三一集團(tuán)是集產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)一體化的制造型企業(yè)，生產(chǎn)模式多樣化，兼有按訂單生產(chǎn)、按裝配生產(chǎn)及按庫存生產(chǎn)等多種生產(chǎn)方式。產(chǎn)品品種多樣化，有混凝土泵車、樁工機(jī)械、煤機(jī)和起重機(jī)等多種跨行業(yè)的重工機(jī)械產(chǎn)品。產(chǎn)品批量小，生產(chǎn)的峰谷周期性強(qiáng)。另外，此類產(chǎn)品的客戶需求變化快，產(chǎn)品更新?lián)Q代快。在此模式下，既要提升產(chǎn)品研發(fā)、制造和服務(wù)的質(zhì)量，又要做到合理控制成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品全生命周期的管控是保證產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)正常有序開展的必要條件。

    基于Windchill PLM、SAP ERP以及自主開發(fā)的MES與ECC等信息系統(tǒng)，三一集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了由統(tǒng)一BOM模型驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品全生命周期管控。該管控模式包括統(tǒng)一BOM模型、集成的多信息系統(tǒng)架構(gòu)及產(chǎn)品全生命周期瀏覽器。

一、BOM模型的演變

    BOM(Bill Of Materials，物料清單)是用來描述產(chǎn)品零部件組成和零部件之間相互關(guān)系的重要信息，體現(xiàn)的是具有一定結(jié)構(gòu)關(guān)系的物料信息，包含節(jié)點(diǎn)及結(jié)構(gòu)兩個(gè)重要元素。其中，BOM節(jié)點(diǎn)在產(chǎn)品的不同階段承載不同的屬性信息，從而體現(xiàn)出不同的BOM視圖，成為制造型企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)組織的主線。

    1、BOM的本質(zhì)

    BOM在本質(zhì)上是組成產(chǎn)品的各個(gè)物料及其屬性信息的總和，可以是樹形的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，也可以是清單文件。其內(nèi)容根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，節(jié)點(diǎn)可能出現(xiàn)增減，節(jié)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系也會(huì)有增減，在保持節(jié)點(diǎn)不變的情況下，節(jié)點(diǎn)所負(fù)載的屬性信息可能有所不同。如設(shè)計(jì)階段的BOM體現(xiàn)產(chǎn)品功能組成，而不需要生產(chǎn)環(huán)節(jié)所需的輔料信息等。

    2、傳統(tǒng)的BOM管理

    傳統(tǒng)意義上的BOM管理是根據(jù)產(chǎn)品所屬階段對(duì)物料信息的關(guān)注點(diǎn)編制不同的BOM，如設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的EBOM(Engineering BOM)、工藝環(huán)節(jié)的PBOM(Processing BOM)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的OBOM(Order BOM)和售后服務(wù)需要的SBOM(Service BOM)等，各類BOM依賴于上一環(huán)節(jié)的BOM，互相參照，獨(dú)立編制。該方式下的新產(chǎn)品發(fā)布或變更時(shí)，BOM均通過串行的方式實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)的一致性及BOM發(fā)布的效率很難得到保證。

    3、統(tǒng)馭BOM(Master BOM)管理

    (1) Master BOM的定義

    Master BOM是產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到售后服務(wù)所依據(jù)的總體原則，具有以下特點(diǎn)：1)包含產(chǎn)品全生命周期中所有的節(jié)點(diǎn)信息；2)包含所有的結(jié)構(gòu)信息；3)不包含任何屬性信息。在Master BOM基礎(chǔ)上補(bǔ)充的設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)等屬性信息、對(duì)結(jié)構(gòu)關(guān)系的抽取是產(chǎn)品在不同階段的具體體現(xiàn)，并以不同BOM視圖予以展示，但在視圖轉(zhuǎn)換過程中始終保持產(chǎn)品主數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，并由研發(fā)新產(chǎn)品發(fā)布或變更統(tǒng)一觸發(fā)不同視圖的更改，更改以部件為單位，可以并行進(jìn)行。

    (2) 統(tǒng)一的主數(shù)據(jù)

    Master BOM是包含產(chǎn)品框架信息的超級(jí)BOM，OBOM/MBOM/SBOM的主數(shù)據(jù)完全來源于Master BOM并保持與之同步變更，即BOM數(shù)據(jù)流在整個(gè)過程中保持主數(shù)據(jù)不變。

    (3) 統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)

    BOM的各類視圖需要展示的信息有所不同，如OBOM是考慮配置與替代后展示的單機(jī)BOM，MBOM是含有制造過程信息的單機(jī)BOM，即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在不同的階段展示不同的形態(tài)，但產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)關(guān)系不會(huì)變化，即產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)關(guān)系在各類BOM視圖中保持統(tǒng)一。

    (4) 統(tǒng)一的事件驅(qū)動(dòng)

    分散于多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的BOM視圖要保持主數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，更改必須由統(tǒng)一的源頭觸發(fā)。由于新產(chǎn)品發(fā)布及變更均由設(shè)計(jì)發(fā)起，因此Master BOM是變更的惟一源頭，并行觸發(fā)其他BOM視圖的變更，以保持統(tǒng)一的事件驅(qū)動(dòng)。

二、BOM管理的信息系統(tǒng)架構(gòu)

    1、傳統(tǒng)的BOM管理系統(tǒng)架構(gòu)

    目前市場(chǎng)上沒有供應(yīng)商可提供集設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)一體的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理整體解決方案，也缺少完全基于信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理的企業(yè)應(yīng)用案例。較多的是將不同的BOM交付于完全獨(dú)立的系統(tǒng)管理，如在PLM中管理EBOM、在ERP中管理PBOM、在CRM中管理SBOM等，各系統(tǒng)完全獨(dú)立，數(shù)據(jù)的一致性靠人工維護(hù)，而且很少有企業(yè)將產(chǎn)品全生命周期中的各種BOM都納入到信息系統(tǒng)中予以管控。

圖1 傳統(tǒng)的鏈?zhǔn)紹OM管理示意圖

    2、理想狀態(tài)下的BOM管理系統(tǒng)架構(gòu)

    理想狀態(tài)下完整的產(chǎn)品全生命周期解決方案是在同一個(gè)平臺(tái)中使用惟一的BOM，即產(chǎn)品全生命周期中只有一個(gè)BOM對(duì)象——Master BOM，并在此基礎(chǔ)上維護(hù)各類屬性，根據(jù)特定的參數(shù)定義輸出不同場(chǎng)合所需的實(shí)例BOM，指導(dǎo)完成產(chǎn)品各階段的生產(chǎn)與維護(hù)。

圖2 理想的BOM管理示意圖

如有任何看法或投稿請(qǐng)聯(lián)系 MSN：hjf_2009@hotmail.com；QQ：761006944

    3、三一集團(tuán)的BOM管理系統(tǒng)架構(gòu)

    在缺少現(xiàn)成的解決方案及可借鑒的應(yīng)用案例的前提下，三一集團(tuán)在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品各階段管理信息化的基礎(chǔ)上，以BOM為載體，進(jìn)行了多系統(tǒng)的集成開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了由統(tǒng)一BOM驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理的完整解決方案。根據(jù)管理需要， 三一集團(tuán)主要應(yīng)用到的BOM 視圖包括EBOM、PBOM、OBOM、MBOM和SBOM五種，其中EBOM和PBOM均納入PLM系統(tǒng)管理，其他實(shí)例BOM均依托于某個(gè)信息系統(tǒng)進(jìn)行管理，并通過系統(tǒng)間的集成實(shí)現(xiàn)由Master BOM統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品信息管理。

圖3 鏈?zhǔn)紹OM管理的系統(tǒng)架構(gòu)

    (1) Master BOM的管理與發(fā)布

    在三一集團(tuán)的BOM 管理體系中，Master BOM以EBOM的形式體現(xiàn)并在PLM系統(tǒng)中進(jìn)行管理，含有按功能模塊劃分的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)信息、生產(chǎn)組織所需的工藝信息及產(chǎn)品服務(wù)信息，隨著PLM系統(tǒng)中的零部件簽審流程完成BOM的簽審與發(fā)布，結(jié)果同時(shí)通過系統(tǒng)集成發(fā)布到ERP，作為OBOM的來源。

    (2) OBOM的管理與發(fā)布

    基于PLM集成發(fā)布的PBOM，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)及配置替代信息生成實(shí)例訂單BOM，OBOM體現(xiàn)物料在生產(chǎn)車間或工位間的合理流動(dòng)，用于指導(dǎo)成本核算。

    (3) MBOM的管理

    MBOM是指實(shí)際交付產(chǎn)品的物料清單，由ERP發(fā)布到MES的OBOM增加制造過程信息組成。

    (4) SBOM的管理

    SBOM是用于指導(dǎo)售后服務(wù)的物料清單，發(fā)布給營(yíng)銷、服務(wù)及產(chǎn)品的最終用戶使用。SBOM由Master BOM通過集成發(fā)布到ECC系統(tǒng)，并且將圖樣與BOM結(jié)構(gòu)樹上的對(duì)象一一對(duì)應(yīng)，用戶查找配件時(shí)可有一個(gè)直觀的界面，如圖4所示。

圖4 ECC中的SBOM

三、基于simQ的產(chǎn)品全生命周期瀏覽器

    在實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息化管理的基礎(chǔ)上，通過與研發(fā)、制造和服務(wù)等系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)信息共享，三一集團(tuán)開發(fā)了“產(chǎn)品全生命周期查詢系統(tǒng)”，即simQ（Schedule、Item、Man/Machine、Quality），從時(shí)間、物料、人員/設(shè)備和質(zhì)量四個(gè)方面關(guān)注產(chǎn)品在研發(fā)、制造、交付和售后四個(gè)階段的信息變化，提供瀏覽和報(bào)表兩種查看方式。通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了三一集團(tuán)產(chǎn)品數(shù)據(jù)全生命周期的統(tǒng)一瀏覽與授權(quán)控制。

圖5 simQ系統(tǒng)界面(MBOM視圖顯示)

四、總結(jié)

• 基于三一集團(tuán)的業(yè)務(wù)及信息化應(yīng)用水平提出了基于Master BOM的產(chǎn)品生命周期管理概念，為實(shí)現(xiàn)由統(tǒng)一BOM驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的模式奠定了理論基礎(chǔ)；
• 提出了統(tǒng)一主數(shù)據(jù)、統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一事件驅(qū)動(dòng)的Master BOM管理原則：根據(jù)BOM的使用對(duì)象，準(zhǔn)確定位BOM展示的信息，并形成規(guī)范，為各視圖BOM的制作提供依據(jù)；
• 對(duì)EBOM、PBOM、OBOM、MBOM和SBOM在三一的應(yīng)用進(jìn)行了重點(diǎn)分析，其他如銷售BOM、裝運(yùn)BOM和成本BOM等也是產(chǎn)品生命周期中不可或缺的BOM視圖，但對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)及數(shù)據(jù)一致性的影響很小，因此本文未對(duì)其做詳細(xì)探討；
• 在沒有現(xiàn)成的全生命周期整體解決方案的情況下，三一集團(tuán)進(jìn)行系統(tǒng)間的集成開發(fā)，整合資源，實(shí)現(xiàn)各BOM視圖的集成管理，極大地提升了產(chǎn)品數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過程中的一致性，為準(zhǔn)確執(zhí)行計(jì)劃、生產(chǎn)和服務(wù)提供了可能；
• 基于各業(yè)務(wù)系統(tǒng)，集成開發(fā)了產(chǎn)品各環(huán)節(jié)信息統(tǒng)一瀏覽的產(chǎn)品全生命周期瀏覽器simQ，實(shí)現(xiàn)了分散數(shù)據(jù)集中瀏覽、訪問權(quán)限受控和動(dòng)態(tài)跟進(jìn)制造進(jìn)度等產(chǎn)品全生命周期信息查閱的平臺(tái)；
• 逐步融合產(chǎn)品各環(huán)節(jié)信息，縮小不同環(huán)節(jié)人員的思維差別，如在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)即充分考慮工藝生產(chǎn)的因素、考慮售后服務(wù)的需要，從而很大程度上完善了Master BOM的定義：從源頭上對(duì)產(chǎn)品全生命周期的信息進(jìn)行定義，逐步將多種BOM視圖融合為惟一的BOM，通過BOM打通產(chǎn)品全過程的管理；
• 作為小批量、多品種、生產(chǎn)模式多樣化的制造型企業(yè)，三一集團(tuán)的生產(chǎn)具有明顯的峰谷周期性，因此產(chǎn)能調(diào)整的靈活性接受挑戰(zhàn)，體現(xiàn)在數(shù)據(jù)管理上則是各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)維護(hù)必須保持規(guī)范，但統(tǒng)一事件驅(qū)動(dòng)的模式可能因緊張的生產(chǎn)任務(wù)而受到影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致。后續(xù)仍需基于Master BOM的管理模式，加強(qiáng)數(shù)據(jù)維護(hù)管理的規(guī)范性、優(yōu)化系統(tǒng)流程，確保各項(xiàng)管理原則可有效執(zhí)行。作為輔助手段，還必需開發(fā)BOM一致性分析的程序，定期抽查數(shù)據(jù)，及時(shí)整改，為生產(chǎn)、服務(wù)的有序進(jìn)行提供保障。

如有任何看法或投稿請(qǐng)聯(lián)系 MSN：hjf_2009@hotmail.com；QQ：761006944

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.ezxoed.cn/

本文標(biāo)題：統(tǒng)一BOM模型驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品全生命周期管理

本文網(wǎng)址：http://www.ezxoed.cn/html/consultation/1082068420.html