基于产品数据管理PDM中的BOM开发与应用

1 引言

当今PDM 技术所涉及的领域已经不仅仅是设计、工程部门的范畴，逐渐向生产部门、经营管理部门渗透，而且PDM不只是CAD和工程部门文档的管理者，而是产品开发过程中生成的、管理和分配的全部信息的集成者。为了解决产品数据的来源，生产经营管理系统ERP也要向设计工程部门扩展。生产制造企业往往需要的是全局的信息集成系统，既包括设计部门、工艺部门的信息，又包括人、财、物、产、供、销部门的信息，企业各个职能部门在一定权限下，能共享和访问与产品模型相关的信息，并且能够尽早和经常共享这些信息，只有这样企业才能生产出适销对路的产品，抓住稍纵即逝的商机。

因此，根据实际的使用环境，灵活地设计合理且有效的BOM是非常重要的。而且BOM不仅是MRP系统中重要的输入数据，同时也是财务部门核算成本，制造部门组织生产等的重要依据。

2 BOM是系统集成的核心

以BOM为主线组织的产品信息贯穿于企业生产的设计、工艺、采购、生产等整个生产活动的始终。企业各个业务部门都要依据统一的BOM格式组织数据并进行工作。BOM是接受客户定单、确定装配需要的可选件、计算累计提前期、编制生产与采购计划、配套领料、跟踪物流及生产过程、追溯任务来源、计算成本、投标报价、改进产品的三化工作（标准化、系列化、通用化）等都需要参照的重要文件。如果没有BOM，就无法制造出同样的产品，无法准确地将设计部门产生的数据和变更信息传送到制造部门，实现全局数据信息的统一。

在产品的整个生命周期中，主要存在3种不同形式的BOM：设计类物料清单(EBOM)﹑工艺类物料清单(PBOM)和制造类物料清单(MBOM)：

(1)设计类物料清单EBOM：设计BOM是设计部门产生的数据，设计人员根据客户定单或设计要求进行产品设计，生成包括产品名称、产品结构、明细表、汇总表、产品使用说明书、装箱清单等信息，这些信息大部分包含在EBOM中。

(2)工艺类物料清单PBOM：工艺设计部门以EBOM中的数据为依据，制定工艺计划、划分工场、工位、工序信息，详细设计工艺装配步骤，更改装配顺序，添加工艺虚拟件，增加工时等信息，修改后的装配树最终生成PBOM数据。PBOM主要包括了产品结构、工艺路线、工时定额、材料定额、装配工艺、零件工艺及机床和刀具、夹具、模具、量具等工装方面的信息。

在编制工艺计划时，除涉及设计的每一个细微之处外，同时还要涉及BOM中的主工作中心物料、材料物料、加工夹具物料、工装物料及辅料物料等。维护这些静态数据的准确性是保证生产按计划进行的前提。

(3)制造类物料清单MBOM：生产部门使用MBOM来决定零件或最终产品的制造方法，决定领取的物料清单；产品成本核算部门利用MBOM中每个自制件或外购件的当前成本来确定最终产品的成本和对产品成本维护，有利于公司业务的报价与成本分析。

这三种BOM是层层递进的关系，使BOM的内涵不断扩展，从产品结构到工艺路线，再到产品资源。

EBOM作为产品工程设计管理中使用的数据结构，它重点描述的是产品设计中零件与零件之间的设计关系。产品工程设计时，技术开发部门按EBOM的思路进行工程设计的管理，EBOM是企业数据最源头的数据。而PBOM是工艺工程师根据工厂的加工水平和能力，对EBOM进行再设计而产生的。它用于工艺设计和生产制造管理，使用它可以明确地了解零件与零件之间的制造关系。

3 产品结构和BOM配置过程

产品结构管理中的层次关系管理主要满足对单一、具体产品所包含的零部件的基本属性的管理，并要维护它们之间的层次关系。产品配置则是因为单一形式的物料项清单和简单的版本管理无法满足企业复杂产品信息管理的要求，不同部门需要不同形式和内容的BOM。

对于企业，不可能将所有的产品结构都独立地存储，而是通过分类进行管理。所以只有依靠各部门定义好的配置规则才能确定最终产品采用哪些版本、可选件、替换件等。产品配置管理能够使企业的各个部门在产品的整个生命周期内共享统一的产品模型，方便地形成变型产品。

4 基于单一产品数据源SSPD的BOM多视图的映射总体模型

基于单一产品数据源的BOM多视图的映射总体模型，如图所示，该模型反映了不同系统之间以及不同BOM对象之间通过不同的映射规则生成其他BOM对象的过程。第一部分是数据源层，包括CAD系统中产生的EBOM和CAPP系统中产生的PBOM和MBOM。第二部分主要作为产品数据管理下的PDM系统，它是包括BOM多视图数据的版本控制、产品数据一致性维护、BOM多视图映射工具、数据储存、查询、修改等功能。第三部分BOM报表应用系统层，包括ERP系统、MRPⅡ系统、CAM系统等。根据BOM多视图间映射的功能需求，进行共享工具组件的基础类对象的属性、过程和方法的设计，实现共有组件在各视图映射中的资源共享。

基于单一产品数据源的BOM多视图映射总体模型

5 BOM的多视图

产品结构多视图

在企业中，对于同一个产品，不同的部门关心的产品信息并不相同，PDM应该能提供满足不同部门相应的产品信息。产品BOM 信息在其生命周期的不同阶段有不同内容，形成了产品结构的多种视图。设计阶段的产品BOM关心每一个零部件的具体装配结构，将每一个部件细分到零件一级，其组织方法按产品设计的层次来进行，采购上的BOM仅仅关心以总成状态供货的非标准件，零部件之间没有层次关系，物流上的BOM关心零部件的投料方式，其组织形式按不同制造场地的投装单元来组织，其层次结构可能与设计BOM不同，而且包含了过程件的信息，而此信息在设计中是没有的。

如图，就是针对设计部门、计划部门、制造部门具体对应相应的视图。不同视图对于企业各个部门的工作效率，部门之间的协同工作都有着积极的作用。而且不同的产品结构视图直接的反映了产品在其生命周期内不同阶段的定义信息，在进行产品配置时，PDM记录下各个部件的配置层次信息和它们之间的联系。所以可以从任何一个产品结构视图查询到产品的完整结构，从而访问产品所有的数据。

6 总结

在面向生产制造企业的PDM的系统实施中，如何能高效的正确的处理产品中诸多的数据，就变的尤为重要。从企业全局的角度考虑，BOM表架起了集成系统产品信息的桥梁，是企业设计部门与制造部门信息沟通的重要纽带。本文针对企业部门之间的BOM作了一些讨论，并且在实际中也得到了比较有效的应用。