离散制造企业产品BOM数据管理实践

王頠，李军斐，陶虎刚，林海，王燕

（1、兰州兰石集团有限公司， 甘肃 兰州 730314）（2、甘肃省特种设备检验检测研究院， 甘肃 兰州 730314)

1 背景

目前市场竞争日益激烈，离散制造企业更加直接面对终端客户，多品种、小批量、定制化生产模式已经成为趋势。企业要生存和发展，必须根据市场需求，不断研制具有市场竞争能力的新产品，并提高产品的稳定性、适应性、通用性及扩展性，以满足不同用户、不同工况的需求。由于离散制造企业的产品标准化、系列化、模块化程度不高，在应对定制化生产需求时，研发设计不得不在既有产品数据基础上，再次进行产品变型设计，使得产品交付周期变长，再加上新设计产品的生产周期或采购周期，会进一步增加产品交付周期，这对企业产品竞争力尤其不利，且定制化生产对售后服务的产品数据管理要求更高。

在装备机械行业，经常发生由于设计或用户变更，造成物料呆滞和浪费的现象，也经常发生售后服务时发错配件而引起客户的索赔事件。离散制造企业迫切需要解决产品在销售、设计、工艺、采购、库存、计划、生产、包装、运输、成本、售后等阶段的BOM数据准确性管理问题。

2 BOM的基本概念

物料清单（Bill Of Material，简称BOM）是详细记录一个项目所用到的所有下阶材料及相关属性，即母件与所有子件的从属关系、单位用量及其他属性。在离散机械制造领域，它包括：物料的结构层次关系、物料编码、物料属性信息(包括名称、规格、材质等）、计量单位、生产类型(自制/外购/外协)等信息。

通常说的BOM为设计BOM、工艺BOM、制造BOM等三大BOM，其概念定义如下：

1）设计BOM(DBOM)

设计BOM(DBOM，Design BOM)，通常指描述产品零件与零件之间的设计关系、来源于设计图纸标题栏和明细表中的信息。设计BOM通常只考虑零件设计结果，不考虑加工过程，侧重于从设计角度去分解产品的构成，展现出产品组成的所有零部件、原材料，但没有说明零部件的加工工艺，又称产品结构清单。

2）工艺BOM(PBOM)

工艺BOM(PBOM，Plan BOM)，是工艺人员根据工厂的制造资源、加工水平、生产能力，在设计BOM的基础上，确定各零件的生产类型、建立各零件的制造工艺、确定装配件的装配顺序和工艺要求、加工过程中应使用的工夹量刃模等工具信息，用于工艺设计和生产制造管理。工艺BOM可以明确地了解零件与零件之间的制造关系。

3）制造BOM(MBOM)

制造BOM(MBOM，Manufacturing BOM)，是依据工艺PBOM，根据生产实际情况进行调适(包括加工的零部件各工艺管控点上的零部件或原材料，和按工艺要求的毛胚、模具、夹具等信息)，安排并执行零部件的生产情况。制造BOM侧重于管理控制点的大阶段，而不是纯粹的技术操作性质上的详细工艺流程。

3 离散制造企业对BOM的需求

目前在企业信息化建设中，一般包含两大系统，产品全生命周期管理(PLM)系统和企业资源管理(ERP)系统，产品BOM也主要是指设计BOM、工艺BOM、制造BOM，一般系统中会要求三种BOM的数据保持一致。这样的限制对流程型生产企业几乎没有影响，因为流程型企业的产品BOM基本固化在生产流程线中，这类企业更多需求对物资计划和物料库存的精确管控。但是对离散制造企业来说，这样的产品BOM管理限制太死，会阻碍企业快速应对市场需求变化。因而，对离散制造企业来说，BOM的分类要更加细致，产品的管理应适应销售、设计、工艺、采购、库存、计划、生产、包装、运输、成本、售后等部门的需求。

离散制造企业需要3类BOM：主数据BOM，生产指示型BOM，生产实绩型BOM。

1）主数据BOM：根据产品设计的结果和制造加工工序的要求所明确的标准BOM信息(包含设计BOM及最优的工艺BOM)。

2）生产指示型BOM：通常与主数据BOM相同，但是根据生产指令的不同，也会附带不同的信息，形成不同的BOM信息。

3）交易实绩型BOM：因生产现场情况对生产指示型BOM进行调整后形成的BOM。

BOM是以物料数据为中心的产品结构和生产工序相关的标准信息派生的历史信息。在生产制造各环节中，各部门人员不仅需要了解BOM中所关注的信息，还要将自己产生的信息录入到BOM中，因而，离散制造企业要建立“我为BOM，BOM为我”的信息录入和维护体制，BOM信息应根据各部门需要进行分类筛选汇总，给需要使用的人员提供便利，加强数据的查询和利用。

4 产品BOM数据管理实践

以作者所在的离散装备机械制造企业为例，构建产品BOM数据管理系统，上承设计工具及PDM的产品结构信息，与主数据管理系统进行集成来校验编码的正确性及可用性，管控企业生产过程中的设计、工艺BOM数据信息，形成产品的最优工艺BOM，构建企业的主数据BOM，再与ERP实现集成，为物料需求、生产计划提供准确的BOM数据。生产过程中的非设计、工艺原因变更，不再返回工艺BOM中进行变更，在ERP系统中进行功能调整、变更，再同步更新MES系统，全面解决产品BOM数据的管理及传输的问题。经过一年多的生产实践，已取得良好的效果。

图2 产品BOM管理系统在信息化系统中的位置

产品BOM数据管理系统的主要功能特点：

1) 多样化快速创建BOM：可通过Excel文件、图纸明细表、PDM系统提取并快速创建BOM结构及物料信息，方便快捷高效。

2) 实现知识库积累：可积累物料、工艺路线、工序、工时、车间、设备、人员、工装、夹具、量具等制造资源信息。

3) 提高数据的重用率：可方便快捷地调用制造资源信息，加强数据的重用。

4) 实现参数化BOM配置：根据产品的参数，准确选配订单的BOM结构及物料信息、材料定额、工艺数据。

5) 增强系统数据的集成：与多系统进行集成，实现数据共享与交互。

6) 保证数据准确性：统一数据源头，校验BOM信息的准确性和完整性。

图3 产品BOM管理系统的体系及与各系统的集成关系

5 总结

离散制造企业在提高产品的标准化、通用化、模块化、系列化的同时，简化产品BOM的编制、审批、变更流程，可有效提高效率、降低成本，更好地为企业服务。