在制造型企業中，BOM貫穿于產品概念設計、詳細設計、工藝規劃、樣機試制、加工制造、銷售維護直至產品消亡等過程。隨著企業信息化建設的推進，BOM成為企業產品數據管理的核心，是各應用信息系統之間進行數據集成的基礎和橋梁。許多制造型企業在信息化建設中只是對產品設計和工藝BOM進行了有效管理，但對于復雜產品結構關系，尤其是復雜產品批次BOM的管理沒有達到預期的效果。復雜產品如：機車、發電設備產品設計復雜，產品的零部件數量繁多，一般在2萬個左右，多的達3萬個，產品結構層次最大可達20層，復雜產品其產品結構關系管理是PLM系統實施重點和難點，軟件系統對其支持和管理的程度直接影響到企業信息化建設的質量。本文結合近兩年來機車行業、發電設備行業PLM系統的實施實踐和體會，分析了復雜產品數據模型的建立和復雜產品批次BOM的搭建過程和方法，提出了制造型企業復雜產品批次化BOM管理解決方案，為企業更好的管理產品批次BOM提供了可行的管理思路。

1.制造型企業產品BOM管理分析

1.1制造企業產品BOM管理現狀

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

1.2產品BOM管理的問題分析

制造型企業接到市場訂單后，都是按照批次進行加工生產制造，在生產制造前完成每個批次BOM的技術準備工作。對于產品結構復雜的制造企業，尤其是產品研發和生產任務重的企業，需要在同一時間段內搭建完同一訂單的所有批次BOM，并對每一批次BOM及批次BOM有關的設計和制造數據進行有效追溯。此外，在實際生產中，批次BOM會由于設計錯誤、技術改進、技術資料變更、工藝調整和工序路線變化等導致結構的調整。因此，制造型企業對于復雜產品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）設計BOM與批次BOM使用同一零件，在不同產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，設計BOM、設計圖紙和批次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）已經發布的批次BOM，當生產變更時如何記錄批次內的臺份精確BOM及并進行追溯等。

2.產品批次BOM管理的必要性

制造型企業由于用戶個性化需求的不同，同一型號產品在生產過程中會形成不同的加工批次，每一批次會加工生產多臺或幾十臺以上。根據市場合同和訂單情況，有些需要重新進行開發，即新產品設計，有些是在以往產品的基礎上進行變形設計或者配置設計。按照訂單組織生產，一個訂單對應一個基本型號產品，而同一產品在生產過程中會存在不同的加工批次，這些加工批次的加工生產實際技術參數和產品設計要求出現偏差。出現這種情況可能是客戶對這一批次產品有特殊要求，還有可能是企業加工環境造成的，導致這批生產的產品結構和設計結構不一致，需要在產品設計BOM的基礎重新調整產品結構，并形成這個訂單產品的批次BOM，根據批次BOM再搭建產品的制造BOM。對于產品系列化程度較高的企業，還需要按照一定的配置規則搭建全局的設計BOM，根據全局的BOM可快速形成實例化批次BOM。因此，對于產品復雜的制造型企業，管理好產品批次BOM至關重要，為ERP生產計劃提供正確有效的產品制造數據。

3.復雜產品批次BOM管理方法和搭建原則

3.1復雜產品BOM管理方法

對于產品種類多、產品復雜、產品系列化程度高的企業，產品變形設計多，設計人員創建某種型號產品的標準BOM后，系列化產品設計主要在標準EBOM的基礎上進行變形設計或者配置設計。如果企業還沒有實施ERP系統，建議在PLM中管理產品EBOM和PBOM，設計人員在標準BOM的基礎上進行變形設計或者配置設計得到實例化的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信息供加工生產使用。如果企業已實施ERP系統，并且ERP系統能夠接收批次信息，或者能夠接收帶有狀態和版本信息的BOM，建議企業將BOM管理的重點轉移到PLM系統，所有BOM信息（EBOM、PBOM和MBOM）在PLM中維護，在PLM中維護產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的調整，ERP接收到批次制造BOM數據后進行指導生產，并安排生產計劃調度。

3.2復雜產品BOM管理的模型

產品數據模型是管理產品結構的基礎，也是構建復雜虛擬產品模型的基礎。有了虛擬產品模型以后，就可以在產品的整個生命周期中對各類信息及其之間動態變化的聯系進行有效管理。在產品開發過程中的各個階段，最終可以構建成一個一體化集成的產品數據模型，以PLM為平臺建立BOM管理中心，實現產品設計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品數據模型：

1）建立企業標準件、外構件、原材料和毛坯等基礎物料資源庫，并建立企業級基本零部件的層次結構與屬性信息庫，便于在進行產品結構設計時可以隨時調用資源組合成各種產品。
2）建立產品數據關聯模型，以零部件為核心、以產品結構為主線，建立產品零部件與模型基、圖檔等的相關聯，實現產品設計BOM、工藝BOM和制造BOM的統一管理。
3）建立產品配置變量和配置規則，把產品模塊劃分和接口定義與產品配置變量規則結合起來，實現模塊化產品的配置管理。
4）根據企業的特點，建立產品多視圖數據模型，并通過時間、版本和狀態的有效性建立視圖之間的蔓延關系。

3.3批次BOM搭建和需遵循的原則

在生產過程中會形成不同的加工批次，需要根據企業產品的特點搭建批次BOM。從管理的角度上，可以通過時間有效性、版本有效性、狀態有效性、配置有效性和產品基線（快照）等來控制不同視圖中BOM的演變。下圖為設計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，則不同批次應嚴格按時間節點進行生效發版，譬如搭建完第一次批次1-10臺基礎BOM后進行生效發版（定版前應保證數據的完整性），再搭建11-20臺基礎BOM。批次BOM搭建應遵循如下原則，按照客戶合同和訂單要求，搭建完產品的設計BOM后，一個設計BOM可以對應一個或多個批次工藝BOM，每一批次的工藝BOM對應相應的制造BOM，還可以把批次工藝BOM和所對應的制造BOM合并成一個BOM，根據產品設計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的批次BOM進行有效追溯。

 
設計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，高效地實現變更管理是產品數據管理的重點。在變更中，同樣會涉及到BOM的變更，變更一般來源于產品設計部門的更改和加工現場反饋導致的變更，設計變更可能會造成工藝變更，會造成批次BOM的變更。當設計進行變更時，必須進行相應變更情況的分析和評估，確定圖紙或者技術要求變更是否對產品設計BOM及批次BOM有影響，并需要走相關的變更評審流程，出相應的變更通知單，及時通知受變更影響單位。當圖紙變更牽涉到非結構性變化（如增加技術狀態描述、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。當圖紙變更牽涉到結構性變化（關鍵尺寸變化、重大結構性調整、配置狀態完全變更），而不再適用于其他產品的情況下，設計的零件及圖紙都應該變號。此外，PLM提供版本管理、狀態管理和數據發放及接收狀態管理工作區，對發放的批次BOM及變更的批次BOM進行有效管理，保證企業產品BOM數據的一致性、完整性和正確性，使正確的數據，在正確的時間傳遞給正確的人。

4．結束語

產品BOM是制造型企業產品研發、制造和生產經營管理的核心數據，也是貫穿整個產品數據流通的紐帶。在制造型企業中，尤其是復雜產品制造型企業，合理規劃并有效管理產品各種BOM及相關的數據對保證產品數據的一致性、完整性和正確性起著至關重要的作用。