産品數據管理平台的物料清單管理

目前,大型工業企業是以物料清單為産品設計和開發主線的,而物料清單在實際應用時,它可以是被計算機高效識别的産品數據文件,是産品中重要數據在整個壽命周期中相互傳遞信息

摘要:目前,大型工業企業是以物料清單為産品設計和開發主線的,而物料清單在實際應用時,它可以是被計算機高效識别的産品數據文件,是産品中重要數據在整個壽命周期中相互傳遞信息的載體。構建有效的産品數據管理系統離不開物料清單的支持,同時,産品數據管理系統也對各個階段的物料清單提供了管理平台,并貫穿于産品的設計、制造、裝配和試驗,直至使用維護和報廢的壽命周期,而且不同階段有不同的物料清單。
 

引 言
    現代大型工業企業間的競争日趨激烈,這些企業無一不在借助高速發展的計算機技術、網絡技術來加強自身的信息化建設,以提升競争力。工業企業信息化是指在産品的設計、開發、制造、管理、維護等方面廣泛利用電子技術來完善信息服務:在工業企業中,企業是以物料清單(Bill of Materials,簡稱BOM)為新産品開發與生産主線的,它也是産品數據在整個生命周期中傳遞的載體,貫穿于産品設計開發、生産制造、銷售維護直至報廢全過程。

    産品數據管理(Product Data Management,簡寫PDM),是大型工業企業在制造過程中進行自我管控的系統。目前,很多國際化大型企業在制造管控中都廣泛采用。美國CIM Data公司總裁ED Mill給出PDM的定義:“它是一門管理所有與産品相關的數據和相關過程的技術”。實際上,就是把所有與産品有關的數據和過程進行有效整合,并貫穿于整個産品壽命周期。而有效的PDM系統必須以BOM為基礎,不同的階段有不同的BOM視圖與之對應。





1 PDM研究現狀
    PDM作為産品數據管理系統,已經在大型工業企業制造管控系統中得到了廣泛應用,它主要覆蓋以下業務:


1.1 結構化工藝管理
    PDM中的文檔管理分系統,可以實現對分布式異構數據的存儲、檢索和管理的功能。在PDM系統中,所有用戶都可以輕易地訪問和調取相關數據,并且完全透明。用戶無需尋找數據存放的位置和這些數據是否是最新版本,上述這些工作均由PDM系統自動完成。PDM系統已經能夠将工藝流水、冷熱工藝規程、新模式工藝規程、裝配試車工藝、數控程序及仿真過程、工藝資源(機床、刀具、工裝等)、仿真資源、材料數據等業務進行PDM系統管理。


1.2 結構與配置管理
    PDM系統的最重要功能就是結構和配置管理,這項功能可以輕松、快速地實現産品結構、配置和物料清單等信息的綜合管理。在PDM系統中,零部件是按照被設計确定的裝配先後關系組織起來的,用戶可以将這些繁雜的數據與零部間關聯起來,進而形成了對産品結構的整體性認識。





2 基于PDM平台的BOM管理現狀
    BOM定義了産品結構的技術文件,描述了産品的各零部件之間的結構關系。因此,它又被稱為産品結構表(樹)。如果計劃采用計算機來管理這些名目衆多而又相互聯系的清單,就要使系統能夠知道産品的結構和所有要使用到的零部件。為了便于識别,首先要把産品結構圖轉換成易于計算機辨認的數據格式,即物料清單。目前,大型工業企業在PDM系統平台上主要從以下5個方面開展管理工作:

    1)EBOM(Engineering Bill of Material)。即設計BOM,是設計部門産生的數據,是按設計要求劃分而成的結 構和各零組件的組成關系,反映産品的屬性和零件間設計關系的物料清單。EBOM包括裝配結構、零組件屬性以及定義産品的電子圖(MBD模式下,為三維模型)文檔等數據,是工藝、制造等後續部門的其它應用系統所需産品數據的基礎:EBOM為下遊生産單位流水的編制、發放及工藝PBOM構建等提供了結構化的設計信息。

    2)裝配PBOM。在裝配工藝設計過程中,需要BOM反映物流過程,确定産品裝配順序,按各零組(部)件裝配順序提出各裝配階段的零組(部)件及數量。裝配PBOM為零件級BOM,是工藝BOM的上層BOM,是基于EBOM重構而成,其所有葉子節點完全來源于EBOM。裝配PBOM為結構化裝配工藝的編制提供了結構化信息,保證了裝配工藝零組件信息的準确。它與EBOM的區别在于,在EBOM上出現的物料在制造物料清單中不會出現。

    3)定額PBOM。是零件的毛坯、毛料、原材料等因消耗關系而形成的BOM結構。定額PBOM為材料級别的BOM,是工藝BOM的下層BOM。它通過中間連接件方式與EBOM葉子根節點(零件)關聯,最終提供ERP系統,作材料采購計劃及成本計算使用。

    4)中性BOM(Netrual BOM)。代表零件生産前的技術工作的結果,是生産進行的重要依據。中性BOM是在PBOM基礎上後勤屬性的完善,後勤屬性主要包括:替代件、替換件、是否追蹤、是否序列化、是否按批管理、是否可消耗、是否可再用、是否保持數量、是否壽命有限、特征參數等。它是實物BOM的對象模闆,也是目前開展的制造數據中心項目的基礎數據模型。

    5)實物BOM(單台發動機BOM)。是生産制造現場按生産計劃通過對實際制造裝配過程進行實際數據采集的結果BOM數據,它在工藝BOM的基礎上完善了技術、生産、質量、采購、售後等信息,滿足質量追溯及售後維修服務等的需要。





3 基于PDM平台的BOM管理實施方案
    BOM系統作為大型工業企業制造管控的核心,是PDM系統的重要管理對象,同時也是産業鍊信息系統集成的關鍵數據。由于BOM目前在很多類型的企業信息化系統中都占有舉足輕重的地位,所以,當今國内、外很多知名企業、學術機構對BOM的管理技術以及産品開發進行深入研究和開發,也取得了有價值的研究成果。同時,因為BOM涉及到計算機軟件技術和企業管理技術的融合,使得BOM的深層理論極其複雜。國内、外很多專家學者對BOM管理技術都從多種角度進行了不同深度的研究,這些研究隻是針對某個具體的行業或者某個具體的技術層面、并且出現了在同一個領域的不同觀點。

    目前,很多大型制造企業将BOM視圖主要劃分為:“設計BOM”、“裝配PBOM”和“定額PBOM”,PDM系統 對産品在設計、制造和裝配等階段的BOM進行統一管理。PDM系統在區分不同階段的BOM時,利用的是多視圖管理功能,并将不同的BOM納入系統管理範圍。在PDM系統中主要定制了設計視圖和工藝視圖:在設計視圖中,設計人員進行原始設計BOM的編制;在工藝視圖中,可借助EBOM信息進行流水發放、工藝設計、工裝設計及模拟仿真。在實際操作中,工藝人員對設計BOM進行調整,産生了裝配PBOM和定額PBOM。在系統集成中,PDM系統将組建好的BOM數據傳輸給ERP系統和MES系統,三系統間通過接口表的方式進行對接,ERP和MES系統再對PBOM增加生産信息,最終用于生産計劃、準備。





4 結語
    BOM是大型工業企業進行設計、制造、裝配、試驗、維護的産品管理的核心。良好的BOM管理能給企業帶來長久可持續發展的動力。目前,随着國際信息化集成度越來越高,大型工業企業對實現BOM管理的要求越來越急迫。前期,BOM管理在各大型工業企業中的推廣應用說明:PDM系統是實現多種BOM管理的理想平台,隻要能夠科學合理地規劃各個階段,分步驟實現各個階段的不同目标,逐步整合現有PDM系統,一定能在BOM管理上跨上新的台階。




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