（管理科学与工程专业论文）汽车制造业bom数据管理与系统设计.pdf

华南理工大学 学位论文原创性声明 m i l l l i 删 删 l l i i i l y 18 15 15 8 本人郑重声明 所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果 除了文中特别加以标注引用的内容外 本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品 对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体 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后果由本人承担 作者签名 壶分侈日期 2 砂年j 月陟日 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 同意学校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 本人授权华南理工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 本学位论文属于 不保密口 请在以上相应方框内打 堡妻筌冬 爰墨讧 刷币答轹互飘 日期 九以年岁月汐日 日期 枷岁年岁月绍日 摘要 摘要 本文以我国的汽车制造业为研究对象 重点强调了目前汽车制造业中企业数 据组织的方式和问题 在对汽车制造业物料清单的分析上 研究并设计了适合汽 车制造企业的物料组织方案与系统 论文首先分析了制造业的现状以及制造业信息化的发展 以及汽车制造业信 息化的发展 比较了国内外汽车信息化的差距 在此基础上对本论文的意义进行 论述 给出论文研究的主要内容 研究意义以及文章的创新点 接着论文分析了物料清单的概念及根据汽车生产过程和信息系统的不同对物 料清单的不同分类 阐述了目前物料清单的组织与管理方式 提出了模块化与标 志位相结合组织物料清单的新方式 提出设计物料清单的层次的原则 对物料清 单的变更管理提供了具体方法 紧接着论文给出管理物料清单系统的方案 通过新的数据组织方式 对汽车 制造业的全过程的物料清单进行统一的管理 通过分析不同阶段的物料清单之间 的关系以及各阶段物料清单的组织管理方法 提出了在研发阶段组织物料清单的 方法即以研发阶段的物料清单为基础来形成其他阶段的物料清单 通过分析生产 准备与组织阶段的物料清单管理与工序的关系 提出了工序管理的新方案 在生 产阶段物料清单的管理方案中提出了引入生产代码的方法 来对整车零部件的供 应商进行跟踪 解决存在的各种质量事故 对销售过程中的物料清单组织与管理 方案主要是结合前面各阶段产生的数据形成售后服务的数据 提供商品车售后服 务所需的数据 论文最后在给出方案的基础上设计统一的物料清单管理系统 针对物料清单 数据管理系统在汽车生产的核心地位与涉及到的多部门与多用户 及产生各种关 联系统及接口的特性 提出用三层架构及关系型数据库来设计物料清单管理系统 同时对系统数据的安全进行了重点考虑 通过不同的备份策略与方式以及各安全 的标准来保证数据安全 关键词 信息化 数据管理 b o m 华南理工大学硕 学位论文 a bs t r a c t t h i sp a p e rr e g a r d so u rc o u n t r y sa u t o m o b i l em a n u f a c t u r i n gi n d u s t r ya s t h e r e s e a r c ho b j e c ta n de m p h a s i z e st h ew a ya n dq u e s t i o no fe n t e r p r i s e sd a t ao r g a n i z ei n t h ea u t o m o b i l em a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yo fa tp r e s e n te s p e c i a l l y b a s e do na n a l y s i s i n g b o mo fa u t o m o b i l em a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y i td e s i g n sa n ds t u d i e st h em a t e r i a l s c h e m ea n ds y s t e mt os u i tt oa u t o m o b i l em a n u f a c t u r i n gc o m p a n y a tf i r s t t h e p a p e ra n a l y s e st h e c u r r e n ts i t u a t i o na n dt h ed e v e l o p m e n to f i n f o r m a t i o n i z a t i o n o ft h e m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y t h ed e v e l o p m e n t o f i n f o r m a t i o n i z a t i o no fa u t o m o b i l em a n u f a c t u r i n ga n dc o m p a r e st h ed i s p a r i t yb e t w e e n d o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a la u t o m o b i l ei n f o r m a t i o n i z a t i o n t h em e a n i n gi nt h i st h e s i s d e s c r i b e do nt h i sb a s i s i tp r o v i d e sm a i nc o n t e n t r e s e a r c hm e a n i n ga n di n n o v a t i o n p o i n to ft h e a r t i c l e t h e nt h e p a p e ra n a l y s e s t h ec o n c e p to fb o ma n dc l a s s i f i c a t i o n o fb o m a c c o r d i n gt ot h e d e f f e r e n t ea u t o m o b i l ep r o d u c t i o np r o c e s sa n dd i f f e r e n ti n f o r m a t i o n s y s t e m e x p a t i a t e sp r e s e n to r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n ts t y l eo fb o m p u t s f o r w a r d t h en e ww a yo fo r g a n i z i n gb o mw h i c hc o m b i n e sm o d u l ea n di n d i c a t e dl o c a t i o n t o g e t h e r p u t sf o r w a r d t h ep r i n c i p l eo fl e v e lo fd e s i g n i n gb o ma n do f f e r st h ec o n c r e t e m e t h o dt om a n a g et h ec h a n g eo fb o m a n dt h e nt h ep a p e rp r o p o s e st h es c h e m eo fb o ms y s t e m b yt h en e w o r g a n i z a t i o nw a y c a r r i e s o nu n i f i e dm a n a g e m e n tt ot h eo v e r a l lb o mo ft h e m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yo ft h ea u t o m o b i l e a n a l y s e st h e r e l a t i o nb e t w e e nd i f f e r e n t s t a g e s b o ma n dt h eo r g a n i z a t i o nm a n a g e m e n tm e t h o do fa l ls t a g e s o fi t a n dp u t s f o r w a r dt h em e t h o do fo r g a n i z i n gb o md u r i n gt h ec o u r s eo fr e s e a r c h i n ga n d d e v e l o p i n g w h i c hr e g a r d e sb o m o ft h ec o u r s eo fr e s e a r c h i n ga n dd e v e l o p i n ga st h e f o u n d a t i o nt of o r m eo t h e rs t a g e sb o m a n a l y s e st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nb o m m a n a g e m e n to fp r o d u c t i o np r e p a r a t i o na n do r g a n i z a t i o na n dw o r k i n gp r o c e d u r e p r o p o s e sm a n a g i n gs c h e m eo fn e ww o r k i n gp r o c e d u r e p u t sf o r w a r dt h em e t h o do f i n t r o d u c i n gp r o d u c ec o d ed u r i n gt h ec o u r s eo fp r o d u c i n gt of o l l o wt h es u p p l i e ro ft h e s p a r ep a r t so fc o m p l e t e dc a ra n d s o l v ev a r i o u sk i n d so fq u a l i t ya c c i d e n t s t h es c h e m e o fb o mo r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n td u r i n gs a l ec o u r s ei sf o m i n gd a t u mo f a f t e r s a l es e r v i c ea n do f f e r i n gt h ea f t e r s a l es e r v i c ed a t af o rg o o d sc a ra c c o r d i n gt o t h ed a t ao fe v e r yf o m e rs t a g e a tl a s t t h ep a p e rd e s i g n su n i f i e db o ma d m i n i s t r a t i v es y s t e mo nt h eb a s i so f s c h e m e t h r o u g ha n a l y z i n g t h ek e ys t a t u so fb o md a t am a n a g e m e n ts y s t e mi n n a b s t r a c t a u t o m o b i l ep r o d u c m a n yd e p a r t m e n ta n dm u l t i u s e rt h a ti n v o l v e d a n dv a r i o u sk i n d s o fr e l a t i o ns y s t e ma n di n t e r f a c e t h ep a p e rd e s i g n sb o ma d m i n i s t r a t i v es y s t e mb y t h r e ef r a m e w o r k c o n s i d e r ss e c u r i t yo fs y s t e md a t ae s p e c i a l l y a n dg u a r a n t e et h e s e c u r i t yo ft h ed a t at h r o u g hd i f f e r e n tb a c k u p t a c t i c sa n de v e r ys a f es t a n d a r d k e y w o r d s i n f o r m a t i o n i z a t i o n d a t am a n a g e m e n t b o m 目录 i l 三王 i l 纠弋 摘要 a b s t r a c t 第一章绪论 1 1 1 选题背景和意义 1 1 1 1 选题的背景 1 1 1 2 选题的意义 2 1 2 文献综述 2 1 2 1 制造业现状 2 1 2 2 制造业信息化发展 3 1 2 3 汽车制造业信息化发展 5 1 2 4 汽车制造业对b o m 管理的需求 8 1 2 5b o m 管理现状 9 1 3 主要研究内容 1 0 第二章b o m 的管理理论研究 12 2 1b o m 的含义 1 2 2 2b o m 的分类 1 3 2 2 1 工程b o m 的形成 一1 3 2 2 2 制造b o m 的形成 1 5 2 3b o m 的组织形式研究 1 7 2 3 1b o m 的作用 1 7 2 3 2b o m 的组织形式 2 0 2 4b o m 的组织结构研究 2 1 2 4 1 数据组织层次 2 1 2 4 2 层次展开 一2 2 2 4 3 层次的影响因素 2 4 2 5b o m 变更管理研究 2 6 2 5 1e b o m 变更 2 6 2 5 2 通知书的发放管理 2 7 2 6 本章小结 2 8 第三章汽车制造业b o b 方案分析 2 9 3 1b o m 视图 2 9 3 2e b o m 管理 2 9 华南理下大学硕士学位论文 3 2 1 标志 3 0 3 2 2 设定组块标志 3l 3 2 3 整车标志定义表 3 2 3 2 4 标志与选装 3 2 3 3m b o m 管理 3 4 3 3 1 工顺方案设计 3 4 3 3 2 制造车型的生成 3 4 3 4p b o m 管理 3 4 3 4 1 生产代码 3 4 3 4 2 整车跟踪与配置 3 5 3 4 3p b o m 构造 3 6 3 5s b o m 管理 3 7 3 5 1s b o m 定义与内容 3 7 3 5 2s b o m 组织 3 7 3 6 本章小结 3 8 第四章汽车制造业b o m 系统设计 3 9 4 1 总体架构设计 3 9 4 1 1 技术体系架构 3 9 4 2 系统设计 4 1 4 2 1b o m 系统结构设计 4 1 4 2 2b o m 系统存储及备份设计 4 3 4 2 3 信息安全设计 4 4 4 3 数据库系统设计 4 6 4 3 1 数据 数据模型和数据模式 4 7 4 3 2 数据库应用 4 8 4 3 3 数据库设计 4 9 4 3 4 本课题的数据库设计 5 0 4 4 本章小结 5 2 结论 5 3 参与文献 5 4 词汇表 5 6 在学期间发表与学位论文内容相关的学术论文 5 8 致谢 5 9 第一章绪论 1 1 选题背景和意义 第一章绪论 1 1 1 选题的背景 随着信息技术的发展 制造企业的制造模式发生了深刻的变化 从以自动化 技术为核心的批量制造向以信息技术为支撑的敏捷制造方向发展 制造企业需要 把从产品研发到生产制造以及企业管理全过程信息化 因此 现代制造企业信息 化需要不同类型的信息系统来支持 包括p d m p r o d u c t sd a t am a n a g e m e n t m i s m a n a g e m n e ti n f o r m a t i o ns y s t e m 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 m e s m a n u f a c t u r ee x e c u t i o ns y s t e m 系统 涵盖整个生产过程 而整个过程及这些 系统都围绕着b o m b i l l so fm a t e r i a l s 来展开 从出现制造企业的管理信息系统和物料需求计划软件m r p 开始 人们就在 研究制造数据结构 使用最多的是大家所熟悉的 物料清单b o m b o m 是用来 描述制造产品结构的 因为m r p 相关需求原则的应用 使b o m 成为制造数据结 构的主要形式 事实的行业标准 但对制造过程和制造资源的结构化描述则缺少 规范和标准 在很长的时期内显得十分薄弱和混乱 某些软件可能只有堆积的 数 据 而没有系统化的 结构 缺了后者 e r p 就不能完成生产计划和控制的任 务 资源优化更无从谈起 对制造过程和制造资源描述不清的e r p 软件 处理离 散制造企业的计划和现场执行业务就很困难 目前专门对b o m 对于制造过程的 结构化描述成为面向离散制造业e r p 软件的关键能力 在9 0 年代中期 集成制造环境中企业没有采产品数据管理p d m 系统 制造 数据结构都是在m r p i i e r p 系统中手工采集和构造的 因此出现了关于制造数 据结构的准确性 完整性 校准和评估问题 当时企业的希望是直接将 c a d c o m p u t e ra i d e dd e s i g n 的物料表转移到e r p 中来 9 0 年代后半期 p d m 流 行的结果 有关产品的数据结构有可能直接从p d m 传递到e r p 中 但是复杂的 离散制造出现了工程e b o m e n g i n e e r i n gb i l lo f m a t e r i a l 和制造m b o m 的区分 e r p 中使用的m b o m 是在c a p p c o m p u t e ra i d e dp r o c e s sp l a n n i n g 中产生的 e r p 则转而与c a p p 集成和传递m b o m m a n u f a c t u r eb i l lo fm a t e r i a l 某些企业将 制造过程作为文件也放在p d m 中管理 e r p 的产品数据结构又从p d m 中来 但 这些仅仅是产品数据结构b o m 数据的传递 有关制造过程的数据的创建和集成 则成为制造业信息化的空白地带 大量的制造过程数据和过程数据的结构始终主 要依赖于简单的数据导入和手工处理 形成b o m 与路线 路线与资源数据的分 离和e r p 数据准备瓶颈 直至目前 我国的许多制造企业 p d m c a p p 的应用状 华南理工大学硕士学位论文 态仍然不理想的情况下 e r p 需要的制造数据结构仍旧主要靠手工输入 1 1 2 选题的意义 随着供应链管理 精益企业或动态联盟虚拟企业 l 这些新制造模式的推行 产品的设计和制造过程跨过了独立企业的边界 汽车制造业属于离散型的制造业 汽车生产商主要从事商品企化设计与整车装配 大部分的零部件由国内外零部件 供应商提供 需要及时的为下游供应商或下道工序提供准确的数据 同时 汽车 做为消费品 要快速满足市场及用户个性化的需求 实现小批量定制生产 激烈 的市场竞争 迫使汽车制造业要采用敏捷制造 a g i l em a n u f a c t u r i n g 柔性制造 以及采用虚拟产品开发 v i r t u a lp r o d u c td e s i g n v p d 技术 这些需要可靠的数 据信息系统 研究汽车制造业的b o m 管理 建立从研发到售后统一的数据管理 系统是解决汽车制造业上述问题的前提和基础 1 2 文献综述 1 2 1 制造业现状 根据国家统计局提供的数据 迄今为止在我国的国内生产总值里面 制造业 增加值的比重超过了4 0 制造业为我国提供财政收入占到了5 0 而制造业的 出口额更是占出口总额的8 0 以上 很显然在我国经济中起脊梁作用的还是制造 业 2 制造业是我国工业企业的重要组成部分 在经历了一系列的技术变革之后 伴随着信息化电子化手段的发展 逐步走向了智能化和信息化管理 从局部 子 系统到整合的局域和大系统 以至于到行业联盟 战略联盟 信息化管理已经全 面的在机械制造业的各方面展开 企业竞争环境的变化导致企业管理模式的转变 新的竞争环境体现了企业竞 争要素的改变 进入20 世纪90 年代以来 围绕新产品的市场竞争日趋激 烈 在20 世纪的70 年代以前 成本是主要的竞争领域 而80 年代则 是质量 90 年代是交货时间 即所谓基于时间的竞争 到2l 世纪初 这种 竞争优势就会转移到所谓的敏捷性上来 3 机械制造企业面临着缩短交货期 提 高产品质量 降低成本和改进服务等新的竞争压力 所有这些都要求企业能对不 断变化的市场做出快速反应 制造业是国民经济和社会发展的基础 是国家的支柱产业 我国gdp 的一半 是制造业创造的 其产值占整个工业的8 0 但是 我国制造业目前位于世界产业 链的中 低端 尽管就产品制造能力总量而言 仅次于美 日 德 居世界第四 但产 值总量只占世界制造业的4 世界5 0 0 强企业中 迄今还没有一家中国的制造业 企业 劳动生产率只相当美国的1 1 2 3 日本的1 1 2 5 和德国的1 1 8 虽是制造业大 国 但不是制造业强国 与发达国家相比 存在着巨大的差距 发达国家早在2 0 世纪 2 第一章绪论 8 0 年代就基本实现了信息化 现在正在向高度智能化和网络化方向发展 我国必 须把握这个大趋势 奋起直追 否则与发达国家的差距就可能进一步拉大 在国际竞 争中处于不利地位1 4 j 1 2 2 制造业信息化发展 2 0 世纪前期 美国工程师泰勒倡导 科学管理 把科学的定量分析方法引 入生产与作业管理中 使得管理成为一种技术并被社会认可和重视 5 第二次世 界大战后 生产过程的机械化迅速发展 生产管理的重点主要放在扩大生产批量 保证生产数量 确保质量稳定 控制生产成本和满足产品交货期等方面 出现了 一系列管理技术 6 1 如工业工程 价值工程 成组技术 计划评审技术 物料需 求计划 管理信息系统等 2 0 世纪8 0 年代后 信息技术迅猛发展 计算机大量 进入企业制造管理领域 合企业制造过程组织更趋柔性化和高效化 并涌现出一 批与信息技术紧密相联的先进管理技术 如制造资源计划 准时生产 最优化技 术 约束理论 全面质量管理 柔性制造系统 计算机集成制造系统以及业务流 程重组 精益生产 敏捷制造 企业资源计划 制造资源计划 m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c ep l a n n i n g 简称m r p i i 是美国在2 0 世纪70 年代末 80 年代初提出的一种现代企业生产管理模式和组织生产的 方式 6 1 它是以物料需求计划为核心的企业生产管理系统 m r p i i 是以工业工程 的计划与控制为主线的 体现物流与资金流信息集成的管理信息系统 m r p i i 是 计算机集成制造系统的重要单元技术 也是企业资源计划重要的核心组成部分 约束理论 t h e o r yo f c o n s t r a i n t t o c 是以色列物理学家戈德拉博士在他于 20 世纪70 年代开创的最优生产技术 o p t i m a lp r o d u c t i o nt e c h n o l o g y o p t 的基础上发展起来的管理哲学 t o c 是关于进行改进和如何最好地实施这些改进 的一套管理理念和管理原则 可以帮助企业识别出在实现目标的过程中存在着哪 些 约束 因素 并进一步指出如何实施必要的改进来消除这些约束 从而更有 效地实现企业目标 准时生产 j u s ti nt i m e j i t 是20 世纪80 年代初日本丰田汽车公司创立 丰田公司的j i t 生产方式从本质上是一种生产管理技术 准时化 是一种现代经 营观念和先进的组织原则 它所追求的是生产经营全过程的彻底合理化 j i t 生 产方法顺应时代的发展和市场的变化 经历20 多年的探索和完善 逐渐形成和 发展成包括经营理念 生产组织 物流控制 质量管理 成本控制 库存管理 现场管理和现场改善等在内较为完整的生产管理技术与方法体系 精益生产一 l e a np r o d u c t i o n l p 是美国麻省理工学院在20 世纪8o 年 代末研究日本汽车制造业与欧美大量生产方式的差别后 总结了以丰田汽车生产 系统为代表的生产管理与控制模式后提出的概念 是指去除一切多余的 无用的 3 华南理工大学硕士学位论文 的东西 通过最佳生产方式达到最高效益 敏捷制造 a g i l em a n u f a c t u r i n g a m 是19 91 年美国国防部为解决国防 制造能力问题 由美国里海 l e h i g h 大学拟定的一个体现工业界和国防部共同 利益的中长期制造技术规划框架 它是一种直接面向用户不变更的个性化需求 完全按订单生产的可重新设计 重新组合 连续更换的新的信息密集的制造系统 这种系统对用户需求的变更有敏捷的响应能力 并且在产品的整个生命周期内使 用户满意 生产系统的敏捷性通过技术 管理和人来实现 企业资源计划 e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g e r p 是20 世纪90 年代初 由美国著名咨询公司g a r t n e rg r o u pi n c 总结m r p i i 基础提出 制造业信息化的发展大致经历三个阶段f j 7 1 部门级应用阶段 此阶段企业应用信息技术的目的是在原有工作模式基础上提高工作效率和质 量 如采用计算机辅助设计软件实现电子图板 采用财务管理软件实现财务电算 化 采用物资管理软件实现物资供应管理 2 企业级应用阶段 此阶段企业应用信息技术的目的是实现信息资源共享 优化运行 增强企业 的核心竞争力 如使用产品数据管理系统把计算机辅助设计 计算机辅助工程分 析 计算机辅助工艺规划的信息和过程集成 满足产品研发的要求 应用管理信 息系统 企业资源计划系统 办公自动化系统把企业中各业务管理领域的信息和 过程集成 满足企业管理的要求 3 企业间应用阶段 此阶段企业应用信息技术的目的是提高企业整体管理与技术创新能力 如使 用虚拟产品开发技术所产品研发的众多单元技术如c a d c a e c a p p c a m c a t 等实现全面集成 满足产品全生命周期的要求 应用电子商务系统 现代集成制 造系统把企业内外部的信息和过程集成 满足企业间的合作要求 制造业信息化的主要内容分为以下六个方面 1 企业信息化基础建设 企业信息化基础建设主要包括计算机网络 信息门户 信息中心 数据库系 统 信息安全等五方面内容 2 产品研发信息化 产品研发信息化是产品研究与开发全过程的信息化 包括计算机辅助设计 c a d 计算机辅助工程分析 c o m p u t e r a i d e de n g i n e e r i n ga n a l y s i s c a e 计算 机辅助工艺规划 c a p p 计算机辅助制造 c o m p u t e r a i d e dm a n u f a c t u r e c a m 产品数据管理 p d m 等 随着应用的深入 上述系统之间的集成问题开始变得 重要 基本产品数据管理的虚拟产品开发技术 v p d 已成为产品信息化中的新 4 第一章绪论 内容 3 生产制造信息化 生产制造信息化是利用先进的信息技术 管理技术和制造技术 控制和规范 生产过程 使生产制造活动更加高效 敏捷 柔性 生产制造信息化涉及从投料 开始到最终完成产品的全过程 主要包括制造执行系统 m e s 数字控制系统 n u m b e rc o n t r o l n c 柔性制造系统 f l e x i b l em a n u f a c t u r es y s t e m f m s 工 业机器人 r o b o t 计算机辅助质量管理 c o m p u t e ra i d e dq u a l i t y m a n a g e m e n t c a q 计算机辅助检测 c o m p u t e r a i d e dt e s t c a t 等 4 企业管理信息化 企业管理信息化是将信息技术和管理技术用于企业管理领域 提高企业管理 水平和经营效益 企业管理信息化主要包括管理信息系统 m i s 办公自动化 o f f i c ea u t o o a 企业资源计划 e r p 等内容 管理信息系统 办公自动 化系统 企业资源计划系统在企业的应用都是伴随着信息技术的发展而产生的 5 企业商务信息化 企业商务信息化是现代信息技术和管理技术在企业商务活动领域的综合应 用 主要包括供应商关系管理 客户关系管理 电子商务等内容 供应商关系管 理加强了制造业与供应商的有效合作 客户关系管理为制造业维系与客户的关系 和扩大市场销售创造了条件 电子商务系统扶持企业的对外业务协作 为企业供 应商关系管理和客户关系管理的应用提供集成平台 6 企业信息系统集成 企业信息系统集成是企业信息化的重要内容 它应用系统集成的哲理 方法 技术 通过信息集成 过程集成 企业间集成和综合集成等方式 将企业在产品 研发 生产制造 企业管理 企业商务等领域内建立的信息系统进行整合 消除 信息孤岛 实现企业各个经营环节的信息共享 使各种信息系统紧密配合企业 的发展战略 发挥更大的作用 1 2 3 汽车制造业信息化发展 1 国外汽车业信息化发展 汽车工业正在信息化发展的过程中实现变革 虽然各大汽车公司都在推进信 息技术 实现信息化的进程中 但美国 欧洲和日本的汽车公司在信息系统的侧 重上各有特点 美国汽车公司信息化解决方案推崇的是竞争与开放式的经营理念 致力于解 决采购业务的繁杂和供应链中的浪费 以减少制造成本和交易成本 源自美国三 大汽车公司的 全球化采购系统 将多种企业文化融合在一起 为采购商和供应 商的关系找到平衡 使之具有技术和商业潜力 5 华南理工大学硕士学位论文 日本企业信息化强调的是消除生产全过程各非增值环节带来的浪费 信息管 理系统吸收日本先进的管理思想和方法已成为日本汽车企业信息化建设的优势 现广泛应用于 制造资源计划 和 企业资源计划 等管理软件中 对工业企业的管 理产生了重要的影响 如日本t p i c s 公司开发的柔性制造系统 f l e x i b l e m r p 利用 其内部所具有的可容纳计划变更的技能使整个信息系统维持一种动态的结构 使 企业以较少的成本适应订货的变化哺j 扎根于欧洲汽车公司的模块式信息技术和供货方式 为解决欧洲市场消费层 次的多元化和汽车产品的特性化提供了一条途径 例如戴一克集团在其生产的 s m a r t 轿车中引入模块化技术 系统商被要求在设计初期即对车型的开发提供意 见 提交模块化配套的规划 在生产过程中 生产线的备件基本是 零储备 供 应商必需与生产节拍相一致 无论是一批同规格的制件还是同品种不同规格的制 件 均要求在指定的时间内进入装配线 在企业间实现模块化供货的一个重要的 支撑条件就是企业内部实现信息化管理 国外汽车企业在信息化解决过程中 也会遇到棘手的问题 如不同交换平台 的整合 由于软件系统不统一 公司内部不同部门不能共享数据 由于执行不同 的信息标准和规范 汽车企业之间的信息交流和共享更是壁垒重重 在客户管理 方面 一方面网络提供了大量的客户信息 另一方面 如何处理堆积如山的消费 者数据并作出快速回应是汽车厂商亟待解决的问题 2 国内汽车业信息化发展 世界汽车工业在信息时代的竞争更为激烈 国内汽车企业为适应这些变化 已经开始融入国际合作中 应该抓住机遇 借鉴国际先进汽车企业的成功经验 运用信息化建设实现企业业务流程再造 信息化建设不仅是信息技术的导入 更 是先进管理思想的导入 例如东风汽车公司在信息化建设道路上 经历了 传统 流程信息化 一 i t 为主的信息化 一 业务流程再造和i t 促进的信息化 思路上的变迁 信息技术带动传统制造业改造升级的同时 先进管理理念和信息 化建设的捆绑才能带来企业质的飞跃 2 0 世纪8 0 年代以来 计算机 特别是微型计算机 在整个汽车行业得到了广泛 应用 汽车行业大多数大中型企业引进了a l i a s 车身造型软件 a d a m s 汽车动态 模拟软件 c a t i a 分析软件等 引进的软件以及自己研制开发的软件越来越广泛 地应用在c a d c a m c a e 以及生产管理 质量监控 人事管理 产品开发 财务 管理等各个领域 例如 在c a d c a m 方面 长春汽车研究所与大连理工大学研 制成汽车车身c a d c a m 系统 交通部重庆公路研究所研制出客车微机c a d c a e 软件 东风汽车工程研究院在开发轿车车身上用三维c a d c a e c a m 技术开发出 e q 7 1 0 0 小王子家庭轿车 北京工业大学 北京重型汽车制造厂研制开发了矿用汽 车c a d 系统 广西玉柴建立了c a d 网络系统 2 0 0 1 年已配备2 台服务器 1 7 0 6 第一章绪论 台工作站 c a d c a m 方面有u g v l 6 软件1 1 套 s o l i g e d g e 三维软件2 5 套 c a e m s c 分析软件 1 套 计算机出图率达9 8 以上 江铃汽车集团开发人员已普遍使用二维 c a d 软件 同时配备三维u g 软件1 0 套 该企业计算中心已与美国福特汽车公司远 程联网 此外 上海泛亚汽车技术中心利用c a d c a m 技术开发出我国第一台概念 车一一 麒麟 轿车 0 汽车行业计算机应用还表现在生产管理上 如东风汽车公 司1 9 9 8 年建立了企业网信息交换系统 1 9 9 9 年建立了设备管理信息集成系统 e m i i s 和能源调度自动化系统 中国第一汽车集团公司建立了变速器厂看板一一 计算机实时管理系统 跃进汽车集团公司建立了投入产出计算机比较一一物料管 理系统 m m i s 和总装厂计算机实时质量监控系统 哈飞汽车公司引进美国s s a 公 司b p c s 企业计划与管理系统 首先实施了生产计划 采购 库存 制造数据 物 料需求计划和成本控制6 大模块控制等 o 汽车行业在科学研究与科学实验方面 也广泛利用计算机技术 如中国汽车技术研究中心 长春汽车研究所 航空工业总 公司6 0 9 所共同开发三维模拟试验系统与试验技术 吉林工业大学开发了可靠性 寿命分布预测程序 湖南大学开发成功 汽车安全碰撞仿真软件 中国汽车技术 研究中心开发了c a t a r c 汽车模拟碰撞实验系统等等 现在汽车行业主要企业财 务 人事 库存都实施了计算机管理 不少企业建立了用户反馈信息库和物流管理 数据库 一些大企业建立了内部网络 及时反馈生产 营销 财务 库存等各方面 信息 进行分析研究 为企业生产 经营 规划 计划及新产品开发提供了良好的服 务 9 1 3 国内外汽车信息化发展比较 1 国内企业信息化资金投入大大低于国外 在设备及软件水平上与国外相比 尚有一定差距 2 国内c a d c a m c a e 等软件开发大多依赖国外 汽车工业企业大多使用了 引进软件 但缺乏使用能力与实践经验 因此 软件产品利用率低于国外 3 一些国内企业机构 体制 财务制度 管理等改革不彻底 不适应引进的国 外先进的计算机管理模式 4 国内诚信制度尚未充分建立 因此网上售车仅停留在网上介绍产品阶段 仅 有少量在网上下订单 离网上划款 网络配送还相距甚远 而国外网上购车已占 相当大的比重 因为发达国家已建立了严格信用审核制度 5 中国国内零部件采购以传统采购员或订货会方式为主 而国外网络采购已 占较大比重 6 发达国家已建立了并已开始使用平台战略 早在1 9 9 5 年美国通用 福特 克莱斯勒与美国汽车工业行动组织共同发起建立了汽车工业信息交换平台 a n x 并于1 9 9 8 年下半年正式对外提供服务 现已有6 0 0 多家会员单位 日本已建立了 j n x 韩国己建立了e n x 欧盟也已建立了k n x 信息平台 而我国尚未建立中国 7 华南理工大学硕七学位论文 的汽车工业信息交换平台 1 0 1 1 1 1 2 4 汽车制造业对b 0 8 管理的需求 汽车制造业是离散型企业 从生产组织管理模式上可分为 主机厂 指形成最终产品的汽车生产厂 供应商 如配套厂等 产品结构没有主机企业复杂 它们产品各部分一般是采用自制 的方式 表1 1b o m 管理的需求 需求需求具体描述 b o m 的创建和修改 b o m 的多视图管理 功 系列化b o m 结构的管理 为产品数据或文档的变更提供自动传递与动态追踪功能 能 b o m 版本管理 用户能根据b o m 表实现b o m 的查询 统计 对比 需 支持对产品文挡的查询 根据用户的要求设定配置规则 用户可以根据不同的情况得到产品的 求 适当配置 能根据b o m 管理要求进行权限管理 使 灵活的b o m 配置模式 主要指用户能方便地选择基础数据库中提供 用 的零部件配置不同类型的产品 并且数据库的冗余很少 需 友好的用户界面 主要指用户学习该软件时容易上手 使用软件时方 求便快捷 b o m 使用时运行快捷 因为复杂产品的b o m 结构异常复杂 一个 性 b o m 结构常常包含数千零部件 使用该b o m 时 要求其算法简便 这样 能 才能保证b o m 使用时的速度 需 安全可靠 b o m 结构相关数据都是企业的核心数据 这些数据一般均 求 要求严格保密 所以在网络上使用这些数据 一定要有严格的安全措施 他们在b o m 管理方面的需求主要集中在产品的设计阶段和产品的生产制造 阶段 设计阶段主要需求有 设计时能有效重用现有的产品的设计信息 并能将最 8 第一章绪论 新的设计资料及时更新 能确保产品各类信息编码有效一致 在b o m 配置时能 实现并发协同配置 当产品设计发生变更时能有效通知相应的设计人员 并且能 将配置设计过程的信息加以记录 另外还能将设计b o m 按照一定的规则转化为 制造b o m 并且还能够根据企业的要求生成产品明细表 生产制造阶段的主要需求有 各部门能够根据自己的需求从制造b o m 中提 取相应的b o m 视图 并能完成b o m 的汇总 分类统计 比较等功能 将上述需求映射到软件的实现需求上大致可以分为三个方面 功能需求 使 用需求和性能需求 详细细节如表1 1 所示 1 2 5b o m 管理现状 在目前各种应用系统产品中 与b o m 管理有关的主要系统有c a d c a p p p d m m r p i i 及e r p 等系统 通过对各种产品的研究 它们在b o m 管理中存 在如下不足 b o m 配置功能薄弱 传统的b o m 结构的生成过程如图1 1 1 1 2 所示 首先从产品的总装图和零件 图的明细栏内读出零部件的设计信息和结构信息 然后将这些信息通过手工输入 或程序读取放入数据库b o m 表中 加以利用 这种方式不能对不同版本的零件 和部件 结构可选件 互换件 替换件 按照配置的思想进行有效管理 图1 1 产品结构定义 产品生命周期各阶段的b o m 视图间缺乏转换工具和统一管理 b o m 在产品生命周期的各阶段对应了企业的各个部门 各部门对b o m 的 形式和内容的要求也不同 例如生产部门要求装配b o m 和自制件b o m 它们 分别关联了装配信息和制造信息 并且装配b o m 在层次结构上要求按装配工序 对设计b o m 进行重构 销售部门要求的售后销售b o m 是由制造b o m 转化 9 而成 由于 提供b o 靠人工重 表的一致 没有 以 例如 的工艺路线信息 这些都为别的系统 s c m c a p p 等 使用b o m 表增加了二 次开发工作量 b o m 表的分析工具不全 国产p d m 软件均没有完整的提供诸如 b o m 分类统计 设计b o m 比较 制造b o m 比较等这些b o m 分析工具 而这些工具又是制造企业所需要的 它 们的缺乏在一定程度上影响了p d m 最终的实施效果 1 3 主要研究内容 本文研究的主要内容是汽车制造业的b o m 数据系统 包括b o m 的组织与管 理 b o m 系统方案 b o m 系统设计 本文的结构 图1 1 论文结构图 本文的创新点体现在以下三个方面 1 提出汽车b o m 模块化与标志结合的组织方式 1 0 第一章绪论 通过对b o m 常见的组织形式分析 把目前各种不同系统中的两中常见b o m 组织结合起来 形成模块化加标志的组织形式 这样既能保持原有模块化数据量 小 满足用户对汽车个性化装配 根据用户的个人要求进行装配的要求 还发挥 标志对应多品种多系列的优势 接着还对b o m 的层次及变更进行了分析 提出 b o m 层次扁平化的三原则 分析b o m 的结构与属性变更两方面的内容 对变更 结合设计变更通知书来进行版本的控制与管理 2 提出新p b o m 概念 引入生产代码 常规的p b o m 为计划b o m p l a n b o m 本文的p b o m 指的是p r o d u c t i o n b o m 即生产b o m 用于指导实际生产装配 结合生产代码 p b o m 能够在发 现某一批零件缺陷后查出所有装配该零件的车辆 及时召回 同时也可以通过故 障车辆 找出该车辆所有零件的供应商 从而明确责任 3 提出统一b o m 系统设计 面向企业联盟的建立 企业间数据传送的需要 提出了采用三层架构 把从 研发到生产准备 制造 生产 销售全过程使用统一的b o m 系统 可以保证供 应商 相关配套厂家及以后企