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装配行业PLM制造BOM管理解决案例
一拖集团农机装备事业部（以下简称一拖农装事业部）主要从事大中小型拖拉机产品的设计制造与销售服务，下属四个具有研发、生产和销售能力的主机专业厂。其中第三装配厂业务以
产品应用
一、前言
一拖集团农机装备事业部（以下简称一拖农装事业部）主要从事大中小型拖拉机产品的设计制造与销售服务，下属四个具有研发、生产和销售能力的主机专业厂。其中第三装配厂业务以大马力拖拉机为主，其产品属于多品种、多批量的流水线式生产。产品系列多，涵盖60-200以上马力；产品变形设计多，经常应客户需求，在基本型产品上进行不同的选装配置，或者进行特殊零部件的设计，如出国车。
在2010年，三装厂开始实施的SAP ERP系统，需要制造形态的产品BOM。该BOM对整机下面的零部件按总装、分装、机加车间进行虚拟划分，其中分属总装和分装的零部件在产品BOM上是分开组织的，以满足生产计划安排和成本核算等业务需要。三装厂原有管理系统中的产品BOM，既不是ERP需要的制造BOM，也不是完整意义上的产品设计BOM，与SAP需求的BOM差别较大，为了管理好产品源头的设计BOM信息，为ERP提供所需的制造BOM，同时尽量减少整个环节中的人工操作，保证PLM与ERP中BOM的严格一致，迫切需要借助信息化系统，建立统一的产品BOM管理平台和应用模式。
二、BOM管理模式
在实施SAP的同时，企业选择同步实施PLM系统。PLM系统作为产品数据的源头和技术资料核心管理系统，被企业确定为产品BOM数据的主要维护和管理平台，承担产品BOM的主要维护和传递工作。因此规划在PLM系统中首先搭建完整的设计BOM，然后在设计BOM上维护相应的工艺信息，再由PLM系统通过一定的规则将设计BOM自动转换为SAP需要的制造BOM。转换后的制造BOM不需要调整，直接通过集成接口传递的SAP系统中。
产品设计BOM发生变更后，将通过流程通知到工艺人员，进行工艺信息的维护，然后重新进行BOM转换，转换后的制造BOM将通过集成接口，更新SAP系统中数据。
在此BOM管理模式下，整个第三装配厂的信息化系统，包括PLM、SAP等所需要的BOM信息，只需要手工在一个系统中维护一套BOM，其它的工作都交给PLM系统或者集成接口去完成。这样有效地保证产品数据在不同形态、不同系统的高度一致性，同时大大提高BOM数据的维护效率。
图1 三装厂产品BOM管理应用模式
三、制造BOM转换实现
产品BOM的转换，主要通过设计BOM和相关属性信息完成。为实现转换功能定制的零件属性包括：底盘编码、车间、来源；定制的BOM关系属性包括：车间、拆分数量。基于BOM转换假定，产品设计BOM到制造BOM的转换主要工作如下：
图2 产品设计BOM和零部件属性
1、创建底盘
产品设计BOM转换到制造BOM，首先生成一个底盘（虚件，设计BOM不存在该零件）。底盘挂在整机下面，BOM数量为1，底盘下面挂接各一级部件拆分出来的分装合件。
2、对一级部件进行拆分
①在一级部件中维护车间和拆分合件编码属性信息，该属性表示一级部件需要在哪几个车间装配，可能的取值情况包括： “总装-分装”；或者单个车间，如1001、2001、2002等；
属性值为“总装-分装”的，将该一级部件拆分成两个工艺合件（总装合件和分装合件）。其中总装合件挂在整机下面（BOM数量与设计BOM保持一致），分装合件挂在第1步生成的底盘下面（BOM数量与设计BOM保持一致）。属性值为单个车间的，该一级部件不做拆分处理，直接挂在整机或者底盘下即可（BOM数量与设计BOM保持一致）。
② 一级部件下的二级部件和零件，对于属性值为“总装-分装”的，对该部件进行递归拆分。对于属性值为单个车间的，该零部件挂在步骤i)拆分出的总装合件或者分装合件下面（BOM数量与设计BOM保持一致）。
3、标准件进行拆分处理
由于在设计BOM中，同一种标准件可能在不同车间参与装配，且数量不固定，所以需要通过BOM关系属性（车间、拆分数量）来记录和处理这种情况。
标准件可能在多个车间参与装配，对于在新产品生产线上的机型，同一标准件可能在四个车间使用，其它机型中标准件可能在三个车间使用。因此其车间属性取值可能情况包括：1002-2003-2001-2002；1001-2001-2002；1001-2001；2001等。标准件的拆分与部件的拆分保持一致，也拆分成两部分。如果某一部件需要拆分，则其子件中的标准件就需要进行拆分处理，拆分后的标准件将挂在该部件的拆分合件下面。
对于车间属性值包括总装类车间和分装类车间的，转换到制造BOM时，该标准件拆分成两部分。一部分挂在总装工艺合件下，关系属性车间值为总装类车间，拆分数量为总装类车间数量，BOM数量为总装类车间数量；另一部分挂在分装工艺合件下，关系属性车间值为分装类车间，拆分数量为分装类数量，BOM数量为分装类数量之和。
示例如下：
拆分前 标准件A 车间：1001-2001-2002，拆分数量：8-4-12，BOM数量24
拆分后 标准件A（挂总装合件）车间：1001，拆分数量：8，BOM数量：8
标准件A（挂分装合件）车间：2001-2002，拆分数量：4-12，BOM数量：16
图3 产品BOM属性信息
4、对不需要拆分部件的处理
车间中只有一个车间信息的部件，PLM不做拆分处理，对于这些部件的处理主要是是否在制造BOM中保留设计BOM信息。这通过来源属性控制，来源属性取值有三中情况：采购、自制、自制/采购。
对于属性值为采购的，转换到制造BOM时，该部件不展开，只传递部件本身。
对于属性值为自制和自制/采购的，转换到制造BOM时，该部件展开，传递完整的设计BOM信息。
5、毛坯件的展开
毛坯件在PLM中作为属性管理，转换到制造BOM时，将属性转化为毛坯件挂到对应的零件下面，毛坯件缺省BOM数量为1。
毛坯需要维护的属性包括：毛坯编码、毛坯图号、毛坯名称、毛坯材料、毛坯备注。
四、BOM转换约束
由于制造BOM对产品的装配、零件的加工、以及成本核算等方面的要求众多，设计BOM到制造BOM的转换，不可能处理所有的需求。因此，考虑企业实际情况，对制造BOM的自动转换指定如下约束条件：
1）BOM转换的源头为完整的产品设计BOM信息；
2）制造BOM转换以工艺合件拆分为主，拆分为逻辑拆分，不对应具体的装配加工地点。不同车间使用的零部件，通过其车间信息（真实的车间信息）来拆分挂接 ；
3）工艺合件的拆分（总装、分装拆分）可能发生在多级部件上，规定只有上级部件可以拆分，才允许下级部件进行拆分，下级部件的拆分应保持与上级部件拆分一致；
4）不处理一个零件多毛坯情况；
5）不处理整体采购的零部件，分车间装配的情况；
6）同一机型设计BOM中的标准件可能在多个车间进行装配，但只能在一个总装类车间装配；
7）标准件的拆分通过BOM关系属性进行处理，标准件分类通过零件代号确定，代号以21开头的零部件为标准件；其余零部件的拆分通过零件属性进行处理。
五、过程控制
三装厂技术部门机型BOM的新建和变更都要通过相应的工作流程进行，其中在新建BOM流程中由产品管理员负责搭建机型的一级BOM，然后各分模块负责人对一级部件的结构机型核对和修改，审核通过后BOM传到工艺部门，进行工艺审核和信息维护，通过后调用集成接口传到ERP系统中。对于产品更改引起的BOM更改，需要发起BOM更改流程，在流程中实现设计BOM变更审批、工艺BOM转换和ERP集成传到操作。
图4 产品BOM更改流程
六、结束语
本案例在BOM管理中没有减少BOM的种类，而是减少了直接BOM信息的维护工作，做到PLM系统和ERP系统中只需要手工维护一套设计BOM。设计BOM与制造BOM的差异因行业、产品、研发和生产管理的不同而差别很大，因此设计BOM到制造BOM的转换具有固有的复杂性。一拖三装厂的制造BOM完全由PLM系统自动转换生产，由其自身的相关条件决定，虽然具有一定的局限性，但这种对产品BOM的管理方式，在相近的行业还是具有的一定的参考价值。
