1. 前言

信息化手段大大提高產(chǎn)品的研發(fā)速度和質(zhì)量，推動(dòng)產(chǎn)品向著日益復(fù)雜、縮短交貨期的方向發(fā)展。目前產(chǎn)品的先進(jìn)性和多樣化導(dǎo)致物料清單(BOM)信息的準(zhǔn)確性變得越來(lái)越困難。特別是不同配置的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在不同的狀態(tài)下，由于各種原因?qū)е碌墓こ套兏?，使得上下游BOM的同步難以控制，不同變型之間BOM變更的復(fù)雜性已經(jīng)大大超出了人工管理的能力。

BOM管理是任何產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中至關(guān)重要的一部份。實(shí)踐證明，集中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模式可以使得產(chǎn)品配置管理能力提高兩倍左右。企業(yè)采用集中管理措施以后，根據(jù)不同的角色提供統(tǒng)一的、可定制的產(chǎn)品信息，這些可定制的產(chǎn)品信息包括產(chǎn)品全生命周期的需求定義、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝規(guī)程、生產(chǎn)制造、維修服務(wù)和報(bào)廢處理等方面內(nèi)容。其中產(chǎn)品在不同階段，不同狀態(tài)下的配置條件對(duì)應(yīng)的BOM是貫穿始終的主要對(duì)象。

Teamcenter BOM管理解決方案允許企業(yè)有效地管理上述產(chǎn)品全生命周期中的BOM變化歷史和不同階段的有效性。根據(jù)用戶和開發(fā)團(tuán)隊(duì)的特定需求，系統(tǒng)提供清晰且準(zhǔn)確的產(chǎn)品BOM，滿足設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造、發(fā)貨、維修和報(bào)廢等工作的需求，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、上市時(shí)間以及開發(fā)成本等方向的要求。

2. BOM管理的主要功能

Teamcenter提供結(jié)構(gòu)化的產(chǎn)品與工藝信息。在同一系列的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上包含了不同階段、不同狀態(tài)、不同需求的全部產(chǎn)品對(duì)象。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹稱之謂全BOM。針對(duì)指定條件下有效的產(chǎn)品對(duì)象分別設(shè)定相應(yīng)的有效性條件。按照若干有效性條件組合的配置規(guī)則，從全BOM中篩選出滿足指定條件下的子BOM。該子BOM便是指定條件下的產(chǎn)品BOM。

圖1. 可視化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

Teamcenter中不同角色對(duì)全BOM具有不同的權(quán)限。例如設(shè)計(jì)人員可以增加、刪除、修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)象；工藝人員則可以全面操作產(chǎn)品工藝對(duì)象，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)象只能瀏覽，不能修改；采購(gòu)人員只能查看子BOM的相關(guān)屬性，無(wú)權(quán)展開具體物料所屬的相關(guān)文檔(如設(shè)計(jì)圖紙、工藝卡片等)。 Teamcenter BOM管理包括以下五項(xiàng)功能。

2.1 產(chǎn)品配置

設(shè)計(jì)和工藝人員在設(shè)計(jì)中首先創(chuàng)建相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)象和工藝對(duì)象，然后再將相應(yīng)的設(shè)計(jì)和工藝文檔掛接到上述產(chǎn)品對(duì)象下面。產(chǎn)品對(duì)象所處的研制階段代表下掛文檔的研制階段。文檔對(duì)象的審批狀態(tài)代表該文檔的成熟度。產(chǎn)品對(duì)象下掛的全部文檔的最低成熟度代表該對(duì)象的綜合成熟度。在產(chǎn)品對(duì)象達(dá)到發(fā)放的成熟度以后，設(shè)計(jì)人員必須指定該產(chǎn)品對(duì)象的有效務(wù)件，此時(shí)才算完成該產(chǎn)品對(duì)象的設(shè)計(jì)任務(wù)。

● Teamcenter中產(chǎn)品對(duì)象有效性通常分為以下幾種：

■ 缺省有效—不需設(shè)置有效條件。
■ 日期或批次有效—日期和批次是相關(guān)的參數(shù)，可選擇設(shè)置參數(shù)；
■ 配置變量有效—設(shè)定重量、價(jià)格、功耗等配置變量和允許取值范圍以后，針對(duì)具體的產(chǎn)品對(duì)象可以設(shè)定由單個(gè)或多個(gè)配置變量與取值的邏輯表達(dá)式作為有效性條件。變量名稱可以是英文，也可以是中文，變量表達(dá)式之間可以用括號(hào)建立復(fù)雜的邏輯運(yùn)算達(dá)式。

● Teamcenter中的配置規(guī)則：

有效性條件定義在產(chǎn)品對(duì)象上。配置規(guī)則定義在包含有效性條件的組件、部件和產(chǎn)品上。一旦指定具體的日期、批次和相應(yīng)的配置變量取值，Teamcenter配置系統(tǒng)自動(dòng)匹配該組件、部件或產(chǎn)品下屬全部產(chǎn)品對(duì)象，凡是不符合指定條件的產(chǎn)品對(duì)象一律過(guò)濾出去，最后剩下的就是滿足配置條件的子BOM。

● Teamcenter中子BOM的卷積(Rollup)：

在產(chǎn)品對(duì)象創(chuàng)建時(shí)，設(shè)計(jì)和工藝人員必需填寫該產(chǎn)品對(duì)象的基本屬性。不同企業(yè)對(duì)不同類型的產(chǎn)品對(duì)象可以定義不同數(shù)量、不同內(nèi)容的屬性。如果重量是全部設(shè)計(jì)產(chǎn)品對(duì)象具有的共同屬性，那么在完成配置后，先生成子BOM，接著可以將子BOM進(jìn)行卷積(Rollup)操作，統(tǒng)計(jì)出該組件、部件或產(chǎn)品的全部設(shè)計(jì)總重量。

● Teamcenter中BOM的多層瀏覽和比較：

產(chǎn)品可以分成分系統(tǒng)、大部件、中部件、組件、零件、工藝件、毛坯、工裝、刀/量/夾具、原材料等不同的層次，因此在Teamcenter中允許按單層、多層或全部等方式來(lái)展開全BOM或子BOM。

根據(jù)不同配置條件、不同日期等條件配置出來(lái)的子BOM可以單獨(dú)保存或相互之間進(jìn)行比較，比較的結(jié)果用不同的顏色表示差異部份。

2.2 工藝數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化管理

Teamcenter MSE將工藝規(guī)劃中每個(gè)工藝、工序和工步均作為產(chǎn)品工藝對(duì)象來(lái)處理，若干工步構(gòu)成一個(gè)工序，若干工序構(gòu)成一個(gè)工藝，由此構(gòu)成結(jié)構(gòu)化的工藝過(guò)程清單(Bill of Process，BOP)。在每個(gè)工步或工序?qū)ο笙略賿旖酉鄳?yīng)的產(chǎn)品對(duì)象、資源對(duì)象和工廠對(duì)象。當(dāng)該工步或工序通過(guò)審批發(fā)放后，工藝人員必須指定該工藝對(duì)象的有效條件，此時(shí)才算完成該產(chǎn)品對(duì)象的工藝設(shè)計(jì)任務(wù)。

由于企業(yè)的不斷擴(kuò)張，一物多工藝的現(xiàn)象非常普遍，Teamcenter MSE中將工藝、產(chǎn)品、資源和工廠等四要素緊密關(guān)聯(lián)在一起，這就意味著采用與產(chǎn)品配置相似的手段，完全可以解決一物多工藝的管理問(wèn)題。

圖2. BOM和BOP

2.3 產(chǎn)品生命周期描述與技術(shù)狀態(tài)管理

Teamcenter中以產(chǎn)品對(duì)象為管理中心，以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹為管理對(duì)象。通過(guò)不同生命階段的審批流程發(fā)布的每個(gè)產(chǎn)品對(duì)象分別標(biāo)注對(duì)應(yīng)的生命階段和成熟度。事實(shí)上，新產(chǎn)品通常有80%的零件采用成熟產(chǎn)品的零件，20%的零件屬于新開發(fā)的零件。在新開發(fā)的零件中，同一時(shí)刻中它們可能處于不同的研制階段和成熟度。因此，Teamcenter除了詳細(xì)記錄每個(gè)產(chǎn)品對(duì)象在當(dāng)前時(shí)刻的技術(shù)狀態(tài)以外，通過(guò)上述的配置管理辦法，可以追溯過(guò)去某個(gè)指定時(shí)刻的產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)。簽于Teamcenter中每個(gè)產(chǎn)品對(duì)象掛接全部相應(yīng)的技術(shù)文檔，因此找到了相應(yīng)的產(chǎn)品對(duì)象，自然也就獲得對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)、分析、仿真、工藝、制造、維修等相關(guān)文檔。

圖3. 企業(yè)級(jí)流程管理

2.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)上下文關(guān)聯(lián)管理

● Teamcenter提供用戶自定義的專用BOM視圖：

在全生命周期中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的演變經(jīng)歷不同形態(tài)，例如面向需求、面向設(shè)計(jì)、面向工藝、面向制造、面向?qū)嵲?、面向交付、面向維護(hù)等產(chǎn)品表現(xiàn)形式都來(lái)自統(tǒng)一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。不同專業(yè)的人員可以圍繞該統(tǒng)一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開展工作，及時(shí)了解上下左右周邊產(chǎn)品對(duì)象變化的歷史，隨時(shí)追溯自己負(fù)責(zé)的產(chǎn)品對(duì)象的變化過(guò)程，提高協(xié)同工作的效率。

圖4. PSE中的可視化編輯

● Teamcenter提供多用戶之間共享平臺(tái)：

統(tǒng)一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上掛接著全部產(chǎn)品的需求、設(shè)計(jì)、工藝、制造、交付、維護(hù)等信息，不同人員根據(jù)各自角色對(duì)應(yīng)的權(quán)限，隨時(shí)共享其他用戶的上下文信息，查看相關(guān)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu) “視圖”，大大減少協(xié)調(diào)中的差錯(cuò)。

● Teamcenter 提供產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)則：

在全 BOM 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上，通過(guò)配置規(guī)則允許用戶指定不同產(chǎn)品數(shù)據(jù)在不同條件下有效的條件，而且能夠?qū)崟r(shí)獲得可見的圖形，由此可以在全 BOM 上整理出變型產(chǎn)品的組合，形成通用化的產(chǎn)品對(duì)象、替換品、替代品與備用件的管理模式。通過(guò)統(tǒng)一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置管理，逐步完善企業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則。

● Teamcenter 提供跟蹤和管理更改對(duì)關(guān)鍵因素的影響：

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中每個(gè)產(chǎn)品對(duì)象的屬性可以包括成本、重量、功耗等參數(shù)。屬性的卷積(Rollup) 功能可以及時(shí)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品對(duì)象上述屬性的變更對(duì)上述關(guān)鍵因素的影響。

2.5 開放式系統(tǒng)和應(yīng)用集成

Teamcenter 中性的 BOM 管理系統(tǒng)可以將任何系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，包括需求分析、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程分析、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)制造、維修服務(wù)等系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。配置管理規(guī)則也可以作用在結(jié)構(gòu)化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)上，Teamcenter BOM 管理系統(tǒng)支持與 ERP、SCM、CRM 等應(yīng)用程序的集成，方便地在 PLM 與其它系統(tǒng)之間傳遞準(zhǔn)確的 BOM 信息，消除重復(fù)輸入導(dǎo)致的差錯(cuò)。

3、企業(yè) BOM 管理

Teamcenter 管理解決方案提供當(dāng)今市場(chǎng)上最有效的框架，幫助企業(yè)管理整個(gè)產(chǎn)品的全部信息，即不僅包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝的定義信息，而且包括整個(gè)產(chǎn)品生命周期的需求、技術(shù)、配置、機(jī)械、電子、電氣、軟件、仿真、制造、維護(hù)及采購(gòu)等信息。因此，Teamcenter BOM 管理是面向整個(gè)企業(yè)的 BOM 管理。

Teamcenter 提供行業(yè)領(lǐng)先的產(chǎn)品配置功能，能夠真正在銷售與營(yíng)銷級(jí)別描述產(chǎn)品與變型，并將它們?nèi)谌氲结槍?duì)特定領(lǐng)域的所有相關(guān)物料清單中。通常大多數(shù) PLM 廠商的配置選項(xiàng)不能深入到工藝配置，而 Teamcenter 則可以將產(chǎn)品的變型、生產(chǎn)制造廠的調(diào)整、加工設(shè)備的替代等因素直接融入到實(shí)際工作分解的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行配置管理。

開放式和中性的 BOM 管理方法使得企業(yè) PLM 系統(tǒng)和其他管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成，共享產(chǎn)品信息，獲得與合作伙伴及供應(yīng)商的更大范圍內(nèi)價(jià)值鏈的同步。

根據(jù)用戶使用結(jié)果反饋的信息，Teamcenter BOM 管理能夠幫助企業(yè)獲得以下幾方面的效益：

● BOM 維護(hù)的準(zhǔn)確性從 40% 提高到 100%
● 貫穿各種配置的工程變更準(zhǔn)確性從 37% 提高到 100%
● 上下游 BOM 在變更時(shí)保持同步率從 31% 提高到 100%
● 貫穿各種變型產(chǎn)品 BOM 在變更時(shí)的一致性從 29% 提高到100%

4、成功案例

聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目的 PLM 系統(tǒng)擁有 6500 個(gè)用戶，遍及30 多 個(gè)國(guó)家，17 個(gè) 時(shí)區(qū)。洛克希德 · 馬 丁等主要承包商均在Teamcenter 中管理 “規(guī)劃時(shí)”、“設(shè)計(jì)時(shí)”、 “制造時(shí)” 及 “實(shí)造時(shí)” 的物料清單。洛克希德 · 馬丁的戰(zhàn)略是在世界上首套在真正國(guó)際化的集成數(shù)字化環(huán)境(IDE) 中創(chuàng)建一個(gè)能夠提供各種變型的通用設(shè)計(jì)，以便滿足海、陸、空不同軍事服務(wù)的個(gè)性化需求。它與諾斯 · 格魯門和英國(guó)宇航 BEA 系統(tǒng)公司聯(lián)合開展此項(xiàng)目，得到了多達(dá) 1000 家供應(yīng)商的支持。在 Teamcenter 系統(tǒng)支持下，公司宣布設(shè)計(jì)周期已經(jīng)縮短了 35%，預(yù)計(jì)制造周期可以縮短 66%。