一种基于变更流程的EBOM数据变更统计机制

郭庆军，李小丽，贾明亮，李原（北汽集团越野车研究院 工程支持部，北京 101300）

一种基于变更流程的EBOM数据变更统计机制

郭庆军，李小丽，贾明亮，李原
（北汽集团越野车研究院 工程支持部，北京 101300）

摘要：在整车研发过程中，不同的项目阶段或使用部门，物料清单存在着多种视图；针对数据视图及结构的变更，提出了数据变更统计机制。该机制考虑了变更流程的数据发放结构、EBOM数据统计内容、统计规则、物料清单变更时间间隔等因素，通过变更数据发放结构获取了变更依据，并将该变更依据与物料变更清单相关联，物料变更清单则是从不同时间点的两版物料清单对比生成的。最终我们得到了完整的物料变更清单。该清单为研发人员提供了变更确认的依据，有效识别出流程外的变更信息；并为下游业务部门提供了数据同步参考的依据，同时大大提高了数据核查工作的效率。

关键词：整车研发流程；统计规则；变更清单；物料清单

本文引用格式：郭庆军，李小丽，贾明亮，等.一种基于变更流程的EBOM数据变更统计机制[J].新型工业化，2015，5（8）：51-56

Citation: GUO Qing-jun, LI Xiao-li, JIA Ming-liang, et al. A Statistical Mechanism of EBOM Data Change Based on the Change Process[J]. The Journal of New Industrialization, 2015, 5（8）: 51-56.

0 前言

产品物料清单（Bill of Material，BOM）是制造业信息化系统中核心的基础数据，不仅是计算机辅助设计与计算机辅助制造之间的信息纽带，而且贯穿于整个产品生命周期的几乎所有职能部门。

在整车研发过程中，不同的项目阶段、不同的使用部门，BOM存在着多种视图： 有研发部门的设计BOM，有工艺部门的工艺BOM，有用于指导生产的制造BOM，还有售后服务的售后BOM 等[1]。

在项目批准后，在PDM系统中发布TG1（Time Goal 1，造型）状态的BOM，即首次冻结的EBOM。随后在产品及工艺验证、预试生产、试生产等过程中发现EBOM数据中存在问题时，必须走工程变更流程，并修改EBOM数据和产品相关文件。在预试生产阶段，EBOM数据开始进入BOM系统，在BOM管理系统中需要维护工艺BOM、售后BOM、制造BOM等数据，并将制造BOM数据传输到SAP系统。如果EBOM数据发生变更，需要同时更新PDM（Product Data Management）系统、BOM管理系统和ERP（Enterprise Resource Planning）系统等多种BOM状态视图的系统[2][10]。

不同视图的BOM，其数据结构也不同；确保各种视图间同一数据的关联性，是BOM数据一致性核查的必需条件。在BOM数据变更流程中，需要核查数据维护的正确性与完整性；有时还需要定期发布数据整体的变更清单。

本文的设计思路为：首先从工程变更进行研究，包括工程变更类型、工程变更数据发放结构等内容，从而得到了工程变更数据的提取方式；接着研究了EBOM变更统计的方式，为EBOM数据变更清单的生成提供了算法基础；最后本文设计了EBOM变更统计的算法流程及变更统计显示方式。

1 EBOM数据变更研究

1.1 工程变更类型

工程变更是指对产品及其组件的尺寸、材料、装配、形态和功能等所作的修改。它可以是简单的文档修正，也可以是复杂的对产品设计和制造全过程的重新设计[6]。

工程变更通知（ECN，Engineering Change Notice）主要包括与工程变更相关的产品数据及数据间的联系、变更主题和变更依据等。产品数据主要有零部件信息和文档信息，产品数据间的联系主要有文档或零部件的版本信息、零部件间因装配而产生的联系、文档对零部件的描述关系和零部件对文档的引用关系等[3]。

工程变更按变更来源分为有变更请求的工程变更和直接发起的工程变更。

工程变更按变更原因可分为：性能与质量改善、工艺改进、市场需求、降低成本、法规需求、供应商需求、通用化、关联变更、设计失误、其它[7]。

工程变更按数据变更内容可分为：首次数据发布、零部件属性变更（包括：零件状态、3D数模、2D图纸、成本、质量等信息）和零部件结构属性变更（BOM结构、扭矩、零件功能与安装位置描述、货源等信息）。

零部件在不同的产品研发阶段对应的零部件状态不同，分别有TG0、TG1、TG2三种状态[4]。每次零部件状态的变更，均需要通过变更流程来实现。

1.2 PDM系统中变更搭建方式

变更前与变更后零部件搭建要求如下：

（1）变更前、变更后的零部件需一一对应，只是零部件的版本不同。

（2）新增零部件（001版未冻结），需放在新增零部件区域。

（3）作废零部件需放在作废零部件区域。

（4）如果零部件变更的是零件属性，需将当前零部件放入更改前和更改后区域。（5）如果零部件的EBOM属性发生变更时，需将发生变更的直接上一级零部件放入更改前后区域。（6）ECN流程发起前，需确保零部件装配关系显示为非精确装配、及最新数据发布状态（零部件的下级件是最新冻结版本状态；无冻结版本时，选择未冻结版本）。

（7）如果变更数据涉及到变更流程签批的，需将其挂在ECN流程中（PDF版文件）。

ECN变更数据可以指导BOM工程师同步BOM系统数据；可以用来核查系统数据与变数据的一致性。ECN变更数据统计在ECN流程发起前、ECN流程审批过程中及ECN冻结后的变更统计中均有应用。

2 EBOM数据变更统计方式研究

EBOM数据的变更统计对象是已冻结的零部件数据，但不排除对新增未冻结零部件数据的对比。因此需要对某一时间点的EBOM属性信息进行记录。目前，无论是BOM系统还是PDM系统，均不支持按时间点导出EBOM数据。PDM系统中有EBOM快照功能，但快照的EBOM中未冻结的数据是可以发生变化的。大多数据BOM系统都是保留的最新状态的产品信息，也无法进行对比。因此，需要开发相关软件，定期下载EBOM数据信息；或者手工下载EBOM数据信息。

EBOM变更统计方式可以分为：基于ECN的变更统计方式和基于不同版本的EBOM变更统计方式。

（1）基于ECN的变更统计方式：是指将指定时间段的所有ECN变更数据按照指定模板进行汇总，形成一个总的ECN变更记录，即EBOM差异清单。这种统计方式，能够很准确地定位EBOM数据变更信息；但该统计数据的完整性要求比较严格，即：ECN变更记录要保存完整、ECN变更记录的内容要完整反映EBOM数据变更的情况。因此，这种统计方式只能体现ECN变更记录中的信息，如果信息漏记、未及时记录，或者EBOM数据勘误的信息，则不能得到体现。

（2）基于不同版本的EBOM变更统计方式：是指将不同时间点的EBOM数据按照一定的规则生成指定模板的EBOM差异清单。这种方式能完整体现EBOM变更内容，但EBOM差异清单的变更流程依据和相关原因分析则不易体现。

本文综合考虑了两种变更方式的优缺点，在不同版本的EBOM对比结果的基础上，结合ECN进行变更分析，形成带有变更依据的EBOM变更清单。如何制定有效的EBOM对比结果生成规则，将对变更原因分析工作量的大小有着明显的影响。

3 EBOM变更统计流程

3.1 BOM变更统计内容及显示规则

将前后两个不同日期下载的EBOM数据进行对比，对比信息主要有：零件结构变化、配置变化、货源变化、零件名称、用量等信息[8][9]。对比显示规则如下：

（1）新增件及其下级件需体现;

（2）删除件只体现删除的总成件;

（3）修改件全部体现并对数量变化进行分析；

（4）配置修改件需体现IA（Install Assembly，安装总成）及00级件；

（5）下级件变更较多的总成件（非标件几乎全变），需考虑是否以删除、新增形式体现（总成件号不变）。

（6）总成件删除，其下级件不需体现.

3.2 基于ECN的变更统计流程

在满足ECN数据搭建方式前提下，可以从新增数据区域和更改后区域中提取ECN变更后的数据；从作废数据区域和更改前数据区域中获取变更前的数据；将变更前与变更后进行对比，按指定模板生成选择ECN的变更清单。每个ECN流程均对应一个惟一的ECN编号，根据ECN编号，可以查找其对应的流程及相关数据信息。

（1）根据ECN数据搭建的特点和查找到的ECN，可以获取变更前、变更后的数据信息；变更前、变更后数据属性均相同，且属性顺序均一一对应。属性内容涵盖了EBOM所有可能发生变更的字段以及零部件中所有可能发生变更的属性。另外，在ECN主属性表中包含了ECN编号、变更原因、审批信息等。

（2）根据零部件号和上一级零部件号作为关键值，对变更前、变更后的相同关键值的数据行分别进行合并，将数值类型的数据进行求和，将字符串类型的数据进行拼接。

图1 不同版本间EBOM变更统计流程图Fig.1 The statistics flowchart based on different versions of EBOM Change

（3）根据关键值，对比其他所有变更属性；按照更改前、更改后、新增、删除等操作类型生成变更清单。

（4）根据模板中配置的EBOM属性字段标识，从变更清单中获取EBOM属性变更信息。

基于ECN的变更清单编制方案大大简化了ECN零部件搭建工作，同时提高了变更数据的可读性，并为以后EBOM数据阶段性变更统计提供了数据基础。

3.3 基于不同版本的变更统计流程

通过第3章对EBOM数据变更统计内容、统计方式及统计规则的研究，本文设计了基于不同版本的EBOM变更清单编制方案，如图1所示。

（1）每两周从PDM系统或BOM系统中下载EBOM数据，并存放到指定目录；如果EBOM中零部件只有配置条件而没有对应的车型信息时，还需要根据配置代表码对零部件车型信息进行解析。

（2）对于下载的EBOM数据中，零部件与其下级件的单位用量是不匹配的。下级件的单位用量是在上级件单位用量为1时是有效的；但通常上级件的单位用量可能存在多个。因此需要同步下级件零部件单位用量信息，从而使上下级零部件单位用量统计方式一致。

（3）根据EBOM统计规则，将零部件及其所有上级件作为参考对象，并拼接为一个字符串作为一个关键值放入EBOM行标识中。

（4）根据该关键值，将EBOM的统计内容进行打包处理：单位用量求和、其他统计字段进行字符串拼接。

（5）对比不同时间点的两版EBOM数据信息，生成EBOM数据对比清单。

根据这种编制方案，能够准确地生成两版EBOM的差异之处，能够指导下游工程师核查并更新相关变更数据。但无法确定数据变更的来源，在数据变更表达方式方面不易让人理解，如：零件更换或零部件级别变更，在生成结果上是新增或删除；而实际上，用更改的方式来表示，更具有可读性。另外，按照关键值打包的数据行，变更数据也不易解读，也会导致数据可读性较差。鉴于以上三点，本文综合了ECN变更清单的优点和EBOM数据对比的完整性，并在必要的环节加入了人工审查；提出了EBOM变更清单优化方案设计。

3.4 EBOM变更统计优化方案

EBOM变更清单优化方案指的是在EBOM对比结果的基础上，针对每条变更信息，利用已记录的ECN变更信息或从系统中查找到关联的ECN信息；将变更原因、ECN编号写入到EBOM对比结果中，并针对变更记录中打包的数据行、替换件、零部件升级或降级情况进行人工分析与调整；最后形成最终的EBOM变更清单。设计流程如图2所示。

（1）关联变更原因：如果平时在审查ECN时，会保留审查的ECN变更清单，可以从保留的变更记录中根据变更零件号去查找变更原因及ECN号；如果平时不记录审查信息，可以从支持ECN流程审批的系统中，按照零件号查找最新关联的ECN编号，并根据利用4.1节提到的方案获取ECN变更记录。

（2）根据ECN变更记录，在EBOM对比清单中填写每个零件号对应的ECN编号及变更原因。

图2 EBOM变更清单优化方案Fig.2 BOM changes inventory optimization program

（3）如果EBOM变更记录中存在打包数据行，则需要针对变更信息进行解析。解析的可能元素有：零部件扭矩信息、零部件货源信息、零部件配置信息。将打包变更信息解的为实际发生变更的信息（一般打包的数据行中可能只有部分数据行发生变化，而其他数据行并未发生变化）。3.5 应用案例

根据EBOM数据变更统计机制，我们开发了对应的系统软件，并将该软件应用于某汽车研发部门的BOM管理业务中，主要工作有：EBOM数据下载、EBOM统计字段处理、EBOM数据对比、EBOM变更信息确认与整理、变更数据发布等。

该部门目前使用的汽车研发工具为西门子提供的PDM系统，EBOM数据使用是最新的设计数据且不能提供相关的变更数据统计工具。未引用软件时，许多数据变更都是通过人工核查，在校核工作和管理工作上耗时耗力，且最终仍无法保证数据检查是否完整。

通过实施该软件，有效规范了EBOM数据变更统计业务流程，防止了EBOM数据变更内容的错查、漏查，并有效识别出非变更流程中的勘误工作，大大提高了数据校核人员的工作效率。EBOM变更统计清单为研发人员提供了变更确认的依据，有效识别出流程外的变更信息；并为下游业务部门提供了数据同步参考的依据，同时大大提高了数据核查工作的效率，具体如表1所示。

表1 变更统计软件应用前后对比Tab.1 Comparison of the application of change statistics software

4 结论

在EBOM变更统计方案中，通过研究EBOM数据的变更类型、变更数据的发放形式、变更统计的内容及统计规则，设计了一种基于变更流程的变更统计机制。该机制既可以面向单个变更流程进行数据核查，并帮助产品工程师生成变更清单；又可以在对不同时间的数据进行变更统计，并根据变更清单，将对应的变更主题和变更流程进行关联，从而为数据使用部门提供了总体的数据变更结果。EBOM变更统计对于PDM系统中管理BOM数据的企业而言，提供了一种版本记录及数据核查的工具，为下游的采购、售后、财务、工艺等部门提供了数据核查及数据同步的依据。EBOM变更统计机制在企业应用中已体现出简单、易用、高效等特点。EBOM变更统计有多种实现形式，可以用专业的变更管理工具来实现，也可以通过PDM系统进行二次开发来实现。

参考文献

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DOI：10.3969/j.issn.2095-6649.2015.08.009

作者简介：郭庆军（1983-），男，硕士，北京汽车研究总院，主要研究方向：制造业信息化、项目管理、物料管理等；李小丽，女，BOM管理工程师，北京汽车研究总院，主要研究方向：物料配置管理、工程变理管理等；贾明亮，男，高级经理，北京汽车研究总院，主要研究方向：整车集成、BOM管理、整车研发等；李原，男，车型总师，北京汽车研究总院，主要研究方向：制造业信息化、库存管理、项目管理等。

A Statistical Mechanism of EBOM Data Change Based on the Change Process

GUO Qing-jun, LI Xiao-li, JIA Ming-liang, LI Yuan
(BAIC Group Off-road Vehicle R&D Center, Engineering Support, Beijing, 101300)

ABSTRACT:There are different views of Bill of Material, which used by different project stages or departments during the GVDP (globe vehicle development process). According to the change of data state and structure, the statistical mechanism of data change is provided. The mechanism considers the data distribution structure of change, EBOM data statistic fields, statistical rule, EBOM change interval and other factors, and gets the change basis through the data distribution structure. The mechanism associates the basis with the material change list, which generated from the comparison of different EBOM versions, and obtains the complete change list. The list provides the basis to identify the change information, and provides the reference for the data synchronization in the downstream business department, and greatly improves efficiency of data verification.

KEYWORDS:GVDP; Statistic rule; Change list; EBOM