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基于PLM平台建立企业的BOM管理中心 |
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作者：彭人中 刘继东 刘英博 |
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一、前言
东方汽轮机有限公司（后简称为东汽）是我国研究、设计、制造大型电站汽轮机的高新技术国有骨干企业和四川省重大技术装备制造基地的龙头企业。作为全国三大汽轮机制造基地之一，企业具备了百万千瓦等级火电汽轮机、核电汽轮机开发研制和批量生产的综合实力，同时发展出风电、重型燃机等多种新型产品，在产品线上形成多电并举的格局。
东汽的产品多属于大型复杂装备，涉及的知识面和学科领域广，对产品对象多以按订单设计的方式进行，基本以单台为主，产品间有成套件可以借用，由此产生的BOM数据十分复杂，BOM中包含的零部件数量繁多（一般在1到2万个左右）。而在制造方面，由于大部分产品是按需定制生产，因此试制和生产同时进行，再生产同时还需考虑维护和运输过程中的备品备件的要求，因此整个产品在设计到生产的过程中，涉及的不同的部门非常多，BOM的转换的要求也非常高。
为了支持东汽公司对的BOM管理的需求，清软英泰信息技术有限公司和东汽通力合作，在清软英泰产品全生命周期管理系统TiPLM的基础上实现了统一的BOM管理，将设计、工艺、制造和储运四个主要阶段的BOM数据纳入平台统一管理，从而进一步提高了东汽公司对BOM管理的水平。
二、东汽原有的BOM管理模式
图1 东汽原有BOM管理模式
东汽原有BOM管理模式是在各部门业务基础上独立发展起来的，图1展示了实施TiPLM之前东方汽轮机有限公司的BOM管理模式，从图中可以看到一台机组从设计到出厂的过程中需要产生的不同类型的BOM，其依赖关系和演变过程如下：
(1)设计部套目录：设计部套目录是机组设计BOM的雏形，东汽产品开发处即在etPDM或者fitPDM中产生对应机组的设计部套目录，这个目录基本上依据部门设置和专业分工产生。在设计部套目录确定后，各个下属设计部门在部套目录的基础上展开各个部套的详细设计。
(2)原始设计BOM：原始设计BOM是在设计部套目录基础上产生的正式的设计BOM，是按照产品的功能进行BOM结构的搭建，由于汽轮机设计过程非常长，各部套设计会逐步完工，因此原始设计BOM的产生是一个非常长的过程，在东汽原有的管理模式中原始设计BOM将派生出理论装箱BOM和面向设计的制造BOM。其中理论装箱BOM用于指导储运中心对机组产成品的成箱与发运，而面向设计的制造BOM则用于进行调整产生实际的制造BOM。
(3)面向设计的制造BOM：由于在部套设计时主要考虑部套设计是否符合需求，并没有过多考虑如何进行加工，因此在设计BOM完成后并不能马上投入生产，而需要进一步调整以满足生产需要。为了完成这种调整，部套设计BOM会先放入TiPDM系统，形成面向设计的制造BOM然后由设计员进行手工调整产生不带工艺的制造BOM。
(4)实际制造BOM：当部套调整完毕后，不带工艺的制造BOM即成为实际制造BOM，是按照公司内生产装配过程进行搭建，此时每个部套（包含子部套）已经按照生产需要进行了必要的拆分，然后将无工艺制造BOM导入东汽共享平台系统，由制造技术处的工艺人员在此基础上编制部套转运路线以及加工工艺卡片。编制完成后将工艺信息和实际制造BOM一并导入ERP进行排产。
(5)原始装箱BOM：当设计员完成理论装箱BOM的编制后理论装箱清单将导入发货信息管理系统，由发货单位的成套员根据机组的制造情况进行调整产生原始装箱清单。
(6)实际装箱BOM：由于原始装箱BOM基于设计BOM产生，成套员无法知道设计制造BOM拆分情况，因此需要等待ERP入库后在对原始装箱BOM进行调整进而最后确定实际装箱BOM。
三、原有BOM管理存在的问题
在长期实践过程中，东汽发现这种BOM管理模式存在诸多问题，主要可以归纳为下面一些问题：
BOM在大量不同的信息系统中流转带来集成的问题：由于在业务执行的过程中存在大量系统管理不同阶段的BOM，要实现系统之间的集成接口非常复杂，而且系统之间接口维护工作量也很大。
跨部门协作难度大：同样是由于不同系统的问题，不同部门的人员使用不同部门的系统管理自己的BOM，如果在编制BOM的过程中需要参考上游的BOM信息则需要打开其他部门的系统，从而增加了操作难度和协作过程中不必要的沟通，同时也降低了效率。
BOM转变调整工作量大：由于BOM在不同阶段需要进行转换使得系统之间的转换工作量非常大，而且由于部套设计有多个不同部门进行，负责转换的设计员并不一定完全了解转换的要求，因此也不可避免的带来的出错的可能性。
下游BOM之间的依存关系没有理顺：在设计完成后进入ERP系统的制造BOM和进入发货系统的理论装箱清单之间存在很大差异，这使得下游储运中心需要不断根据入库情况调整原始装箱BOM，从而增加了管理的难度，对于现场的施工人员也带来的很多不便。
由于上述问题的存在，东汽公司在2007年底完成ERP实施后，决定继续推进实施清软英泰产品全生命周期管理系统TiPLM系统，以整合现有的BOM管理系统，改变目前上游的BOM管理的状况。
四、基于P L M 平台的多BOM管理方案
针对东汽在BOM管理方面存在的问题，北京清软英泰信息技术有限公司的实施人员提出基于TiPLM平台建立东汽的BOM管理中心，实现多BOM统一管理方案。在方案中，TiPLM作为企业级BOM管理中心负责对各个阶段的BOM进行统一管理。
为了区分不同阶段的BOM，英泰的实施人员利用TiPLM提供的多视图管理功能将不同的BOM纳入系统之中。在TiPLM系统中主要定制了三类视图：设计视图、工艺视图、装箱视图。其中在设计视图中，设计人员进行设计部套目录和原始设计BOM的编制；在工艺视图中，工艺人员对面向设计的制造BOM进行调整从而产生实际制造BOM；在装箱视图中，储运中心的成套人员则直接基于实际制造BOM进行装箱BOM编制。
为了减轻BOM在视图之间进行转换而引起的手工调整，清软英泰的开发人员为东汽专门定制开发了的设计制造BOM自动转换功能，通过该功能，设计人员在进行部套设计时可指定应该如何对部套进行拆分以及拆分以后的部套应该如何归入面向设计的制造BOM中，然后通过部套设计流程将部套自动转换到设计制造BOM中。
在系统集成方面，由于所有BOM都通过TiPLM进行管理，集成的难度也大大降低，在整个方案中TiPLM仅需实现3个主要的BOM集成接口：Oracle ERP集成接口、发货系统集成接口、东汽CAPP集成接口。
五、方案实施过程中的难点
诚然，对于任何企业想在同一个系统中对多种BOM进行管理绝非易事，在东汽实施过程中项目小组也遇到了许多难点，其中主要包括如下的几点：
1 实施进度控制
汽轮机产品的典型设计周期是6~9个月，涉及到七个职能部门之多，因此不可能一次性将方案的全部内容施上线，如何控制项目进度是实施过程中的一大难点，针对这一难点项目小组采取步步为营的实施策略，首先从设计入手，保证系统顺利使用；然后再将BOM管理业务推进到工艺部门，逐步推进到储运、自控、铸造、叶片、档案等职能部门。
2 老数据整理
由于东汽在实施TiPLM之前已经在设计部门实施了大量的信息系统，这些系统中的数据中有的是按照旧的设计体系产生的，有的存在数据质量问题（如：格式填写不规范、电子与纸质不一致等问题），如何将这些老数据整合进入TiPLM是方案实施过程中的另一难点，为此，项目为不同的问题制定了不同的老数据导入策略，首先，在导入数据之前组织人员对数据的进行梳理，保证数据填写的规范性，然后，对于已经可用的数据（如物料数据），实施人员可直接通过批量导入等功能进行导入。而对于不符合新设计规范的BOM数据采取用到即调整的方式逐步录入系统中。对于整合进入系统的数据进行正确性过程发放管理，保证进入一批，核对一批，准确一批。
3 系统整合
在实施新的BOM管理体系之前，东汽已经存在大量遗留信息系统，这些系统在新的BOM管理体系实施后需要逐步整合到TiPLM中来，然而由于工作习惯和实施进度各不相同，对这些信息系统的整合不可能一蹴而就，因此，必须采取逐个整合的办法，首先将熟悉的容易整合的系统进行整合，然后留下最难集成的系统重点攻破。
4 二次开发
管理方案在实施过程中的各个不同阶段需要涉及的二次开发也是实施中的难点之一，二次开发的需求往往来源于三个方面，首先，用户已经习惯了老系统中开发的功能，为了保证实施的顺利需要在新系统中开发相似的功能；其次，在新方案实施后用户希望对现有的管理模式进行改进，需要开发新的功能以适应新的管理模式；最后，方案实施过程不可避免的二次开发，如：ERP集成、CAPP集成、发货系统集成等。由于TiPLM本身具备了插件框架和扩展存储过程等扩展机制，因此这些二次开发需求在技术上基本不存在障碍，主要是在开发前需要和用户进行细致的沟通，在实施后需要进行跟踪以保证稳定运行。
5 地震影响
TiPLM系统是于2007年底开始实施的，原计划2008年6月正式切换上线，然而突如其来的汶川特大地震使得东汽受到严重损失，为了尽快恢复生产，震后东汽进行了大量的机构以及业务调整，因此原有的实施方案也需要随之进行修改，相应系统提供了具有弹性的变更和重构功能，为了支持公司业务调整保证灾后重建的顺利进行，清软英泰的项目小组在2008年6月底即赶到德阳进行系统的重新定制和开发，经过努力在2008年10月顺利实现了切换上线，这也为清软英泰公司在项目实施过程中如何应对突发事件提供了宝贵的经验。
六 实施后的效果
经过努力，方案于2008年10月正式上线，到目前为止东汽的BOM管理方案已经顺利运行了一年，目前，东汽TiPLM项目已通过验收。通过试运行，东汽从整体上获得多方面的实施效果，主要可以归纳为如下的一些方面：
(1)减少了中间环节BOM产生的数量，系统的复杂性得到简化。通过系统整合、业务调整以及定制开发等工作，东汽简化了原有的无工艺制造BOM和理论装箱BOM，这些简化减轻了设计人员和工艺编制人员原有的工作，提高了工作效率。
(2)减轻了集成的门槛。原有的管理方案中需要对etPDM，fitPDM，TiPDM，ERP，CAPP，共享平台，发货系统和Oracle ERP之间的6个主要接口进行开发和维护，而通过实施统一BOM管理方案之后接口数目变为3个，因此带来的维护工作量也相应的减少了。
(3)提高了不同部门之间的协同效能。由于在统一的系统中进行工作，工艺部门可以随时参考设计BOM信息，但又互不干扰，储运部门也可以随时查看制造BOM的转换情况，从而有利于不同部门之间的沟通，减少出错。
(4)设计制造BOM自动转换减轻了手工转换压力。在原有的管理体系中从原始设计BOM到制造BOM的转换完全有手动完成。在实施统一的BOM管理平台之后，各个阶段BOM数据都在系统中获得，为自动化的转换的实现提供了保证。通过实施自动转换功能又大大减少了手工转换的工作量，从而提高了BOM在设计向制造环节转换的自动化程度。
(5)理顺了下游BOM变更的过程。通过实施统一的BOM管理方案，下游环节的BOM变更流程得到理顺，减少了设计生产过程中不必要的错误和遗漏，储运中心原来从原来基于设计BOM进行装箱清单编制改为基于制造BOM进行发货清单编制，避免了入库过程中的错误，从而减少对装箱清单的调整，减少了现场反馈的过程，加快东汽产品的施工进度。
七 总结
BOM是制造业企业进行业务管理的核心，良好的BOM管理能为企业带来长期持续发展的动力。目前，随着企业信息化程度越来越高，企业对统一BOM管理的要求越来越迫切。统一BOM管理方案在东方汽轮机有限公司的应用说明：PLM管理系统是实现多BOM管理理想的平台，只要能够科学规划分阶段，分步骤的实现目标，逐步整合现有系统，企业一定能在BOM管理上跨上新的台阶。(end)
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(5/12/2010) |
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