歡迎參加第十二屆產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國際峰會 12月1-2日 長沙

    在國家規(guī)劃層面，“中國制造2025”提出了我國制造強(qiáng)國建設(shè)三個(gè)十年的“三步走”戰(zhàn)略，應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。整車行業(yè)是高技術(shù)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國家尖端技術(shù)發(fā)展的引擎，具有知識和技術(shù)高度密集、產(chǎn)品和工藝高度精密、綜合性強(qiáng)、附加值高等突出特點(diǎn)。目前整車行業(yè)產(chǎn)品升級及更新?lián)Q代速度明顯加快，正朝著高可靠性、高性能、輕量化、整體化、精密化等方向發(fā)展，信息技術(shù)將全面滲透到整車行業(yè)研發(fā)和制造技術(shù)之中。借助信息技術(shù)及智能制造技術(shù)提升整車行業(yè)研發(fā)、制造及管理過程的智能化水平，從而走上智慧化發(fā)展道路是當(dāng)前行業(yè)的發(fā)展趨勢。

    隨著市場對企業(yè)效率、成本、質(zhì)量要求的不斷提升，BOM作為貫穿企業(yè)設(shè)計(jì)-工藝-制造-運(yùn)輸-服務(wù)全業(yè)務(wù)鏈的核心產(chǎn)品數(shù)據(jù)，已成為整車制造企業(yè)管理的核心和重點(diǎn)。在不同業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)BOM的表現(xiàn)形式在不同業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)因管理重點(diǎn)不同而呈現(xiàn)多樣性，如何管理企業(yè)全業(yè)務(wù)過程中不同狀態(tài)的BOM，實(shí)現(xiàn)BOM在各個(gè)業(yè)務(wù)階段的流轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換，以保證BOM管理的完整性、準(zhǔn)確性、一致性、靈活性和協(xié)同性成為BOM管理的難點(diǎn)，也是整車制造企業(yè)現(xiàn)階段信息化建設(shè)的核心目標(biāo)之一。

    綜上所述，整車行業(yè)迫切需要通過覆蓋BOM全生命周期的工藝信息化項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施促進(jìn)信息技術(shù)、信息化戰(zhàn)略與企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的充分融合與互相促進(jìn)，進(jìn)一步的提升產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性、提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本，從而滿足企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展及市場要求。

    開目面向整車行業(yè)的BOM全生命周期管理系統(tǒng)能夠基于企業(yè)現(xiàn)有業(yè)務(wù)，在優(yōu)化現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，建設(shè)和部署統(tǒng)一的整車行業(yè)BOM管理系統(tǒng)，支持EBOM-PBOM-MBOM的多BOM規(guī)劃，提供工廠級-車間級-工序級等多級結(jié)構(gòu)化的工藝路線規(guī)劃和管理，能夠支持從前端接收設(shè)計(jì)EBOM直到后端將MBOM向下游ERP/MES/SCM等系統(tǒng)的下發(fā)，優(yōu)化BOM在全價(jià)值鏈中的業(yè)務(wù)協(xié)同，縮短新品交付周期，加強(qiáng)設(shè)計(jì)變更管理，推進(jìn)成本改善。

    開目面向整車行業(yè)的BOM全生命周期管理系統(tǒng)功能架構(gòu)如下圖所示:

圖1 開目面向整車行業(yè)的BOM全生命周期管理系統(tǒng)功能架構(gòu)

    首先，通過與上游PLM系統(tǒng)的集成接口，系統(tǒng)可以獲得設(shè)計(jì)EBOM數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)計(jì)EBOM的管理。當(dāng)設(shè)計(jì)EBOM發(fā)生變更時(shí)，同樣可以接收從PLM中傳遞的設(shè)計(jì)變更的信息，在系統(tǒng)中形成多版本的EBOM并進(jìn)行統(tǒng)一管理。與設(shè)計(jì)相對應(yīng)的基礎(chǔ)EBOM的階段和狀態(tài)也同樣可在系統(tǒng)中進(jìn)行管理，供工藝人員查詢和使用。這個(gè)設(shè)計(jì)BOM可以是基礎(chǔ)車型BOM，也可以是全配置的車型BOM。

    其次，在接收到訂單后，基于設(shè)計(jì)EBOM，結(jié)合訂單上的DC增減信息，能夠快速生成精確的訂單EBOM。該訂單EBOM能夠指導(dǎo)后續(xù)PBOM、MBOM的生成。MES發(fā)布的計(jì)生計(jì)劃傳遞到BOM管理系統(tǒng)后，可將計(jì)生計(jì)劃與相對應(yīng)的訂單EBOM進(jìn)行關(guān)聯(lián)管理。同時(shí)能夠?qū)⒁耘c計(jì)生計(jì)劃對應(yīng)的訂單EBOM為源頭的PBOM和MBOM向下游業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)布。為了保證訂單EBOM的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)提供訂單EBOM的數(shù)據(jù)校驗(yàn)。當(dāng)訂單發(fā)生修改時(shí)，則利用系統(tǒng)提供的變更管理功能，完成訂單EBOM的變更，實(shí)現(xiàn)訂單EBOM的變更管理、版本管理和技術(shù)狀態(tài)管理等。

    第三，在EBOM和訂單BOM的基礎(chǔ)上，工藝人員可以進(jìn)行PBOM規(guī)劃和管理。包括PBOM的結(jié)構(gòu)調(diào)整（分裝件/合件、工序合件、虛擬件、材料件、試驗(yàn)件等）以及PBOM上工藝屬性（例如顏色件以及其它相關(guān)工藝屬生）的管理。PBOM規(guī)劃完成后執(zhí)行簽審流程，并根據(jù)流程執(zhí)行情況進(jìn)行PBOM的技術(shù)狀態(tài)管理。PBOM簽審?fù)ㄟ^后轉(zhuǎn)為發(fā)布狀態(tài)。發(fā)布后的PBOM如果需要調(diào)整，則需要走變更流程。變更過程被完整地記錄，變更前后形成的多版本PBOM可在系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一管理。

    第四，以PBOM為基礎(chǔ)，用戶可以完成MBOM的規(guī)劃。系統(tǒng)中的MBOM包含兩大類，一類是裝配MBOM，在本系統(tǒng)中以MABOM的形式呈現(xiàn)，用于表達(dá)產(chǎn)品裝配的流程、組件分配以及詳細(xì)的裝配內(nèi)容，一類是零件MBOM,在系統(tǒng)中以工廠-車間-工序等多級工藝路線形成的制造工藝樹的形式呈現(xiàn)，用于表達(dá)零件的制造過程。MBOM簽審?fù)ㄟ^后，轉(zhuǎn)為發(fā)布狀態(tài)。發(fā)布后的MBOM如果需要調(diào)整，則需要走變更流程。變更過程被完整地記錄，變更前后形成的多版本MBOM可在系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一管理。

    第五，在完成BOM規(guī)劃的同時(shí)，用戶還需要編制詳細(xì)的工序信息，包括工序內(nèi)容、工序流程、工藝參數(shù)、工藝資源、工藝定額等信息。本系統(tǒng)首先通過工藝標(biāo)準(zhǔn)化定義工具，進(jìn)行各類信息間結(jié)構(gòu)關(guān)系的清晰定義，然后如果用戶需要編制二維工藝，則系統(tǒng)提供結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)工具，由用戶方便地完成詳細(xì)工序內(nèi)容的編制。如果用戶需要編制三維工藝，也可以通過調(diào)用專業(yè)的三維工藝輔助編制工具（例如KM3DAST\KM3DCAPP-M等）完成三維工藝的編制。編制完成的詳細(xì)工序內(nèi)容信息可以按照預(yù)先定義的工藝文件格式輸出。輸出的工藝文件格式也預(yù)先通過工藝標(biāo)準(zhǔn)化工具完成定義。支持一套信息多套輸出。

    第六，編制完成的MBOM和詳細(xì)工序信息在系統(tǒng)中按照預(yù)先定義的工作流程進(jìn)行簽審后發(fā)布。系統(tǒng)提供多種發(fā)布形式，例如按工藝卡片樣式輸出、結(jié)構(gòu)化的工藝信息瀏覽器、三維工藝瀏覽器等。

    第七，MBOM發(fā)布到下游系統(tǒng)后，進(jìn)入現(xiàn)場問題的反饋和跟蹤狀態(tài)。用戶可以在系統(tǒng)中錄入現(xiàn)場問題的反饋信息，并利用系統(tǒng)提供的流程管理功能，對各類現(xiàn)場問題進(jìn)行分別處理，包括各類BOM問題的整改和關(guān)閉。

在一期項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)上，后續(xù)還可以在以下幾方面進(jìn)行進(jìn)一步的深化應(yīng)用：

    (1)面向多工廠多產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍規(guī)劃和工藝優(yōu)化

    以多工廠多工藝路線和多BOM為基礎(chǔ)，通過工時(shí)定義，采用先進(jìn)的算法，進(jìn)行生產(chǎn)節(jié)拍計(jì)算，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，進(jìn)行節(jié)拍規(guī)劃和工藝優(yōu)化，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低成本。

    系統(tǒng)提供采用圖示化的方式顯示規(guī)劃結(jié)果，對生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)工藝平衡。平衡要素包括：活動時(shí)間、利用率、資源數(shù)量、空閑率、總時(shí)間等。示例如下圖分析圖表。

圖2 生產(chǎn)線平衡分析

    為幫助工藝人員迅速合理地進(jìn)行生產(chǎn)線工位的安排，當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)工序劃分不合理時(shí)，通過虛擬工廠仿真系統(tǒng)中將實(shí)際生產(chǎn)信息傳遞回工藝優(yōu)化分析模塊，進(jìn)行生產(chǎn)線平衡分析，獲得用時(shí)最長、處于瓶頸狀態(tài)的工位。通過進(jìn)行裝配工位和工藝組件的重新規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)工藝的改進(jìn)，工藝改進(jìn)后可再次將工藝文件下發(fā)到現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)工藝的閉環(huán)優(yōu)化。

    進(jìn)行裝配生產(chǎn)線平衡分析，可以使裝配生產(chǎn)線的組織從時(shí)間上得到優(yōu)化，將每個(gè)工位的空閑時(shí)間降到最少，有利于提高作業(yè)人員以及設(shè)備工裝的工作效率。通過裝配生產(chǎn)線平衡，制定出合適的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，安排合適的作業(yè)人員，可以縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期；有利于減少單件產(chǎn)品的工時(shí)消耗，降低生產(chǎn)成本。通過合理安排和組合生產(chǎn)工序，縮短每個(gè)工位的空閑時(shí)間，降低用于單件產(chǎn)品的工時(shí)消耗，降低產(chǎn)品的成本，間接提高利潤。

    (2)KDBOM管理

    物流主要由“運(yùn)輸、倉儲、裝卸、搬運(yùn)、配送、包裝、流通加工、信息處理”等內(nèi)容組成，包裝工藝貫穿零部件出廠運(yùn)輸、中轉(zhuǎn)倉儲、分裝上線、KD生產(chǎn)等業(yè)務(wù)流程，通過KDBOM管理，能夠縮短物流準(zhǔn)備時(shí)間，提高零部件防護(hù)質(zhì)量，降低物流運(yùn)營成本，提升包裝工藝技術(shù)水平。

    在開目面向整車行業(yè)的BOM全生命周期管理系統(tǒng)推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，以訂單BOM為基礎(chǔ)，根據(jù)集裝箱-木箱-包裝圖等多層級的包裝關(guān)系，形成建立標(biāo)準(zhǔn)的包裝工藝知識庫，例如包裝材料庫、包裝方案庫、失效案例庫、標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫等；在各工藝相關(guān)部門間實(shí)現(xiàn)包裝設(shè)計(jì) 、器具廣場、分裝工藝的協(xié)同管理；支持圍繞訂單EBOM，按照包裝方案及工藝文件關(guān)系建議KDBOM。

圖3 KDBOM 一級結(jié)構(gòu)：集裝箱

圖4 KDBOM 二級結(jié)構(gòu)：包裝單元

圖5 KDBOM 的三級結(jié)構(gòu)：總成

圖6 在KDBOM 上查看詳細(xì)包裝方案 

    (3)服務(wù)BOM管理

    在開目面向整車行業(yè)的BOM全生命周期管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，后續(xù)可以提供服務(wù)BOM的管理。利用服務(wù)BOM，可以對產(chǎn)品在用戶使用過程中的情況進(jìn)行跟蹤，監(jiān)測產(chǎn)品使用過程中的健康狀態(tài)，根據(jù)產(chǎn)品使用健康曲線，提供及時(shí) 、準(zhǔn)確的、有針對性的預(yù)防性維護(hù)，同時(shí)記錄指導(dǎo)服務(wù)過程，記錄服務(wù)信息，通過制造服務(wù)化的轉(zhuǎn)移，擴(kuò)大企業(yè)的利潤來源，提高客戶滿意度。

    (4)集團(tuán)分布式應(yīng)用部署

    大多數(shù)整車企業(yè)均存在多家異地部署的工廠、分公司等。在本期開目面向整車行業(yè)的BOM全生命周期管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，后續(xù)可以開展集團(tuán)分布式應(yīng)用部署。

    采用統(tǒng)一部署的模式下，在企業(yè)建立統(tǒng)一的機(jī)房，部署數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、工作流服務(wù)器、備份服務(wù)器等各類服務(wù)器。這些服務(wù)器可以物理分隔，也可以邏輯分離而在物理上部署在同一臺服務(wù)器上。在公司本地以及在異地的用戶均采用IE方式登錄系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)操作。

    開目面向整車行業(yè)的BOM全生命周期管理系統(tǒng)通過多組織的工作模式來實(shí)現(xiàn)集團(tuán)分布式應(yīng)用的要求。

    系統(tǒng)部署示意圖如下圖所示：

圖7 基于B/S架構(gòu)的系統(tǒng)部署模式

小結(jié)：

    通過開目面向整車行業(yè)的BOM全生命周期管理系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠顯著提升整車企業(yè)工藝研發(fā)過程、制造過程和管理過程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化水平，提升產(chǎn)品研發(fā)工藝、制造和管理水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性，降低制造成本和能耗。

    借助本系統(tǒng)在企業(yè)的實(shí)施應(yīng)用，企業(yè)的生產(chǎn)制造能力以及企業(yè)的信息化、自動化、智能化和生產(chǎn)過程協(xié)同化水平上將獲得提升，形成行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的生產(chǎn)效率水平、質(zhì)量控制水平、生產(chǎn)成本控制能力，通過本項(xiàng)目實(shí)施培養(yǎng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為企業(yè)后續(xù)信息化深入應(yīng)用及智能制造發(fā)展提供人才保障。 

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本文標(biāo)題：2016產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化征文：開目面向整車行業(yè)的BOM全生命周期管理系統(tǒng)

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