基于PLM平台的企业BOM管理应用实践

    21世纪世界政治、经济和技术发生的巨大变化，制造业企业面临着经济的全球化和日益加剧的市场竞争。为适应这种新的挑战，产品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)作为贯穿产品的规划、设计开发、制造、售后服务、报废等产品各个阶段、贯穿企业各部门、管理产品相关信息的方法应运而生。

    而“物料清单”(BOM：Bill of Material)，作为描述产品目录信息和产品构成组成的基本数据，为制造型企业产品数据管理的核心。贯穿于产品生命周期的各个阶段。但要以PLM为目标来管理产品，传统的以图纸和图纸编号体系为中心的BOM体系就暴露出了信息不全面的缺点，必须要向能表示产品构成的结构型BOM的管理方式转变。由于不同企业由于经营体系、业务流程的不同，造成因BOM数据的用途和使用目的不同而形成了销售BOM、技术BOM和制造BOM等不同的BOM结构。这就要求企业的PLM系统必须能够对企业的不同BOM进行一体化管理，实现数据库的统一。

    目前，很多企业都在开展各自的PLM平台规划、建设和应用，并针对企业和产品特点进行各自BOM的分类和体系化工作。下面我们以本企业针对Teamcenter 8实施为例，对制造型企业基于PLM平台开展设计、工艺、制造等多BOM管理工作的方案和关键技术进行探讨。

一、企业实施BOM管理前现状

    在本企业基于PLM平台开展多BOM管理前，企业针对产品生命周期各个阶段，进行了BOM的划分和定义。具体按产品BOM的构成及用途，可分为三类：工程BOM，又称设计BOM(Engineering Bill 0f Material，E-BOM)、工艺BOM(Planning Bill 0f Material，P-BOM)、制造BOM(Manufacturing Bill of Material，M-BOM)。并针对基于主价值链业务明确了如下图所示的BOM结构、用途和分工，并在各业务环节中对各BOM进行了应用。

图1 企业BOM分类

    但由于前期企业信息化，企业分别进行了基于PDM系统的设计BOM管理和基于ERP系统的制造BOM管理，但由于实施过程中各PDM、工艺、ERP等业务系统分别建设并独立应用，系统之间缺乏集成，系统信息缺少交互手段，使得BOM源头不唯一，维护工作重复进行。导致BOM应用效率不高且数据准确性无法很好保证。通过对实施前现状进行分析，具体存在以下具体问题需要基于PLM平台实施进行解决：

    1)BOM定位不清晰。企业虽然定义了EBOM、PBOM、MBOM的管理，但缺少BOM的统一考虑，对各BOM更详细属性、内容划分、传递方式、部门职责等定义不清；

    2)各部门和信息系统物料统一识别。自制件用图号来管理，外购件用规格型号来管理，在各部门之间缺乏一个统一的物料标识，随着信息系统逐渐增多，会造成同一物料在不同的部门和系统中的称呼不一致，BOM传递到物资部门或者生产部门后，要反复沟通确认物资的唯一性，给设计、采购和生产带来不必要的麻烦，企业急需将设计库、物资库、生产库中的物料内容统—识别；

    3)产品结构信息传递不畅。前期虽然基于PDM系统对设计BOM信息进行管理，但无法直接传递到后续的ERP/MES系统直接使用。生产部门在获得设计下发的明细表后，需要根据明细表和图纸信息花费大量时间手工在ERP中建立产品结构信息。但由于设计交给采购和生产的明细表、汇总表内容不准确，给后续的采购、生产和质量控制造成许多障碍。

二、企业多BOM管理方案

    根据本企业的信息化规划和信息系统及业务现状，最终采用了PLM平台与ERP系统集成应用的方案，实现产品的生命周期多BOM管理。具体通过PLM平台与CAPP系统的集成，实现基于PLM平台的设计BOM、工艺BOM的统一管理。通过PLM平台与企业ERP的集成，实现企业基于BOM的单一数据源，并基于ERP系统扩展最终实现企业制造BOM和实物BOM管理，基于企业信息系统的BOM管理示意如下图。

    PLM平台以BOM为中心组织管理各个业务过程中产生的数据并相互关联，下面我们围绕产品数据从设计到工艺、制造的过程中设计BOM、工艺BOM产生和传递过程进行说明。

图2 基于信息系统的BOM管理模型

2.1 BOM管理功能模型

    根据业务流程的不同，PLM平台可利用BOM管理模块进行设计BOM、工艺BOM管理，其BOM管理模块的基本功能模型如下：1)外购件，厂家管理：一个外购件可以由多个厂家供货，同—个外购件在多个型号中使用，可能不同型号选择的厂家会不一样，需要建立外购件与厂家的关联关系并能够在BOM中进行选择；2)零部件使用关系编制与查看：支持添加、删除、更新零部件间的使用关系，对产品BOM手工编辑并通过结构管理器查看零部件问的使用关系；3)版本规则：通过版本规则可以配置产品结构；4)零部件使用关系克隆与比较：能够复制并比较两个相似BOM之间的差异；5)BOM快照：记录当时的BOM配置，将源BOM零组件版本及当时配置中的零部件版本存放在快照文件夹下。

2.2 设计BOM管理过程

    设计BOM是产品设计输出的重要组成部分，包含了按设计要求划分而成的结构和各零组件的组成关系，反映产品的属性和零件间设计关系的物料清单，属于产品技术状态文件。设计人员完成设计工作时，除提交图纸、模型、技术报告等数据外，还应提供完整正确的设计BOM。设计BOM包含的信息应清楚描述构成产品的物料属性和装配层次关系，设计BOM描述的数据和关系至少应包括：

    1)物料基本属性，包括物料类型、物料编码、代号、名称等描述物料基本属性信息；

    2)设计属性，包括尺寸、材料、重量、密级等由设计人员在设计过程中确定的属性信息；

    3)装配层次关系，描述节点间装配关系及其相应数量关系，以及物料的替代关系；

    4)版本信息。

    描述设计BOM本身版本变化的数据。EBOM的构建由设计人员负责完成，其产品EBOM的构建流程如下图。产品级EBOM由总体设计人员负责，产品各组成的EBOM由负责该组成的设计人员负责。EBOM与对应图样应为同一责任人。

图3 EBOM构建流程图