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BOM的动态变化和有效性管理浅析

2017/5/26    来源:e-works    作者:黄大志      
关键字:物料清单  BOM  
BOM数据是重要的产品数据之一,如何在正确的时间获得正确有效的BOM是产品数据管理的重要课题之一。然而,因为市场的变化,设计的错误以及技术的进步,设计变更无可避免,导致BOM处于动态变化之中。如何从不断变化的BOM中获取有效的物料清单?BOM有效性管理提供了一种解决手段。
    某位哲学家曾说:世界上唯一不变的,就是变化本身。这句话适用于很多事物,而对于产品数据管理,这句话也切中要害。
 
    产品数据管理的基本任务之一是对构成产品的硬件和软件的数据进行有效的组织和管理,以保障在任何需要的时候都能够获得正确和有效的产品信息。即“在正确的时间能够获得正确的信息”。这些数据包括产品规格,计算数据,验证/试验数据,分析报告,2D图纸,3D数模,工艺数据,FEMA,作业指导书,维修手册,等等。其中“物料清单”(即BOM,下文物料清单均以BOM指代)是最重要的一项数据。
 
    BOM的主要作用是描述构成产品的物料组成及其结构, 通过BOM可清楚的展示产品或总成包含哪些零部件,以及这些零部件的使用和被使用关系。虽看起来简单,但这却是产品信息的基础和核心,很多工作都依赖这一基本信息展开。
 
    一、BOM是动态变化的特性
 
    从管理的角度讲,产品的构成信息(BOM)越稳定越好,最好一经发放便永不更改,这样可以减少很多因设计变更带来的复杂分析和替换工作。每位工程师都希望自己的设计完美无误,一次就做对;制造部门则希望上游设计永远不要变化(或很少变化),他们可以按照设计的定义顺利完成工艺设计,生产准备,然后顺利进行生产;销售部门希望客户不要有个性化需求,全部购买我们的已经开发的标准产品,...如果是这样,产品信息的管理将变得非常简单,每一部门只需要将自己的BOM数据传给下一部门,然后进入下一轮。但是这种情形在实际工作中基本是不可能的。对于BOM而言,唯一不变的就是变化。并且这种变化往往是不可避免的:
    
    在产品设计阶段,工程师很难做到“一次设计,完全正确”。虽然大家都在提“零缺陷”质量管理,努力“一次就把事情做正确”,但这只是一个目标。汽车设计是一个复杂的系统工程,不仅涉及到单个零件或总成的技术问题,还涉及到系统之间的协调集成问题。很多问题往往在后续试制或生产中才暴露,因此很难做到BOM数据一经发放便不再更改;
 
    另一方面,设计的改进也是促成变更的重要原因。技术的进步,零部件的设计优化,产品的更新换代,都会引发零部件的设计变更,这些变更则会传递到产品,引起产品BOM的变化;
 
    制造阶段也存在同样的问题,工艺的设计也很难保证不发生错误;制造技术的进步,新工艺的产生也可能引起制造BOM的变更。
 
    因此,变化是永恒的。管理该做的事情则是制定行之有效的方法适应这些变化,而非抱怨变化。
 
    现在假设一种场景,一个车型完成工程设计,工艺设计和生产准备后正式投产了,车型的BOM数据也分别经过了设计阶段,工艺阶段最后正式发布的生产阶段。后来,因设计改进,该车型上用到的一块小塑料片尺寸发生了微小变化,但零件号没有变,并且以后生产中将统一使用新尺寸的塑料片。塑料片本身进行了工程变更,并发布了一个新版本。那么,该车型的BOM数据是否需要变化?
 
    如果需要变化,那我们实际上是每变更一次该车型下的零部件(哪怕是小小的一个塑料片),就需要变更一次车型BOM。并且按照这种逻辑,不仅车型需要变化,凡是用到了该零部件的所有总成,上级总成,上上级总成,....都需要变更BOM。车型只不过是变更的最后层级罢了。这种变更工作量是相当大的,可谓牵一发而动全身。这显然是不可取的。
 
    那如果不变,如何在后续的生产中,该车型如何获取到新版本的塑料片信息?毕竟,该车型BOM发布时,记录的是旧版本的塑料片。这实际上就涉及到BOM的有效性问题。
 
    因为BOM的下级会因不断发生变化,产生新的版本,为了能够在正确的时候获取正确版本的下级数据,必须使BOM处于动态变化之中。在需要的时间,通过特定的规则筛选出有效版本的下级数据,形成有效的产品BOM(当然与包括总成BOM),便是BOM的有效性管理。
 
    上文分析过,产品BOM(总成BOM)不能处于静态。若处于静止状态,则无法获得最新的设计和工艺更改成果,带来生产上的错误或产品的性能的落后。只有让BOM处于动态之中,才能随时获取变更的结果,得到正确有效的产品数据。
 
静态BOM与动态BOM的区别
 
    将BOM静态化的一种典型手段是基线。基线实际上是将BOM某一时点的构成固化下来,且不随时间变化。这种静态后的BOM应该主要用于存档和追溯,而不宜用于指导生产。
 
    动态BOM则需要进行有效性管理,动态BOM记录下级零部件的版本更替,通过有效性规则筛选出有效版本的下级零部件,从而获得正确有效的BOM数据。
 
    BOM有效性管理,涉及到一下三个过程:
 
    (1)BOM的构成必须是动态的,随着下级零部件版本的更替,BOM必须能遍历到下级零部的相应版本;
 
    (2)设置下级零部件不同版本的有效性的;
 
    (3)建立有效性规则,根据有效性规则获取需要的BOM数据。
 
    二、动态BOM的数据模型
   
    动态BOM与静态BOM的主要差别在于,静态BOM仅记录BOM发放时的结构构成,BOM关系不随时间变化而变化,因此这种关系也是静态,下级零部件的新版本不会与BOM建立关系,因此BOM不会随时间的变化而增减。这就可以形成一种静态的关系模型。如下图
 
图2  静态BOM下级零部件的新版本不会与BOM建立关系

图2 静态BOM下级零部件的新版本不会与BOM建立关系
 
    但是动态BOM必须能根据有效性规则遍历到到下级零部件的符合要求的版本,因此下级零部件的新版本需要与BOM建立关系,并设置有效性。因此可以说,动态BOM实际上是下级零部件所有版本的集合。
 
图3  动态BOM下级零部件的新版本会与BOM建立关系

图3  动态BOM下级零部件的新版本会与BOM建立关系
 
    实际上,某些商业化PDM采用以下的数据模型,在这种数据模型中,每个零部件对象(总成,零件)有两个对象描述:主对象(Master)和版本对象(Revision)。主对象记录基本信息,如名称,编号。这些信息一般不允许用户做变更;版本对象记录版本相关属性,这些属性允许用户做变更修改,因此这些属性的值可能每个版本都不相同。主对象只有一个,但版本对象却有很多个,主对象对应着多个版本对象。
 
图3  动态BOM下级零部件的新版本会与BOM建立关系
 
图4  零部件对象分为主对象和版本对象
 
图5  BOM数据模型

图5  BOM数据模型
 
    这种模型一般将有效性表达式设置到零部件版本对象上,而不是BOM关系上。当然,零部件本身版本,状态,发布日期都是一种有效性表达式,只不过这是由系统自动生成,而不需要工程师手工设置。工程师可以在新版本对象发布时,设置该版本对象的生效日期,设置的生效日期成为一个有效性表达式。所以一个版本对象上有多个有效性表达式。
 

责任编辑:李欢
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