在制造型企業(yè)中，BOM貫穿于產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、樣機(jī)試制、加工制造、銷(xiāo)售維護(hù)直至產(chǎn)品消亡等過(guò)程。隨著企業(yè)信息化建設(shè)的推進(jìn)，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(jìn)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(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝BOM進(jìn)行了有效管理，但對(duì)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(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果。復(fù)雜產(chǎn)品如：機(jī)車(chē)、發(fā)電設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)復(fù)雜，產(chǎn)品的零部件數(shù)量繁多，一般在2萬(wàn)個(gè)左右，多的達(dá)3萬(wàn)個(gè)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次最大可達(dá)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(shí)施重點(diǎn)和難點(diǎn)，軟件系統(tǒng)對(duì)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(lái)機(jī)車(chē)行業(yè)、發(fā)電設(shè)備行業(yè)PLM系統(tǒng)的實(shí)施實(shí)踐和體會(huì)，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(guò)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(jì)角度上管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)BOM，ERP從產(chǎn)品制造角度上管理產(chǎn)品制造BOM、計(jì)劃BOM和成本BOM等。對(duì)于產(chǎn)品較簡(jiǎn)單的制造型企業(yè)，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)BOM和工藝BOM基本一致，由產(chǎn)品研發(fā)人員維護(hù)產(chǎn)品BOM，工藝人員從企業(yè)加工的角度對(duì)產(chǎn)品BOM進(jìn)行少量的調(diào)整并補(bǔ)充產(chǎn)品的制造信息；有些企業(yè)甚至在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，直接按照企業(yè)生產(chǎn)和裝配的特點(diǎn)和要求搭建產(chǎn)品的BOM，這種管理模式較簡(jiǎn)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(jì)模式，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師與制造工程師進(jìn)行協(xié)商探討，利用這種團(tuán)隊(duì)工作，避免傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程之中"我設(shè)計(jì)，你制造"的方式而引起的各種生產(chǎn)和裝配問(wèn)題以及因此產(chǎn)生的額外費(fèi)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(wèn)題分析

制造型企業(yè)接到市場(chǎng)訂單后，都是按照批次進(jìn)行加工生產(chǎn)制造，在生產(chǎn)制造前完成每個(gè)批次BOM的技術(shù)準(zhǔn)備工作。對(duì)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(shí)間段內(nèi)搭建完同一訂單的所有批次BOM，并對(duì)每一批次BOM及批次BOM有關(guān)的設(shè)計(jì)和制造數(shù)據(jù)進(jìn)行有效追溯。此外，在實(shí)際生產(chǎn)中，批次BOM會(huì)由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、技術(shù)改進(jìn)、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(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品BOM的管理要求很高，并面臨以下問(wèn)題需要從管理上進(jìn)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(shí)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(duì)同一零件交叉引用及變更的問(wèn)題。
2）設(shè)計(jì)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(duì)不同批次采取那個(gè)版本的零件進(jìn)行準(zhǔn)確追溯。
3）由于在實(shí)際過(guò)程中，設(shè)計(jì)BOM、設(shè)計(jì)圖紙和批次BOM會(huì)進(jìn)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(shí)如何記錄批次內(nèi)的臺(tái)份精確BOM及并進(jìn)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(hù)個(gè)性化需求的不同，同一型號(hào)產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)形成不同的加工批次，每一批次會(huì)加工生產(chǎn)多臺(tái)或幾十臺(tái)以上。根據(jù)市場(chǎng)合同和訂單情況，有些需要重新進(jìn)行開(kāi)發(fā)，即新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，有些是在以往產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行變形設(shè)計(jì)或者配置設(shè)計(jì)。按照訂單組織生產(chǎn)，一個(gè)訂單對(duì)應(yīng)一個(gè)基本型號(hào)產(chǎn)品，而同一產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)存在不同的加工批次，這些加工批次的加工生產(chǎn)實(shí)際技術(shù)參數(shù)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求出現(xiàn)偏差。出現(xiàn)這種情況可能是客戶(hù)對(duì)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(jì)結(jié)構(gòu)不一致，需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)BOM的基礎(chǔ)重新調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并形成這個(gè)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(duì)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(jì)BOM，根據(jù)全局的BOM可快速形成實(shí)例化批次BOM。因此，對(duì)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(jì)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(duì)于產(chǎn)品種類(lèi)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(jì)多，設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建某種型號(hào)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)BOM后，系列化產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要在標(biāo)準(zhǔn)EBOM的基礎(chǔ)上進(jìn)行變形設(shè)計(jì)或者配置設(shè)計(jì)。如果企業(yè)還沒(méi)有實(shí)施ERP系統(tǒng)，建議在PLM中管理產(chǎn)品EBOM和PBOM，設(shè)計(jì)人員在標(biāo)準(zhǔn)BOM的基礎(chǔ)上進(jìn)行變形設(shè)計(jì)或者配置設(shè)計(jì)得到實(shí)例化的EBOM后，工藝或者制造人員在實(shí)例化精確EBOM的基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝和制造信息的維護(hù)，直接搭建批次制造BOM，通過(guò)報(bào)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(shí)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(diǎn)轉(zhuǎn)移到PLM系統(tǒng)，所有BOM信息（EBOM、PBOM和MBOM）在PLM中維護(hù)，在PLM中維護(hù)產(chǎn)品實(shí)際加工裝配順序和零件加工制造過(guò)程信息，以PLM平臺(tái)為BOM管理中心，PLM把維護(hù)好的批次制造BOM傳遞給ERP，ERP不再進(jìn)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(jìn)行指導(dǎo)生產(chǎn)，并安排生產(chǎn)計(jì)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(gè)生命周期中對(duì)各類(lèi)信息及其之間動(dòng)態(tài)變化的聯(lián)系進(jìn)行有效管理。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各個(gè)階段，最終可以構(gòu)建成一個(gè)一體化集成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，以PLM為平臺(tái)建立BOM管理中心，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)BOM、工藝BOM和制造BOM的一體化管理。可以從以下幾個(gè)方面來(lái)建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型：

1）建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件、外構(gòu)件、原材料和毛坯等基礎(chǔ)物料資源庫(kù)，并建立企業(yè)級(jí)基本零部件的層次結(jié)構(gòu)與屬性信息庫(kù)，便于在進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以隨時(shí)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(lái)，實(shí)現(xiàn)模塊化產(chǎn)品的配置管理。
4）根據(jù)企業(yè)的特點(diǎn)，建立產(chǎn)品多視圖數(shù)據(jù)模型，并通過(guò)時(shí)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(guò)程中會(huì)形成不同的加工批次，需要根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品的特點(diǎn)搭建批次BOM。從管理的角度上，可以通過(guò)時(shí)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(lái)控制不同視圖中BOM的演變。下圖為設(shè)計(jì)BOM和工藝BOM演化過(guò)程及批次BOM搭建過(guò)程，如果不同批次BOM搭建時(shí)采取零件版本升級(jí)管理模式，則不同批次應(yīng)嚴(yán)格按時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行生效發(fā)版，譬如搭建完第一次批次1-10臺(tái)基礎(chǔ)BOM后進(jìn)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(tái)基礎(chǔ)BOM。批次BOM搭建應(yīng)遵循如下原則，按照客戶(hù)合同和訂單要求，搭建完產(chǎn)品的設(shè)計(jì)BOM后，一個(gè)設(shè)計(jì)BOM可以對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)批次工藝BOM，每一批次的工藝BOM對(duì)應(yīng)相應(yīng)的制造BOM，還可以把批次工藝BOM和所對(duì)應(yīng)的制造BOM合并成一個(gè)BOM，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)BOM直接搭建批次制造BOM。在不同的批次BOM中，批次BOM可能會(huì)使用同一個(gè)零件，可以通過(guò)版本升級(jí)的方式管理，也可采取變號(hào)的方式處理，變號(hào)處理方式可以解決同一時(shí)間段內(nèi)搭建多個(gè)批次BOM，批次BOM中對(duì)同一零件引用的問(wèn)題，并能按照批次對(duì)相應(yīng)的批次BOM進(jìn)行有效追溯。

 
設(shè)計(jì)BOM和工藝BOM演化過(guò)程及批次BOM搭建過(guò)程示意圖

3.4 BOM變更對(duì)批次BOM影響處理

變更過(guò)程是一個(gè)具有生命周期的過(guò)程，有效管理變更過(guò)程，追溯變更影響范圍，高效地實(shí)現(xiàn)變更管理是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的重點(diǎn)。在變更中，同樣會(huì)涉及到BOM的變更，變更一般來(lái)源于產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門(mén)的更改和加工現(xiàn)場(chǎng)反饋導(dǎo)致的變更，設(shè)計(jì)變更可能會(huì)造成工藝變更，會(huì)造成批次BOM的變更。當(dāng)設(shè)計(jì)進(jìn)行變更時(shí)，必須進(jìn)行相應(yīng)變更情況的分析和評(píng)估，確定圖紙或者技術(shù)要求變更是否對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)BOM及批次BOM有影響，并需要走相關(guān)的變更評(píng)審流程，出相應(yīng)的變更通知單，及時(shí)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(jìn)等），而最新版本可以替代老版本時(shí)，圖紙不需要變號(hào)，此時(shí)可以認(rèn)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(jì)的零件及圖紙都應(yīng)該變號(hào)。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(duì)發(fā)放的批次BOM及變更的批次BOM進(jìn)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(shí)間傳遞給正確的人。

4．結(jié)束語(yǔ)

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(yíng)管理的核心數(shù)據(jù)，也是貫穿整個(gè)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(duì)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。