1. 前言

信息化手段大大提高產品的研發速度和質量，推動產品向著日益復雜、縮短交貨期的方向發展。目前產品的先進性和多樣化導致物料清單(BOM)信息的準確性變得越來越困難。特別是不同配置的產品結構在不同的狀態下，由于各種原因導致的工程變更，使得上下游BOM的同步難以控制，不同變型之間BOM變更的復雜性已經大大超出了人工管理的能力。

BOM管理是任何產品設計與制造過程中至關重要的一部份。實踐證明，集中的產品數據管理模式可以使得產品配置管理能力提高兩倍左右。企業采用集中管理措施以后，根據不同的角色提供統一的、可定制的產品信息，這些可定制的產品信息包括產品全生命周期的需求定義、詳細設計、工藝規程、生產制造、維修服務和報廢處理等方面內容。其中產品在不同階段，不同狀態下的配置條件對應的BOM是貫穿始終的主要對象。

Teamcenter BOM管理解決方案允許企業有效地管理上述產品全生命周期中的BOM變化歷史和不同階段的有效性。根據用戶和開發團隊的特定需求，系統提供清晰且準確的產品BOM，滿足設計、采購、制造、發貨、維修和報廢等工作的需求，從而實現企業對產品質量、上市時間以及開發成本等方向的要求。

2. BOM管理的主要功能

Teamcenter提供結構化的產品與工藝信息。在同一系列的產品結構樹上包含了不同階段、不同狀態、不同需求的全部產品對象。該產品結構樹稱之謂全BOM。針對指定條件下有效的產品對象分別設定相應的有效性條件。按照若干有效性條件組合的配置規則，從全BOM中篩選出滿足指定條件下的子BOM。該子BOM便是指定條件下的產品BOM。

圖1. 可視化產品結構

Teamcenter中不同角色對全BOM具有不同的權限。例如設計人員可以增加、刪除、修改產品設計對象；工藝人員則可以全面操作產品工藝對象，對產品設計對象只能瀏覽，不能修改；采購人員只能查看子BOM的相關屬性，無權展開具體物料所屬的相關文檔(如設計圖紙、工藝卡片等)。 Teamcenter BOM管理包括以下五項功能。

2.1 產品配置

設計和工藝人員在設計中首先創建相應的產品設計對象和工藝對象，然后再將相應的設計和工藝文檔掛接到上述產品對象下面。產品對象所處的研制階段代表下掛文檔的研制階段。文檔對象的審批狀態代表該文檔的成熟度。產品對象下掛的全部文檔的最低成熟度代表該對象的綜合成熟度。在產品對象達到發放的成熟度以后，設計人員必須指定該產品對象的有效務件，此時才算完成該產品對象的設計任務。

● Teamcenter中產品對象有效性通常分為以下幾種：

■ 缺省有效—不需設置有效條件。
■ 日期或批次有效—日期和批次是相關的參數，可選擇設置參數；
■ 配置變量有效—設定重量、價格、功耗等配置變量和允許取值范圍以后，針對具體的產品對象可以設定由單個或多個配置變量與取值的邏輯表達式作為有效性條件。變量名稱可以是英文，也可以是中文，變量表達式之間可以用括號建立復雜的邏輯運算達式。

● Teamcenter中的配置規則：

有效性條件定義在產品對象上。配置規則定義在包含有效性條件的組件、部件和產品上。一旦指定具體的日期、批次和相應的配置變量取值，Teamcenter配置系統自動匹配該組件、部件或產品下屬全部產品對象，凡是不符合指定條件的產品對象一律過濾出去，最后剩下的就是滿足配置條件的子BOM。

● Teamcenter中子BOM的卷積(Rollup)：

在產品對象創建時，設計和工藝人員必需填寫該產品對象的基本屬性。不同企業對不同類型的產品對象可以定義不同數量、不同內容的屬性。如果重量是全部設計產品對象具有的共同屬性，那么在完成配置后，先生成子BOM，接著可以將子BOM進行卷積(Rollup)操作，統計出該組件、部件或產品的全部設計總重量。

● Teamcenter中BOM的多層瀏覽和比較：

產品可以分成分系統、大部件、中部件、組件、零件、工藝件、毛坯、工裝、刀/量/夾具、原材料等不同的層次，因此在Teamcenter中允許按單層、多層或全部等方式來展開全BOM或子BOM。

根據不同配置條件、不同日期等條件配置出來的子BOM可以單獨保存或相互之間進行比較，比較的結果用不同的顏色表示差異部份。

2.2 工藝數據結構化管理

Teamcenter MSE將工藝規劃中每個工藝、工序和工步均作為產品工藝對象來處理，若干工步構成一個工序，若干工序構成一個工藝，由此構成結構化的工藝過程清單(Bill of Process，BOP)。在每個工步或工序對象下再掛接相應的產品對象、資源對象和工廠對象。當該工步或工序通過審批發放后，工藝人員必須指定該工藝對象的有效條件，此時才算完成該產品對象的工藝設計任務。

由于企業的不斷擴張，一物多工藝的現象非常普遍，Teamcenter MSE中將工藝、產品、資源和工廠等四要素緊密關聯在一起，這就意味著采用與產品配置相似的手段，完全可以解決一物多工藝的管理問題。

圖2. BOM和BOP

2.3 產品生命周期描述與技術狀態管理

Teamcenter中以產品對象為管理中心，以產品結構樹為管理對象。通過不同生命階段的審批流程發布的每個產品對象分別標注對應的生命階段和成熟度。事實上，新產品通常有80%的零件采用成熟產品的零件，20%的零件屬于新開發的零件。在新開發的零件中，同一時刻中它們可能處于不同的研制階段和成熟度。因此，Teamcenter除了詳細記錄每個產品對象在當前時刻的技術狀態以外，通過上述的配置管理辦法，可以追溯過去某個指定時刻的產品技術狀態。簽于Teamcenter中每個產品對象掛接全部相應的技術文檔，因此找到了相應的產品對象，自然也就獲得對應的設計、分析、仿真、工藝、制造、維修等相關文檔。

圖3. 企業級流程管理

2.4 產品設計上下文關聯管理

● Teamcenter提供用戶自定義的專用BOM視圖：

在全生命周期中產品結構的演變經歷不同形態，例如面向需求、面向設計、面向工藝、面向制造、面向實造、面向交付、面向維護等產品表現形式都來自統一的產品結構。不同專業的人員可以圍繞該統一的產品結構開展工作，及時了解上下左右周邊產品對象變化的歷史，隨時追溯自己負責的產品對象的變化過程，提高協同工作的效率。

圖4. PSE中的可視化編輯

● Teamcenter提供多用戶之間共享平臺：

統一的產品結構上掛接著全部產品的需求、設計、工藝、制造、交付、維護等信息，不同人員根據各自角色對應的權限，隨時共享其他用戶的上下文信息，查看相關的產品結構 “視圖”，大大減少協調中的差錯。

● Teamcenter 提供產品標準化的規則：

在全 BOM 產品結構樹上，通過配置規則允許用戶指定不同產品數據在不同條件下有效的條件，而且能夠實時獲得可見的圖形，由此可以在全 BOM 上整理出變型產品的組合，形成通用化的產品對象、替換品、替代品與備用件的管理模式。通過統一產品結構的配置管理，逐步完善企業的產品標準化規則。

● Teamcenter 提供跟蹤和管理更改對關鍵因素的影響：

產品結構中每個產品對象的屬性可以包括成本、重量、功耗等參數。屬性的卷積(Rollup) 功能可以及時統計產品對象上述屬性的變更對上述關鍵因素的影響。

2.5 開放式系統和應用集成

Teamcenter 中性的 BOM 管理系統可以將任何系統的數據進行結構化處理，包括需求分析、詳細設計、工程分析、工藝規劃、生產制造、維修服務等系統產生的數據。配置管理規則也可以作用在結構化的產品數據上，Teamcenter BOM 管理系統支持與 ERP、SCM、CRM 等應用程序的集成，方便地在 PLM 與其它系統之間傳遞準確的 BOM 信息，消除重復輸入導致的差錯。

3、企業 BOM 管理

Teamcenter 管理解決方案提供當今市場上最有效的框架，幫助企業管理整個產品的全部信息，即不僅包括產品設計與工藝的定義信息，而且包括整個產品生命周期的需求、技術、配置、機械、電子、電氣、軟件、仿真、制造、維護及采購等信息。因此，Teamcenter BOM 管理是面向整個企業的 BOM 管理。

Teamcenter 提供行業領先的產品配置功能，能夠真正在銷售與營銷級別描述產品與變型，并將它們融入到針對特定領域的所有相關物料清單中。通常大多數 PLM 廠商的配置選項不能深入到工藝配置，而 Teamcenter 則可以將產品的變型、生產制造廠的調整、加工設備的替代等因素直接融入到實際工作分解的結構中進行配置管理。

開放式和中性的 BOM 管理方法使得企業 PLM 系統和其他管理系統實現無縫集成，共享產品信息，獲得與合作伙伴及供應商的更大范圍內價值鏈的同步。

根據用戶使用結果反饋的信息，Teamcenter BOM 管理能夠幫助企業獲得以下幾方面的效益：

● BOM 維護的準確性從 40% 提高到 100%
● 貫穿各種配置的工程變更準確性從 37% 提高到 100%
● 上下游 BOM 在變更時保持同步率從 31% 提高到 100%
● 貫穿各種變型產品 BOM 在變更時的一致性從 29% 提高到100%

4、成功案例

聯合攻擊戰斗機項目的 PLM 系統擁有 6500 個用戶，遍及30 多 個國家，17 個 時區。洛克希德 · 馬 丁等主要承包商均在Teamcenter 中管理 “規劃時”、“設計時”、 “制造時” 及 “實造時” 的物料清單。洛克希德 · 馬丁的戰略是在世界上首套在真正國際化的集成數字化環境(IDE) 中創建一個能夠提供各種變型的通用設計，以便滿足海、陸、空不同軍事服務的個性化需求。它與諾斯 · 格魯門和英國宇航 BEA 系統公司聯合開展此項目，得到了多達 1000 家供應商的支持。在 Teamcenter 系統支持下，公司宣布設計周期已經縮短了 35%，預計制造周期可以縮短 66%。