離散制造企業(yè)產品BOM數(shù)據(jù)管理實踐

王頠，李軍斐，陶虎剛，林海，王燕

（1、蘭州蘭石集團有限公司， 甘肅 蘭州 730314）（2、甘肅省特種設備檢驗檢測研究院， 甘肅 蘭州 730314)

1 背景

目前市場競爭日益激烈，離散制造企業(yè)更加直接面對終端客戶，多品種、小批量、定制化生產模式已經成為趨勢。企業(yè)要生存和發(fā)展，必須根據(jù)市場需求，不斷研制具有市場競爭能力的新產品，并提高產品的穩(wěn)定性、適應性、通用性及擴展性，以滿足不同用戶、不同工況的需求。由于離散制造企業(yè)的產品標準化、系列化、模塊化程度不高，在應對定制化生產需求時，研發(fā)設計不得不在既有產品數(shù)據(jù)基礎上，再次進行產品變型設計，使得產品交付周期變長，再加上新設計產品的生產周期或采購周期，會進一步增加產品交付周期，這對企業(yè)產品競爭力尤其不利，且定制化生產對售后服務的產品數(shù)據(jù)管理要求更高。

在裝備機械行業(yè)，經常發(fā)生由于設計或用戶變更，造成物料呆滯和浪費的現(xiàn)象，也經常發(fā)生售后服務時發(fā)錯配件而引起客戶的索賠事件。離散制造企業(yè)迫切需要解決產品在銷售、設計、工藝、采購、庫存、計劃、生產、包裝、運輸、成本、售后等階段的BOM數(shù)據(jù)準確性管理問題。

2 BOM的基本概念

物料清單（Bill Of Material，簡稱BOM）是詳細記錄一個項目所用到的所有下階材料及相關屬性，即母件與所有子件的從屬關系、單位用量及其他屬性。在離散機械制造領域，它包括：物料的結構層次關系、物料編碼、物料屬性信息(包括名稱、規(guī)格、材質等）、計量單位、生產類型(自制/外購/外協(xié))等信息。

通常說的BOM為設計BOM、工藝BOM、制造BOM等三大BOM，其概念定義如下：

1）設計BOM(DBOM)

設計BOM(DBOM，Design BOM)，通常指描述產品零件與零件之間的設計關系、來源于設計圖紙標題欄和明細表中的信息。設計BOM通常只考慮零件設計結果，不考慮加工過程，側重于從設計角度去分解產品的構成，展現(xiàn)出產品組成的所有零部件、原材料，但沒有說明零部件的加工工藝，又稱產品結構清單。

2）工藝BOM(PBOM)

工藝BOM(PBOM，Plan BOM)，是工藝人員根據(jù)工廠的制造資源、加工水平、生產能力，在設計BOM的基礎上，確定各零件的生產類型、建立各零件的制造工藝、確定裝配件的裝配順序和工藝要求、加工過程中應使用的工夾量刃模等工具信息，用于工藝設計和生產制造管理。工藝BOM可以明確地了解零件與零件之間的制造關系。

3）制造BOM(MBOM)

制造BOM(MBOM，Manufacturing BOM)，是依據(jù)工藝PBOM，根據(jù)生產實際情況進行調適(包括加工的零部件各工藝管控點上的零部件或原材料，和按工藝要求的毛胚、模具、夾具等信息)，安排并執(zhí)行零部件的生產情況。制造BOM側重于管理控制點的大階段，而不是純粹的技術操作性質上的詳細工藝流程。

3 離散制造企業(yè)對BOM的需求

目前在企業(yè)信息化建設中，一般包含兩大系統(tǒng)，產品全生命周期管理(PLM)系統(tǒng)和企業(yè)資源管理(ERP)系統(tǒng)，產品BOM也主要是指設計BOM、工藝BOM、制造BOM，一般系統(tǒng)中會要求三種BOM的數(shù)據(jù)保持一致。這樣的限制對流程型生產企業(yè)幾乎沒有影響，因為流程型企業(yè)的產品BOM基本固化在生產流程線中，這類企業(yè)更多需求對物資計劃和物料庫存的精確管控。但是對離散制造企業(yè)來說，這樣的產品BOM管理限制太死，會阻礙企業(yè)快速應對市場需求變化。因而，對離散制造企業(yè)來說，BOM的分類要更加細致，產品的管理應適應銷售、設計、工藝、采購、庫存、計劃、生產、包裝、運輸、成本、售后等部門的需求。

離散制造企業(yè)需要3類BOM：主數(shù)據(jù)BOM，生產指示型BOM，生產實績型BOM。

1）主數(shù)據(jù)BOM：根據(jù)產品設計的結果和制造加工工序的要求所明確的標準BOM信息(包含設計BOM及最優(yōu)的工藝BOM)。

2）生產指示型BOM：通常與主數(shù)據(jù)BOM相同，但是根據(jù)生產指令的不同，也會附帶不同的信息，形成不同的BOM信息。

3）交易實績型BOM：因生產現(xiàn)場情況對生產指示型BOM進行調整后形成的BOM。

BOM是以物料數(shù)據(jù)為中心的產品結構和生產工序相關的標準信息派生的歷史信息。在生產制造各環(huán)節(jié)中，各部門人員不僅需要了解BOM中所關注的信息，還要將自己產生的信息錄入到BOM中，因而，離散制造企業(yè)要建立“我為BOM，BOM為我”的信息錄入和維護體制，BOM信息應根據(jù)各部門需要進行分類篩選匯總，給需要使用的人員提供便利，加強數(shù)據(jù)的查詢和利用。

4 產品BOM數(shù)據(jù)管理實踐

以作者所在的離散裝備機械制造企業(yè)為例，構建產品BOM數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，上承設計工具及PDM的產品結構信息，與主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行集成來校驗編碼的正確性及可用性，管控企業(yè)生產過程中的設計、工藝BOM數(shù)據(jù)信息，形成產品的最優(yōu)工藝BOM，構建企業(yè)的主數(shù)據(jù)BOM，再與ERP實現(xiàn)集成，為物料需求、生產計劃提供準確的BOM數(shù)據(jù)。生產過程中的非設計、工藝原因變更，不再返回工藝BOM中進行變更，在ERP系統(tǒng)中進行功能調整、變更，再同步更新MES系統(tǒng)，全面解決產品BOM數(shù)據(jù)的管理及傳輸?shù)膯栴}。經過一年多的生產實踐，已取得良好的效果。

圖2 產品BOM管理系統(tǒng)在信息化系統(tǒng)中的位置

產品BOM數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的主要功能特點：

1) 多樣化快速創(chuàng)建BOM：可通過Excel文件、圖紙明細表、PDM系統(tǒng)提取并快速創(chuàng)建BOM結構及物料信息，方便快捷高效。

2) 實現(xiàn)知識庫積累：可積累物料、工藝路線、工序、工時、車間、設備、人員、工裝、夾具、量具等制造資源信息。

3) 提高數(shù)據(jù)的重用率：可方便快捷地調用制造資源信息，加強數(shù)據(jù)的重用。

4) 實現(xiàn)參數(shù)化BOM配置：根據(jù)產品的參數(shù)，準確選配訂單的BOM結構及物料信息、材料定額、工藝數(shù)據(jù)。

5) 增強系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成：與多系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與交互。

6) 保證數(shù)據(jù)準確性：統(tǒng)一數(shù)據(jù)源頭，校驗BOM信息的準確性和完整性。

圖3 產品BOM管理系統(tǒng)的體系及與各系統(tǒng)的集成關系

5 總結

離散制造企業(yè)在提高產品的標準化、通用化、模塊化、系列化的同時，簡化產品BOM的編制、審批、變更流程，可有效提高效率、降低成本，更好地為企業(yè)服務。