摘要：BOM是研究產(chǎn)品數(shù)字化數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、加工、拓延、控制和管理的重要組成部分。研究基于Windchill的BOM管理，在系統(tǒng)中搭建EBOM和MBOM結(jié)構(gòu)樹模型，實(shí)現(xiàn)EBOM至MBOM的自動轉(zhuǎn)換、BOM的版本管理、更改管理及其相關(guān)文檔的管理。提高工藝設(shè)計(jì)管理水平，縮短整個(gè)產(chǎn)品研制周期，降低生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：BOM；Windchill；EBOM；MBOM；

引言

隨著虛擬企業(yè)、動態(tài)聯(lián)盟技術(shù)的發(fā)展，如今面向企業(yè)間的BOM應(yīng)用己經(jīng)成為研究的重點(diǎn)。從BOM研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢中看.在BOM相關(guān)研究中迫切需要解決的是：

1.在產(chǎn)品生命周期的不同階段，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系的不同，存在著各種不同的BOM，如設(shè)計(jì)BOM、工藝BOM和制造BOM等。目前對這些BOM之間的聯(lián)系與變化，及其與其他產(chǎn)品數(shù)據(jù)和過程的聯(lián)系，尚缺乏深入的研究。

2.制造BOM是生產(chǎn)經(jīng)營管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，其建立方法一直采用以手工為主的方式，割裂了制造BOM與其他BOM以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)過程之間的聯(lián)系，迫切需要解決集成環(huán)境下的制造BOM構(gòu)造問題。

為解決上述問題，我們急需建立一個(gè)完善的數(shù)據(jù)管理平臺，它既

能支持對異構(gòu)數(shù)據(jù)的管理，將各方面產(chǎn)品信息集中管理以備檢索利用；同時(shí)還能保證把正確的信息在正確的時(shí)刻，采用正確的方式傳遞給正確的人。Windchill是第一個(gè)以Web為中心的企業(yè)級PDM系統(tǒng)。本文將以Windchill為基礎(chǔ)，結(jié)合唐車公司的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況，構(gòu)筑一個(gè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺。

一.windchill平臺概述

從整體上來說，Windchill是一種B/S（Browsed ServerB/S）

模式的3層體系結(jié)構(gòu)：客戶端，服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫。

1.客戶端

客戶端主要包括2個(gè)：①web瀏覽器，起著用戶接口、執(zhí)行

Windchill Applets小程序、展示HTML頁面和表格作用；②Boot-strap client，這是可選的客戶端組成元素。有了它可以允許從當(dāng)?shù)匚募到y(tǒng)上下載類文件。

2.服務(wù)器

基于Java的“Windchill服務(wù)器”是Windchill系統(tǒng)的應(yīng)用層，用于提供行為和數(shù)據(jù)元素關(guān)系的系統(tǒng)邏輯。它由HTTP Web服務(wù)器、HTTP網(wǎng)關(guān)、Method服務(wù)器、服務(wù)器管理器組成。

3.數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲Windchill元數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并且可為Windchill系統(tǒng)創(chuàng)建持久層，內(nèi)容文件也可以存儲在數(shù)據(jù)庫中。

二.BOM（物料清單）

BOM（物料清單）是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的技術(shù)性描述文件。它表明了產(chǎn)品組件、子件、零件直到原材料之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及每個(gè)組裝件所需要的各下屬部件的數(shù)量。通BOM是一種樹型結(jié)構(gòu)，故稱為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。

1.設(shè)計(jì)BOM--EBOM

EBOM 或稱為工程BOM、設(shè)計(jì)BOM，它是表示產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的物料清單，是連接工程設(shè)計(jì)與工藝規(guī)劃的橋梁，也是計(jì)算機(jī)可以識別的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)形式。產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員根據(jù)客戶需求或者設(shè)計(jì)要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作后，EBOM從設(shè)計(jì)圖紙（如PDM、CAD）系統(tǒng)導(dǎo)入或人機(jī)交互生成，它主要是按功能組件構(gòu)成，反映的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的分離面，是生成MBOM的基礎(chǔ)。

2.制造BOM--MBOM

MBOM主要反映在產(chǎn)品裝配過程中，反映的是零件與零件之間的制造關(guān)系。制造BOM信息主要以EBOM作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容，另外還有工藝部門編制的工藝卡片內(nèi)容。

3.BOM的一致性

各種BOM之間的一致性，特別是EBOM和MBOM之間的一致性一直是唐車公司客車制造信息管理中的難顆。公司設(shè)計(jì)人員每天都要花很多時(shí)間對各種BOM進(jìn)行多次對比，以檢查BOM之間的一致性。但是由于各種BOM的生成過程不同，包含的數(shù)據(jù)也不完全相同，例如在EBOM的基礎(chǔ)上生成MBOM時(shí)需要調(diào)整裝配次序并且添加構(gòu)型結(jié)點(diǎn)和虛擬件等，因此仍需要對EBOM和MBOM進(jìn)行對比，找出兩者的不同之處。EBOM和MBOM的對比過程分以下幾個(gè)步驟：

1）首先在系統(tǒng)中分別讀出EBOM和MBOM；

2）分別計(jì)算兩個(gè)BOM中的每一個(gè)物料項(xiàng)的數(shù)量；如MBOM數(shù)量小于EBOM數(shù)量。則要核實(shí)此偏差物料數(shù)量的去處；

3）對EBOM中的每個(gè)物料項(xiàng)查找是否在MBOM中存在；

4）如果存在，則檢查EBOM中的零部件數(shù)量與MBOM中的數(shù)量是否一致；

5）如果不存在，則要核實(shí)其去向，如：是否在臨時(shí)存放區(qū)，或是否存放在其他系統(tǒng)區(qū)域；

需要特別注意的是，工藝部門不可更改由EBOM繼承而來的MBOM中物料的數(shù)量，但可以新增物料。

三.EBOM到MBOM的重構(gòu)及MBOM的數(shù)據(jù)更改

1.EBOM轉(zhuǎn)化MBOM

EBOM物料源于三維設(shè)計(jì)模型的驅(qū)動。三維模型檢入Windchill平臺，自動生成EBOM結(jié)構(gòu)樹。MBOM主要是從EBOM轉(zhuǎn)化，初始轉(zhuǎn)化的MBOM結(jié)構(gòu)與EBOM結(jié)構(gòu)一致。EBOM到MBOM的轉(zhuǎn)化是所有BOM轉(zhuǎn)化中最重要、最關(guān)鍵的，主要過程如下：

1）接收EBOM發(fā)布通知：設(shè)計(jì)圖紙審批通過后自動將該圖紙BOM發(fā)布的信息發(fā)布至SAP與工藝接收人，在EBOM發(fā)布的同時(shí)，會在EBOM物料中寫入位置號的BOM屬性，位置號由父件與子件物料號拼接而成，位置號顯示對應(yīng)物料在EBOM中的結(jié)構(gòu)位置，對EBOM物料做位置標(biāo)記，工藝人員通過任務(wù)鏈接查看發(fā)布的EBOM。

2）EBOM轉(zhuǎn)MBOM：工藝人員根據(jù)EBOM發(fā)布的圖紙，找到對應(yīng)部位的EBOM頭，在EBOM頭觸發(fā)“EBOM轉(zhuǎn)MBOM”，選擇工廠視圖與文件夾存儲路徑，將EBOM轉(zhuǎn)化為初始的MBOM，同時(shí)BOM屬性位置號也傳遞至MBOM中。

2.編輯MBOM

工藝人員打開制作產(chǎn)品結(jié)構(gòu)瀏覽器，在該瀏覽器中對MBOM物料進(jìn)行數(shù)量拆分與物料移動，在該瀏覽器中可以實(shí)現(xiàn)MBOM物料屬性位置號的跟隨，形成最終MBOM。

3.BOM工程更改

BOM數(shù)據(jù)的更改主要分為設(shè)計(jì)更改和工藝更改。設(shè)計(jì)更改是設(shè)計(jì)部門對原設(shè)計(jì)的三維模型進(jìn)行修改并重新檢入Windchill平臺，通過監(jiān)聽、刷新來生成新的BOM版本，從而引起的BOM更改，由于設(shè)計(jì)EBOM的更改從而導(dǎo)致對MBOM的工程更改。但是由于MBOM中物料的順序、數(shù)量與EBOM結(jié)構(gòu)中完全不一致，導(dǎo)致工藝人員很難判斷受影響的MBOM頭。通過Windchill平臺使EBOM與MBOM有效集成，通過位置號記錄物料在BOM中的位置，當(dāng)EBOM發(fā)生更改時(shí)可通過位置號快速找到受影響的MBOM頭，提高工藝人員工程更改的效率。

1）EBOM工程更改：設(shè)計(jì)人員對EBOM物料進(jìn)行設(shè)計(jì)更改，在工程更改審批流程的最后節(jié)點(diǎn)會選擇相關(guān)部位的工藝接收人員，刪除工程更改轉(zhuǎn)接人，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員與工藝人員工作的直接對接，提高工作效率。

2）工藝接收設(shè)計(jì)更改：工藝人員會收到“工藝接收設(shè)計(jì)更改”的任務(wù)時(shí)，在任務(wù)頁面可以查看BOM更改結(jié)果、EBOM物料的更改情況，例如刪減或新增物料、項(xiàng)目號變化、數(shù)量修改等場景。同時(shí)根據(jù)EBOM更改的場景，通過位置號在頁面中展現(xiàn)對應(yīng)物料受影響的MBOM頭，并對受影響的MBOM頭進(jìn)行匯總。（注：新增物料受影響的MBOM頭需工藝人員人為進(jìn)行判斷）

3）MBOM工程更改：工藝人員根據(jù)BOM更改結(jié)果，在任務(wù)頁面單擊“自動創(chuàng)建工藝ECR”，系統(tǒng)會自動創(chuàng)建工藝的ECR，并將受影響的MBOM頭添加至更改受影響列表中。工藝人員會接收“維護(hù)更改信息與設(shè)置參與者”的任務(wù)，工藝人員需維護(hù)更改相關(guān)的分類信息即可。ECR審批結(jié)束后，對受影響的MBOM頭進(jìn)行修改，在MBOM頭單擊“查看更改信息”，會將MBOM頭更改數(shù)據(jù)進(jìn)行前后對比，單擊“應(yīng)用更改”，MBOM物料信息自動修改，實(shí)現(xiàn)更改自動化。（注：新增物料、物料數(shù)量拆分受影響的MBOM頭需工藝人員人為進(jìn)行判斷）

四.結(jié)束語

研究基于Windchill平臺的BOM管理，對BOM的管理主要以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置為基礎(chǔ)。在Windchill系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了EBOM和MBOM結(jié)構(gòu)樹模型，實(shí)現(xiàn)從EBOM到MBOM的重構(gòu)，以及BOM的版本管理、更改管理及其相關(guān)文檔的管理等，大大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率.縮短了唐車公司的產(chǎn)品生產(chǎn)周期。此研究對其他制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)BOM管理具有重要的參考意義。