在制造型企業(yè)中，BOM貫穿于產(chǎn)品概念設(shè)計、詳細設(shè)計、工藝規(guī)劃、樣機試制、加工制造、銷售維護直至產(chǎn)品消亡等過程。隨著企業(yè)信息化建設(shè)的推進，BOM成為企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的核心，是各應(yīng)用信息系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)集成的基礎(chǔ)和橋梁。許多制造型企業(yè)在信息化建設(shè)中只是對產(chǎn)品設(shè)計和工藝BOM進行了有效管理，但對于復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系，尤其是復(fù)雜產(chǎn)品批次BOM的管理沒有達到預(yù)期的效果。復(fù)雜產(chǎn)品如：機車、發(fā)電設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計復(fù)雜，產(chǎn)品的零部件數(shù)量繁多，一般在2萬個左右，多的達3萬個，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次最大可達20層，復(fù)雜產(chǎn)品其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系管理是PLM系統(tǒng)實施重點和難點，軟件系統(tǒng)對其支持和管理的程度直接影響到企業(yè)信息化建設(shè)的質(zhì)量。本文結(jié)合近兩年來機車行業(yè)、發(fā)電設(shè)備行業(yè)PLM系統(tǒng)的實施實踐和體會，分析了復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的建立和復(fù)雜產(chǎn)品批次BOM的搭建過程和方法，提出了制造型企業(yè)復(fù)雜產(chǎn)品批次化BOM管理解決方案，為企業(yè)更好的管理產(chǎn)品批次BOM提供了可行的管理思路。

1.制造型企業(yè)產(chǎn)品BOM管理分析

1.1制造企業(yè)產(chǎn)品BOM管理現(xiàn)狀

按照以往管理模式，PDM從產(chǎn)品設(shè)計角度上管理產(chǎn)品設(shè)計BOM，ERP從產(chǎn)品制造角度上管理產(chǎn)品制造BOM、計劃BOM和成本BOM等。對于產(chǎn)品較簡單的制造型企業(yè)，其產(chǎn)品設(shè)計BOM和工藝BOM基本一致，由產(chǎn)品研發(fā)人員維護產(chǎn)品BOM，工藝人員從企業(yè)加工的角度對產(chǎn)品BOM進行少量的調(diào)整并補充產(chǎn)品的制造信息；有些企業(yè)甚至在產(chǎn)品設(shè)計過程中，直接按照企業(yè)生產(chǎn)和裝配的特點和要求搭建產(chǎn)品的BOM，這種管理模式較簡單，也節(jié)約了管理成本。有些制造企業(yè)采取面向可制造與可裝配的設(shè)計模式，在產(chǎn)品設(shè)計階段，產(chǎn)品設(shè)計師與制造工程師進行協(xié)商探討，利用這種團隊工作，避免傳統(tǒng)的設(shè)計過程之中"我設(shè)計，你制造"的方式而引起的各種生產(chǎn)和裝配問題以及因此產(chǎn)生的額外費用的增加和最終產(chǎn)品交付使用的延誤。

1.2產(chǎn)品BOM管理的問題分析

制造型企業(yè)接到市場訂單后，都是按照批次進行加工生產(chǎn)制造，在生產(chǎn)制造前完成每個批次BOM的技術(shù)準備工作。對于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制造企業(yè)，尤其是產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)任務(wù)重的企業(yè)，需要在同一時間段內(nèi)搭建完同一訂單的所有批次BOM，并對每一批次BOM及批次BOM有關(guān)的設(shè)計和制造數(shù)據(jù)進行有效追溯。此外，在實際生產(chǎn)中，批次BOM會由于設(shè)計錯誤、技術(shù)改進、技術(shù)資料變更、工藝調(diào)整和工序路線變化等導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的調(diào)整。因此，制造型企業(yè)對于復(fù)雜產(chǎn)品BOM的管理要求很高，并面臨以下問題需要從管理上進行解決。

1）不同批次BOM存在引用同一零部件的情況，這樣就必須解決在同一時間段內(nèi)如何搭建同一訂單所有批次BOM，并解決不同批次BOM對同一零件交叉引用及變更的問題。
2）設(shè)計BOM與批次BOM使用同一零件，在不同產(chǎn)品視圖下使用同一零件的不同版本，需要對不同批次采取那個版本的零件進行準確追溯。
3）由于在實際過程中，設(shè)計BOM、設(shè)計圖紙和批次BOM會進行交叉變更，需要考慮不同視圖BOM的交叉變更后如何保證批次BOM的有效性。
4）已經(jīng)發(fā)布的批次BOM，當(dāng)生產(chǎn)變更時如何記錄批次內(nèi)的臺份精確BOM及并進行追溯等。

2.產(chǎn)品批次BOM管理的必要性

制造型企業(yè)由于用戶個性化需求的不同，同一型號產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中會形成不同的加工批次，每一批次會加工生產(chǎn)多臺或幾十臺以上。根據(jù)市場合同和訂單情況，有些需要重新進行開發(fā)，即新產(chǎn)品設(shè)計，有些是在以往產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進行變形設(shè)計或者配置設(shè)計。按照訂單組織生產(chǎn)，一個訂單對應(yīng)一個基本型號產(chǎn)品，而同一產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中會存在不同的加工批次，這些加工批次的加工生產(chǎn)實際技術(shù)參數(shù)和產(chǎn)品設(shè)計要求出現(xiàn)偏差。出現(xiàn)這種情況可能是客戶對這一批次產(chǎn)品有特殊要求，還有可能是企業(yè)加工環(huán)境造成的，導(dǎo)致這批生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和設(shè)計結(jié)構(gòu)不一致，需要在產(chǎn)品設(shè)計BOM的基礎(chǔ)重新調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并形成這個訂單產(chǎn)品的批次BOM，根據(jù)批次BOM再搭建產(chǎn)品的制造BOM。對于產(chǎn)品系列化程度較高的企業(yè)，還需要按照一定的配置規(guī)則搭建全局的設(shè)計BOM，根據(jù)全局的BOM可快速形成實例化批次BOM。因此，對于產(chǎn)品復(fù)雜的制造型企業(yè)，管理好產(chǎn)品批次BOM至關(guān)重要，為ERP生產(chǎn)計劃提供正確有效的產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)。

3.復(fù)雜產(chǎn)品批次BOM管理方法和搭建原則

3.1復(fù)雜產(chǎn)品BOM管理方法

對于產(chǎn)品種類多、產(chǎn)品復(fù)雜、產(chǎn)品系列化程度高的企業(yè)，產(chǎn)品變形設(shè)計多，設(shè)計人員創(chuàng)建某種型號產(chǎn)品的標準BOM后，系列化產(chǎn)品設(shè)計主要在標準EBOM的基礎(chǔ)上進行變形設(shè)計或者配置設(shè)計。如果企業(yè)還沒有實施ERP系統(tǒng)，建議在PLM中管理產(chǎn)品EBOM和PBOM，設(shè)計人員在標準BOM的基礎(chǔ)上進行變形設(shè)計或者配置設(shè)計得到實例化的EBOM后，工藝或者制造人員在實例化精確EBOM的基礎(chǔ)上進行工藝和制造信息的維護，直接搭建批次制造BOM，通過報表功能輸出批次制造BOM信息供加工生產(chǎn)使用。如果企業(yè)已實施ERP系統(tǒng)，并且ERP系統(tǒng)能夠接收批次信息，或者能夠接收帶有狀態(tài)和版本信息的BOM，建議企業(yè)將BOM管理的重點轉(zhuǎn)移到PLM系統(tǒng)，所有BOM信息（EBOM、PBOM和MBOM）在PLM中維護，在PLM中維護產(chǎn)品實際加工裝配順序和零件加工制造過程信息，以PLM平臺為BOM管理中心，PLM把維護好的批次制造BOM傳遞給ERP，ERP不再進行批次制造BOM的調(diào)整，ERP接收到批次制造BOM數(shù)據(jù)后進行指導(dǎo)生產(chǎn)，并安排生產(chǎn)計劃調(diào)度。

3.2復(fù)雜產(chǎn)品BOM管理的模型

產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型是管理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，也是構(gòu)建復(fù)雜虛擬產(chǎn)品模型的基礎(chǔ)。有了虛擬產(chǎn)品模型以后，就可以在產(chǎn)品的整個生命周期中對各類信息及其之間動態(tài)變化的聯(lián)系進行有效管理。在產(chǎn)品開發(fā)過程中的各個階段，最終可以構(gòu)建成一個一體化集成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，以PLM為平臺建立BOM管理中心，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計BOM、工藝BOM和制造BOM的一體化管理。可以從以下幾個方面來建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型：

1）建立企業(yè)標準件、外構(gòu)件、原材料和毛坯等基礎(chǔ)物料資源庫，并建立企業(yè)級基本零部件的層次結(jié)構(gòu)與屬性信息庫，便于在進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時可以隨時調(diào)用資源組合成各種產(chǎn)品。
2）建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型，以零部件為核心、以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為主線，建立產(chǎn)品零部件與模型基、圖檔等的相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計BOM、工藝BOM和制造BOM的統(tǒng)一管理。
3）建立產(chǎn)品配置變量和配置規(guī)則，把產(chǎn)品模塊劃分和接口定義與產(chǎn)品配置變量規(guī)則結(jié)合起來，實現(xiàn)模塊化產(chǎn)品的配置管理。
4）根據(jù)企業(yè)的特點，建立產(chǎn)品多視圖數(shù)據(jù)模型，并通過時間、版本和狀態(tài)的有效性建立視圖之間的蔓延關(guān)系。

3.3批次BOM搭建和需遵循的原則

在生產(chǎn)過程中會形成不同的加工批次，需要根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品的特點搭建批次BOM。從管理的角度上，可以通過時間有效性、版本有效性、狀態(tài)有效性、配置有效性和產(chǎn)品基線（快照）等來控制不同視圖中BOM的演變。下圖為設(shè)計BOM和工藝BOM演化過程及批次BOM搭建過程，如果不同批次BOM搭建時采取零件版本升級管理模式，則不同批次應(yīng)嚴格按時間節(jié)點進行生效發(fā)版，譬如搭建完第一次批次1-10臺基礎(chǔ)BOM后進行生效發(fā)版（定版前應(yīng)保證數(shù)據(jù)的完整性），再搭建11-20臺基礎(chǔ)BOM。批次BOM搭建應(yīng)遵循如下原則，按照客戶合同和訂單要求，搭建完產(chǎn)品的設(shè)計BOM后，一個設(shè)計BOM可以對應(yīng)一個或多個批次工藝BOM，每一批次的工藝BOM對應(yīng)相應(yīng)的制造BOM，還可以把批次工藝BOM和所對應(yīng)的制造BOM合并成一個BOM，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計BOM直接搭建批次制造BOM。在不同的批次BOM中，批次BOM可能會使用同一個零件，可以通過版本升級的方式管理，也可采取變號的方式處理，變號處理方式可以解決同一時間段內(nèi)搭建多個批次BOM，批次BOM中對同一零件引用的問題，并能按照批次對相應(yīng)的批次BOM進行有效追溯。

 
設(shè)計BOM和工藝BOM演化過程及批次BOM搭建過程示意圖

3.4 BOM變更對批次BOM影響處理

變更過程是一個具有生命周期的過程，有效管理變更過程，追溯變更影響范圍，高效地實現(xiàn)變更管理是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的重點。在變更中，同樣會涉及到BOM的變更，變更一般來源于產(chǎn)品設(shè)計部門的更改和加工現(xiàn)場反饋導(dǎo)致的變更，設(shè)計變更可能會造成工藝變更，會造成批次BOM的變更。當(dāng)設(shè)計進行變更時，必須進行相應(yīng)變更情況的分析和評估，確定圖紙或者技術(shù)要求變更是否對產(chǎn)品設(shè)計BOM及批次BOM有影響，并需要走相關(guān)的變更評審流程，出相應(yīng)的變更通知單，及時通知受變更影響單位。當(dāng)圖紙變更牽涉到非結(jié)構(gòu)性變化（如增加技術(shù)狀態(tài)描述、缺陷修正、性能改進等），而最新版本可以替代老版本時，圖紙不需要變號，此時可以認為所有零部件引用該圖紙最新版本。當(dāng)圖紙變更牽涉到結(jié)構(gòu)性變化（關(guān)鍵尺寸變化、重大結(jié)構(gòu)性調(diào)整、配置狀態(tài)完全變更），而不再適用于其他產(chǎn)品的情況下，設(shè)計的零件及圖紙都應(yīng)該變號。此外，PLM提供版本管理、狀態(tài)管理和數(shù)據(jù)發(fā)放及接收狀態(tài)管理工作區(qū)，對發(fā)放的批次BOM及變更的批次BOM進行有效管理，保證企業(yè)產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)的一致性、完整性和正確性，使正確的數(shù)據(jù)，在正確的時間傳遞給正確的人。

4．結(jié)束語

產(chǎn)品BOM是制造型企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、制造和生產(chǎn)經(jīng)營管理的核心數(shù)據(jù)，也是貫穿整個產(chǎn)品數(shù)據(jù)流通的紐帶。在制造型企業(yè)中，尤其是復(fù)雜產(chǎn)品制造型企業(yè)，合理規(guī)劃并有效管理產(chǎn)品各種BOM及相關(guān)的數(shù)據(jù)對保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性、完整性和正確性起著至關(guān)重要的作用。