发动机后市场数据模型设计

白克勤， 谭 磊， 李梦然， 崔佩羽， 闫 玉， 姚学庆

(潍柴动力股份有限公司，山东 潍坊 201061)

传统的汽车发动机后市场业务，主要为客户提供发动机的保养维修服务和配件销售。随着产品保有量的不断增加，传统的后市场服务方式已无法满足产品远距离、全天候、品种多、个性化的需求。对此，潍柴提出发动机后市场概念，引入“全生命周期服务[1-3]”理念，建立发动机后市场技术支持的产业化系统体系，组建基于发动机后市场体系物联网数据模型，支持产业资源有效配置，实现协同增效。此模型已经广泛应用到本企业国内外的所有发动机后市场服务中。

1 后市场数据模型的框架及内容

数据技术主要包括数据采集、数据存储、数据管理、数据分析以及数据潜在信息的挖掘[4]。本数据模型框架，是基于企业的特点以及业务建立适合自身发展的数据模型，主要包括以下部分：

1) 数据过滤。 将对于后市场无影响的数据通过业务逻辑全部过滤掉，譬如零部件本身优化升级。

2) 服务数据转化。将有用的设计数据转化为基于订货号信息的服务用数据。

3) 服务数据补充。将生产数据转化为基于发动机编码的单机服务数据。

4) 替换关系维护。将全生命周期中设计变更转化为服务配件替换关系。

针对企业内部发动机后市场体系运营特点，通过对于全部体量发动机数据的整理分析，建立发动机后市场专用数据仓库，记录产品自诞生之日起，全生命周期中发生的所有产品优化升级数据信息，从“客户需求-设计开发-生产加工-仓储物流-维护保养-产品优化升级”，进行产品信息全生命周期记录[5]，并按照不同维度进行数据梳理整合，建立后市场标准化数据模型，如图1所示，具体内容如下：

1) 从源头集成设计、生产数据，由PLM传递至SLM，并建立数据筛选以及集合规则，将设计数据转化为服务使用的技术数据。

2) 同步生命周期中所有差异化数据信息，通过PLM+ SLM，ERP+MES，建立数据筛选，整合规则，最终将数据传递至EPC，并将技术数据转换为服务数据，将所有的产品变化转换为服务替换关系，形成数据动态闭环。

3) 将零散数据根据用户的使用习惯进行整合，并按照设计、生产数据维度以及生成时间、变更时间、版本信息交叉进行服务数据模型的建立。

图1 数据模型结构图

整个数据模型在经过复杂的数据承接以及实时的升级维护的同时，将繁杂的发动机数据以准确且直观的图形形象展示在客户面前，如图2所示。

图2 数据图形化展示示意图

图4 面向客户的数据展示模型

图形化的展示，使用户直观形象地查询零部件外观、状态、安装位置等信息，方便售后、维修人员开展工作，即使新手也能根据示意图快速定位需求的零部件，提升配件操作的准确性。

与此同时，对于产品相关的特征属性介绍、关键运营指标以及生命周期使用情况按照用户需求定制开发，将抽象的发动机后市场的数据模型全面、动态、形象、准确地展现给用户，最方便最大化地实现数据模型价值。

2 后市场数据的虚拟视图模型

为了更好地将后市场数据模型整合应用，基于设计、生产、服务、保养数据，设计了发动机及零部件虚拟视图模型。

2.1 采用服务视图维护备品服务信息

传统模式中向客户展现的配件维修信息，直接从零件设计明细里拉取，这种信息里除正常配件外，还包括非维修件、辅料、毛坯等，过多的冗余信息影响客户的信息获取效率。此外，基于现有配件及市场故障进行的技术改进，也无法实时传递至客户，客户无法实时共享最新的技术革新成果。

针对上述问题，潍柴建立了基于设计BOM[6-7]的发动机维修保养模型，提出了以设计BOM数据为主要源头，根据整机编号比对装机BOM，创建面向客户的服务BOM理念。在发动机的设计明细发布之后，服务工程师即接收到编制服务BOM的信息，服务工程师将基于发动机的三维设计模型绘制柴油机的零件图册并发布。发动机出厂后，基于此发放版本的每一次变更记录发布之后，该信息也会实时传递至服务工程师处，服务工程师将根据变更内容更新零件图册，并根据变更说明判断对维修件的影响，维护零部件的替换链，确保与客户及时共享最新的技术信息[8],如图3所示。

图3 服务视图维护理念

后市场设计人员维护完数据后，会全部推送到EPC端进行展示，如图4所示。

在查询区域输入订货号/发动机编号，系统可以自动匹配或者是推荐日期较近的服务BOM展示版本(区域1订货号信息)，并通过区域2(结构查询)中带有层级逻辑展示的BOM结构快速浏览并定位需要查询的信息，也可以通过搜索直接定位到目标层级及件号。如果查询的零部件发生过变化，会有区域3(零部件信息)中展示的图标。点击图标后会详细地展示出此零部件发生的所有变化以及变更日期，并且会描述清楚前后零部件的替换关系。这对于维修服务以及配件查询售卖提供了极大的便捷。

图6 信息视图维护

2.2 采用包装视图维护备品防护信息

在全球化趋势下，发动机目标客户的分布范围越来越大，同一个零部件，销往全球各地时，经常面临运输方式、各地客户对包装防护要求存在差异的问题。此外，商务政策及贸易壁垒的原因，使得海外建厂组装发动机往往较之国内组装生产直接销往国外更具成本优势，此趋势要求备品以低成本的运输方式散装出口[9]。

针对上述问题，产品包装视图理念应运而生，潍柴建立了基于零部件特征的包装BOM设计模型，如图5所示。

在同一个包装视图下，以包装方案(产品包装需要的包装物料集成)为主体，向下关联包装材料种类、数量、技术图纸以及要求，向上关联零部件。同一零部件的不同使用情况，会产生不同的包装方案设计(如图5中的包装方案1，包装方案2，……)，与此同时，将包装、防护、防锈同步纳入包装视图，并通过工艺流程传递至相应的作业现场，实现了包装方案的在线管理，包装方案变更的实时更新，提升备品包装的备料效率，规范包装作业标准，提升备品包装品质。

图5 包装BOM设计模型逻辑展示

2.3 采用信息视图维护备品保养信息

针对发动机的技术服务资料编写环节，由于同一个机型的同一个零部件，在应用至不同行业时，存在工况差异，针对维修保养，会出现不同的需求。传统的说明书编撰方式通常是基于一个机型编写一本说明书文档，再针对各细分行业在原说明书基础上进行调整，此种方式的工作量大，且基于特定机型的变更导致的维修保养变化无法实时体现到最新说明书上[10-11]。

针对此问题，提出了基于发动机配置对技术服务资料进行模块化编写的理念，如图6所示。将产品的配置BOM管理理念引入了文档编制过程。在技术服务资料模块化的同时，将文本模块、章节、成书都赋予了产品配置属性，包含机型、排放、技术路相、行业等。当产品配置发生变化时，设置特定逻辑，自动生成整本文档[12-13]。此视图不但能将技术服务资料在线上进行有效管理以及传递，而且大幅度提升了文件内容的重用度，提升编制效率，还能够根据配置，自动匹配到发动机的设计视图，实现客户一站式查询。

3 结束语

经过近十年的技术和运行积累，潍柴建立了产品数据模型与分类视图相结合的物联网模型，并基于此不断优化模型逻辑，建立了产品信息的后市场数据模型，不断更新换代。此模型已应用于国内80余家中心库，6 500家服务站，同时推广至海外76个国家使用。