn)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(yè)部制。
職能組織與事業(yè)部制雖然解決了多樣化產(chǎn)品生產(chǎn)的難題,但也不可避免地帶來了組織架構(gòu)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(yè)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(fā)了既能生產(chǎn)多種產(chǎn)品,且效率更高、成本更低的豐田生產(chǎn)方式,也就是歐美國家所謂的精益生產(chǎn)。
人們現(xiàn)在談豐田生產(chǎn)方式(TPS)或精益生產(chǎn)www.cechina.cn,耳熟能詳不外乎準時化、自働化、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(chǎn)品定義的模塊化、重復(fù)式生產(chǎn)、節(jié)拍式流水線,等等。尤其是產(chǎn)品定義的模塊化,對于TPS或精益生產(chǎn)的推進具有非常重要的影響。
另外,從生產(chǎn)方式來講,精益生產(chǎn)代表了某種先進的生產(chǎn)方式;從運營模式的角度看,我們也可將之稱為大規(guī)模定制,即,以模塊化的產(chǎn)品和運營來響應(yīng)多樣化的市場需求,力求在需求多樣化與運營規(guī)模化之間達成較好的平衡。因此,我們也可以這么理解,作為業(yè)務(wù)模式的大規(guī)模定制,其最佳實踐是TPS和精益生產(chǎn)。
模塊化產(chǎn)品定義
很多制造型企業(yè),導(dǎo)入精益生產(chǎn)方式有數(shù)年,甚至十幾年,但運營質(zhì)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(shè)備綜合運營效率較低、庫存周轉(zhuǎn)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(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理有關(guān)。
根據(jù)筆者的觀察,有些制造型企業(yè),年產(chǎn)值可能也就幾個億或十幾個億,產(chǎn)品種類卻多達上萬種,產(chǎn)品所需的物料更是多到數(shù)萬或上十萬;這樣一來,從供應(yīng)鏈等角度,如此多的產(chǎn)品數(shù)量和物料種類,根本談不上規(guī)模化,也很難保證運營的高效率和低成本。在這種情況下,企業(yè)即使在加工或物流搬運等環(huán)節(jié)的精益改善中實現(xiàn)了一定的效果,也必將被供應(yīng)鏈等環(huán)節(jié)的冗余和低效所侵蝕。
對制造型企業(yè)而言,一邊是外部市場需求的多樣化或個性化,一邊是內(nèi)部生產(chǎn)運營的規(guī)模化和高效率,單純地采取增加或減少產(chǎn)品種類的舉措都行不通,更合理的做法是模塊化產(chǎn)品定義。在模塊化產(chǎn)品定義中,雖然產(chǎn)品的種類很多控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,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(nèi)部生產(chǎn)運營的規(guī)?;戎g的矛盾。
圖1 模塊化產(chǎn)品定義
在模塊化產(chǎn)品定義中,企業(yè)把產(chǎn)品的構(gòu)成要素進行模塊化分類和封裝,部分視為跨產(chǎn)品型號的通用件,部分視為某產(chǎn)品型號所特需的專用件,企業(yè)通過通用件與專用件的不同組合,以實現(xiàn)功能和造型各異的多樣式產(chǎn)品。這樣一來,通過一定比例的通用件,企業(yè)可以實現(xiàn)生產(chǎn)運營的規(guī)?;煌ㄟ^選擇特定屬性的專用件,企業(yè)可以滿足多樣性市場需求。
在實際落地時,模塊化產(chǎn)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(chǎn)品數(shù)據(jù)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(yè)中所用到的全部物料的集合;通過它,企業(yè)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(chǎn)品型號、配置特性與所需物料之間建立清晰的結(jié)構(gòu)定義。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)可配置
通常來說,模塊化產(chǎn)品定義包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化、工藝路線的模塊化和工廠布局的模塊化,而產(chǎn)品與物料、物料與物料之間的邏輯關(guān)系則是通過配置管理來實現(xiàn)。下面,我們就通過模塊化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),也就是所謂的超級BOM,來看看模塊化產(chǎn)品定義和配置型產(chǎn)品數(shù)據(jù)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(yè)的所有型號或種類的產(chǎn)品都以一個可配置物料來表示控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,而各種產(chǎn)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(chǎn)品都要用到的通用件,其他則是某個特定產(chǎn)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(chǎn)品才會用到物料。
在超級BOM中,同樣功能的物料,因為產(chǎn)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(chǎn)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(fā)動機和排量為2.0T的發(fā)動機,等等。
在實際應(yīng)用中,客戶只需指定產(chǎn)品的相關(guān)特性,企業(yè)就可以根據(jù)產(chǎn)品的超級BOM,找到具體產(chǎn)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(jù)客戶的需求,將產(chǎn)品家族的超級BOM解析為特定訂單的單品BOM,以支持后續(xù)的物流配送、加工或裝配等作業(yè)。
通過超級BOM,企業(yè)可以結(jié)構(gòu)化、模塊化的方式來定義和管理各類產(chǎn)品及其所需物料。如果要開發(fā)和導(dǎo)入一個新產(chǎn)品,除了增加一個產(chǎn)品種類外,另需增加的只是與該產(chǎn)品特性相關(guān)專用件。如果產(chǎn)品的模塊化設(shè)計做得足夠好,物料的通用化率將很高,專用件的數(shù)量自然就能得以大幅地減少,就不會像某些企業(yè)那樣,指數(shù)級地增加新物料。
在生產(chǎn)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(tǒng)一組成了模塊化的產(chǎn)品定義,并以可配置的產(chǎn)品數(shù)據(jù)等形式來實現(xiàn)。
數(shù)據(jù)管理的挑戰(zhàn)
如前所述,制造型企業(yè)的精益和數(shù)字化轉(zhuǎn)型,企業(yè)中訂單交付和生產(chǎn)運營的改善,離不開模塊化產(chǎn)品定義的支持,而模塊化產(chǎn)品定義的數(shù)字化則主要以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的可配置來實現(xiàn)。
如果說模塊化產(chǎn)品定義是一種概念設(shè)計,它的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品定義的抽象化、模塊化、系統(tǒng)化、擴展性和可持續(xù)等方面;作為實現(xiàn)手段的產(chǎn)品數(shù)據(jù)可配置,其挑戰(zhàn)則主要體現(xiàn)在技術(shù)方案的成熟度、集成性和簡便性等方面。
首先,產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理貫穿于研發(fā)、市場、銷售、生產(chǎn)、倉儲、采購、物流、財務(wù)、服務(wù)等各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)或職能領(lǐng)域,要求能根據(jù)業(yè)務(wù)或管理的需要,在主數(shù)據(jù)維護、計劃獨立需求錄入、MRP/MPS運行、訂單選配和創(chuàng)建、成本核算、包裝和發(fā)運等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié),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(wěn)定的解析,這要求相應(yīng)解決方案要有高度的成熟度。
其次,制造領(lǐng)域所需的制造型產(chǎn)品數(shù)據(jù)來源于產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)環(huán)節(jié)的工程型產(chǎn)品數(shù)據(jù),也將作為售后型產(chǎn)品數(shù)據(jù)的參考;故此,上述類型的產(chǎn)品數(shù)據(jù)之間必須保證高度的集成性。以產(chǎn)品BOM為例,有面向產(chǎn)品設(shè)計的原型BOM,有面向工程開發(fā)的工程BOM(EBOM),有面向生產(chǎn)計劃和制造執(zhí)行的制造BOM(MBOM),有面向售后服務(wù)的服務(wù)BOM(SBOM),也還可能有面向KD/CKD等業(yè)務(wù)的KDBOM;上述類型的BOM雖然用途不同,但在結(jié)構(gòu)和細節(jié)上存在著上下游之間的繼承、分解、替代等關(guān)系,這對BOM管理系統(tǒng)的集成性要求很高。
再次,再理想的概念設(shè)計,再完美的解決方案,要想真正發(fā)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(xué)習(xí)成本很高,就很難被人們快速和完整地掌握。從技術(shù)特性的角度看,產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理www.cechina.cn,尤其是產(chǎn)品數(shù)據(jù)可配置的解決方案,是非常復(fù)雜的,存在大量的多對多關(guān)系,不是簡單的二維或三維,而是動態(tài)的多維。如何把復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進行簡單化呈現(xiàn),對產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理解決方案提出了很高的挑戰(zhàn)。
根據(jù)筆者的觀察,在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的實踐中,企業(yè)要么是缺乏模塊化產(chǎn)品定義的概念思維,要么是缺乏有效的技術(shù)解決方案做支撐,從而導(dǎo)致很多企業(yè)依然用簡單的“加法”,增加產(chǎn)品品類,增加物料數(shù)量等方式來響應(yīng)個性化市場需求,進而只能在“一長三低”的生產(chǎn)運營和訂單交付中掙扎。
結(jié)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(yè)而言控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,精益轉(zhuǎn)型也好,數(shù)字化轉(zhuǎn)型也好,都離不開模塊化產(chǎn)品定義的支持,這其實也是數(shù)字化訂單交付對企業(yè)在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等方面的要求。對企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)而言,為了將模塊化產(chǎn)品定義落到實處,企業(yè)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(chǎn)品數(shù)據(jù)管理措施的實現(xiàn)。