应用架构-PLM研发(BOM管理)

2024-06-13



BOM管理

物料清单(BOM)是产品生命周期管理中不可或缺的一部分,它详细记录了制造任何产品所需的物料、部件和组件。BOM的准确性直接关系到生产效率和产品质量。传统意义上的BOM(Bill of Material)是指父零件及子零件所组成的关系树,它是将产品信息化的最重要的基础数据。

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1、BOM的概念

BOM的结构不是只有产品研发团队才关注,生产部门、销售部门 、财务部门都需要它作为基础输入。因为BOM在业务场景中应用广泛,所以实际应用中的BOM已经包含了标准Part之外的很多配套资料,如软件、测试工具、用户手册、包装资料等。

理想情况下,企业可以通过一个产品BOM,实现对产品资料的完整配套关系管理。当然,为了方便各领域使用,适配各领域的应用场景,产品BOM需要进行相应转换,从设计BOM转换为生产BOM,转换为销售BOM等。BOM跨多个部门提供重要数据支持,包括但不限于研发、生产、销售和财务。

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在研发CAD阶段,产生BOM初稿,即工程设计BOM(EBOM),由EBOM驱动,工艺或生产部门增加工艺相关的辅料、工艺文件,形成制造任何实物产品的配方或路线图,即制造BOM(MBOM)。MBOM 构成最终产品或发货的产品。

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但如果销售发货需要根据客户需求进行成套配套发货,还可以建立销售BOM(SBOM)。而因为销售BOM是根据客户需求进行配置组合的,一般不纳入研发的PLM系统管理,可以在销售系统建销售BOM,或通过产品配置器实现配套出货。



2、BOM结构举例

根据产品不同,BOM结构的复杂度差异很大,我们很难想象一架飞机的BOM有多庞大,但只要做好合理的划分,就可以化整为零进行分散设计然后整合。所以,如何拆分即如何设计BOM结构,需要结合多方面的因素考量。我们以笔记本电脑为例,产品工程师从交付结构上可以把BOM结构概括为各领域的集合:


然后再逐步细化各领域的内部结构,直到整个产品BOM结构设计完成。


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在实际工作中,BOM的搭建过程是自下而上的。还以上面的笔记本电脑为例,硬件工程师先要完成自CPU的设计选型后,才能整合散热器、风扇、热管等形成CPU模组的BOM。其中每个Part的设计调整都可能影响整个产品的方案和进度,所以BOM的发布及变更是个复杂的过程,需要考虑整个结构的影响。





3、PLM的BOM管理

PDM或PLM系统除管理Part及其对应的图文档外,还需要管理EBOM、甚至MBOM。可以把某个Part相关的BOM关系及其配套的图文档,通过PD或PLM系统的BOM结构功能,形成完整的产品BOM,并结构化的提供完整产品数据的视图。

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BOM管理与Part管理、图文档管理密不可分,在产品开发的不同阶段产生不同的图文档和不同的BOM,如系统设计EBOM、线路设计EBOM、结构设计EBOM等,因此BOM本质上是设计出来的,而不是“编制”出来的,这可能是PLM与ERP对于BOM管理的区别之一。

在ECAD时,能自动生产电子线路的EBOM。下图为ECAD软件自动生成EBOM示例:

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在结构设计时,在MCAD集成环境下,检入产品的3D模型即保存到系统的电子仓库,在用户界面自动创建零件和EBOM,浏览时在EBOM视图选中零件相关的模型,即可自动显示出来。图文档变更与BOM变更高度关联,虽然系统提供独立操作命令(如BOM编辑器),但是从实际业务而言,根本就不能只顾一头。只有这样才能保证图文档变更由业务驱动,而业务变更必须从图文档这个源头进行控制。

BOM的管理开始于设计阶段,设计工程师使用CAD工具创建模型并将这些数据导入PLM系统。系统自动根据设计文件生成初步的设计BOM(EBOM)。而且随着设计的进一步发展和细化,EBOM将被不断更新和改进。

随后,在产品进入工程设计或制造阶段,EBOM需要转换为制造BOM(MBOM),以适应生产流程中的具体需求。PLM系统的MBOM实现过程就是在EBOM基础上增加为制造过程而增加的特定细节,如辅料、工具、夹具以及工艺文件等组装过程的详细说明。

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PLM系统的强大之处在于其能够支持产品结构管理、Part层级关系管理、Part与图文档的关联管理、BOM版本管理、BOM复制功能、BOM比较功能等,从而实现完整的BOM管理功能。

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