Teamcenter物料清单(BOM)管理

　　1. 前言

　　信息化手段大大提高产品的研发速度和质量，推动产品向着日益复杂、缩短交货期的方向发展。目前产品的先进性和多样化导致物料清单(BOM)信息的准确性变得越来越困难。特别是不同配置的产品结构在不同的状态下，由于各种原因导致的工程变更，使得上下游BOM的同步难以控制，不同变型之间BOM变更的复杂性已经大大超出了人工管理的能力。

　　BOM管理是任何产品设计与制造过程中至关重要的一部份。实践证明，集中的产品数据管理模式可以使得产品配置管理能力提高两倍左右。企业采用集中管理措施以后，根据不同的角色提供统一的、可定制的产品信息，这些可定制的产品信息包括产品全生命周期的需求定义、详细设计、工艺规程、生产制造、维修服务和报废处理等方面内容。其中产品在不同阶段，不同状态下的配置条件对应的BOM是贯穿始终的主要对象。

　　Teamcenter BOM管理解决方案允许企业有效地管理上述产品全生命周期中的BOM变化历史和不同阶段的有效性。根据用户和开发团队的特定需求，系统提供清晰且准确的产品BOM，满足设计、采购、制造、发货、维修和报废等工作的需求，从而实现企业对产品质量、上市时间以及开发成本等方向的要求。

　　2. BOM管理的主要功能

　　Teamcenter提供结构化的产品与工艺信息。在同一系列的产品结构树上包含了不同阶段、不同状态、不同需求的全部产品对象。该产品结构树称之谓全BOM。针对指定条件下有效的产品对象分别设定相应的有效性条件。按照若干有效性条件组合的配置规则，从全BOM中筛选出满足指定条件下的子BOM。该子BOM便是指定条件下的产品BOM。

　　图1. 可视化产品结构

　　Teamcenter中不同角色对全BOM具有不同的权限。例如设计人员可以增加、删除、修改产品设计对象;工艺人员则可以全面操作产品工艺对象，对产品设计对象只能浏览，不能修改;采购人员只能查看子BOM的相关属性，无权展开具体物料所属的相关文档(如设计图纸、工艺卡片等)。 Teamcenter BOM管理包括以下五项功能。

　　2.1 产品配置

　　设计和工艺人员在设计中首先创建相应的产品设计对象和工艺对象，然后再将相应的设计和工艺文档挂接到上述产品对象下面。产品对象所处的研制阶段代表下挂文档的研制阶段。文档对象的审批状态代表该文档的成熟度。产品对象下挂的全部文档的最低成熟度代表该对象的综合成熟度。在产品对象达到发放的成熟度以后，设计人员必须指定该产品对象的有效务件，此时才算完成该产品对象的设计任务。

　　● Teamcenter中产品对象有效性通常分为以下几种：

　　■ 缺省有效—不需设置有效条件。

　　■ 日期或批次有效—日期和批次是相关的参数，可选择设置参数;

　　■ 配置变量有效—设定重量、价格、功耗等配置变量和允许取值范围以后，针对具体的产品对象可以设定由单个或多个配置变量与取值的逻辑表达式作为有效性条件。变量名称可以是英文，也可以是中文，变量表达式之间可以用括号建立复杂的逻辑运算达式。

　　● Teamcenter中的配置规则：

　　有效性条件定义在产品对象上。配置规则定义在包含有效性条件的组件、部件和产品上。一旦指定具体的日期、批次和相应的配置变量取值，Teamcenter配置系统自动匹配该组件、部件或产品下属全部产品对象，凡是不符合指定条件的产品对象一律过滤出去，最后剩下的就是满足配置条件的子BOM。

　　● Teamcenter中子BOM的卷积(Rollup)：

　　在产品对象创建时，设计和工艺人员必需填写该产品对象的基本属性。不同企业对不同类型的产品对象可以定义不同数量、不同内容的属性。如果重量是全部设计产品对象具有的共同属性，那么在完成配置后，先生成子BOM，接着可以将子BOM进行卷积(Rollup)操作，统计出该组件、部件或产品的全部设计总重量。

　　● Teamcenter中BOM的多层浏览和比较：

　　产品可以分成分系统、大部件、中部件、组件、零件、工艺件、毛坯、工装、刀/量/夹具、原材料等不同的层次，因此在Teamcenter中允许按单层、多层或全部等方式来展开全BOM或子BOM。

　　根据不同配置条件、不同日期等条件配置出来的子BOM可以单独保存或相互之间进行比较，比较的结果用不同的颜色表示差异部份。

　　2.2 工艺数据结构化管理

　　Teamcenter MSE将工艺规划中每个工艺、工序和工步均作为产品工艺对象来处理，若干工步构成一个工序，若干工序构成一个工艺，由此构成结构化的工艺过程清单(Bill of Process，BOP)。在每个工步或工序对象下再挂接相应的产品对象、资源对象和工厂对象。当该工步或工序通过审批发放后，工艺人员必须指定该工艺对象的有效条件，此时才算完成该产品对象的工艺设计任务。

　　由于企业的不断扩张，一物多工艺的现象非常普遍，Teamcenter MSE中将工艺、产品、资源和工厂等四要素紧密关联在一起，这就意味着采用与产品配置相似的手段，完全可以解决一物多工艺的管理问题。

　　图2. BOM和BOP

　　2.3 产品生命周期描述与技术状态管理

　　Teamcenter中以产品对象为管理中心，以产品结构树为管理对象。通过不同生命阶段的审批流程发布的每个产品对象分别标注对应的生命阶段和成熟度。事实上，新产品通常有80%的零件采用成熟产品的零件，20%的零件属于新开发的零件。在新开发的零件中，同一时刻中它们可能处于不同的研制阶段和成熟度。因此，Teamcenter除了详细记录每个产品对象在当前时刻的技术状态以外，通过上述的配置管理办法，可以追溯过去某个指定时刻的产品技术状态。签于Teamcenter中每个产品对象挂接全部相应的技术文档，因此找到了相应的产品对象，自然也就获得对应的设计、分析、仿真、工艺、制造、维修等相关文档。

　　图3. 企业级流程管理

　　2.4 产品设计上下文关联管理

　　● Teamcenter提供用户自定义的专用BOM视图：

　　在全生命周期中产品结构的演变经历不同形态，例如面向需求、面向设计、面向工艺、面向制造、面向实造、面向交付、面向维护等产品表现形式都来自统一的产品结构。不同专业的人员可以围绕该统一的产品结构开展工作，及时了解上下左右周边产品对象变化的历史，随时追溯自己负责的产品对象的变化过程，提高协同工作的效率。

　　图4. PSE中的可视化编辑

　　● Teamcenter提供多用户之间共享平台：

　　统一的产品结构上挂接着全部产品的需求、设计、工艺、制造、交付、维护等信息，不同人员根据各自角色对应的权限，随时共享其他用户的上下文信息，查看相关的产品结构 “视图”，大大减少协调中的差错。

　　● Teamcenter 提供产品标准化的规则：

　　在全 BOM 产品结构树上，通过配置规则允许用户指定不同产品数据在不同条件下有效的条件，而且能够实时获得可见的图形，由此可以在全 BOM 上整理出变型产品的组合，形成通用化的产品对象、替换品、替代品与备用件的管理模式。通过统一产品结构的配置管理，逐步完善企业的产品标准化规则。

　　● Teamcenter 提供跟踪和管理更改对关键因素的影响：

　　产品结构中每个产品对象的属性可以包括成本、重量、功耗等参数。属性的卷积(Rollup) 功能可以及时统计产品对象上述属性的变更对上述关键因素的影响。

　　2.5 开放式系统和应用集成

　　Teamcenter 中性的 BOM 管理系统可以将任何系统的数据进行结构化处理，包括需求分析、详细设计、工程分析、工艺规划、生产制造、维修服务等系统产生的数据。配置管理规则也可以作用在结构化的产品数据上，Teamcenter BOM 管理系统支持与 ERP、SCM、CRM 等应用程序的集成，方便地在 PLM 与其它系统之间传递准确的 BOM 信息，消除重复输入导致的差错。

　　3、企业 BOM 管理

　　Teamcenter 管理解决方案提供当今市场上最有效的框架，帮助企业管理整个产品的全部信息，即不仅包括产品设计与工艺的定义信息，而且包括整个产品生命周期的需求、技术、配置、机械、电子、电气、软件、仿真、制造、维护及采购等信息。因此，Teamcenter BOM 管理是面向整个企业的 BOM 管理。

　　Teamcenter 提供行业领先的产品配置功能，能够真正在销售与营销级别描述产品与变型，并将它们融入到针对特定领域的所有相关物料清单中。通常大多数 PLM 厂商的配置选项不能深入到工艺配置，而 Teamcenter 则可以将产品的变型、生产制造厂的调整、加工设备的替代等因素直接融入到实际工作分解的结构中进行配置管理。

　　开放式和中性的 BOM 管理方法使得企业 PLM 系统和其他管理系统实现无缝集成，共享产品信息，获得与合作伙伴及供应商的更大范围内价值链的同步。

　　根据用户使用结果反馈的信息，Teamcenter BOM 管理能够帮助企业获得以下几方面的效益：

　　● BOM 维护的准确性从 40% 提高到 100%

　　● 贯穿各种配置的工程变更准确性从 37% 提高到 100%

　　● 上下游 BOM 在变更时保持同步率从 31% 提高到 100%

　　● 贯穿各种变型产品 BOM 在变更时的一致性从 29% 提高到100%

　　4、成功案例

　　联合攻击战斗机项目的 PLM 系统拥有 6500 个用户，遍及30 多 个国家，17 个 时区。洛克希德 · 马 丁等主要承包商均在Teamcenter 中管理 “规划时”、“设计时”、 “制造时” 及 “实造时” 的物料清单。洛克希德 · 马丁的战略是在世界上首套在真正国际化的集成数字化环境(IDE) 中创建一个能够提供各种变型的通用设计，以便满足海、陆、空不同军事服务的个性化需求。它与诺斯 · 格鲁门和英国宇航 BEA 系统公司联合开展此项目，得到了多达 1000 家供应商的支持。在 Teamcenter 系统支持下，公司宣布设计周期已经缩短了 35%，预计制造周期可以缩短 66%。