金融自助设备平台化设计研究

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金融自助设备，主要有自动柜员机、查询机、各类智能柜台终端等。随着服务细分和差异化需求的不断强化，对自助设备的需求表现为更加强调配置上有不同的特色功能，造型上有独特的外观。对于银行来说，可能希望具有某一种特色功能来配合其业务推广，或者要求设备具有与自身形象展示相匹配的配色和尺寸等等，对设备的定制需求越来越多，并成为主流趋势。对于设备的供应商来说，定制化产品的增多，意味着产品复杂化或种类的增加，对研发和制造的周期、成本控制和管理手段等方面带来强烈的冲击和巨大的压力，与传统工业化生产中所追求的大批量、低单位成本、标准化管理等目标明显对立。从矛盾的角度来看，大规模定制的设计和制造手段成为了解决这种问题的良好途径。要实现大规模定制，则需要在系统规划、整体优化的指导思想下，集中各方资源，利用标准化、现代化的设计方法、先进制造技术和管理制度，在满足客户个性化需求的同时，以低成本、高质量、高效率为目标提供小批量定制产品和服务。[1]从产品研发和生产流程上来看，则是系统化规划、模块化设计、标准化管理和生产的研发及制造方式。为实现所有这些目标，平台化的设计方法成为必不可少的手段。

1金融自助设备平台化的实质

平台化的实质是通过制定和归纳各类通用的原则、经验和共用要素，贯彻执行于产品设计、制造和销售的环节中，是技术标准化、设计模块化、制造柔性化的综合基础和实现前提。对于金融自助设备的平台化，则是基于平台化的框架体系，运用设计平台的工具和资源，遵循平台化的要求，执行项目的开发和制造系统指导文件的建立，同时，丰富和完善平台体系的过程。平台化的设计方法已经成为该类产品开发的新方法，也是以研发和制造作为一个整体的业务对接优化，解决产品规模化定制难题为目标的工具。

2平台体系的整理和搭建

基于行业的特点和技术经验的积累，针对平台化的建设，在日常的研发、制造管理中，需开展平台体系相关内容的整理和搭建工作。按照技术平台体系的理论，主要应包含以下五个方面的内容：2.1行业的标准体系。主要为产品必须遵循的各类标准，比如各类市场准入的认证标准，北美地区的UL标准，国内的CCC标准等，专门针对金融自助设备行业的GBT18789、GA1280、EMV、UL687、EN1143等等。行业标准体系的整理，主要提供给设计人员进行了解学习，掌握该类产品必须具有的一些特性和要求。[2]2.2企业规范体系。如整机设计规范，材料应用规范，资料归档的规范，各类传动结构设计，保险柜设计，各类来料检验和作业规范，生产过程检验规范等。企业规范体系的建立，是一个针对已有规范的整理分类和新规范制定的过程，是各个职能岗位人员开展具体工作时必须遵守的依据和原则。[2，3]2.3模块体系。如机械方面的出钞模块、识别模块、叠钞模块、电路模块、打印模块、身份识别模块、信号控制模块，以及其他软件、算法方面的模块等等。包含两方面的内容，一方面是对现有模块的分类整理，作为新产品设计时引用的来源；另一方面是作为新结构、新模块设计目标，促进产品设计产生更多有效的通用要素，充实体系的内容。2.4通用要素库。如塑胶件、钣金件、机加件、橡胶件等方面的优选材料库，各类常用五金件、紧固件、齿轮、皮带等的通用件库。2.5知识体系。如自动柜员机整机及核心模块业务流程等各类知识介绍，各类产品，模块的设计经验总结，各种材料，结构/机构设计计算及分析报告，各类培训教材等等。尽管对于大部分企业，或多或少已具有上述的体系内容，但平台体系的搭建，应在充实、清晰管理和有效使用上进行深化，以资料库或者共享平台等合适的方式提供给各个业务部门的工作人员学习，并强制执行。

3平台化设计的方法

针对产品的研发和管理，在具体思路上，平台化设计可以从以下几个方面进行开展实施。3.1产品规划。尽管定制化的需求很多，但产品的大部分功能始终是相同的，不同的只是某些个性功能和特征，这些产品通常都是基于基础产品进行修改派生而来的，基础产品于是成为了定制产品的基础平台。从传统大规模生产的角度和当前的规模化定制角度来考虑，都要求这些基础产品具有尽可能多的通用要素，因此，对于基础产品的开发，除了必须基于产品体系化、通用化的前提进行规划，还应充分收集和了解市场需求的当前状况和未来发展趋势，在系统设计、硬件方案上做好未来需求的扩展接口预案，在材料和加工工艺的选择上也必须加以考虑配合。3.2产品型号管理。由基础产品进行修改派生出来的定制产品，必须具有特定的内部型号，方便对设计输出资料和生产资料，与基础产品进行区分管理，避免因基础产品配置复杂化而造成的设计图纸、物料清单、工艺文件、质量管理文件等复杂化，减少设计、加工、物控等环节出错的几率，降低生产管理的难度。3.3工业设计。工业设计除了直接决定产品的外观差异，很大程度上还决定了产品的系统布局、主体结构、材料应用和功能扩展变化的灵活程度，必须注意以下几点：（1）外观造型的设计决不能孤立于项目的总体规划、结构布局、加工工艺和已有平台要素之外，应该是工业设计师和技术工程师共同深度讨论评估的过程。设计作品不但能够体现设计师对产品形象的追求，而且能够体现出适应不同市场环境的灵活性。（2）对于系列化产品，外观造型的设计必须严格遵循系列产品在外观、外观尺寸、加工工艺、表面处理方式、总体布局上的一致性，具有高度相同或相近的设计语言。3.4系统设计。运用功能分析的方法和工具，将整机系统中的元件、模块、功能配置等进行抽象化的功能描述和功能分解，建立完整的功能结构。基于这种抽象化的功能分解，可跳出惯性思维的约束，拓宽系列产品在功能结构划分方面的思路，提供更广泛和统一的设计目标。[4]（1）结构方案设计。按照技术标准化的原则，系列产品结构的总体方案必须具有高度的统一性，包括总体结构框架及其技术方案，具体功能结构的技术方案，模块布局方案，散热、防尘及相关的安全防护方案，线缆布置和固定方式，加工、装配的方式和要求，包装方案等。各种技术方案和实物要素如果已存在于技术平台上，必须严格引用；如果是属于新技术、新方案，则必须在完成标准化后纳入到技术平台上，进行后续的优化和统一管理。（2）电气方案设计。电气控制方案设计是与结构方案设计同时进行的，是系统规划下的两个重要设计内容，互相影响和制约。这部分主要考虑的是整机交流电管理控制方式，工控机与各个模块之间的通讯方式和通讯接口分配的一致性，以及基于整机结构方案的电缆布置规划。电气控制方式的一致性决定了各类外购或自研模块的一致性，也决定线缆接口、线扎设计的一致性。考虑到不同型号产品的模块具有通用及可替换的特点，在线缆的设计和布置方面，还应着重考虑后期因更换模块带来的线缆更换的方便性，比较好的一种思路是将存在增减和替换可能电缆固定结构做易拆装的处理，或者将其与标配功能的线缆做分离处理，消除因可选功能变化带来的总线扎的复杂化，也降低线缆增、减的操作难度。这样做的好处在于只要是同一型号及其衍生出来的定制型号，标配线扎总是固定的，提高了其通用性。而选配线缆则可根据实际需要进行灵活方便的增减。3.5模块化设计。系列产品的功能器件和结构模块化，是平台化最直观的体现和重要评价标准,也是平台化在设计和生产环节上直观优势的体现。参考表1系列产品的模块体系表[5]，结合金融自助设备的特点，可将各种相同或相似的配置功能和结构单元分离出来，用模块化的原理进行统一、归并和简化，形成独立存在的典型化的标准单元或通用单元。[5]针对配置功能的模块化，在工业设计和系统设计时，就必须在系列产品的高度上对外观特征、结构形式、对外接口等要素进行典型化，以实现相同的配置功能可以在不同型号产品上进行灵活的，方便配置的增减，甚至实现在同一产品上不同功能配置的相互替换。例如，用于进行身份识别的身份证识别功能、指纹识别功能以及静脉识别功能，如果实现了模块化的设计，不但可以在同一产品的一个接口上，根据市场需求进行灵活的配置和更换，而且可以在不同系列设备，甚至在不同种类产品上实现共用。针对功能结构的模块化，也要追求有尽可能多的相同要素，包括单一零件、次级部件和相应的对外接口结构的通用或尺寸具有互换性。更高层次的目标为这些零部件和次级部件组合形成的集成单元的模块化。3.6结构接口设计。作为模块化的对接设计，模块在不同产品上的接口连接结构，自然也是遵循相同的规则，具有严格相同的结构和设计要求。3.7其他结构设计。考虑到加工工艺和设备的统一，在具体零件的设计细节上，需尽可能做到结构特征尽量统一，以减少结构特征的种类。比如相同规格紧固件的通孔尺寸，螺柱规格，具有同样功能的零件折弯规格，焊接尺寸和各类技术要求等。3.8工艺设计。为提高产品设计与生产的对接程度，不同产品生产过程中相关的工艺及质量文件，比如作业指导书、操作规范、质量检验标准等生产资料，必须在零件之间的装配方法、固定连接方式、加工技术和工艺、生产设备、工装冶具等方面保持对应的通用性或相似性，以便实现工艺流程、工艺装备、工艺参数和质量要求的高度可引用性。

4实施效果

平台化的产品设计方法，满足了多样化和个性化的客户需求，提高了开发设计能力，减少了重复设计和验证的环节；同时，也为定制化产品的规模化生产和制造管理手段的柔性化创造了前提条件。在实际运用上，目前基于某个系列产品派生的两款光大银行定制产品，在开发周期和费用、设计资料管理等方面，相较于以往的其他定制产品，已经体现出明显的进步；更突出的进步表现在总装环节上，由于工艺要求和装配方法等生产要素，大部分可进行清晰的引用，生产直通率有了明显的提升。

参考文献：

[1]B.约瑟夫，派恩（B.Joseph.Pine）.大规模定制——企业竞争的新前沿[M].操云甫，等，译.北京：中国人民大学出版社，2000.

[2]企业标准体系技术标准体系.GB/T15497中国标准书号[S].北京：中国标准出版社，2003.

[3]李春田.标准化概论[M].北京：中国人民大学出版社，2010.

[4]檀润华.创新方法教程[M].北京：高等教育出版社，2012.

[5]童时中.模块化原理设计方法及应用[M].北京：中国标准出版社，2000.

作者:苏树添 单位:广州广电运通金融电子股份有限公司