一文搞定BOM多视图！

BOM多视图

    在产品生命周期不同阶段，企业不同部门、不同角色的人员需求从不同的角度观察产品结构，他们看到的同一个产品的结构是不一样的。例如：

    设计工程师从功能模块的角度观察产品结构，他看到的产品是由一系列功能单元和零件明细构成的，BOM结构与图纸明细栏上表达的结构完全一致，称为设计BOM；

    装配工艺师从产品装配工艺路线的角度观察产品结构，在他的产品结构视图中存在一些装配过渡件，反映了零部件的逐层组装顺序，称为装配BOM（也有人称之为生产BOM）；

    制造工程师则注意产品中包含哪些自制零件，每种自制零件的总数量，以及零件的制造工艺过程，在他的产品结构视图中存在零级毛坯和半成品件，称为制造BOM；

    采购部门只看外购零部件和原材料清单，而不关心产品的层次结构，一个产品中所有外购件都展开在一个层次上，并注明单台产品中的总用量，称为采购BOM；

    维修人员关心的是存在哪些易损件，需要的维护备件的数量，称为维修BOM，等等。

    在企业的实际业务中，常见的BOM多视图类型有设计BOM、生产BOM、维修BOM等。这些BOM之间既有重大差别，又紧密联系。这些BOM之间既有重大差别，又紧密联系。设计BOM是产品结构的基础，设计BOM可以通过手工编辑零部件对象中的明细表数据得到，也可以通过对历史数据（如CAD图纸、EXEXL数据表等）快速导入获得。其它各种BOM都是在设计BOM的基础上转化而来的。比如可以直接根据设计BOM产生一个与设计BOM结构完全相同的其它BOM视图，但产生出来的新BOM视图用另外的数据存储其结构信息，而不再依赖于零部件对象中的明细表。

    不同业务需求下企业对BOM管理的要求也不尽相同，从简单的产品结构和物料属性管理（LevelⅠ&Ⅱ）到关联信息管理以及更改的整个生命周期中的维护（Level Ⅵ）。如下图1所示。

图1 BOM的六个层次

北京航星BOM业务需求

    在实际研制生产过程中，当产品同一阶段（如S阶段）研制状态、批次变化时，设计通过文档形式的《技术状态》明确配套关系更改，已有图纸不更改（见图2、图3）。

图2 同一阶段下状态、批次变化

图3 不同状态、批次造成状态更改

    而北京航星以前的PDM系统只能针对产品同一阶段进行技术状态的产品结构（不含技术状态）零部件编码、产品属性、工艺图文档、工艺进程进行管理，并实现该状态EBOM的数据生成，向数据中心传递。

    在实际应用中发现，当产品研制状态、批次变化时，经常带来产品结构的变化（如：装配图号不变，所属配套件根据状态要求有增删），以前PDM系统对于不同状态、批次产品的结构数据调整不灵活，不适应研制型号技术管理。

    而随着企业信息化水平的不断提高，现有产品结构数据的精确管理问题已成为目前需要迫切解决的一个主要技术点。

BOM多视图技术研究

3.1 设计BOM的生成和维护

    设计BOM可以在系统中手工创建；可以在系统现有的产品结构上进行派生或变形设计获得；也可以通过BOM展开，从外部CAD数据中通过提取标题栏和明细栏信息获得。

图4 多种方式建立产品结构树

手工建树

    产品结构树的节点可由手工建立，各节点的类型由系统初始化时在节点属性设置中确定。输入节点名称、节点代号、数量及序号等信息。根据企业实际情况完成部件一级的产品结构树。

复制已有的节点结构

    如果产品某部件或组件与以往设计的产品雷同或结构相似，可以通过节点复制、粘贴的方式将该节点以下的结构复制过来，再通过节点属性值修改的方式调整相应节点的代号、名称数量等值。

产品图纸BOM展开生成结构树

    手工创建一个组件节点，通过BOM展开方式，打开相应的图纸（最好一个组件所有的图纸放在同一个文件夹下），PDM会根据图纸级联关系自动展开成结构树并提取名称、代号、材料、材料规格、重量、数量等信息。

图5 自动寻找子目录展开图纸

图6 根据成套图纸自动创建产品结构

    资料入库后自动创建一个相应零部件对象，并且把这张图纸放在这个零部件对象的文档页中。

     产品开发是一个综合流程，在这个流程中，子流程、组织结构、开发活动、技术以及工具共同运作在PDM系统的总体框架中。产品生命周期管理解决方案提供一组能力，使得企业能够在产品全生命周期（从市场需求到产品报废）范围内，高效的创新、管理其产品及相关服务。

图7 根据三维模型创建产品结构

3.2 从设计BOM得到其它BOM

从产品的设计BOM得到其它BOM有两种方式：

    一是直接根据设计BOM产生一个与设计BOM结构完全相同的其它BOM视图，但产生出来的新BOM视图用另外的数据存储其结构信息，而不在依赖于零部件对象中的明细表。生成新的BOM视图结构后，再可以手工编辑该结构，例如在装配BOM增加装配过渡件，并调整装配结构关系。对该结构的编辑不影响原来的设计BOM。

    另一种更常用，是预先定制一个规则，根据规则在设计BOM的基础上自动生成一个与设计BOM结构不同的其它BOM视图，生成之后也能继续手工编辑调整。例如，从设计BOM生成采购BOM，其规则相当于一个外购件汇总；从设计BOM生成制造BOM，其规则是根据零部件的工艺路线把零件制造过程中的毛坯和半成品展开到结构中。

图8 设计BOM向其它BOM的转化

3.3 BOM修改的一致性维护

    一个产品的多种BOM是相互联系的。修改了设计BOM，比如在其中增减了零部件，则一定要相应的修改装配BOM和其它BOM。系统可以根据它们之间的一致性关系，自动将对设计BOM的修改传递到其它BOM中，并标明有变化，由人工完成其它BOM的调整，例如在装配BOM中把新加入的零部件放到合适的装配位置。

3.4 BOM结构的差异比较

    对于两个EBOM结构树，它们可能是同原型派生出来的产品，或者同一个产品的不同版本等，结构大部分相似，但又有局部的不同，结构之间到底有什么细微的差异，对成本报价有多大的影响，在企业业务中是有很重要的作用。因而需要能够对它们的某种BOM进行比较。

    KMPDM系统提供BOM结构的差异比较功能，通过比较产品结构关系的工具，可以清楚看到两个产品之间的结构差异。结果显示方式是以其中一个产品为参照，在另一个产品的结构中标识出相对与那个参照结构的变化，包括增加、减少、更换的零部件，修改了零部件的位置号，修改结构属性等，并用不同的颜色标明。

3.4.1 一个产品不同BOM之间的比较

    可以对一个产品的不同BOM之间进行比较，有助于发现它们之间的不一致情况。例如，设计BOM和装配BOM在层次结构上是不同的，但最底层的零件应该一致。如果发现不一致，就有可能是因为手工修改其中一个BOM结构后，没有及时更新相关的其它BOM结构。

3.4.2 不同产品的同类BOM之间的比较

    对于两个产品，它们可能是同一系列的产品，或者同一个产品的不同版本等，结构大部分相似，但又有局部的不同，就需要对它们的某种BOM进行比较。

    PDM提供两个产品的同类BOM之间的比较功能，分单层比较和多层比较两种比较方式。单层比较只比较它们的直接下级结构；多层比较则一直比较到最底层的零件，找出所有的差异。结果显示方式是以其中一个产品为参照，在另一个产品的结构中标识出相对与那个参照结构的变化，包括增加、减少、更换的零部件，修改了零部件的位置号，修改结构属性等，并用不同的颜色标明。单层比较用明细表对比方式显示，多层比较用两棵树显示。

    产品结构差异的比较结果可以通过自定义报表输出为文档进行管理。

图9 BOM多视图比较

3.4.3 产品的BOM快照

    产品的BOM快照是对产品的某种BOM在某一个时刻状态的记录，其中包含BOM的结构以及其中每个零部件的状态和版本，上面关联的工艺文档和其它相关文档的状况等。BOM快照用于冻结产品在某一时刻或生成批次的状态，用于时候追溯。

3.4.4 零部件的何处使用查询

    零部件的何处使用查询功能是用于查询一个零部件出现在哪些产品的BOM结构中，查询结果列出找到的这些位置，并能直接打开相应的BOM并自动聚焦到被查零部件出现的位置。

图10 零部件何处使用管理

北京航星BOM多视图实际应用

    BOM多视图在KMPDM中，使用零部件对象－BOM多视图的方式来表达。使用零部件结构来表达源产品结构，使用BOM多视图来表达各种技术状态下的产品结构。而BOM多视图是从零部件结构上派生而得到。其中，源产品结构是这个阶段初始的产品结构，其他产品结构从源产品结构派生，并且和源产品结构保持一定的关联性。

    新增一个技术状态的产品结构时，只需要从源零部件结构上创建一个BOM多视图。这时，系统自动把源结构上的产品结构关系和它的关联文档做为新产生的BOM多视图的产品结构。新产生的BOM多视图对象可以定义“技术状态”属性，以便于区分和记忆。

    在源产品结构或EBOM上创建BOM多视图：

图11 产品结构

图12 创建BOM多视图

    BOM多视图继承产品结构上的属性、结构信息、文卷、关联对象等等。

图13 BOM多视图属性

图14 BOM多视图关联信息

    新产生的BOM多视图的产品结构可以随意添加或删除相应节点信息，且具有相对独立的属性，并可以重新指定关联等等。这些修改仅对当前BOM多视图有效，对源零部件结构和其他BOM多视图不产生任何影响。

图15 BOM多视图关联对象修改

图16 BOM多视图关联操作

    当零部件的信息发生变更时，可以通过相关功能查找所影响的BOM多视图范围分析，选择相应的BOM多视图的属性进行自动更新。

图17 BOM视图修改同步

结论

    BOM多视图是企业各应用系统如CAPP/PLM/ERP/MES之间进行产品信息交换和共享的管理机制。产品生命周期的不同阶段生成准确、完整的产品数据视图是企业顺利生产的关键。本文通过对产品BOM多视图的分析,给出了产品多视图的实现方法,并结合实践提供了一种在集成应用系统中有效管理产品数据多视图的机制。这不仅使产品在这个生命周期过程中有完整、准确的数据依据,也可以在后续生产中识别产品生产中问题发生的来源等过程信息,对完善企业的信息流通具有重要意义。