1 前言

    為了提高產(chǎn)品的市場競爭力，越來越多的整車制造及零部件制造企業(yè)都實施了PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）系統(tǒng)，PDM系統(tǒng)的核心是BOM（物料清單，即通常所說的產(chǎn)品數(shù)據(jù)樹）的管理。本文針對汽車制造業(yè)BOM的管理需求，詳解以用途分類的BOM基礎(chǔ)概念及應(yīng)用。

2 BOM用途分類

    BOM的英文全稱為Bill of Material，中文翻譯為BOM。也稱為“物料清單”或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。BOM是由雙親及子件所組成的關(guān)系樹，BOM可以是以自頂而下分解的形式或是以自底而上跟蹤的形式提供信息。分解是從上層物料開始將其展開成下層零件，跟蹤是從零件開始得到上層物料。將最終產(chǎn)品的需求或主生產(chǎn)計劃中的項目分解成零件需求，是聯(lián)系與溝通企業(yè)各項業(yè)務(wù)的紐帶，是PDM/ERP等信息化系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)實際的使用環(huán)境，靈活地設(shè)計合理且有效的BOM是十分重要的。按照用途劃分產(chǎn)品要經(jīng)過產(chǎn)品設(shè)計、工程設(shè)計、工藝制造設(shè)計、生產(chǎn)制造4個階段，相應(yīng)的在這4個過程中分別產(chǎn)生了名稱十分相似但卻內(nèi)容差異很大的物料清單D-BOM、E-BOM、M-BOM、P-BOM，這是四個主要的BOM概念。

    D-BOM為設(shè)計部門設(shè)計產(chǎn)品的總體信息，稱為產(chǎn)品設(shè)計BOM(Design BOM，D-BOM)，對應(yīng)常見文本格式表現(xiàn)形式包括產(chǎn)品明細(xì)表、圖樣目錄、材料定額明細(xì)表等。D-BOM信息來源一般是設(shè)計部門提供的成套設(shè)計圖紙中標(biāo)題欄和明細(xì)欄信息。有時候也涉及工藝部門編制的工藝卡片上部分信息。

    E-BOM為CAD生成的物料清單，稱為工程設(shè)計BOM（Engineering BOM，E-BOM），E-BOM通常僅限于圖紙零件明細(xì)表出現(xiàn)的物料，說明圖紙的層次和從屬關(guān)系，做好技術(shù)文檔管理，雖然也有指導(dǎo)采購和估算報價的功能，但主要是為了管理圖紙。

    M-BOM為綜合工藝工程師根據(jù)工廠的加工水平和能力，對E-BOM再設(shè)計出來的用于安排計劃生產(chǎn)的物料清單，稱為制造BOM(Manufacturing BOM，M-BOM)。它用于工藝設(shè)計和生產(chǎn)制造管理，使用它可以明確地了解零件與零件之間的制造關(guān)系，跟蹤零件是如何制造出來的，在哪里制造、由誰制造、用什么制造等信息。

    P-BOM為ERP系統(tǒng)使用的物料清單，稱為計劃BOM(Plan BOM，P-BOM)。P-BOM看待物料清單上的每一件物料是同處理這個物料的業(yè)務(wù)聯(lián)系起來的，主要是為滿足銷售計劃而編制加工和采購計劃，把物料看成是計劃的對象，庫存的對象和成本的對象。因此，不僅所有相關(guān)的物料都必須包括在內(nèi)，而且必須按照實際的加工裝配流程來描述，同時，P-BOM也是MRPⅡ/ERP生產(chǎn)管理的關(guān)鍵管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一。

3 BOM的應(yīng)用

    E-BOM通常僅限于圖紙零件明細(xì)表出現(xiàn)的物料，說明圖紙的層次和從屬關(guān)系，做好技術(shù)文檔管理，雖然也有指導(dǎo)采購和估算報價的功能，但主要是為了管理圖紙。M-BOM看待物料清單上的每一件物料是同處理這個物料的業(yè)務(wù)聯(lián)系起來的，主要是為滿足銷售計劃而編制加工和采購計劃，把物料看成是計劃的對象，庫存的對象和成本的對象。因此，不僅所有相關(guān)的物料都必須包括在內(nèi)，而且必須按照實際的加工裝配流程來描述。M-BOM是運行ERP系統(tǒng)不可缺少的管理文件，它是“時間坐標(biāo)上的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”的報表格式，或者說是將制造業(yè)三項主要核心業(yè)務(wù)—銷售-生產(chǎn)-供應(yīng)的信息集成到一起的數(shù)據(jù)模型的報表格式。D-BOM、E-BOM與M-BOM、P-BOM二者首先在用途上有著根本的區(qū)別，見圖1。

    圖1 BOM用途區(qū)別

    BOM概念如果按照設(shè)計軟件劃分，可以進一步理解其中的含義。因為設(shè)計部門既是BOM的設(shè)計者，又是BOM的使用者。單一零件諸如圖號、物料名稱、重量、體積、設(shè)計修改審核號、物料生效日期等各種信息；組件或部件還包括外協(xié)件、外購件、通用件、標(biāo)準(zhǔn)件、借用件、各單一零件裝配數(shù)量、部件圖號等信息；總圖（由零件、組件部件等裝配而成）還包括包裝、裝件清單、技術(shù)文件、產(chǎn)品說明書、保修單等等信息，這些都是BOM信息的組成部分。在設(shè)計部門(CAD)中，通常所說的BOM實際上是零件明細(xì)表，是一種技術(shù)文件，偏重于產(chǎn)品信息匯總。

    設(shè)計部門按某種類型產(chǎn)品的圖號來組織BOM信息。設(shè)計部門在接到定單后按照定單的要求，一般情況下有三種設(shè)計思路自頂向下形式設(shè)計、自底向上形式設(shè)計、由中間向兩頭形式設(shè)計。無論那一種設(shè)計方式，在圖號的組織上都是一致的，都是按照圖號來合并產(chǎn)品信息，形成該產(chǎn)品的總明細(xì)表、標(biāo)準(zhǔn)件匯總表、外購件匯總表、外協(xié)件匯總表等，在需要的時候還能生成產(chǎn)品圖紙目錄（滿足沒有運行ERP系統(tǒng)的客戶或外協(xié)工廠）。有時一個相同的零件由于屬于不同的產(chǎn)品，也就有了不同的圖號，因此不一定考慮企業(yè)物料編碼的唯一性。需要說明的是，在形成物料清單后，每一種物料都有唯一的編碼，即物料號。不要將零件明細(xì)表（CAD通稱為BOM表）與ERP中的BOM信息混淆。設(shè)計部門中的零件明細(xì)信息表轉(zhuǎn)化為ERP系統(tǒng)中的BOM信息，需要設(shè)計部門、工藝部門和生產(chǎn)部門的共同協(xié)作，以及PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）設(shè)計產(chǎn)品關(guān)系特性的管理來解決零件明細(xì)清單與BON表之間的異同信息，特別是圖號與編碼號不一致方面（PDM產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊通過其規(guī)則庫、變量和零件表等功能來完成）。

    就使用而言，無論何時，當(dāng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，或者客戶更改技術(shù)文件、涉及質(zhì)量問題或?qū)δ硞�零件進行重新改進設(shè)計時，為確保物料清單的準(zhǔn)確性，都必須以設(shè)計變更通知為依據(jù)。在設(shè)計變更通知文件的指導(dǎo)下，設(shè)計部門通過BOM信息表中獲取所有零件的信息及其相互間的結(jié)構(gòu)信息。只有得到這些信息，才能對其進行定義、描述或修改，從而使生產(chǎn)能正常地運行下去（特別是客戶的緊急更改通知）。根據(jù)設(shè)計變更通知編號，在PDM支持下，可以方便地檢索變更信息，指導(dǎo)生產(chǎn)、裝運和售后服務(wù)等生產(chǎn)活動。

    在實際生產(chǎn)運行過程中，設(shè)計變更是導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的重要因素，因此一定要有一套行之有效的設(shè)計變更通知管理方法來管理設(shè)計變更通知。由于要涉及銷售、采購、生產(chǎn)、工程技術(shù)、財務(wù)等部門，因此一般由企業(yè)的高級主管直接管理設(shè)計變更通知，這一過程須經(jīng)過設(shè)計變更通知確認(rèn)、分析、審批、文件和監(jiān)督五個步驟。設(shè)計部門(CAD)產(chǎn)生的部分?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)PDM處理后傳輸給ERP系統(tǒng)。其中，值得強調(diào)的是工藝合件（即虛擬件，下稱虛擬件）的產(chǎn)生大大簡化了工藝流程，方便于生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)管理。虛擬件的作用主要是：①做為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的一種過渡件方式；②虛擬件可以用于代表一組、一系列、一種屬性或者一類規(guī)格的物料；③在一個可選物料的基本組件里（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)呈模塊化），也就是特征件，也可以用虛擬件描述，虛擬件是庫存不存在的物料。M-BOM、P-BOM中的虛擬件圖解見圖2。

    圖2 M-BOM、P-BOM虛擬件圖解

    另外，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上零部件的構(gòu)成元素可以分為標(biāo)準(zhǔn)零部件、結(jié)構(gòu)零部件以及設(shè)計零部件三類。設(shè)計零部件的產(chǎn)生方式可以從不同的3D CAD或是2D CAD明細(xì)表中所產(chǎn)生，是通過本廠或協(xié)作廠設(shè)計產(chǎn)生的。

    結(jié)構(gòu)零部件可以是照片或是一個簡單的草圖，對應(yīng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上節(jié)點名稱常常是產(chǎn)品外形圖、產(chǎn)品尺寸鏈圖、產(chǎn)品裝配關(guān)系示意圖、包裝零部件等等。在很多企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上必須反映這些信息，但是從總裝圖上無法獲得這些信息，例如產(chǎn)品外形圖和產(chǎn)品裝配圖如果都掛在產(chǎn)品節(jié)點上也可以接受，但是用戶習(xí)慣往往是認(rèn)為產(chǎn)品外形圖和產(chǎn)品裝配圖都是同級的；另外象包裝子樹就需要手工建立包裝子節(jié)點后展開，無法通過BOM展開直接從明細(xì)表關(guān)聯(lián)。

    通用零部件包括標(biāo)準(zhǔn)零部件庫和行業(yè)、企業(yè)通用零部件。并且可以修改與刪除和合并，加入通用零部件庫要仔細(xì)的效驗過程。通用零部件可以從借用件中演變而來。相同的產(chǎn)品其結(jié)構(gòu)零部件，有時甚至設(shè)計零部件或是標(biāo)準(zhǔn)零部件可以有多種不同的選擇。也因此在制造上與銷售報價上同樣的產(chǎn)品對于不同的客戶也可以有不同的產(chǎn)品信息結(jié)構(gòu)組合（例如價格、批量、交貨期）。但這些情況一般在ERP系統(tǒng)中進行維護，PDM系統(tǒng)只要保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整和一致性。

4 BOM在汽車企業(yè)中的實際應(yīng)用

    傳統(tǒng)機車制造業(yè)是一種少品種、大批量的生產(chǎn)模式，也就是規(guī)�；�生產(chǎn)模式，隨著客戶對機車個性化需求的增加，實際上的機車制造業(yè)已轉(zhuǎn)變成了大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式，從而導(dǎo)致制定和維護的BOM數(shù)量急劇增長。為了適應(yīng)大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式，PDM系統(tǒng)的BOM管理需要轉(zhuǎn)變成能有效進行產(chǎn)品配置的管理模式。下面列舉D-BOM、E-BOM、M-BOM和P-BOM在整車企業(yè)中的實際應(yīng)用。

    4.1 D-BOM應(yīng)用

    D-BOH的信息主要包括設(shè)計規(guī)格表（左）及設(shè)計零件清單（右），格式見圖3。

    圖3 D-BOM規(guī)格表及零件清單

    4.2 E-BOM應(yīng)用

    E-BOM的信息主要包括生產(chǎn)車型代號、零件等級、圖紙、圖幅、圖紙變更號、零件規(guī)格等情況，也就是研發(fā)部門中的整車設(shè)計課室所要維護的整車零件清單，見圖4。

    圖4 E-BOM整車零件清單

    4.3 M-BOM應(yīng)用

    M-BOM的信息主要包含供應(yīng)商、工藝路線內(nèi)容。一般情況，此清單的制作及維護由工廠的生產(chǎn)技術(shù)部（即工藝部門）負(fù)責(zé)，樣式見圖5。

    圖5 M-BOM信息清單

    4.4 P-BOM應(yīng)用

    P-BOM的信息主要包含生產(chǎn)車型代號、零件適用情況，作為P-BOM，應(yīng)當(dāng)增加維護進相應(yīng)的庫存及各車間發(fā)送工位信息，作為指導(dǎo)訂貨、試裝安排、庫存、零件最終采用時間的指導(dǎo)文件，一般情況，此清單的相關(guān)業(yè)務(wù)由工廠的生產(chǎn)管理部生產(chǎn)管理課室負(fù)責(zé)，詳見圖6。

    圖6 P-BOM信息清單

5 在汽車企業(yè)中BOM的編制流程

    在汽車企業(yè)中，為了加強各部門的協(xié)作，實現(xiàn)從設(shè)計部門到生產(chǎn)部門的流程化管理，可建立各BOM階段所要維護的內(nèi)容企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如下圖7的詳細(xì)業(yè)務(wù)內(nèi)容。

    圖7 各階段業(yè)務(wù)流程

    產(chǎn)品零件圖紙、零件樹狀結(jié)構(gòu)由研發(fā)部門進行維護，產(chǎn)品狀態(tài)改變要同時維護D-BOM、E-BOM、圖紙和必須的三維數(shù)據(jù)。生產(chǎn)技術(shù)部門負(fù)責(zé)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，同時維護M-BOM中工藝合件、工藝路線等相應(yīng)的內(nèi)容。生產(chǎn)管理，SCM部門負(fù)責(zé)設(shè)計變更時“生產(chǎn)安排”部分的總協(xié)調(diào)，同時根據(jù)庫存量、設(shè)計庫存件處理意見、生產(chǎn)準(zhǔn)備狀況、試裝OK情況綜合判斷“最終采用時間”，維護用于指導(dǎo)生產(chǎn)、物流、庫存為單位的P-BOM。也就是說，在車型量產(chǎn)前各階段由研發(fā)部門編制D-BOM、E-BOM清單，生產(chǎn)技術(shù)部門根據(jù)E-BOM結(jié)合工藝編制M-BOM清單，生產(chǎn)管理部門根據(jù)M-BOM結(jié)合生產(chǎn)管理編制P-BOM清單。車型量產(chǎn)后，各部門閉環(huán)處理每一份設(shè)計變更單，各部門變更BOM清單的技術(shù)文件進行集中討論格式，涉及關(guān)聯(lián)部門會簽的確定詳細(xì)流程。

    各階段BOM數(shù)據(jù)相輔相成，環(huán)環(huán)相扣是指導(dǎo)各部門主要產(chǎn)品工作的依據(jù)，各階段BOM要做到均有部門統(tǒng)一進行管控，管理部門應(yīng)當(dāng)以開放的心態(tài)，做好本部門輸入、輸出交付物的管理，以高度責(zé)任心的姿態(tài)做好本項工作，保證數(shù)據(jù)的及時、準(zhǔn)確、統(tǒng)一。

6 結(jié)束語

    企業(yè)中的BOM并不是獨立存在的，需要與物料信息、工藝路線、工作中心等信息關(guān)聯(lián)到一起，企業(yè)在制定BOM時，需要與物料主數(shù)據(jù)集合在一起，很多屬性是需要定義到物料主數(shù)據(jù)中的。支持產(chǎn)品配置的BOM管理的思想，是實現(xiàn)支持產(chǎn)品配置的PDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)也是業(yè)界討論的熱門話題。

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