Mentor Graphics：供应商与OEM在汽车线束变更管理上遇到的挑战

作者：Glenn Reynholds，Mentor Automotive

在目前的设计环境中，如何管理线束设计上的变更成为了一项重大挑战，因为OEM（原始设备制造商）没有一个可以利用的标准沟通方法向线束供应商发送相关更新内容。大多数依靠图纸上的手工标记的注释或其他书面说明。MCAD领域拥有可以定义零部件的标准化交换数字模型，现在是时候对线束领域也采取同样的解决办法了。本文将讨论数字线束交换的好处及其可以帮助解决的一些关键的变更管理挑战。

概述

在线束制造的过程中，OEM有多种方式可以把需要生产的最终产品的详细信息传递给线束制造商。在最基本的层面上，使用Build-to-Print（基于按图生产）模型，这里只交付一个打印图纸，并有足够的信息来实现制造过程。在某些情况下，打印图纸会附带一个from-to（从－到的连接线）清单，甚至还可能附带一个定义线束布局的MCAD模型。

通过交换这些基本的信息，线束供应商仍然需要做大量的工作来翻译解释图纸信息，并把其他的碎片化的信息贯穿起来形成一个连贯的集合从而便于制造线束。

这种方法效率低且费时，导致线束制造时间以及OEM的成本不断上升。这也意味着，数据的重新录入和对变更请求的误读还很可能导致大量错误的出现。

Build-to-Data（按数据生产）

要实现线束模型的数字交换，并让线束制造的质量和效率迈上一个新台阶，那就需要实现从Build-to-Print到Build-to-Data的转变。要实现这一目标，需要采用一种可以描述线束的所有细节，减少/消除对图纸的依赖，并可容纳所有相关信息的电子格式。过去数年间，已经有多个专有格式和基于标准的格式对此进行过多次尝试。使用的格式并非真正的关键，但是选择一个格式并开始线束模型的数字交换才是必要的。

数字交换的好处

从数字线束交换得到的最直接的好处之一就是迫使OEM达到设计的质量要求。OEM将需要使用现代线束设计工具创建数字数据，这本身将带来更好的输出。如果OEM遵守严格的设计流程，在线束开发过程中确保设计规则检查（Design Rule Checks）合格，这将提升设计的质量水平。OEM提供的设计质量越好，将使要求的返工量有所减少，因为设计问题可以在前期就被发现，而不是在设计交付供应商后被发现并被退回。当OEM和供应商之间的这种交换日趋成熟，OEM将有机会在自己的设计环境中检查供应商发现的最常见的设计错误，从而进一步提升最初的设计质量。

从供应商的角度来看，当收到数字线束模型的时候，把它输入到他们的系统所需的时间和人力将显著减少。线束生产工程师不再需要钻研图纸的每一个细节和重新输入数据，后者可能耗费大量时间以及导致录入错误。数字模型可以简单地导入他们的系统，线束制造相关的增值活动可以立即开始。这意味着错误（例如OEM指定的不适合特定导线的端子）可以被标记并在几分钟后返回给OEM，而不是在Build-to-Print过程中可能花费的几天或几周时间。尚未进入供应商系统的部件零件号可以被识别，部件采购过程可以很快开始，这样就减少了线束制造过程中缺乏零部件的风险。表1列出了线束制造商必须执行的典型活动。

表1：这是线束制造商要完成的典型活动表。浅绿色活动以前需要手动完成，采用数字交换与现代线束设计工具后现在可自动完成。深绿色活动仍需手动完成。


然而，使用现代线束设计工具还可以带来其他好处，并且不局限于初始输入和确认。这些工具能够把包含供应商完成的生产设计工作与来自OEM的新版线束进行智能合并，这意味着这些变化可以快速而有效地被吸收和理解，成本计算也是如此，同时不必牺牲也不必重做已经完成的生产工作。

想得到这些好处，当然要克服一些挑战。首要的是对新工具和新过程进行投资。线束制造商总是在生产和价格上承受着压力，高级管理层需要真正承诺对这些改进进行投资，这样才能从这种投资中获得回报。

关键的变革管理挑战

通常，在Build-to-Data环境中交换数据时遇到的第一个挑战是零部件库。供应商的零部件库通常较为丰富，因为它必须包含足够的信息以满足实际制造线束的需要。

关键是供应商要能够维护自己零部件库内的部件零件号，同时也能把多个客户的零件号与其内部编号体系进行对应。部件零件号对应必须按次序自动完成，以便获得数字传输和自动化的所有益处。这需要前期在零部件库管理方面付出一些努力，但这种努力将使每个线束成品的客户零部件号快速且无差错地转变为供应商零件号。

一旦建立零部件号对应体系，并约定电子传输格式，你就可以开始交换电子线束数据和处理变更。由于这个活动需每天执行一次，完成该活动的工具必须具备各种功能，但同时也必须易于使用，生成能让工程师快速识别问题的输出结果。具有可视化和协调线束拓扑变化（如线束段（Bundle）被添加到分支点（Take-out）或者分支点被移动到另一个位置）并能详细介绍属性变化的变更管理工具是有效和高效率流程所必备的。图1说明了变更管理工具的工作原理。


图1：Mentor Graphics Capital®变更管理器显示新变更的图形预览，检查每个变更和详细报告差异示例。

这些功能非常重要，因为供应商必须验证新版线束是否只包含OEM所说的那些变更，并能了解这些变更将会带来的影响。这样的变更管理面临的主要挑战是保护为制造过程已经完成的工作，以及仅合并来自新设计的变更。为了实现这一目标，必须制定一套规则用来指导自动化过程，并在变更实施过程中加以应用。

一旦变更已被接受，其他工作已经完成，拥有设计比较能力就变得至关重要，它可以验证变更执行情况并进行记录。使用电子传输和现代设计工具可以再次提供帮助。由于数字模型是对线束的完整描述，设计比较可以准确展现哪些变更可以执行，在图形中突出标注有助于理解那些变更（图2）。


图2：在图形中突出标注有助于理解那些变更。

另一种常见的变更管理的挑战是“仅涉及成本”或“乱序”变更之一。在这种情况下，OEM会要求供应商提供提出的变更的成本数据，但是执行与否取决于变更的最终成本。在成本数据返回给OEM之后，他们可以选择执行变更的一些子集，但不一定按照他们最初提供成本估算的顺序（图3）。


图3：流程图

为了有效响应这样的请求，供应商必须在孤立环境中执行提出的每个变更，并计算其成本。为了提高效率，这些变更应按照它们可以被独立应用到原始设计的方式存储，或更可能是某些之后版本的方式存储，因为其他变更可能在考虑决定该执行哪个变更的时候已经发生。这些变更必须按照要求的顺序加以应用。