（机械工程专业论文）汽车制造企业的xbom系统研究与开发.pdf

华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 摘要 产品结构与物料清单b o m 是制造业信息化系统中核心的基础数据，b o m 贯穿了 设计、工艺、制造、计划、采购、销售、财务等几乎所有职能部门，是联系工程设计 部门和生产管理部门之间的桥梁与纽带。本论文围绕汽车制造企业x - b o m 系统的开 发，对x b o m 的构建方法、实现技术等内容进行了系统的研究。 论文首先对b o m 相关技术及应用情况做了全面的综述，调研了三个国际大型汽车 制造企业b o m 系统的开发和应用情况，在此基础上对汽车制造企业的研发、制造、采 购、供应链、生产、销售、财务等的业务需求进行分析和描述，并绘制了业务流程图， 确立了本x b o m 系统需开发的功能。 论文深入研究了x - b o m 的构造方法、发布方法、选装变型和配置管理等内容，提 出通过产品变更控制管理来维护x - b o m 系统的统一和一致性的解决方案，提出了 x b o m 系统的总体结构、应用技术架构、硬件、安全、接口等信息系统等设计方案。 对x b o m 开发过程中遇到项目的版次和有效期、产品结构中版次和有效期的配置、项 目和结构的锁、结构的循环嵌套、产品配置、产品变更通知书等问题，做出了技术方 法上的阐述。同时实现了产品策划、详细设计、产品实例化、系列化、配置化等系统 功能。 本论文成功开发了x _ b o m 系统，并给出了运行实例。本x b o m 系统已在企业中 的得到实际应用，为企业提高产品开发效率、生产制造质量、缩短开发周期和降低制 造成本发挥了巨大作用。同时，本论文的研究成果对其他汽车制造企业开发x b o m 系 统具有指导意义。 关键字：汽车，x b o m ，产品结构，配置管理 华中科技大学硕士学位论文 = = = ；= = = ；= = = = = = = = = = ；= = = = = = = = = = ；= = = = = = = = = = = = = = = a b s 仃a c t a st h ef u n d a m e n t a ld a t ao fi n f o r m a t i o u i z a t i o ns y s t e m si nm a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y ， a l m o s ta l ld e p a r t m e n t s ，s u c ha sd e s i g n i n g ，p r o c e s sp l a n n i n g ，m a n u f a c t u r i n g ，o r d e r i n g ， s a l e i n ga n df i n a n c e ，n e e db o m ，w h i c hi st h eb r i d g eb e t w e e nd i f f e r e n td e p a r t m e n t s t h e t 1 1 e s i st a r g e t so nr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fx - b o ms o f t w a r es y s t e mf o rt h ea u t o m o b i l e e n t e r p r i s e s y s t e m i cr e s e a r c ho nt h em e t h o do fx - b o ms y s t e ms t r u c t u r e ，r e a l i z a t i o n t e c h n o l o g yo f t h es y s t e mh a sb e e l lc o n d u c t e d 刀! et h e s i sf i r s t l yp r e s e n t ss u m m a r i z e sa n dc o l t z t l l e n t so nt h er e l a t e dt e c h n o l o g ya n d a p p l i c a t i o no fb o m ，a n di n v e s t i g a t e st h r e eb o ms y s t e m su s e di nl a r g e - s i z ei n t e r n a t i o n a l a u t oc o m p a n i e sa n da n a l y z e st h e i rc o n t e n t sa n dc h a r a c t e r i s t i c s n l ef u n c t i o n so fb o m s y s t e mh a sb e e np r o p o s e dt os a t i f yr e q u i r e m e n t sf r o md i f f e r e n td e p a r t m e n t si nb u s i n e s s p r o c e s s ，s u c ha sr & d ，m a n u f a c t u r i n g ，s c m ，p r o c e s s ，s a l e , f i n a n c ee t c t h ef l o w - c h a r to f b u s i n e s sd a t a f l o wp r o c e s si sl a y o u t e d w h e r ea f t e r ，t h et h e s i sg o e sd e e pd i s c u s s i o no um e t h o d so fp m d u c t i o ns t r u c t u r e d e s c i p t i o n ，c h a n g en o t e sr e l e a s e ，p r o d u c t i o nc o t _ f i g u r a t i o n ，a n dv a r i a b l em a n a g e m e n ta b o u t x b o m t h ea u t h o rs t u d i e st h er e s o l u t i o no fx - b o mu n i f ya n dc o n s i s t e n c yb ya l t e r a t i o n m a n a g e m e n t m o r e o v e r , t h ea u t h o rp r o p o s e sas e r i a lo fd e s i g ns c h e m e so ft h ew h o l e i n f o r m a t i o ns y s t e m ，i n c l u d i n go fs u i t a b l et e c h n o l o g y ，h a r d w a r ef r a m e w o r k ，s e c u r es y s t e m ， i n t e r f a c es t a t e m e n ta n ds oo n t h et h e s i sh a sd e v e l o p e dt h ek e yt e c h n o l o g yo nm a n a g e m e n t o fi t e mr e v i s i o na n dv a l i d i t y m a n a g e m e n tp r o d u c t i o ns t r u c t u r et r e e , 1 0 e l & u n l o c ko fi t e m & s t r u c t u r e ，a n de n g i n e e r i n gc h a n g en o t e t h ea u t h o rh a sr e a l i z e dt h ef i m c f i o n so fb o m s y s t e mp r o p o s e d ，s u c ha sp r o d u c tp l a n , m o d u l a rd e s i g n , p r o d u c te m b o d i m e n t ，s e r i a l i z a t i o n a n dc o n f i g u r i z a t i o n a tl a s t , t h er u n n i n ge x a m p l e so fp r o g r a m so fx b o ma r ep r o v i d e dt oi l l u s t r a t et h e f u n c t i o n sa n de f f e c t i v e n e s so f t h ex - b o m s y s t e m t l l i sx b o ms y s t e mh a sb e e nu s e di nt h e a u t oc o m p a n ya n dm a k e sa ni m p o r t a n te f f e c tt oi m p r o v ee f f i c i e n c yo fr & da n dq u a l i t i e so f m a n u f a c t i o no fa u t op r o d u c t s ，t os h o r t e nt h ec y c l et i m eo fp r o d u c td e v e l o p m e n ta n dt o r e d u c ec o s to ft h ep r o d u c t i o n t h ea c h i e v e m e n t so f 出er e s e a r c hw i l la l s op r o v i d ev a l u a b l e e x a m p l et oo t h e ra u t o m o b i l ee n t e r p r i s e st od e v e l o pt h e i rx b o ms y s t e m s k e y w o r d s ：a u t o m o b i l ex - b o m p r o d u c tc o n f i g u r a t i o n p r o d u c ts t r u c t u r e u 独创t 眭声明 本人声明所呈交的学位论文是我个， 在导师的指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：矿毛r 墨 f 日期：2 0 0 5 年弘月曰 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属于， 不保密仞 ( 请在以上方框内打“4 ”) 学位论文作者签名州乏，多 日期：2 0 0 5 年彩月2 舌日 指导教师签名： 日期：2 0 0 5 o - 月，日 华中科技大学硕士学位论文 1绪论 1 1 引言 以信息化带动工业化是中国制定的一个为期5 0 年的长期发展战略。 在中国加入v 订0 以后，中国正在迅速成为世界制造业的中心。在经济全球化的 压力下，中国的制造业企业面临更加激烈的市场竞争。提升企业的核心竟争力已经成 为企业首要的任务，而实现首要任务的有效途径之一就是加快企业的信息化进程，依 托信息化的手段，研发出更新更好的产品，有效地增加收入和降低成本。因此，近年 来，企业信息化，特别是制造业企业信息化正在成为企业行动的目标。企业信息化一 般应用在四个主要的业务领域，由四种主要的l t 信息系统所代表。它们是：企业资源 规划( e r p ，e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ) 系统，供应链管理( s c m ，s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ) 系统，客户关系管理( c r m ，c u s t o m e rr e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t ) 系统和产品生命周期管理( p l m p d m ，p r o d u c tl c y c l e l d a t am a n a g e m e n t ) 系统【1 1 0 企业信息化不是简单地把历史数据电子化或导入一个信息系统，它是一个系统的 工程，必须要根据企业自身的具体情况来决定。如果企业重点要提升自己的制造能力、 侧重“产、供、销、人、财、物”的控制管理，那么e r p 就很合适 如果要重点提高 企业的产品研发和创新能力，侧重对知识产权和智力资产的管理，那么p l m 就是上佳 的选择。然而每个企业都有各自的特点和传统，如何正确地选用和部署它们却并非易 事【2 l a 对企业的需求和业务过程进行初步的分析和研究后，认识到b o m ( b i l lo f m a t e r i a l s ) 是p d m 和e r p 系统的重要组成部分，是制造型企业的核心数据，也是p d m 和e r p 两大信息平台的交汇点。在p d m 系统中，b o m 是最终结果，一般称之为 e - b o m 。而在e r p 系统中，b o m 是源泉，一般称之为m b o m 。同时b o m 还有一 种重要形式，属c m ( c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ) 管理范畴，可称之为s b o m s u p e r - b o m 或s a l e s b o m 。b o m 不仅仅是零件和物料的简单集合，同时还可以包含 零部件所有有价值的属性信息，包括有c a d 图纸、装配要求、技术规范、用户需求、 质量标准、供应商数据、公差规范、定价数据、供应商报价、替换件、结构有效性、 引用标识等文档的交叉引用p 】。 随着企业信息化技术的发展，出现了各种不同的信息管理系统，通过对这些信息 管理系统的进一步研究可以发现：它们无一不把b o m 作为其产品信息集成的核心。中 国汽车市场从垄断走向自由竞争，汽车的买方市场业已形成。汽车消费群的迅速扩大 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = 目= = = = = = = = = = = = ；= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 一 使得顾客的个性化、多样化的需求不断的得以突现出来。而汽车行业又是以一定的生 产规模为基础的，如何实现大量环境下的客户化定制生产，是摆在汽车企业面前亟待 解决的难题。为提高企业市场竞争力，打造一条从供应商到企业、经销商直至用户的 优质供应链，提高客户满意度，必须保证这条供应链上信息传递与反馈畅通无阻，首 要的要求就是保证产品信息的准确与唯一。 1 2 国内外b o m 技术及应用综述 1 2 1b o m 技术的综述 b o m 又称为产品结构或物料表( b i l lo fm a t e r i a l s ) ，是产品制造业信息管理的重 点之一，属于企业基础类信息，简单的定义就是“记载产品组成所需使用物料的表格”。 以一个新产品的诞生来看：首先是创意( 商品企划) 与可行性研究的初期过程，接下 来的过程就是初步的工程技术分析与原型产品的设计，等到原型产品比较稳定( 定型) 后，就会产生第一版的工程8 0 m ( e b o m ，e n g i n e e r i n gb o m ) ，经过自制或外购分 析、工艺准备完成之后，就会产生第一版的制造b o m ( m b o m ，m a n u f a c t u r i n gb o m ) ， 到正式量产之前，第一版的生产8 0 m ( p b o m ，p r o d u c t i o nb o m ) 必须要先完成， 以便企业内的相关部门有所遵循，在此之后，就进入了正常的例行维护阶段。 b o m 是企业各领域信息化系统中最重要的基础数据，其组织格式设计和合理与否 直接影响到系统的处理性能，因此，根据实际的使用环境，灵活地设计合理且有效的 b o m 是十分重要的。b o m 不仅是生产管理系统中重要的输入数据，而且是财务部门 核算成本，制造部门组织生产等的重要依据，因此，b o m 的影响面最大，对它的准确 性要求也最高。正确地使用与维护b o m 是管理系统运行期间十分重要的工作。此外， b o m 还是e r p 与c a d ，c a p p 等子系统的重要接口，是系统集成的关键之处，因此， 用计算机实现b o m 管理时，应充分考虑它于其他子系统的信息交换问题。b o m 信息 在e r p 系统中被用于m r p 计算，成本计算，库存管理【4 】。 采用计算机辅助企业生产管理，首先要使计算机能够读出企业所制造的产品构成 和所有要涉及的物料，为了便于计算机识别，必须把图纸中表达的产品结构转化成某 种数据格式，这种以数据格式来描述产品结构的文件就是物料清单，即是b o m ，它是 定义产品结构的技术文件，这种技术文件不仅计算机系统可以识别，而且企业大部分 管理人员也能看懂，因此，在企业管理过程中，具有特别重要的意义。【5 l 产品生命周期管理( p l m ) 包括了对产品需求、产品设计、产品制造、产品销售 与使用等各阶段的集成管理。在p l m 中强调信息的集成，即产品的信息能贯穿产品生 命周期的各阶段，并方便各阶段不同类型工作的使用。其中产品的物料清单( b o m ) 华中科技大学硕士学位论文 是产品信息的基础和产品生命周期管理中最重要的信息之一。b o m 在产品生命周期中 不仅联系p d m 和e r p 系统，也在不同阶段为不同类型的工作提供指导作用。b o m 在 产品生命周期中的正确描述和流通是产品生命周期管理中最重要的问题之一。【5 j 物料清单b o m ( b i l lo fm a t e r i a l s ) ，也有称之为产品结构树或产品结构表，反映 了产品的结构关系和每一零部件所需要的物料信息。b o m 为产品设计、制造系统的运 行提供了必要的基础资料，有关产品和它的组件的信息是通过b o m 联系起来的。一般 说来，物料清单最先是在需求分析和产品设计阶段生成的，然后由工艺过程规划、采 购、销售、生产和维修部门使用。b o m 是一个很广泛的概念，不同的企业或在不同阶 段还有不同的提法，在产品生命周期中，主要涉及的有工程b o m ( e b o m ) 、制造 b o m ( m b o m ) 、工艺b o m ( p b o m ) 、成本b o m ( f b o m ) 、采购b o m ( s b o m ) 等等。以一个新产品的诞生来看：首先是创意与可行性研究的初期过程，接下来的过 程就是初步的工程技术分析与原型产品的设计，等到原型产品比较稳定后，经过自制 或外购分析( m a k eo rb u ya n a l y s i sa n dd e c i s i o n ) 后就会产生第一版的工程物料表 ( e b o m ) 。到正式量产之前，第一版的生产物料表( p b o m ) 必须要先完成，以便 企业内的相关部门有所遵循。在此之后，就进入了正常的例行维护阶段。f 】 1 e b o m 工程b o m 或设计b o m ，是产品工程设计管理中使用的数据结构，它通 常精确地描述了产品设计的系统、总成、零部件的标识特性和零件与零件之间的设计 关系。 2 p b o m 工艺b o m ，是产品工艺部门根据工厂的加工水平和能力，以e b o m 为 依据，制订工艺过程规划，用于工艺设计和生产制造管理。使用它可以明确地了解零 件与零件之间的制造关系、装配流程、加工工厂、工位和工序信息。 3 m b o m 制造b o m ，是根据已经生成的p b o m ，对工艺装配步骤进行详细设计 后得到的。主要描述了产品的装配顺序、工时定额、材料定额以及相关的设备、刀具、 卡具和模具等工装信息。p b o m 和m - b o m 也是提供给计划部门( e r p ) 的关键管理 资料之一。 4 f b o m 成本b o m 是通过企业定义的零件的标准成本、建议成本、现行成本等 管理标准后，系统通过对p b o m 和m b o m 中的相关资料进行计算自动地生成 f b o m 。它用于制造成本控制与成本差异分析。 5 s - b o m 当结构设计和工艺设计完成后，由p d m 向e r p 提供生产所需的零件材 斟需求细目，e r p 系统根据库存状况和生产计划生成采购b o m ，从而指导相关配件、 l 才料等生成必需品的采购活动。 其它类型的b o m 如提供用户需求的用户b o m ，提供维修部门的维修b o m 等 华中科技大学硕士学位论文 ：= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ；= = = = ；= = = = ；= = = = = = = ；= = = = = = = = 也都在产品生命周期管理中有重要作用，此处不作详细说明。婵j 由于e b o m 、p b o m 、m b o m 、f b o m 和s b o m 等不同类型的b o m 都是描 述产品结构的一种视图，而且彼此之间存在一定的映像关系，因此要建立新类型的 b o m 时( 例如建立m b o m ) ，并非从零开始构造，而是可以从已有的b o m 视图进 行转换钔。 1 2 2国际大型汽车制造企业b o m 系统开发及应用现状 我国的汽车企业一般采用资金、技术等合资合作的形式，建立了数十家汽车合资 企业，这些合资企业的汽车开发、生产管理模式，也同时引进了国外汽车企业的产品 数据管理模式，借鉴这些企业的研发、生产、销售模式，对于提升我国汽车企业的产 品数据管理的水平有着重要的意义。 为此调查研究了神龙汽车公司、日产汽车公司、雷诺汽车公司等，了解了产品数 据管理方面的工作模式，作为x b o m 系统的开发参考。 1 2 2 1 神龙汽车公司案例调研 神龙汽车公司引进产品的同时，贯彻了p s a 集团的产品分类标准。p s a 分类标准 是p s a 集团将整车逐级分解到零件的分级规则，其中的编码广泛用于产品设计、工艺 文件、质量文件、销售和售后服务文件中，成本分析、产品价格、财务核算也是以该 分类为依据”0 1 。其b o m 系统主要包括以下几个业务： 1 、建立p s a 产品分类 该产品分类为一个树形结构，每一下级分类唯一隶属于上一级分类，将整车分为6 级进行管理，第1 级为整车，第2 级将汽车零部件分为7 大类别，第3 、4 、5 级表示 汽车的某一特定功能或实体总成，第6 级为项目。 2 、通过产品标志完成整车定义 3 、整车定义清单( d v 0 2 0 表) 。是通过整车标志定义确定的，该清单定义出唯 的一种物理车，包括颜色。d v 0 2 0 表定义出标志适用于不同车型的不同应用。 4 、整车变型明细表( t u v 表) 。t u v 表定义某一设计明细表中各变型与指定年 型的某一系列的汽车所使用的标志之问的联系，借助这种联系，可以将明细表的一个 变型指定用于在d v 0 2 0 表中带有相关标志的某个整车。 5 整车明细表清单( d v 0 3 0 表) 。d v 0 3 0 表定义出明细表的变型适用于哪一种 车型，又称为多车型或部件的明细表，变型清单。 6 整车组成零件清单( d v 0 4 0 表) 。d v 0 4 0 表是某一指定的整车所有组成件的 清单。是按p s a 分类顺序排列的整车或部件组成清单。将d v 0 3 0 表中每一个明细表 变型展开到零件从而得到d v 0 4 0 表。 华中科技大学硕士学位论文 1 - 2 2 2 日产汽车公司案例调研 日产公司建立了一个全球中央主机数据库系统：a n e m s ( a n i s s a ne n g i n e e r i n g m a n a g e m e n ts y s t e m ) 。 通过a n e m s 实现产品式样( 车辆式样、零部件构成、成本等) 的变更，由设计 部门根据商品企划本部的式样表a ( a - t y p e ) 进行式样设定，将设定变更的目的及如 何安装等的情报通过设计通知、图面、设计手配信息( a n e m s d a t a ) 的形式向相关 部门( s c m 部、制造技术部、工厂、售后服务、零部件厂商等) 发布。 在产品开发和定义中按整车部位进 彳亍划分，称为b l o c k ( 块) 。如图示1 - 1 ： 其产品式样表，主要包括a - t y p e 、 b 州p e 。 a t y p e 商品式样表，描述整车中各 功能件的特征。由商品主管部门提出功能 等方面的要求，a - t y p e 中记载的式样是 最终决定的式样。 图1 1 日产公司b l o c k 分组图 b t y p e 包括a p p l i c a t i o nl l s t ( a ，l ) 和p a r t sl i s t ( p l ) 。主要记录零 件群( 差异) 的零件构成( 母零i 兰要兰! 竺! 苎堂h 苎苎竺! 兰苎茎 件与子零件) 、以及图纸号码、了i， 数量、重要保安度识别、当地零j 开发咖e l 式样 件等的零件要素。对各零件的工l 工m o d e l ) i ( 设计a p p 剖懑器 霁；戮勰凳蔷i 黼糯。uh 幸行管理。式样表间的关系如图u 兰! 竺竺竺! 竺il _ 1 1 2 。 1 2 2 3 雷诺汽车公司案例调研 雷诺汽车公司产品文件管理 经历了三个阶段，第一阶段是单 各生产m o o e l 式样 ( 生产a p p m o d e l ) 设定a p p 及s p e c c o d e 以区分不同的 o p t i o n 坌日台 生产m o d e l 零件l i s t 图1 - 2 日产公司式样表关系图 一明细表管理，车型或总成与明细表完全一一对应。第二阶段是以基本型为基础，进 行差异化选装，即按选装结构增减明细表( b = a x + y ) 。该管理模式的主要问题是随 着品种的增加，管理更加困难，而且要增加一定的生产费用。对于特殊要求的用户， 使用偏差产品文件管理方法( 即超出现有选项范围的产品文件管理办法) 进行。 业务框架见图1 3 ： 华中科技大学硕士学位论文 = 一= = = ；= = = = = = = = = = = = = = = = = = = 一 垒竖b l 题! q 盥q 竖躔：q 旦! 毯i 二至亘i i i 1 2 2 4 三家汽车企业b o m 系统特点的比较 通过前面的介绍，这些汽车企业在产品明细表的管理上建立了长期和有效的管理 体系，同时在此基础上构建了各自的b o m 信息系统，成为了企业的产品数据的核心， 为企业的研发、生产、销售等各个领域提供有力的支持，发挥了巨大的作用。但是， 这些系统是建立在企业传统的手工的业务模式上，然后进行系统的研发，系统需求是 建立在固定的业务流程上，由于市场的变化、组织机构的重组，产生了许多的新的数 据交换需求，从数据的流向来看，一般都是单向数据流动，不能实现双向互动的数据 交换，容易造成b o m 数据的不致性，没有充分发挥b o m 的产品数据管理的作用。 本文提出一种方法，以x b o m 为集成平台将设计、制造、生产、销售、财务等个 业务所提交的b o m 信息统一管理，同时将产品的业务标准融入到x b o m 系统中，由 x - b o m 系统规范地维护x b o m 数据的一致性，通过x b o m 建立了统一的的数据管 6 华中科技大学硕士学位论文 一：= = = = ；= = = = = = = = = = = ；瑶标准，能够自动生成由用户定制的各种b o m 报表，并由x - b o m 系统自动提供给 s c m 、e r p 等系统。 从这些企业的实践来看，基本都是遵循d m f c ( d e s i g nf o rm a n u f a c t u r ea n d a s s e m b l e ) 的设计方法和步骤。即 1 】建立完善的编码体系专识别码与分类码 2 ) a b c 分析专了解零件的分布 3 1 零件分类系统地进行零件的管理 4 ) 零件名称分析专建立数据字典 5 ) 几何形状分析专支持有效的变型设计 6 ) 参数分析使零件批量增大 7 ) 建立事物特性表专建立可变型的积木块系统 8 ) 编制产品文档专知识管理 9 ) 建立产品结构b o m 管理 由此可以看出，企业的产品开发都是围绕着产品数据及其标准化开展工作的，这 些工作的核心是为了构建产品b o m ，并通过b o m 系统关联其他的业务。 1 3 课题的研究的目的 汽车制造企业的大部分业务都是围绕汽车产品来开展的，包括产品研发( r & d ) 、 制造工艺、生产管理、采购、产品质量、市场销售( s & m ) 、财务核算等等，是产品 的b o m 数据将这些业务部门紧紧地联系在一起。但是国内汽车企业还没有建立统一的 b o m 系统，仍然依靠手工和大量的纸质管理产品b o m 数据，即使有些业务部门开发 了某个领域b o m 管理系统，其应用也还存在很大的局限性，数据只在局部使用，难以 在部门之间的进行数据确认和动态使用反馈，数据错误率商，由于b o m 数据的错误而 导致产品质量问题的事件时有发生。这种b o m 数据管理方式已越来越不能满足全体业 务需求。 b o m 是制造业信息化系统中核心的基础数据，b o m 贯穿了设计、工艺、制造、 计划、采购、销售、财务等几乎所有职能部门，是联系工程设计部门和生产管理部门 之间的桥梁与纽带。由于尚未建立统一的x b o m 系统，形成了企业实现信息化的瓶颈。 本文围绕汽车制造企业x b o m 系统的开发，对x b o m 的构建方法、实现技术等 内容进行了系统的研究。本系统的成功开发，将为企业提高产品开发效率、生产制造 贡量、缩短开发周期和降低制造成本带来重要的意义。 华中科技大学硕士学位论文 = 一= = = = = ；= = = = ；= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ；= = = = = = = = = = = = 一 1 4 本文的主要内容 第1 章对国内外b o m 技术以及汽车制造业b o m 的应用进行了概述，分析目前汽 车制造业b o m 系统开发及应用中存在的问题，围绕建立一个统一的x b o m 数据管理 系统，提出本文的研究目的和研究内容。 第2 章对x b o m 系统功能需求进行分析研究。通过对研发、制造、采购、供应 链、生产、销售、财务等业务的应用需求进行分析，建立了业务流程图，从而确立了 x b o m 系统的功能。 第3 章对x - b o m 系统的构建方法进行研究。本章对x b o m 的业务模型、产品逻 辑模型、产品组织方式和整车模板、选装变型和配置管理、更改和发布控制、x - b o m 重构等构建方法进行了深入研究，以形成x - b o m 开发的基础。 第4 章进行x b o m 系统的方案设计。提出x - b o m 系统的总体结构、应用技术架 构、硬件、安全、接口等信息系统设计方案。 第5 章进行x - b o m 系统的开发。对x b o m 系统的实现技术进行研究，具体研究 了项目的版次和有效期、产品结构中版次和有效期的配置、项目和结构的锁、结构的 循环嵌套、产品配置、产品变更通知书等问题。对x 一8 0 m 系统的开发结果进行了描述， 给出了运行实例。 第6 章对全文进行了总结，对b o m 的未来发展做了展望。 1 5 本章小结 本章首先对b o m 相关技术及应用情况傲了全面的综述，调研了三个国际大型汽车 制造企业b o m 系统的开发和应用情况，指出了目前汽车制造业b o m 系统开发应用中 存在的一些不足之处。围绕建立一个统一的x b o m 数据管理系统，提出了本文的研究 目的和研究内容。 华中科技大学硕士学位论文 2x b o m 系统功能需求分析 2 1 需求背景 东风( d o n g f e n g ) 与日产( n i s s a n ) 于2 0 0 3 年合资建立了东风汽车有限公 司，业务重组工作基本完成，各个事业部和各业务部门也相继成立，其中，以东风汽 车载重车公司为基础组建的东风汽车有限公司商用车公司也开始正常运作，但是，随 着商用车市场日益激烈的竞争和中国加入w t o 对汽车行业造成的冲击和影响，如何 提高产品质量、降低产品生产成本，快速响应市场的变化、实现持续创新，是摆在东 风汽车有限公司商用车公司面前的头等大事。 东风汽车有限公司商用车公司是一个汽车产品制造公司，公司的大部分业务都是 围绕汽车产品来开展的，包括产品研发( r d ) 、制造工艺、生产管理、采购、产品 质量、市场销售( s & m ) 、财务核算等等，是什么将公司这些业务部门紧紧地联系在 一起呢? 是描述产品的b o m 数据! 然而，商用车公司b o m 数据管理却很不尽人意， 时至今日，还没有建立统一的b o m 系统，仍然依靠手工和大量的纸质管理产品b o m 数据，即使有些业务部门开发了某个领域b o m 管理系统，但应用存在很大的局限性， 数据错误率也非常高，这种b o m 数据管理方式己越来越不能满足业务需求【1 ”。在汽 车生产过程中，由于b o m 数据的错误而导致产品质量问题的事件时有发生，因此，商 用车公司b o m 数据信息化建设己迫在眉睫。在商用车公司建立统一的“b o m 数据管 理系统”是非常必要的，“b o m 数据管理系统”是商用车公司信息化建设的核心，同 时，也是各个业务部门的共同呼声。【1 列 2 2 现状分析 商用车公司主要的业务领域包括：研发部门、制造部门、采购部门、供应链管理 部门、生产部门、销售部i 、财务部门。 通过采取现状调查、绘制业务流程、对工作任务抽象，不考虑组织机构和部门的 设置，仅仅针对业务过程进行描述，最后进行b p r ( b u s s i n e s sp r o c e s sr e b u i l d ) 1 1 3 1 4 1 。 产品研发是b o m 数据的源头，目前产品研发部门基本上采用三种方式产生和维护 b o m 数据，即： 使用p d c s ( p r o d u c td e f i n i t i o na n dc o n t r o ls y s t e m ) 系统( 原东风公司技术 中心开发的产品定义及控制系统) ： 产品明细表( 手工纸质文件) ； 9 华中科技大学硕士学位论文 ：= = = = = ；= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 产品设计通知书，产品技术问题通知单( 白条) ； 另外，没有建立商用车产品协同开发工作平台，无法对分散在研发中心的产品设 计、开发管理、技术文档管理等各个部门的用户进行统一的管理。开发管理工作内容 多，涉及的范围广泛，工作集成度低，各个系统之问沟通困难。 2 3 业务需求描述 建立商用车公司统一b o m 数据管理系统，实现产品研发、生产准备、生产管理、 成本分析和备件管理b o m 应用平台的完全一致，实现电子数据的完全共享。就是要建 立一个统一的c v - b o m 数据管理系统，并借助信息系统的功能和业务改善，达到如下 目标： 1 、 完善、改进项目有关产品数据标准，电子化产品数据标准基础信息； 2 、 降低研发成本，缩短产品研发周期，适应快速的市场变化，满足客户个性 化需求； 3 、 为全公司生产、销售、采购、财务、售后服务等管理提供准确的b o m 数据； 4 、 取消手工明细表和现行不合理的各类“白条”； 5 、 实现产品的配置化管理； 6 、 改造现有产品开发流程，确立b o m 系统是产品数据管理流程中的一个关键 节点，将发布过程纳入到系统中进行管理； 7 、 实现产品文件的电子审批，在b o m 系统中实现通知书的电子会签和审批流 程管理； 8 、 实现产品技术文件、数据和通知书的电子化发放，建立起电子化发布网络： 9 、 实现制造部门与研发部门b o m 平台的一致，支持制造与产品研发同步工 作； 1 0 、 实现b o m 的重构。 2 4 业务流程图 通过对各个产品领域的了解，通过总结和归纳，对需求做了b p r ，不考虑组织和 机构的设置，仅针对业务需求重新绘制业务流程图。业务工作是相对稳定的，一般不 随组织机构的改变而发生变化，系统功能的适应性和可扩展性高。( 见图2 - 1 ) 2 5 本章小结 通过对x - b o m 的需求分析，从研发、制造、采购、供应链、生产、销售、财务等 o 华中科技大学硕士学位论文 业务着手进行归纳和抽象，对业务领域做了b p r ，提出不考虑组织和机构的设置，仅 针对业务需求绘制业务流程图的方法，并完成了业务的信息数据流程图的绘制。 囤2 1 业务流程圈 一 华中科技大学硕士学位论文 - = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ；= = = = = = = = = = = = = ；= = = = = = = = 3x b o m 系统的构建方法研究 3 1x - b o m 的业务模型 x - b o m 数据管理信息系统是一个平台统一、数据共享、高度集成的计算机辅助管 理系统；系统将b o m 数据划分为e b o m 、m b o m 、p b o m 、f - b o m 、s b o m 等五 “个逻辑视图( b o mv i e w ) ，这五个视图分别与产品设计、工艺准备、生产管理、财务 核算、营销管理等业务相对应，各业务部门维护相关领域的b o m 数据，业务流程驱动 b o m 数据变更。同时b o m 视图之间存在一定的内在联系，例如：m b o m 只能通过 e b o m 转换而得到，p b o m 必须由m b o m 生成。而专业厂和零部件供应商可访问 到与自己相关的b o m 数据。f 1 5 l 【1 6 】 对此，设计了如下的系统业务构想图( 见图3 1 ) ： 显8 显露西 统一的b o m 数据 丑_ - 。1 。一 供应商 管理系统，系统平台统一，信息共享 置一 一_ = 豇。一- 一一 r 。 r 生产工厂l市场客广 面j 了蒜构建过程面 这清楚的表明了各个业务领域对不同b o m 的需求，以及整个产品生命周期内，不 同阶段对产品数据及b o m 的需求。在前面的业务流程重构中，由于不等虑组织机构和 1 2 i 习i 习圈囝翌蔓 一求货 一 一生义一 磊兰堡翌囡 圉翌习舅习翻 华中科技大学硕士学位论文 i = = ；。2 2 2 2 2 。5 。2 2 2 2 2 2 5 一 识能，仅仅针对业务内容，将b o m 构建的过程和内容做了抽象，得到了如下的x - b o m 构建过程模型( 见图3 - 2 ) 。 l 产品配置需求( 一“【 品设“任异书) l _ 声7 e ， 矗一z n i 孤磊习 l e j j i 上一 图3 之x b o m 业务模型圉 产品研发部门产生和维护e b o m 数据，取消手工纸质产品明细表，将产品设 计更改通知书与产品技术问题通知单( 白条) 合并产品设计更改通知书，但x b o m 系 统中必须具各从e b o m 到m - b o m 数据转移的功能： 制造部门负责产生和维护m b o m 数据，在过过渡期内，由m s r m 系统辅助完 成产生m b o m 的数据，并将这些数据传递到b o m 系统的m b o m ，但b o m 系统中 必须具备产生和维护m b o m 数据的功能： s c m 部直接从m b o m 提取数据，确定产品配置( 产品规格) ，添加生产管理 数据，生成p b o m ，产品规格与生产计划关联，投产指令发放，修改m b o m 数据( 生 产有效性) ： 市场销售总部根据已定义的产品配置( 产品规格) 制定整车销售计划，对没有 定义产品配置( 产品规格) 的产品提出个性化开发需求，备件销售则由s b o m 提供支 特，s b o m 由e b o m 数据重新构造而生成； 财务部门利用d ip b o m 生成的f b o m 视图数据维护零部件价格、进行成本 华中科技大学硕士学位论文 核算。 各个生产工厂和零部件供应商只能查询到自己的b o m 数据。 3 2x - b o m 的产品逻辑模型 通过对有关文献的1 1 7 1 1 8 1 的分析，世界汽车制造业的生产模式已经由“大规模生产 ( m