技术应用CTO+ETO设计模式的综合应用（上）

Posted 2021-04-25 数字化工业软件技术期刊

1. 引言

     笔者在前面一篇文章中介绍了ETO快速设计模式在重型装备行业的应用，除了ETO模式，我们知道还有CTO模式，两种模式单独的应用大家或多或少都有所了解，那么CTO+ETO模式的综合应用呢，这部分可能大家了解就比较少了。今天，笔者将围绕CTO+ETO设计模式的综合应用这个主题做一介绍。

2. CTO、ETO特点和应用情况

CTO的特点包含以下几个方面：1）、产品是根据客户需求进行“配置”的；

2）、产量相对较高，中大批量生产模式；3）、所有的“设计”变量、“设计”选项都是预先设计好的（产品为150%的BOM）；4）、自动化的零组件和产品BOM选择过程。而ETO的特点则包含以下几个方面：1）、产品是根据客户需求进行“设计”的；2）、产品相对较低，小批量或单件、多批次生产模式；3）、销售/订单履行过程中需要进行产品设计工作；4）、自动化的零组件和产品BOM创建过程。

      面向不同的行业，因其行业特点，设计模式也会不同，有的行业直接将设计好的标准产品推向市场，有的行业可根据订单情况灵活的进行产品配置（CTO），有的行业则是由客户需求驱动的按订单设计（ETO）。随着社会的发展，传统的行业模式也在发生巨大的变化，以前强调标准化产品的行业逐渐转向客户需求驱动的定制化和个性化，例如家电、消费电子行业，越来越强调用户的个性化定制；而强调定制化产品的行业又逐渐的转向标准化，例如轨道交通、能源装备行业，越来越强调产品的标准化和模块化。而随着模块化技术的发展，引入了预定义模块和参数化模块的概念。预定义模块，又叫做VD模块，这种模块是事前进行完整定义，使用时无需额外设计和额外测试，可通过产品配置（CTO）进行选择；参数化模块，又叫做VP模块，这种模块事前进行部分参数定义，基于参数化模型，使用时通过参数化定制设计（ETO）驱动新模块的快速生成。

      基于以上情况，越来越多的行业已不再单独的使用CTO或ETO，而是强调CTO+ETO的综合应用。结合模块化，产品设计模式将转变为基于模块化，面向订单的产品配置（CTO）+定制设计（ETO）的新模式。

     针对CTO和ETO设计模式特点和应用，我们又可以总结为以下几种具体情况：

1) 面向订单配置（CTO）

• 设计变量、设计选项在订购之前已预先设计好

• 150%BOM（超级BOM）的方法

2) 包含零组件设计的订单配置（CTO+E）

• 产品的大部分是变量、选项驱动的

• 顶层模块由订单应用唯一配置

• 有些零组件是需要在订购时被设计

3) 包含零组件配置的订单设计（ETO+C）

• 产品的大部分时在订购时被设计

• 顶层零组件是定制化零组件，零组件重用并不十分重要

• 有些零组件是由变量驱动

4) 面向订单设计（ETO）

• 产品的绝大部分是在订购时被设计

• 顶层零组件是定制化零组件

• 零组件重用并不十分重要

     当然，对于CTO+ETO的综合应用，我们还是希望逐步提高产品配置（CTO）所占的比例，能够根据订单通过产品配置选配出满足客户大部分需求的基本型产品，再在此基础上进行部分定制化设计，两者结合最终满足客户订单需求，从而加快产品设计速度和交付周期。

3. 西门子CTO+ETO集成解决方案

     针对CTO，西门子提供了Teamcenter配置器，Teamcenter配置器包含以下特点：

• 150%BOM，超级BOM（所有零组件预先设计好）

• 变量/功能管理

• 基于零组件使用的规则编写（零组件包含/排除规则）

• 通常关注BOM及BOP配置

• 复杂性的体现：BOM解算性能与管理大量的零组件使用规则

     针对ETO，西门子提供了Rulestream，Rulestream包含以下特点：

• 设计自动化及新零组件/内容生成

• 基于工程计算与启发的规则编写

• BOM及相关内容的生成

• 双向的CAx集成

• 复杂性的体现：捕获和执行大量工程计算，以及与其它工具的集成

     对于定制设计，传统的设计方法都是采用手动设计，这样会延长交货时间、提升成本、增加错误的来源。

     引入Rulestream后，通过Rulestream提供的参数化自动设计能力，我们能够快速设计新的模块/零组件及相关内容。通过Teamcenter配置器与Rulestream的集成应用，将极大的缩短订单交货期、降低订单的工程成本、实现更少的错误。

     下图中，以商业卡车为例，阐释了CTO和ETO混合产品的方案路线。

      无论是CTO+E，还是ETO+C的设计模式，通过Teamcenter配置器与Rulestream的集成，都能够很好的予以支撑。当然，两种不同的设计模式，其应用方式也会有所不同。CTO+E的模式，偏重于通过Teamcenter配置器进行产品顶层CTO的配置，Rulestream进行零组件的ETO设计；而ETO+C的模式，偏重于通过Rulestream进行顶层ETO的设计，Teamcenter配置器进行零组件的配置。整个生命周期过程，都在Teamcenter中进行管理。

     因此，集成的Teamcenter配置器+Rulestream解决方案，涵盖了产品可变性的连续，基于此我们可以很好的实现基于模块化、参数化，面向订单的产品配置（CTO）+定制化设计（ETO）模式。

4. 结语

     本篇中对于CTO和ETO的综合应用结合西门子Teamcenter配置器和Rulestream解决方案，进行了概括性的初步介绍，下篇文章将结合实际应用案例进行更深入的介绍，详细剖析两者集成的技术路线。