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洞见 | 什么是产品结构建模?

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对复杂和定制化产品的需求惊人,并且没有放缓的迹象。这就是为什么在产品结构和产品结构建模方面理解和实施优选策略和工具至关重要。从可视化、管理配置变化到避免设计与制造之间的冲突,产品结构建模是产品开发的支柱,它提供了一种在整个产品生命周期内组织组件和信息的系统方法。在工程、IT或制造领域,优化的产品结构使用户能够自信地完善复杂的模型,并最终提高产品成果。


什么是产品结构?


产品结构是产品组件和子组件的系统化排列,因为它们彼此相关,并与最终产品相关。这包括构成产品的物理和逻辑部件和组件,以及在整个生命周期中支持产品的文档和信息。


产品结构为何重要?


产品结构为了解产品的组合方式提供了一个清晰的框架。这种结构不仅是制造过程的参考,也是整个产品生命周期(包括设计、开发、生产、维护和报废)的关键。它使企业能够有效地管理变化,提高产品质量,缩短产品上市时间。


以汽车为例,汽车作为一种产品,它可能非常复杂并具有多种变体。对变速箱中一个组件进行微小的更改,比如将一个零件换成另一种材料制成的零件,都会产生深远的影响。也许这个组件在物理上无法组装在一起,也许它不再能正常工作。产品结构中包含的所有信息都可以减少这些类型的错误,并指导工程师相对轻松地做出恰当且更具成本效益的选择。


产品结构有哪些好处?


如果产品结构管理得当,就能为企业,尤其是复杂行业(如制造、工程和IT)的企业带来诸多好处。


提高数据的可访问性


通过集中管理所有与产品相关的数据(如CAD模型、规格、文档),整个企业的利益相关者可以轻松地从单一真实来源访问和管理信息。


加强跨团队协作

定义明确的产品结构可提供清晰一致的产品组件及其关系视图,从而改善不同团队之间的沟通。各团队可以更好地了解自己在整个产品中的角色,从而更有效地开展协作。


更好的质量和合规性

产品结构为每个零件或组件提供了可追溯性,这使得跟踪问题和执行根本原因分析变得更加容易。它还可以通过维护用于审核和认证的可访问文档,确保所有组件符合必要的法规要求。


改进复杂产品的管理

复杂的产品需要管理大量的部件和变体;良好的产品结构可使管理变得更加容易。对不同版本和组件进行组织和跟踪,可确保在整个产品生命周期内对所有元素进行正确调整和更新。


加快产品上市速度

结构良好的产品数据可减少模糊性,加快决策过程,从而加快设计迭代和生产准备。团队可以同时对产品的不同部分开展工作,而不会面临复杂化的风险,从而减少延误,并大幅降低开发过程中的瓶颈。


产品结构有哪些组成部分?


产品结构被组织成一个层次结构,或树状格式,最终产品位于顶层,然后细分为主要组件:组件、子组件和项目。项目是指产品的任何部分,而装配则是指一起发挥作用的项目组。子组件是向下排列的,包括放在一起构建组件的零件。


每个组件都应有相关属性,如零件编号、描述、材料、重量、成本和设计规格。产品结构还包括详细的文档,说明这些组件是如何组合在一起的。变体管理从产品结构中获益匪浅,每个配置都可以指定可选组件或变体。


产品结构和物料清单(BOM)有什么区别?


虽然产品结构和物料清单(BOM)都提供了产品组件的详细信息,但它们的用途不同。BOM编录了构建产品所需的材料、零件和组件,通常用于制造目的。它源于产品结构,但侧重于特定功能(如服务或制造)所需的零件和数量。


1

产品结构

产品结构超越了BOM的部件列表范围,包括部件之间的关系及其组装和功能背后的逻辑。它包括构成产品的物理和逻辑部件和组件,以及在整个生命周期内支持产品所需的文档和信息。产品结构对于理解不同产品部件之间的关系和依赖性至关重要,它提供了一个关于产品装配和功能的全面视图。与BOM不同的是,产品结构贯穿整个产品生命周期,包括设计、开发、维护和报废。


以汽车为例。产品结构包括以下层次:


  • 汽车

  • 发动机(最终产品)

  • 汽缸(部件)

  • 活塞(部件)

  • 曲轴(部件)

  • 车身(组装)

  • 车门(子组件)

  • 门把手(部件)

  • 车窗(部件)

  • 车顶(部件)

  • 内饰(组件)

  • 座椅(组件)

  • 座垫(部件)

  • 座椅框架(部件)

  • 仪表板(部件)


在此示例中,产品结构提供了汽车组装的全面视图,展示了各种组件、子组件和部件之间的关系。


2

物料清单

物料清单包括所需每个部件的数量,还可以指定每个部件的来源或供应商。物料清单对采购、库存管理和生产计划至关重要,因为它能确保生产所需的所有零部件都能到位。


以同样的汽车为例,物料清单将包括:


  • 汽车(最终产品)

  • 发动机(1 台)

  • 汽缸(4个)

  • 活塞(4个)

  • 曲轴(1个)

  • 车身(1个)

  • 车门 (4个)

  • 门把手 (4个)

  • 车窗 (4个)

  • 车顶 (1个)

  • 内饰 (1个)

  • 座椅 (5个)

  • 座垫 (5个)

  • 座椅框架 (5个)

  • 仪表板 (1个)


什么是产品结构建模?


产品结构建模是创建产品结构数字模型的过程。在建模之前,产品结构是相当抽象的,而产品结构模型则将所有重要的产品数据置于可视化的环境中。这种模型有助于可视化和管理产品不同部分之间的关系和依赖性。它广泛应用于新产品的设计和开发,可以在制造任何实物产品之前,在虚拟环境中进行模拟和测试。


什么是产品结构管理?


产品结构管理涉及在整个生命周期内管理和优化产品结构的策略和工具。它能确保所有产品信息的时效性和准确性,从而有效促进更新和变更。杂乱无章的产品数据会导致团队之间的混乱,而且几乎不可能对变更或工程变更进行管理,更不用说零部件的可追溯性了。此外,恰当的产品结构和管理还能带来更先进的技术,如自动化工具和数字孪生。至少,它可以为所有团队提供参考,确保他们在产品的最新版本上保持一致。但实际上,产品结构管理对于长期保持产品的完整性和质量至关重要。


最后的想法


了解和实施有效的产品结构实践对于任何从事产品开发的企业都至关重要,尤其是在工程、IT和制造等复杂领域。掌握了扎实的产品结构,企业就能通过更好的协作充分利用其配置,并迅速将高质量的产品推向市场。企业可以通过专注于产品结构建模和管理来超越客户的期望--在当今竞争激烈的市场中,这是一项制胜的法宝。



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来源:PTC官方
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首次发布时间:2024-11-22
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