1 前言
近年來國內汽車產業迅速發展，民眾對汽車的需求日益旺盛，需求變化更為頻繁、個性化定制漸成趨勢，因此汽車企業需要高效、快捷、柔性的生產。汽車零部件企業作為整車企業的供應商，必須緊密配合整車裝配需求，因此汽車零部件企業需要提高生產效率，在加快產品研發速度的同時，更需要進行信息化的建設和改進。
目前大多數汽車零部件企業的BOM系統只是最頂層基于研發技術領域應用，面對實際生產、采購、銷售、質量、制造加工等過程得不到實際的應用效果，甚至多數企業啟用多套BOM系統數據同時運行以應對不同業務的需求，從而導致基礎數據維護繁瑣和數據不同步、不及時。本文調研分析汽車零部件企業生產制造管理問題的基礎上，設計開發出一個標準化、模塊化、多視圖應用的產品全生命周期的BOM系統，保證了各業務數據流的一致性和統一性，提高了汽車零部件企業的信息化管理水平和生產效率。
2 汽車零部件企業生產制造管理問題分析
汽車零部件企業在生產制造過程中既有零件的機加工，同時也涉及到合件、分總成、總成等零部件的裝配，且生產制造過程需要研發、采購、銷售等相關業務領域的密切配合，因此相對于整車裝配企業，其生產制造更為復雜，管理要求也更高。汽車零部件企業在生產制造管理方面常有幾種問題。
1)企業由于基礎數據落后導致生產計劃安排不均衡，生產的零部件配套情況不好，產品的生產制造周期耗時過長，使得庫存增多。
2)企業在生產過程中，企業的采購、庫存及生產各環節沒有較好地配合，零件不能準時供應或者供應不夠充分、客戶的需求也常常不斷地發生變化，這些都會導致生產計劃頻繁的變動，大量的產品加工不能有序高效的進行，加大了采購部門的壓力，造成生產線斷斷續續甚至停產。
3)企業在銷售和售后服務過程中，沒有完善的BOM數據平臺，不能及時便捷的查詢產品數據結構，無法得到準確的備件清單。售后服務不能查詢BOM數據的歷史版本信息，無法準確的追溯產品的質量問題原因。
4)由于沒有完善的基礎數據管理，采購、生產、制造、銷售嚴重信息滯后、財務無法準確的進行產品收益性分析、生產加工和裝配環節無法進行準確的投入產出分析、制造部門不能合理的安排工藝流程和布局。
3 BOM系統的設計與開發
3.1 系統需求分析
根據汽車零部件制造過程的特點，系統主要用于產品BOM基礎數據的維護和各業務領域的應用。用戶需要實現統一的數據平臺，數據需集中處理，以實現汽車零部件基礎數據共享。滿足工作流的設計，同時包含完成設計、試制、準備、生產全流程的數據貫通。為各業務部門提供準確的產品信息，并提供對業務部門需求的技術支撐，覆蓋全價值鏈業務。能集成管控產品生命周期全過程的、實現多形態產品視圖的和產品結構的虛擬化開發。實現產品特性分類和零部件功能分組技術，提高零件的通用性和標準化，降低成本。
系統需實現BOM系統的標準化和模塊化，即要求技術領域中產品設計的標準化、采用更多的通用件、標準件進行設計、并數據實現共享、增強產品的靈活性和配套率，其制造和生產、采購環節使用統一的BOM數據源，設計標準的業務和系統流程、提高生產制造效率，減少不必要的重復工作、減少出錯率。
系統需實現BOM系統的多視圖、全生命周期，即在研發領域的BOM數據基礎上，加入工藝路線、裝配工藝、工藝文檔、供應商、工時信息、價格信息、有效期、版本等數據信息，就能演化為面向制造、采購、生產、銷售、財務、售后、裝配等業務的BOM。
系統需實現產品BOM的可配置管理，即為企業搭建統一的產品配置選用平臺、以模塊化的思路進行產品設計、對所有基準產品、選配裝置、模塊化庫及配置進行統一管理，以滿足訂單的需求變化、縮短產品設計周期。
3.2 系統業務流程分析
從設計BOM到各業務領域應用，系統分層次構建，以達到不同業務的需求，實現統一數據源，不同數據視圖的要求，圖1為BOM數據的業務流程圖。
業務從設計階段開始，研發人員根據產品設計文件和圖紙信息維護設計BOM的相關數據，經審核后發布，由制作部門維護工藝流程和工藝數據，制定內外制路線、維護加工工時數據、工藝文檔數據、工裝要求、生產線等信息，發布制造BOM信息、工藝更改信息等。生產、采購、車間、銷售、財務等業務部門就能根據制造BOM信息維護各自數據和應用此基礎數據生成其他所需數據，以滿足業務具體需求。
圖1 BOM數據的業務流程圖
3.3 系統數據流程分析
根據系統業務流程分析，制作出系統的數據流程，即按以下方式進行。
系統按功能層、基礎應用層、數據模型操作層、以及數據資源層四個層次進行設計。其中功能層包含如BOM數據的分類、維護、打印、流程管理等。基礎應用層即可生成各類報表數據，工作流設計和消息的提醒等。數據模型操作層實現產品數據及文檔的導入和更改、模板的設計等。數據資源層實現數據的訪問和文件系統的查詢和下載。
3.4 系統實現的功能清單
系統可以實現幾種功能。
1)設計操作工作空間的模塊，使用戶可以獲取企業公共的資源信息，進行與個人相關的數據的組織，傳遞工作數據和工作流程、工作任務、工作消息等。
2)實現圖文檔管理，支持文檔的導入和導出、文檔的在線修改和版本控制、文檔的快速查詢和檢索。
3)BOM數據結構維護管理，實現產品結構的創建和編輯，支持導入和導出，并能靈活的搜索產品結構和零件清單，以及零件回歸查詢到相應零部件總成。實現多個BOM數據的比較和引用，統計差異信息。按定制的標準模板輸出各種統計報表。根據BOM的有效期間或版本，能展示出相應期間的有效數據結構。
4)對系統的各類文檔文件進行查詢，實現各種數據對象的打印輸出。
5)基礎數據的編碼和分類管理，如各類零件代號、人員代號、車間代號、工藝代號等編碼管理。按照零件的工藝性、特征、分類對企業自制件、通用件、標準件、替代件、外協件進行有效管理。
6)流程定制管理，對工作流進行定制設計和動態控制，實現數據的編輯、審批、發布，對工作過程進行管理和控制。
7)其他業務的BOM應用與接口，需要實現從設計BOM到制造BOM，再到生產、銷售、采購、財務的BOM應用。
3.5 變速箱BOM數據維護的應用視圖
設計開發出的BOM系統在汽車變速箱企業得到了應用，圖2為開發的變速箱BOM信息系統的數據維護模塊，主要是以產品為核心的基礎數據的結構化展開。
圖2 變速箱BOM信息系統結構數據維護模塊
4 系統在各業務領域的應用分析
BOM系統可以在汽車零部件企業研發、制造、生產、采購、裝配、財務、銷售和售后各業務領域擴展和應用，如圖3所示。
4.1 研發領域的應用
研發領域的BOM即設計BOM，是研發設計階段構建的產品功能結構，由設計人員負責輸入和維護，包含零件的件號、圖號、零件名稱、數量、材料、規格、加工要求、分類、有效期間、狀態、備注等信息。采用父子項兩級結構方式構建，進行標準化設計和模塊化管理。通過有效期管理BOM版本，實現同一產品的不同版本或不同產品結構的單層和多層比較及相互引用和替換。引入BOM的狀態管理能實現BOM的試制、準備、正式投產的管理。
圖3 BOM在各業務領域應用
4.2 制造領域的應用
制造領域的BOM在設計BOM的基礎上，根據制造、裝配工藝和生產加工要求，添加了工藝要求、工藝路線、工藝裝配、工藝圖文檔、加工時間、材料工裝要求等信息。制造BOM是將設計BOM的數據有效地應用到其他業務領域的中間環節，是在設計BOM基礎上的進一步擴充，能夠按照工藝流程實現業務模型的深度融合，實現工藝與設計的信息共享與工作協同，實現工藝更改通知發放車間、現場生產加工和裝配工藝指導等。
4.3 生產領域的應用
生產領域的BOM即生產BOM，是各類生產計劃引用的基礎數據，是在制造BOM基礎上維護零件加工的生產車間信息、保管員等信息，根據制造BOM和總成生產計劃、備件計劃等，通過MRP物料拆解運算，確定所需的物料清單和零件每道工序的開始日期、完工日期、庫房保管員信息等，即實現備料計劃、車間生產計劃、外委加工計劃等數據的系統自動生成。
4.4 采購領域的應用
采購領域的BOM即采購BOM，是采購部門在BOM數據基礎上維護供應商信息、采購比例、毛坯共用數據等信息，根據庫存數據和總成生產計劃進行物料拆解，生成零件的采購計劃。
4.5 裝配領域的應用
裝配領域的BOM即裝配BOM．根據制造BOM的裝配路線信息，計算出裝配工藝所需的零件或合件的裝配清單，如零件信息、裝配工位、裝配總成、分總成清單，并按照裝配BOM來指導裝配工作。
4.6 財務領域的應用
財務領域的BOM即成本BOM，是在制造BOM的基礎上，加入零部件價格、加工工時和生產折當量、價格等，生成總成的成本價格，再根據銷售情況計算出產品的品種收益情況，指導銷售和生產，獲取最大的產品利潤。
4.7 銷售和售后領域的應用
此業務領域主要是一個數據的共享和查詢，指導營銷和售后服務管理。建立B/S的BOM系統平臺，提供銷售備件的數據清單。同時客戶能通過平臺查詢零部件的相關信息，還可實現客戶對產品配置化管理以滿足個性化的需求。根據產品BOM的有效期間和生產批次，售后人員能追溯產品的質量問題原因，如生產加工的質量問題或采購供應商的質量問題等。
5 結束語
BOM系統對汽車零部件企業的意義重大，設計開發出的標準化、模塊化、多視圖應用的產品全生命周期的BOM系統可廣泛應用于汽車零部件企業各個業務部門，提高生產效率和管理水平。
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