动态BOM在批量定制企业PDM和ERP系统集成中的应用直键开关

动态BOM在批量定制企业PDM和ERP系统集成中的应用

动态BOM在批量定制企业PDM和ERP系统集成中的应用 2011年12月04日 来源： 引言随着市场竞争的加剧，现有的产品市场已经逐渐由卖方市场进入了一个买方市场，而买方市场对于商品的需求集中表现的特征就是小批量，个性化。由于这种市场状况的存在，必然要求企业以大批量生产的成本开发出适合客户个性化需求的产品。在现有的批量定制企业中，已有较多企业采用了PDM系统和ERP系统，PDM系统与ERP系统都管理与产品有关的信息，只是管理的目的和作用不同。与产品相关的数据是在产品的设计和加工过程中产生的，即在PDM管理下产生的，而在ERP系统中这些信息只是作为基础数据输入，据此编制主生产计划、物料需求计划、能力计划、采购计划等。因此二者的集成就显得尤为关键。在PDM和ERP的集成中，BOM是一个集成的中介，但在上述的两种系统中，BOM所反映的信息是不同的，而且由于定制产品的特殊性，要使二者能够很好的集成，不但要使BOM适应定制产品的特征，同时也要使PDM中生成的BOM能够自动转换为ERP系统能够输入的BOM。1 BOM的定义及分类BOM(Bill of Material)，即物料清单，是一种描述产品装配体和零件之间关系的信息表。由于在产品的设计制造过程中各个部门的输入信息与输出信息的相异性，因此BOM的表现方式也存在多样性。在一般的BOM分类中，主要有工程BOM (EBOM) ， 制造BOM (MBOM) ， 生产BOM ( PBOM) ， 采购BOM(SBOM) 等。其中，工程BOM是其它各BOM视图的主要数据源，而制造BOM等下游BOM，需要从EBOM 中继承BOM 的组成结构等共享信息。图1 是一个简单的例子，从图中可以看出EBOM和MBOM的区别，EBOM由于是和产品的设计有关，因此BOM的结构直接反映的就是产品的装配结构关系，但零件的数量、材料等属性在EBOM中并不体现。而MBOM是和制造有关的BOM，因此BOM的结构并不反映产品装配结构的层次关系，但是零件的数量、材料等属性却在MBOM中体现。

2 批量定制产品BOM的特点批量定制产品的BOM与批量生产产品的BOM有很大的区别。在批量生产环境下，由于产品品种比较单一，每个产品的生命周期较长，因此BOM相对稳定，每开发一个新产品都有一个新的BOM与之对应。而在批量定制生产环境下，强调产品的客户化、个性化，因此会造成产品系列较多而产品生命周期较短的情况，这样，为每一个产品建立一个静态BOM是不实际的，不但建立BOM的过程费时费力，同时也会引起BOM 的爆炸性组合结果。为了满足客户个性化、多样化的产品需求，应建立一种模块化的BOM。适应批量定制产品的模块化BOM可分为两层:反映产品项目结构的产品层BOM 和反映各模块结构的模块层BOM，如图2 所示。

(1) 产品层BOM产品层BOM表示某个产品项目由哪些模块组成。它的容量随着客户订单种类的增加而增大。客户选择了某些可选的模块就构成了一种产品品种。所以产品层BOM 除了生产商原有的产品种类以外，客户定制的产品也可及时地添加到BOM中。(2) 模块层BOM模块层BOM表示各模块的组成情况。它与传统BOM的一个重要的区别在于后者的顶层是产品项目，而模块层BOM的顶层表示的是产品下一层的模块。它的结构相对稳定，其容量随新产品的研发而增加，当现有的模块不能满足顾客特有的需求时，可以开发新的模块，并将开发的新模块项目添加到模块层BOM中。3 批量定制产品动态BOM的构造3. 1 动态BOM构造动态BOM是用DBDL(Dynamic Bill of Material Description Language)语言来对定制产品的BOM进行描述后形成的一种BOM 的规范化结构，批量定制产品的动态BOM 分为两层，第一层是产品层BOM。第二层是模块层BOM。在用DBDL 对产品层BOM进行描述时，首先要对产品的属性进行定义，然后再描述其组成方式。模块层BOM的DBDL 描述包括模块的DBDL 描述及零件的DBDL描述。产品层BOM 和模块层BOM的DBDL描述如表1所示。

在用DBDL 语言描述一个定制产品的过程中，有一些规则需要参照，例如:用Product 表示产品，Module 表示模块，Component 表示零件；编号1 - ×××表示产品层中的产品，2 - ×××、3 - ×××、4 - ×××表示模块层中的模块、部件和零件。其中编号×- ×××中的×表示层次码， ×××表示顺序码。3. 2 基于动态BOM实现EBOM到MBOM的转换在客户对产品定制前，生产商必须先开发一些可供定制的模块供客户进行产品定制，模块的一些属性及组成情况都存储在模块库中，生产商可以根据客户的实际需求对模块进行调整。如果现有的模块不能满足客户的需求，则还可以在库中增加一些新开发的模块。针对每个客户定制的产品，系统都会记录客户定制的情况，并将其添加进产品库中，形成产品系列。客户定制完成后，整个产品的模块化EBOM就形成了。系统将根据DBDL描述语言将整个模块化EBOM转化为动态BOM，然后再将其转化为MBOM。一旦实现了EBOM到MBOM的转换，则再将MBOM转换为其他类型的BOM将是比较容易的事了。在转化的过程中， 首先根据产品层BOM的DBDL描述将其转化为MBOM。然后再转化模块层BOM，最后再将产品层MBOM和模块层MBOM合并形成整个产品的MBOM。整个转换的过程如图3 所示。

4 应用实例以某生产汽车配件产品的企业为例。该企业主要是为各大汽车厂商配套。由于汽车业竞争的加剧，客户个性化产品的增多，因此必然导致汽车零部件厂商以批量定制的方式满足整车厂的需求。由于客户需求的多样化，一般的产品都存在一个很大的系列。因此在建立产品的BOM过程中不但费时费力，同时由于工作量较大，在建立产品数据时不可避免地会存在一些错误，从而给企业造成了很大的损失。因此根据企业的需求，我们在企业现有PDM的基础上为企业开发了动态BOM转换系统，使企业能够根据客户的需求及时准确的建立产品的动态BOM，并快速地转化为可输入ERP 系统的MBOM，实现PDM与ERP 系统的集成。图4所示是企业所使用的PDM系统的主界面，系统采用的是Smarteam系统。其中左边所示是产品的结构树，右边是产品的属性页面窗口。一旦产品的组成模块定义好后，系统将会自动在PDM的产品结构树中生成产品的EBOM，同时可以将该EBOM转化为MBOM。

图5 是在PDM系统基础上做的二次开发的一些界面。其中图5(a)所示是零件定义窗口，在零件定义窗口中可以定义零件的一些基本属性，如零件的ID 号，描述，材质，颜色等，同时系统将会自动将这些定义值转换为动态BOM的描述方式。图5(b)所示是模块定义窗口，在模块定义窗口中定义模块的组成方式，首先定义模块的一些基本属性，然后再定义模块的组成，在窗口的左边显示的是已经选择的零件，右边显示的是可选的零件。可以通过添加或删除的方式来添加删除零件。图5(c)是产品定制窗口，在这个窗口中可以选择各个模块来组成产品。通常由于模块的可选或必选在事先已进行设定，因此有一些模块必须选择，否则系统将提示用户不能将该产品结构存入产品库。

5 结论PDM和ERP系统是企业较常用的两个系统，两个系统一般是通过BOM的方式来进行集成的，BOM的准确性直接影响到集成的效率。在批量生产的企业，由于其产品比较单一，因此可以针对每一个产品在PDM中建立EBOM，然后再转换为ERP系统可输入的MBOM。但在批量定制企业，由于批量定制产品的特殊性(产品系列较多，同时产品的生命周期较短) ，针对每个产品在PDM系统中建立静态的EBOM 是不实际的，因此通过一般BOM的方式来进行集成是比较困难的。而通过动态BOM的方式将PDM中所建立的产品的模块化EBOM 转换为ERP 系统可输入的MBOM，不但避免了BOM 的爆炸性组合结果，同时也为PDM和ERP 系统的集成提供了一种新的方式。(end)

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