基于PDM系统的零部件分类探索

张震威等

摘要：介绍物料分类的概念及一般使用方法，指出一個合理的零部件分类将帮助企业降低制造成本，提升产品质量。并提出零部件分类的方法应先从分类层级下手，逐步商讨后再确定分类属性，最终以分类规范的方式固化零部件分类的填写及使用。根据实施信息化项目的经验，总结分类规范对于保障零部件分类使用有着重要意义。

关键词：物料分类

1.前言

零部件分类是许多PDM软件的重要功能之一，对于制造类企业而言也是一种有效管理零部件的手段。作者把企业按时间段分为成立阶段及发展壮大两个阶段，每个阶段对于制造业企业而言其侧重点是有所不同的。例如在成立阶段，企业更多的关注能否完成订单，是否能够形成稳定的客户群，此时对于零部件分类的需求并不迫切。然而当企业在发展到一定程度时，会发现一物多码或一码多物的现象非常严重。但是不管是一物多码还是一码多物都会严重制约企业的发展，并且影响到企业完成订单的效率。

零部件分类可以有效的帮助企业控制物料的总量，帮助设计师能够快速、有效地找到合乎设计意图的物料。通过加快设计师的设计进度，从而保障企业完成订单的效率。

对于设计师而言，当设计的产品、总成、组件、部件、零件的数量达到一定量时，必然会涌现出一批经常借用的零部件，然而这些零部件可能分散在多个产品中。人的记忆是有限的，设计师只能够记住其中的一小部分，对于大多数能够被借用的零部件而言，设计师只能望洋兴叹。如果制造类企业能够在满足设计要求的情况下适当增加借用件所含的比例，这对企业控制交货周期是有很大裨益的。

2.基于PDM的零部件分类概述

在PDM系统中，一个适合于企业的零部件分类由3个方面组成：

并且零部件分类的过程应尽可能的遵循：先分类，后属性，最后总结并形成规范性文档。

2.1零部件分类层级

分类节点是对整个企业级分类结构的定义，是企业把自身所用到的零部件进行初步分门别类的设想。作者通过总结实施多个制造类企业项目后建议，分类节点的定义尽可能由企业的自身设计人员确定。若这一类的设计人员如果能经常从事一线设计工作，那么分类节点将会更适合企业。但是需要注意的是，零部件分类最终的完成不能只由部分人员参与，而是需要经过企业多次讨论才能最终定稿。并且在制订的过程中，多考虑一些特殊情况将会有利于分类规范的制订。

在分类节点初步制订的过程中，应尽可能弱化自制件及外购件的概念，当今制造业竞争激烈，只要是有利于企业自身发展，自制件与外购件之间是可以互相转化的。例如钣金件，大多数企业都由加工钣金件的能力，但是若企业的核心技术或者核心生产能力并不是钣金件，那么弃用自制而改用外购的方式会使企业把更多的资源投入到附加值更高的产品上，且通过外协的方式会更为有利于控制成本从而使企业的利益最大化。

制订分类节点时会需要有一个总体的原则，这个原则就是使参与制订分类的设计师按照统一的某个维度去定义，但是需要注意的是：单一的学科维度是不能够满足企业对于零部件分类的要求的。以马达为例，马达既可以归类为液压类执行元件，也可以归类了机械传动类零件。由上述例子可以看出，对于一个企业的分类而言，很难按照一个原则来完成零部件分类。这时候就需要企业首先选择并确定一个学科维度，即大多数的零部件按照此原则进行分类，对于那些不适用此学科维度分类的物料，则通过另外一种或多种维度进行补充。

分类的层级对于企业而言，并不适宜过多，一般取3-4个层级为宜。零部件分类的目的是增加零部件的重用，然而重用就必须要对零部件进行检索，如果分类层级过多，最终势必会影响到设计师的查找。并且从宏观角度而言，层级越少每个层级所含的零部件的数量就越多，反之层级越多每个层级所含的零部件数量则越少。对应到实际设计过程中，在样本充分的情况下可以查找到最接近的零部件，若层级多了，也会导致最终的分类节点下零件过少导致重用效能较低。当然如果分类层级过少，又不能对专业领域中的零部件进行较为精确的搜索，所以分类层级的划分一定要适合企业的需求，并且尽可能的保证在3-4个层级。

以某大型工程机械企业为例，其液压辅件的分类如表一所示：

表一：液压辅件部分分类示意

以表一为例，若要在PDM系统中找到某个型号的护套，则需要依次找到液压辅件-软管-胶管总成-护套。由此可知，如果分类层级没有一定的关联，那么设计人员查找零部件是无从下手的，然而客观上并不能形成一个万能的维度来概括分类层级间的关联，此时则需要通过其他维度的方式来弥补主要维度的缺失，并且为了更好的使用分类搜索功能，还需要对这种补充措施进行业务上的定义，即形成相应的规范。同理如果层级关联较好，则设计师在分类搜索时能很快锁定具体的分类节点进行搜索，既加快了搜索速度，又减少了实际工作量，可谓是一举两得。

不论定义的分类层级有多么巧妙，适用于企业的实际生产才是衡量分类优劣的唯一标准。制订分类的设计人员切不可因自身工作年限较长等优势仓促判定分类的优劣，而需要通过广泛的，大面积的征求意见来弥合众多设计人员对于分类层级的不同意见。取长补短才能更好的使企业逐步发展。

2.2零部件分类属性

分类属性是对分类节点的补充，当资深设计师确定了分类节点后，就需要开始考虑分类属性。分类属性有别于零部件的常规属性，其区别在于常规属性用于工具端的集成。PDM与工具软件进行集成时可以自动关联部分属性，而这部分属性是描述零部件的常规属性，例如图号、型号、重量、品名等。对于分类属性而言，其描述的是同一类零部件的“专业”属性。比如电子元件的电压、电流等，此类属性并不适用于其他零部件，但是对于电子元件而言，设计师将会着重考虑此参数。若设计师在选择正确的分类层级后，没有合适的分类属性供设计师筛选，那么其分类的效果也将大打折扣。

分类属性的制订一定要在分类节点确定的基础上进行。切不可在分类层级制定时就同步考虑分类属性，这样的“优先”考虑分类属性反而会使分类属性产生偏差。减少先入为主的主观判断可以降低分类的差错率。

分类属性的选取是有一定要求的，同一類的零部件其专业属性也许会有很多，例如表二。

表二：调压阀的分类属性

从表二可知，以调压阀为例，其分类属性可以按照温度及品牌来定义，但是在实际设计中，每个设计师所查询的首选参数大多一致。例如机械类的设计师更多的会参考与机械有关的参数，电气类的设计师会更多的考虑电气方面的参数，所以对于分类属性而言，应尽可能的选择这类零部件的主要参数，切不可苛求全面。因为每个人看法不同所能想到的方面也不同，如果把想到的参数都作为分类属性，最终一定会导致设计人员因填写参数工作量巨大而影响使用效果。其实对于同一类型的零部件而言，绝大多数的设计人员在选用时其考量的参数有85%是相同的，企业在进行分类属性制订时只要能确定这85%的首选考量参数，那么使用的效果将会非常好。

分类属性需要考虑搜索时的物理单位。以电压为例，其单位可以是V，也可以是KV。若单位不确定，那么工程师根据各自的喜好也会填写出不同的数值，所以分类属性若有关于具体的物理量，则必须明确其物理量的单位。除了能够具体标明的物理量外，确实还有部分分类属性需要手工填写，比如有部分数值需要限定范围，以防止设计师误操作。例如某零部件输出电压最大不可能超过5000V，但因设计人员输入时疏忽了，导致填写为50000V，在数值上如果不注意很可能导致填写错误而使今后借用产生差错，这时候就需要对分类属性值的大小进行限制。

另外对于需要手工填写的属性中，尽可能减少字符串格式的属性。例如生产厂家及品牌，此类属性并不适合作为PDM系统中的分类属性。原因为在现代企业中，同一个物料号所对应的零部件很可能多个厂家都可以生产及通用，若在PDM系统里直接限定了某零部件的品牌则对于企业采购产生一定的负面作用，具体表现为同质量的情况下不能选择低价格的品牌，及知名品牌因需求量大而导致交货周期较长等。且生产厂家及品牌不应为PDM系统考虑的范畴，这些信息更多为采购时才需要确定的内容。

分类属性还需要考虑搜索的便捷性。以表二中的品牌为例，对于企业而言，使用调压阀的品牌一般不会超过20个，如果使品牌作为手工填写项，那么每个工程师填写品牌会各不相同，例如XXX调压阀或者上海XXX。填写的内容不同势必会影响设计人员在搜索零部件时的速度，同理若对此进行填写规范的制订则会导致规范内容太多而影响实际填写效率。所以针对此种情况，对于确定的那部分信息可以适当的制作待选属性值。例如遇到品牌属性，则对公司收集此类物料的品牌，确定后作为待选项，当工程师在需要填写时，直接在待选项里挑选正确的一项即可。这样即方便了设计人员的操作，降低了工作强度，同时又提高了分类的标准化工作。仅就这2项对与企业而言都是很大的进步。

总之分类属性在制定时，需要关注3方面：分类属性的重要程度、分类属性的类型（手工填写，单位）以及便捷性（待选项）。只要做好这3方面，那么设计师在进行分类搜索时的效率将大幅提升。

2.3零部件分类规范

当零部件分类层级及分类属性都确定后，需要通过规范来帮助设计师填写正确的属性值。比如对于某类零部件，确实需要填写备注属性，则备注填写哪些信息就需要确定下来，如果工程师随意填写，那么将会导致此类属性值内容五花八门，最终降低分类搜索的质量。

同时在分类层级制订时，因多个维度而最终确定的层级结构需要通过规范的方式通知各个设计师，以便于设计师在对零部件进行分类定义时能够选择正确的分类节点。然而此工作并不是通过几次会议就能确定的，还是需要由企业内部制订相应的规范。大家有了规范后才能按照统一的要求进行工作，所谓人人为我，我为人人。

很多企业在实施PDM项目时，会认为分类搜索的规范可以在项目实施1年后再制订，作者认为这是一种得不偿失的做法。原因有2点：

（1）分类规范是逐步调整的过程

分类层级及分类属性制定完成后，就进行规范定义及贯彻执行与运行1年后再制订规范的区别在于：很多人认为项目在运行1年后定义的分类规范会更满足企业的需求，其实根据作者的经验，如果分类制订后没有形成分类规范，那么即使PDM系统运行1年后也很难形成规范。同时即使系统运行1年后再制订分类规范也会面临规范的调整。既然两种方式都需要调整，为何不先享受分类给设计带来的便捷，再考虑分类微调的事宜呢？从利益最大化的角度而言，先按规则使用，再调整规则比先混乱使用再确定规则要好得多。

（2）分类规范的执行需要养成习惯

分类的填写规范是需要逐步养成的，如果PDM系统先运行，设计师再填写分类属性时进行尝试，其结果就是同一个分类同一个属性会出现迥然不同的多种属性值，然而在这过程中对于这些物料的分类将会逐步成为历史数据，但是当1年后，企业形成了分类规范，对于这些历史数据而言，考虑到搜索重用的效果，修改量也将会非常巨大。然而规则在系统上线初就制订完成，后续填写的属性值就是规范的，那么搜索的结果也将给设计师带来很大的便利，且通过增加重用件的数量将会进一步压缩物料数量，从而为企业节省采购成本。即使当时定义的分类规范有偏差，如果偏差不是特别大可以采用逐步过度的方式进行修正。

3.结语

PDM系统的分类使用，要视乎于企业的自身需求，先制订分类层级，再确定分类属性，通过分类规范的方式来帮助企业员工用好分类是一个总体的方针。然而分类的层级在设计时又会走入一个误区就是希望分类节点一定要全面，其实这样的做法不可取：企业的发展是持续的，分类层级的发展也是与之相应的。零部件分类的目的在于增加企业重用件来降低成本，如果某类零部件企业自身实际使用量并不大，那么对于此类零部件进行分类则毫无意义。同理如果企业能够把握住那些具有大量重用的零部件，通过设计师多次重用的方式，一定可以起到降低成本的需求。因为只有当重用量增大后，采购批量才能增大，然而采购量增大又会降低零部件的单价，从而降低产品的制造成本。

零部件分类的好处不仅仅在于能够为企业降低成本，还可以从侧面帮助企业提高产品质量，对于制造类企业而言，使用经过市场检验的零部件能帮助设计员设计更为可靠的产品。试想若设计师不考虑重用，那么大量的零部件拼凑在一起后如何保证产品的可靠性将会是一大挑战。然而当零部件经过上市-反馈-修正后，此类零部件将会更加可靠，这样重用的零部件本身就会提高产品的质量。

综上所述，在PDM项目中，实施零部件分类将会给企业带来客观的利益。然而并不是所有的零部件分类都是成功的。这需要实施方与企业密切配合，首先就要排除求全求精的想法。始终要把实用性放在第一位，这既要考虑分类制订的层级，也要考虑分类属性的定义，同时兼顾实际使用者的便捷性。笔者通过对分类实施的经验，强烈建议企业在制定完分类层级，分类属性及规范后，进行小范围的试填，通过此试填可以帮助企业修正分类制定过程中的偏差。通过上述经验和总结对正在或即将实施的PDM零部件分类等制造型企业具有一定的参考价值，同时也丰富了零部件物料分类管理理念，有益于零部件物料分类管理理论的推广与应用。

作者简介：张震威（1987—），男，上海人，上海湃睿信息科技有限公司实施顾问，实施过大型工程机械企业的PDM项目及大型钢铁企业的MRO项目，熟悉产品数据管理的理念及对PLM系统与物联网的实际使用有一定的见解。