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基礎概念及應用。

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)務的紐帶，是PDM/ERP等信息化系統(tǒng)中最重要的基礎數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)實際的使用環(huán)境，靈活地設計合理且有效的BOM是十分重要的。按照用途劃分產(chǎn)品要經(jīng)過產(chǎn)品設計、工程設計、工藝制造設計、生產(chǎn)制造4個階段，相應的在這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為設計部門設計產(chǎn)品的總體信息，稱為產(chǎn)品設計BOM(Design BOM，D-BOM)，對應常見文本格式表現(xiàn)形式包括產(chǎn)品明細表、圖樣目錄、材料定額明細表等。D-BOM信息來源一般是設計部門提供的成套設計圖紙中標題欄和明細欄信息。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，稱為工程設計BOM（Engineering BOM，E-BOM），E-BOM通常僅限于圖紙零件明細表出現(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的應用

    E-BOM通常僅限于圖紙零件明細表出現(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—銷售-生產(chǎn)-供應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概念如果按照設計軟件劃分，可以進一步理解其中的含義。因為設計部門既是BOM的設計者，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、標準件、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。在設計部門(CAD)中，通常所說的BOM實際上是零件明細表，是一種技術(shù)文件，偏重于產(chǎn)品信息匯總。

    設計部門按某種類型產(chǎn)品的圖號來組織BOM信息。設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計思路自頂向下形式設計、自底向上形式設計、由中間向兩頭形式設計。無論那一種設計方式，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)品的總明細表、標準件匯總表、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。不要將零件明細表（CAD通稱為BOM表）與ERP中的BOM信息混淆。設計部門中的零件明細信息表轉(zhuǎn)化為ERP系統(tǒng)中的BOM信息，需要設計部門、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）設計產(chǎn)品關(guān)系特性的管理來解決零件明細清單與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計時，為確保物料清單的準確性，都必須以設計變更通知為依據(jù)。在設計變更通知文件的指導下，設計部門通過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，指導生產(chǎn)、裝運和售后服務等生產(chǎn)活動。

    在實際生產(chǎn)運行過程中，設計變更是導致數(shù)據(jù)不準確的重要因素，因此一定要有一套行之有效的設計變更通知管理方法來管理設計變更通知。由于要涉及銷售、采購、生產(chǎn)、工程技術(shù)、財務等部門，因此一般由企業(yè)的高級主管直接管理設計變更通知，這一過程須經(jīng)過設計變更通知確認、分析、審批、文件和監(jiān)督五個步驟。設計部門(CAD)產(chǎn)生的部分數(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)成元素可以分為標準零部件、結(jié)構(gòu)零部件以及設計零部件三類。設計零部件的產(chǎn)生方式可以從不同的3D CAD或是2D CAD明細表中所產(chǎn)生，是通過本廠或協(xié)作廠設計產(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，但是用戶習慣往往是認為產(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展開直接從明細表關(guān)聯(lián)。

    通用零部件包括標準零部件庫和行業(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，有時甚至設計零部件或是標準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)只要保證基礎數(shù)據(jù)的完整和一致性。

4 BOM在汽車企業(yè)中的實際應用

    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)模化生產(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，從而導致制定和維護的BOM數(shù)量急劇增長。為了適應大規(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)中的實際應用。

    4.1 D-BOM應用

    D-BOH的信息主要包括設計規(guī)格表（左）及設計零件清單（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應用

    M-BOM的信息主要包含供應商、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）負責，樣式見圖5。

    圖5 M-BOM信息清單

    4.4 P-BOM應用

    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，應當增加維護進相應的庫存及各車間發(fā)送工位信息，作為指導訂貨、試裝安排、庫存、零件最終采用時間的指導文件，一般情況，此清單的相關(guān)業(yè)務由工廠的生產(chǎn)管理部生產(chǎn)管理課室負責，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)標準，例如下圖7的詳細業(yè)務內(nèi)容。

    圖7 各階段業(yè)務流程

    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)部門負責生產(chǎn)準備工作，同時維護M-BOM中工藝合件、工藝路線等相應的內(nèi)容。生產(chǎn)管理，SCM部門負責設計變更時“生產(chǎn)安排”部分的總協(xié)調(diào)，同時根據(jù)庫存量、設計庫存件處理意見、生產(chǎn)準備狀況、試裝OK情況綜合判斷“最終采用時間”，維護用于指導生產(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流程。

    各階段BOM數(shù)據(jù)相輔相成，環(huán)環(huán)相扣是指導各部門主要產(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，管理部門應當以開放的心態(tài)，做好本部門輸入、輸出交付物的管理，以高度責任心的姿態(tài)做好本項工作，保證數(shù)據(jù)的及時、準確、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)的基礎也是業(yè)界討論的熱門話題。

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本文標題：詳解BOM用途分類及在汽車企業(yè)中的應用

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