金融自助設備平臺化設計研究

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金融自助設備，主要有自動柜員機、查詢機、各類智能柜臺終端等。隨著服務細分和差異化需求的不斷強化，對自助設備的需求表現為更加強調配置上有不同的特色功能，造型上有獨特的外觀。對于銀行來說，可能希望具有某一種特色功能來配合其業務推廣，或者要求設備具有與自身形象展示相匹配的配色和尺寸等等，對設備的定制需求越來越多，并成為主流趨勢。對于設備的供應商來說，定制化產品的增多，意味著產品復雜化或種類的增加，對研發和制造的周期、成本控制和管理手段等方面帶來強烈的沖擊和巨大的壓力，與傳統工業化生產中所追求的大批量、低單位成本、標準化管理等目標明顯對立。從矛盾的角度來看，大規模定制的設計和制造手段成為了解決這種問題的良好途徑。要實現大規模定制，則需要在系統規劃、整體優化的指導思想下，集中各方資源，利用標準化、現代化的設計方法、先進制造技術和管理制度，在滿足客戶個性化需求的同時，以低成本、高質量、高效率為目標提供小批量定制產品和服務。[1]從產品研發和生產流程上來看，則是系統化規劃、模塊化設計、標準化管理和生產的研發及制造方式。為實現所有這些目標，平臺化的設計方法成為必不可少的手段。

1金融自助設備平臺化的實質

平臺化的實質是通過制定和歸納各類通用的原則、經驗和共用要素，貫徹執行于產品設計、制造和銷售的環節中，是技術標準化、設計模塊化、制造柔性化的綜合基礎和實現前提。對于金融自助設備的平臺化，則是基于平臺化的框架體系，運用設計平臺的工具和資源，遵循平臺化的要求，執行項目的開發和制造系統指導文件的建立，同時，豐富和完善平臺體系的過程。平臺化的設計方法已經成為該類產品開發的新方法，也是以研發和制造作為一個整體的業務對接優化，解決產品規模化定制難題為目標的工具。

2平臺體系的整理和搭建

基于行業的特點和技術經驗的積累，針對平臺化的建設，在日常的研發、制造管理中，需開展平臺體系相關內容的整理和搭建工作。按照技術平臺體系的理論，主要應包含以下五個方面的內容：2.1行業的標準體系。主要為產品必須遵循的各類標準，比如各類市場準入的認證標準，北美地區的UL標準，國內的CCC標準等，專門針對金融自助設備行業的GBT18789、GA1280、EMV、UL687、EN1143等等。行業標準體系的整理，主要提供給設計人員進行了解學習，掌握該類產品必須具有的一些特性和要求。[2]2.2企業規范體系。如整機設計規范，材料應用規范，資料歸檔的規范，各類傳動結構設計，保險柜設計，各類來料檢驗和作業規范，生產過程檢驗規范等。企業規范體系的建立，是一個針對已有規范的整理分類和新規范制定的過程，是各個職能崗位人員開展具體工作時必須遵守的依據和原則。[2，3]2.3模塊體系。如機械方面的出鈔模塊、識別模塊、疊鈔模塊、電路模塊、打印模塊、身份識別模塊、信號控制模塊，以及其他軟件、算法方面的模塊等等。包含兩方面的內容，一方面是對現有模塊的分類整理，作為新產品設計時引用的來源；另一方面是作為新結構、新模塊設計目標，促進產品設計產生更多有效的通用要素，充實體系的內容。2.4通用要素庫。如塑膠件、鈑金件、機加件、橡膠件等方面的優選材料庫，各類常用五金件、緊固件、齒輪、皮帶等的通用件庫。2.5知識體系。如自動柜員機整機及核心模塊業務流程等各類知識介紹，各類產品，模塊的設計經驗總結，各種材料，結構/機構設計計算及分析報告，各類培訓教材等等。盡管對于大部分企業，或多或少已具有上述的體系內容，但平臺體系的搭建，應在充實、清晰管理和有效使用上進行深化，以資料庫或者共享平臺等合適的方式提供給各個業務部門的工作人員學習，并強制執行。

3平臺化設計的方法

針對產品的研發和管理，在具體思路上，平臺化設計可以從以下幾個方面進行開展實施。3.1產品規劃。盡管定制化的需求很多，但產品的大部分功能始終是相同的，不同的只是某些個性功能和特征，這些產品通常都是基于基礎產品進行修改派生而來的，基礎產品于是成為了定制產品的基礎平臺。從傳統大規模生產的角度和當前的規模化定制角度來考慮，都要求這些基礎產品具有盡可能多的通用要素，因此，對于基礎產品的開發，除了必須基于產品體系化、通用化的前提進行規劃，還應充分收集和了解市場需求的當前狀況和未來發展趨勢，在系統設計、硬件方案上做好未來需求的擴展接口預案，在材料和加工工藝的選擇上也必須加以考慮配合。3.2產品型號管理。由基礎產品進行修改派生出來的定制產品，必須具有特定的內部型號，方便對設計輸出資料和生產資料，與基礎產品進行區分管理，避免因基礎產品配置復雜化而造成的設計圖紙、物料清單、工藝文件、質量管理文件等復雜化，減少設計、加工、物控等環節出錯的幾率，降低生產管理的難度。3.3工業設計。工業設計除了直接決定產品的外觀差異，很大程度上還決定了產品的系統布局、主體結構、材料應用和功能擴展變化的靈活程度，必須注意以下幾點：（1）外觀造型的設計決不能孤立于項目的總體規劃、結構布局、加工工藝和已有平臺要素之外，應該是工業設計師和技術工程師共同深度討論評估的過程。設計作品不但能夠體現設計師對產品形象的追求，而且能夠體現出適應不同市場環境的靈活性。（2）對于系列化產品，外觀造型的設計必須嚴格遵循系列產品在外觀、外觀尺寸、加工工藝、表面處理方式、總體布局上的一致性，具有高度相同或相近的設計語言。3.4系統設計。運用功能分析的方法和工具，將整機系統中的元件、模塊、功能配置等進行抽象化的功能描述和功能分解，建立完整的功能結構。基于這種抽象化的功能分解，可跳出慣性思維的約束，拓寬系列產品在功能結構劃分方面的思路，提供更廣泛和統一的設計目標。[4]（1）結構方案設計。按照技術標準化的原則，系列產品結構的總體方案必須具有高度的統一性，包括總體結構框架及其技術方案，具體功能結構的技術方案，模塊布局方案，散熱、防塵及相關的安全防護方案，線纜布置和固定方式，加工、裝配的方式和要求，包裝方案等。各種技術方案和實物要素如果已存在于技術平臺上，必須嚴格引用；如果是屬于新技術、新方案，則必須在完成標準化后納入到技術平臺上，進行后續的優化和統一管理。（2）電氣方案設計。電氣控制方案設計是與結構方案設計同時進行的，是系統規劃下的兩個重要設計內容，互相影響和制約。這部分主要考慮的是整機交流電管理控制方式，工控機與各個模塊之間的通訊方式和通訊接口分配的一致性，以及基于整機結構方案的電纜布置規劃。電氣控制方式的一致性決定了各類外購或自研模塊的一致性，也決定線纜接口、線扎設計的一致性。考慮到不同型號產品的模塊具有通用及可替換的特點，在線纜的設計和布置方面，還應著重考慮后期因更換模塊帶來的線纜更換的方便性，比較好的一種思路是將存在增減和替換可能電纜固定結構做易拆裝的處理，或者將其與標配功能的線纜做分離處理，消除因可選功能變化帶來的總線扎的復雜化，也降低線纜增、減的操作難度。這樣做的好處在于只要是同一型號及其衍生出來的定制型號，標配線扎總是固定的，提高了其通用性。而選配線纜則可根據實際需要進行靈活方便的增減。3.5模塊化設計。系列產品的功能器件和結構模塊化，是平臺化最直觀的體現和重要評價標準,也是平臺化在設計和生產環節上直觀優勢的體現。參考表1系列產品的模塊體系表[5]，結合金融自助設備的特點，可將各種相同或相似的配置功能和結構單元分離出來，用模塊化的原理進行統一、歸并和簡化，形成獨立存在的典型化的標準單元或通用單元。[5]針對配置功能的模塊化，在工業設計和系統設計時，就必須在系列產品的高度上對外觀特征、結構形式、對外接口等要素進行典型化，以實現相同的配置功能可以在不同型號產品上進行靈活的，方便配置的增減，甚至實現在同一產品上不同功能配置的相互替換。例如，用于進行身份識別的身份證識別功能、指紋識別功能以及靜脈識別功能，如果實現了模塊化的設計，不但可以在同一產品的一個接口上，根據市場需求進行靈活的配置和更換，而且可以在不同系列設備，甚至在不同種類產品上實現共用。針對功能結構的模塊化，也要追求有盡可能多的相同要素，包括單一零件、次級部件和相應的對外接口結構的通用或尺寸具有互換性。更高層次的目標為這些零部件和次級部件組合形成的集成單元的模塊化。3.6結構接口設計。作為模塊化的對接設計，模塊在不同產品上的接口連接結構，自然也是遵循相同的規則，具有嚴格相同的結構和設計要求。3.7其他結構設計。考慮到加工工藝和設備的統一，在具體零件的設計細節上，需盡可能做到結構特征盡量統一，以減少結構特征的種類。比如相同規格緊固件的通孔尺寸，螺柱規格，具有同樣功能的零件折彎規格，焊接尺寸和各類技術要求等。3.8工藝設計。為提高產品設計與生產的對接程度，不同產品生產過程中相關的工藝及質量文件，比如作業指導書、操作規范、質量檢驗標準等生產資料，必須在零件之間的裝配方法、固定連接方式、加工技術和工藝、生產設備、工裝冶具等方面保持對應的通用性或相似性，以便實現工藝流程、工藝裝備、工藝參數和質量要求的高度可引用性。

4實施效果

平臺化的產品設計方法，滿足了多樣化和個性化的客戶需求，提高了開發設計能力，減少了重復設計和驗證的環節；同時，也為定制化產品的規模化生產和制造管理手段的柔性化創造了前提條件。在實際運用上，目前基于某個系列產品派生的兩款光大銀行定制產品，在開發周期和費用、設計資料管理等方面，相較于以往的其他定制產品，已經體現出明顯的進步；更突出的進步表現在總裝環節上，由于工藝要求和裝配方法等生產要素，大部分可進行清晰的引用，生產直通率有了明顯的提升。

參考文獻：

[1]B.約瑟夫，派恩（B.Joseph.Pine）.大規模定制——企業競爭的新前沿[M].操云甫，等，譯.北京：中國人民大學出版社，2000.

[2]企業標準體系技術標準體系.GB/T15497中國標準書號[S].北京：中國標準出版社，2003.

[3]李春田.標準化概論[M].北京：中國人民大學出版社，2010.

[4]檀潤華.創新方法教程[M].北京：高等教育出版社，2012.

[5]童時中.模塊化原理設計方法及應用[M].北京：中國標準出版社，2000.

作者:蘇樹添 單位:廣州廣電運通金融電子股份有限公司