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互聯網 2022-08-10 14:30:16
導讀:關于BOM系統,國內汽車企業的一個傳統做法是在PDM/PLM中搭建研發端BOM。在此基礎上,各業務部門根據不同的業務需求,再衍生出BOM的其他形態,如制造BOM、售后服務BOM、KD BOM等。這種方式誕生的BOM往往是信息零散、缺乏規劃的。
在實踐中會發現,業務上的矛盾點頻繁地、集中地體現在BOM上。這不僅引起了各業務部門對BOM管理的抱怨,還導致了業務部門在不同時點提出不同和BOM相關的要求,然后研發單位以BOM以外的方式進行應對。這種惡性反饋如果通過點對點的措施,無法根除問題,反而問題越解越多。
正是由于以上問題,車企在長期實踐中探索出一條新的BOM管理思路——將BOM系統獨立出來,用一種上下游業務鏈和產品完整生命周期的全局視角,規劃搭建BOM主數據(工程BOM、制造BOM、售后服務BOM等),并通過配置管理和變更管理來保證不同形態BOM的過程受控。
縱觀全球著名車企,大部分采用獨立的BOM系統,而不是在PDM或PLM系統中管理BOM。而國內的情況也非常類似,很多傳統車企經歷了十幾年PDM/PLM實踐之后,最終還是將BOM獨立出來,很多新能源車企更是一開始就將獨立的企業級BOM系統作為首批重點規劃的系統進行實施。
于是這就引出一個問題:PDM/PLM與EBOM同平臺管理和異平臺協同管理各有怎樣的優劣點,為什么大多數車企在PDM/PLM系統外要建立一套獨立的BOM系統?
下面就兩種BOM管理模式進行初步探討。在探討這兩種模式之前,先就工程定義和采用關系這兩個術語做一個說明。
工程定義:定義零部件物理設計特性(材料、尺寸、重量、質量要求等)及其二維、三維數據,它是設計BOM的核心內容;
采用關系:定義整車、零部件非物理設計特性(名稱、數量、質量、顏色、配置等)及其結構關系,它是EBOM的核心內容。
“模式1:PDM/PLM與EBOM同平臺管理”
BOM系統:實現MBOM、售后BOM等其它形態BOM定義及發布。
PDM/PLM與EBOM一體化平臺:通過和CAD工具集成,實現EBOM采用關系定義、工程定義,以及EBOM、三維數模、二維圖紙的發布。
PDM/PLM與BOM間接口:通過PDM/PLM,EBOM一體化平臺與BOM系統深度集成,實現EBOM視圖向BOM系統的定期更新,保證PDM/PLM與EBOM一體化平臺和BOM系統中BOM數據的一致性。BOM系統基于EBOM視圖,開展MBOM、SBOM等其它形態BOM的管理。如圖1所示:
PDM/PLM與EBOM同平臺管理,設計BOM即為EBOM,對設計人員最大的誘惑是,這種管理方式似乎有“工程定義和采用關系對接效率高”、“設計數據一致性好”、“省了工作量”等優勢。但深入分析,便不難發現這種模式的局限性。
1.1 BOM結構冗余,變更管理復雜
在這一模式下,EBOM的誕生完全依賴于數據設計的成熟度,并且EBOM結構形式、組織方式與CAD結構十分接近。很多人認為這是這種模式的優勢所在,因為這種模式下,工程BOM好像不必花力氣去搭建,而是直接由CAD結構形成,能夠保持與CAD結構的同步和一致性。但恰恰相反,這種EBOM,會給企業的BOM管理帶來巨大的復雜性以及信息的不一致性,造成跨業務的信息壁壘。原因如下兩點:
1.1.1 零件按照幾何關系組織,降低BOM管理效率。
構建CAD結構主要是為了數模的組織、數字樣機(DMU),往往在CAD結構中間搭建虛擬邏輯層級。虛擬邏輯層級的建立完全取決于是否需要承載幾何位置關系。而EBOM的構建目的是為了各業務部門協同相關成本、采購、售后、工藝等方面的工作,其作用是跨業務領域的協同。如果EBOM也按照CAD結構這種模式組織,必然會帶來大量的數據冗余。同時這些不必要的信息傳遞到上下游業務部門,必然帶來信息使用時的困惑以及信息轉化時的出錯風險。
1.1.2 從精確裝配的角度而言,對下層零部件進行更改時,需要層層鎖定上層結構,甚至有的企業一直需要鎖定到產品。
這給設計帶來極大的麻煩,這就是業界典型的關于“變更冒泡”問題。如果EBOM采用與CAD結構十分接近的構建模式,那么這一“變更冒泡”問題必然會帶到BOM領域,將產生大量對上下游沒有意義的變更,同時大大降低BOM的發布效率。
1.2 造成Early BOM與EBOM是不同的兩個BOM
BOM是驅動相關業務活動展開的信息基礎以及承載各業務領域活動成果的信息載體。從工程設計往前看,即產品規劃、概念階段BOM管理狀況,由CAD結構驅動的EBOM顯然不能覆蓋這一要求。企業如果要管理設計之前的活動,需要另行搭建Early BOM。這種Early BOM必然與EBOM是完全不同的兩個BOM,中間不太可能有數據一致性的保障。
而從Early BOM、EBOM的作用和構建目的來看,二者應該是相同的,差別只在于對應的產品開發階段不同。因此,理想方式應該是早期BOM與工程BOM從構建模式、BOM架構、承載信息上是一致的,只是針對不同階段由于產品成熟度不同,控制方式有所差異而已。
1.3 整車開發各階段BOM之間無法有效銜接
從工程設計往后看,即生產準備階段BOM管理狀況。由于EBOM從CAD結構而來,較少考慮物料層面的管理要求,必然與作為承載生產準備結果、面向ERP、MES等要求的制造BOM有非常大的差異。這種差異之大,往往導致MBOM是參照EBOM另外搭建的,二者之間的同步,特別是當變更發生的情況下的同步不太可能通過系統的方式達到。這種模式造成整車開發各階段BOM之間無法有效銜接。
1.4 EBOM適用性存在風險
模式1將使商品化EBOM產品為滿足業務個性化需求所做的適應性改善,相比獨立定制化EBOM復雜得多。鑒于國內自主品牌乘用車研發領域業務成熟度尚且不高,EBOM的適應性改善在所難免,而改善是否成功,直接影響業務的運行,這個風險客觀存在。
1.5 投資、運行、推廣費用代價大
模式1的EBOM實施的投資及運行費用遠高于定制化獨立EBOM系統;因為,實施PDM/PLM/EBOM一體化方案將使超級EBOM的業務管理功能向PDM/PLM轉移,這將增加PDM/PLM的投資及運行費用。我們應充分考慮到高昂的PDM/PLM與EBOM一體化方案投資及運行費用,以及未來推廣時企業各應用板塊的承受能力。
模式2:PDM/PLM與EBOM異平臺協同管理
所謂“異平臺“是指需要建立獨立的BOM系統;所謂“協同”是指,兼顧設計與下游制造、生產、采購等環節對產品數據認知的一致以及全生命周期各環節BOM數據延續、貫通。方案示意如圖2所示:
BOM:由EarlyBOM自然成熟到EBOM,并由EBOM發布直接產生MBOM、SBOM等;
PDM/PLM:建立圖紙/數模與零部件號的關聯,實現工程定義、DMU應用等;
PDM/PLM與BOM間接口:通過PDM/PLM和BOM兩系統間的高度集成,以BOM系統建立的EBOM結構驅動PDM/PLM系統CAD結構的建立。
圖2:PDM/PLM與EBOM異平臺管理模式簡圖
以下從3個方面闡述模式2相對于模式1在PDM/PLM系統和BOM系統建設上進行的改進和提升。
2.1 保證設計環節產品設計數據一致性
模式2通過BOM系統的EBOM模塊向PDM/PLM系統傳遞零部件號、配置定義、結構等信息,實現EBOM結構與CAD結構、整車及零部件設計屬性、版本的相對一致性(因為EBOM結構與CAD結構本就不可能完全一致,這一點在1.1.1章節已經做過論述)、發布流程的同步。
與模式1的設計過程在一個系統完成相比,模式2的設計過程需要在兩個系統(PDM/PLM系統和BOM系統)完成,其用戶體驗顯得略有不足,所以很多車企(如通用汽車,上汽乘用車,寶沃汽車等)分別設立PDM/PLM數據管理工程師和BOM數據管理工程師的工作崗位。
2.2 BOM系統全價值鏈貫通性
模式2可以使BOM系統從一開始就貫穿產品策劃、工程設計、生產準備、售后等業務領域;支持企業的正向設計,以規劃驅動BOM設計,使得BOM系統能夠真正形成貫穿企業全業務流程的、全業務鏈的信息索引,并具備以下特點:
1)形成“一個”“完整”BOM:雖然按照各階段有不同的BOM形態,但具備相同的BOM架構,隨著各階段業務流程的展開,只是在“一個”“完整”的BOM上逐步豐富管理信息。
2)統一的配置管理方式:都以超級BOM模式構建,共享配置資源,即采用同一套配置表解析各階段BOM。
3)統一變更管理模式:確保變更在BOM之間能夠借助系統準確、高效流轉,保持數據的一致性。
模式2與模式1相比,保證了BOM數據的集中管理,以及BOM數據在全價值鏈上的延續性、一致性、及時性、準確性以及可追溯性。此模式為汽車制造企業全價值鏈,如設計、生產、銷售、售后、質量、采購等環節提供了一條優質的BOM數據高速公路。相比模式1,尤其對BOM數據管理斷點來說,優勢明顯。
2.3 系統穩定,運維、升級成本小
模式1(PDM/PLM和EBOM同平臺管理)通常采用商品化軟件集成PDM/PLM和EBOM功能,而EBOM模塊與MBOM,SBOM等系統存在大量的接口和個性化功能需求,PDM、PLM往往需要重新考慮設計工具、設計方法。并且PDM/PLM系統模塊快速迭代,尤其是DMU相關功能的快速發展,系統平臺的版本也隨之頻繁地更新換代。而BOM的業務模式和系統功能相對成熟穩定,將產生大量的運維和升級成本。因此,PDM/PLM與BOM的異平臺管理的模式后期只需要考慮商品化PDM/PLM系統以及與BOM系統的接口事項,減少了后期運維、升級成本。
3.總結
PDM/PLM面向設計構建設計BOM,以整車結構拆分為搭建邏輯,以支持產品設計、開發過程,并通過虛擬驗證等工具縮短產品的開發周期,提高產品開發質量為目的;而EBOM是面向下游的BOM結構,以供貨級零部件為搭建基礎,以支持生產采購制造、銷售及售后服務為主要目的。它使制造型企業供應鏈上下游產品數據與信息得以貫穿于產品整個生命周期與全過程,與生產經營各環節息息相關,涉及全價值鏈主要活動和大部分業務領域。
所以PDM/PLM系統和BOM系統關系建設,看似是信息系統和數據管理課題,但其本質是業務管理課題。獨立BOM系統的核心也是既保持設計BOM和EBOM的獨立性,又保證設計BOM和EBOM的關聯性。建立適合自身企業的PDM/PLM系統和BOM系統,以及處理好兩者之間的關系,是提升整車開發效率和質量的重要課題。