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1、柔性制造企业BOM管理方案设计与优化作者：陈畅，李辉，洪涛|阅读次数：1487转自：CAD世界网时间：2005年3月22日 10:41物料清单(Bill of Materials, BOM)用来描述产品的零部件组成和零部件之间的 相互关系，是产品信息的基础和制造企业中最重要的信息之一。物料清单生成系统以 产品结构为基础，包含从最低的层次直到产品层的各个层次的零部件结构，可以生成 不同格式和结构的物料清单，以满足不同类型的应用需求，如图1 所示是三种主要的 物料清单结构的生成方式1。传统的产品系列管理方式和BOM表生成方式已经难以 满足企业的发展需求，成了制约企业有效发挥的巨大瓶颈。本文以某载重
2、卡车制造企 业为对象，设计了一种优化BOM表管理系统并在生产管理中进行了实施。对象企业最 显著的特点是面向客户定制的生产模式。阳I_程物料请单 EBOM制造物料清单物料清单几种不同结构的物料淸单生成物料谓单牟成眾统1 优化设计原则与结构1.1 设计原则为了解决品种繁多的组合产品BOM表快速生成和动态管理，理想的解决方案是构 建一个包括零件层和部件层所有标准构件的组合产品管理系统。该系统要实现以下 5 个目标：1) 系统包含部件层和零件层的所有构件；2) 产品结构可快速配置；3) 根据产品结构配置可快速生成各种结构的BOM表单;4) 系统可对产品结构提供完整的管理机制；5) 系统有完善的BOM表
3、生成功能满足各部门的需求。系统的设计关键在于将数量品种繁多的产品系列归纳为数个主要的组合变型产 品；设计的难点在于制定产品元素组合的规则，并在此基础上构造一个可变型的产品 结构。1.2 基于规则的 BOM 结构为了实现该目标，先对产品的核心零部件进行层次式的结构化，再考虑选择组合 件，最后分析可选的扩充组合件。其中选择组合件也可通过规则对象与产品结构变型 相联系，产品结构如图 2所示。该结构包含以下 3 种主要关系：1) 从属关系：简单的约束一个零部件从属于另一个部件，部件必须包含此零部件；2) 选择关系：描述零部件对于父部件是可选的，是否选择该零件对父部件的主要 功能无影响；3) 规则关系：
4、描述零部件选用的约束，何时可选用，何时不可选用；基于此种结构，可将变化不大的产品统一归纳为一个产品结构树，再通过产品配 置功能，生成不同结构和不同版本的产品结构。2 BOM 管理系统和实施方案设计2.1 系统主要功能及数据结构设计在系统设计中，产品结构配置管理是整个系统的核心，主要功能包括以下 5 个层 次：1) 零部件分层管理。系统采用树状结构为基础的层次式分类法，在零部件分层 管理系统中，可通过对变型产品的树形结构分层展开和遍历。2) 部件级产品结构树管理。建立一个包含零件层和部件层的所有零件的组合产 品系统。该部件产品以一个单纯的树型结构表示，子节点和父节点是简单的从属关系， 不可变型。
5、3) 选择对象和规则对象描述系统，这是系统的核心。选择对象表示产品结构中 可选择的零部件；规则对象主要描述可选择对象和主产品之间以及可选择对象之间的 相互制约关系。4) 产品配置管理。其功能与部件级产品结构树管理相类似，但其主要任务是辅 助建立一个具有规则对象和选择对象的可变型主产品结构树，该主产品结构树是与定 单无关的。同时，产品配置管理器还提供一个交互界面，可通过输入参数或选择来确定规则对象和可选择对象，从而进一步生成一个与定单相关的产品变型。5) 多视图 BOM 的生成和管理。该模块通过与定单相关的变型产品结构树，可生 成各种类型的 BOM 供给不同的部门，用于不同的目的。图 3 所示是
6、系统的主要模块和 对应数据模型。t fiEH ROM 的! at Ri :亍歼槎快脅b：许W R块部件也与進m比丘的“ 诲a严晶紀餐冷逛单和用 的曲冷:榔樹十nJ曼申的忙料衲梅WN阖构阳 Eg閤3麻统1专相快及剧屁話粥雄匸2.2 规则对象和可选择对象设计 规则对象和可选择对象设计是产品数据结构优化的核心部分。规则主要包含4种 约束：1) A 零部件可选，无约束。2) A 零部件可选，有约束，约束为当 B 零部件已选或未选时。3) A 零部件必选，有约束，约束为当 B 零部件已选或未选时。4) A 零部件不可选，有约束，约束为当 B 零部件已选或未选时。 针对一个A零部件的选择约束，可以有多个约
7、束条件。图4 所示是规则对象和可选择对象在关系数据库中的实现结构。产品配置时，系 统根据已选择对象和约束条件自动筛选可选和不可选的其他零部件，生成与定单相关 的产品结构树和对应的 BOM。阁4规回対彖乩；巾选择对獄设il违以荼円IDIX蛊联社沙也条门kL杵期茶卩I： ID割朮辽制!细号一tl-T !.F购繃件摘号科迭.,2选/軒町進12劇屈進導);件kCM心寧册选册I ID寒硼件桝厭父些丁祁件臨2.3 系统实施方案系统应用效果除了取决于系统设计外，实施策略也是系统的重要组成部分。主产 品结构树的确定和规则对象、可选择对象的制定，是系统实施方案的关键。实施方案主要解决了以下 4 个问题：1) 确
8、定零部件重要度等级划分标准，提高对物料清单的管理效率，提高成本核算 准确度。影响零部件等级确认的因素主要包括零部件价格、在产品结构中的重要度、 外购件的配套半径和供货周期、自制件的生产周期、对生产进度的影响程度等。零部 件的重要度由以上因素及各因素对零部件重要度产生影响的权值综合决定。2) 确定产品系列划分和产品版本划分和产品成本核算的主要依据，可有效的控制 产品系列的数量增长，提高零部件 BOM 表的生成效率。20左右的主要零部件决定了 产品70%80%的成本。零部件的重要度等级和对产品结构、成本所起的影响程度 是主要的依据，这些主要零部件的设计更改和更换作为产品系列划分和产品版本划分 的依
9、据，同时也是产品成本核算的主要依据。3) 制定零件库存和采购策略，确定零部件库存冗余量和库存下限。主要考虑零部 件价格、是否易耗、配套半径、供货周期或生产周期以及对生产进度所起的影响，在 保证生产的前提下避免资金的长期积压。4) 确定车间成本控制和 MBOM 的生成标准，以有效降低生产损耗，提高生产效率。3 应用效果通过系统的实现和具体实施方案的确定,使准确的生产管理和成本核算成为可能。 实现了物资定额发放和成本核算，精确度达到 80%以上，降低了因管理原因造成的 生产损耗。物资采购由以前的经验型管理转变为计算机辅助采购计划编制。既防止了物资采 购不足对生产造成的影响，又避免了库存物资过多造成
10、资金积压。系统实施前后对比 表如表 1 所示。執 距统宴施前际对叱蚕户d种牧单毗丫：.诚卩式戟臨时 01/h廣昭按蘇诽庭虑惭)半产HI Or阴n/h3人匸41 500 - * 她无法首P543Ki0.5测0M4 结 论针对面向客户定制生产的企业，通过对 BOM 表管理系统的设计和实施方案的优化， 满足了面向客户定制生产企业的物流管理系统的需要。该优化解决方案有以下 3 个特点：1) 降低了产品系列和产品版本数量、提高了 BOM 表生成效率和成本核算的准确 度、实现了物料定额发放。2) 系统的实施提高了企业信息化管理水平，大幅度提高了生产效率和资金利用 率。3) 用户在实际应用中，可对产品结构树进行更加深入细致的配置，对生产过程和 物流过程进行更加精确的管理。该系统和方案对具有类似结构关系的非制造业领域的 物流管理同样有效
