在制造业中，产品物料清单(BillofMaterialBOM)是生产某种产品所需要的。BOM数据既用来描述产品的物料组成及其成产品的物料之间的关系,也用于表示产品说明书、产品包装、零部件的相关文档等其他信息。

在制造业中,BOM是核心的基础数据，是产品数字化定义的重要内容,是连接企业产品工程设计和生产经营管理的桥梁。在产品全生命周期的不同阶段,面对不同的生产部门,存在多种不同意义和用途的BOM视图,因此,保证这些BOM 数据的完整性、正确性和一致性具有重要的意义。

1 面向产品全生命周期的xBOM

通常情况下,面向产品全生命周期为不同目的创建、设计和使用的BOM,主要有如下几种(1)设计BOM(Engineering BOM，EBOM)设计BOM是企业产品设计部门用来组织和管理生产某种产品所需的零部件物料清单，它是产品设计工程师在完成产品设计后获得的。

(2)工艺B()M(Process planning BOM,PPBOM)工艺BOM是企业的工艺设计部门用来组织和管理生产某种产品及其相关零部件的工艺文件，它是工艺部门在设计BOM的基础上，根据企业工艺装备特点,编制产品的装配件、零部件和最终产品制造的工艺规程，同时在工艺BOM 中确定了零部件的加工设备、工装夹具、刀具、辅具等工艺信息。设计BOM和工艺BOM在各式各样的B于最原始的BOM,它凝结了产品设计工程师和工艺工程师的创造性，其他各种BOM都是在设计BOM和工艺BOM 的基础上结合其应用领域的信息转换而来的。

(3)制造BOM(Manufacturing BOM，MBOM)制造BOM是企业生产制造部门用来组织和管理在实际制造和生产管理过程中生产某种产品所需的零部件BOM。制造BOM是根据产品的设计BOM和工艺BOM制定的,它在MRPⅡ和ERP中起着相当重要的作用。

(4)质量管理BOM(Quality BOM，QBOM)企业的生产管理部门和质量控制部门根据产品的制造BOM和工艺BOM对质量的要求，描述各种自制零部件、外协件以及采购件的质量要求、质量检测和质量控制标准,用来指导生产质量控制和检查。

(5)成本BOM(CostBOM，CBOM)成本BOM用来描述产品及零部件的最终成本信息。它是企业的财务管理部门根据制造BOM中自制件、外协件和采购件的信息,追加企业的管理费用、设备折旧费用后计算出产品及零部件的最终成本。

(6)采购BOM(BuyingBOM，BBOM)采购部门根据制造BOM中零部件的外购和外协信息制定产品的外购件、外协件的BOM清单,同时根据自制件的工艺BOM,制定自制件的BOM 清单。(7)销售BOM(OrderBOM，OBOM)销售部门根据企业的销售计划和客户需求信息，确定企业的销售BOM,包括最终产品和最终产品中单独作为配件、备件销售的零部件等物料。

上述各种BOM统称为xOM,它们的产生和使用与产品的开发过程密切相关，每种BOM是由产品类型、应用领域和产品的生命周期确定的,因此各种BOM是由产品类型、应用领域和产品的生命周期所确定的三维空间上的一种视图关系。图1表示产品xBOM之间的相互关系和转换过程。

2 BOM视图之间的转换函数关系

在传统企业中，存在着上述全部或部分BOM视图。在产品全生命周期中,各个部门为了本部门的需求,设计、制作、存储和管理了各种BOM。但在BOM的设计和制作过程中往往没有统一的设计和管理规范。另外,除设计BOM和工艺BOM可以通过与CAD和CAPP系统集成自动获得之外,其他各种BOM视图基本采用手工方式建立。因此，不能保证各个BOM视图之间的数据正确性、完整性和一致性;建立BOM视图数据也是一项费时费力的工作。这种现象严重地影响了企业产品设计、生产和管理等过程的集成和工作效率,增加了产品生产成本、延长了开发周期。

根据BOM视的定义，可以看出，设计BOM和工艺BOM是最原始的BOM视称为初始BOM视图。除销售BOM之外，其他BOM视图基本上是在设计BOM和工艺BOM基础上转换过来的，这些BOM视图称为设计BOM和工艺BOM的导出BOM视图。初始BOM视图和导出BOM视图之间必然存在某种映射关系。

通过分析各种导出BOM视图的转换，可确定从初始BOM视图到导出BOM视图的映射函数。

2.1 设计BOM 向制造BOM的转换制造BOM是制造部门根据产品的设计BOM和工艺BOM生成的，从设计BOM和工艺BOM转换到制造BOM,是所有BOM转换中最重要、最实用的。通常情况下，制造BOM和设计BOM是不同的。经过广泛调查和分析研究，把二者之间的差别归结于下面三种情况:

(1)虚设部件虚设部件是指在设计BOM中出现,但在实际生产中并不制造,也不储存的部件。虚设部件没有相应的工艺BOM记录。(2)中间部件中间部件是指在设计BOM中不出现,但在实际生产中因为工艺要求,既要制造又要储存的部件。中间部件有相应的工艺BOM记录,其生产类型为自制件

(3)外协部件外协部件是指部件本身及其所属的所有零部件都外协加工的部件。外协部件在工艺BOM中仅描述生产类型为外协加工。

图2描述了上面三种特殊部件，图中英文字母表示零部件标识,数字表示零部件相对于父件产品的装配数量。

针对以上三种情况,可以按下面的三种映射关系来处理:

(1)虚设部件映射关系 如果设计 BOM 中某部件是虚设部件，则在制造BOM中应将该部件在设计BOM中的下属所有零部件,按其在设计BOM中表述的数量关系移到虚设部件的父件中去。其处理步骤如下:

步骤1 通过EBOM和PPBOM找出所有的虚设部件，压人堆栈parts_stack;

步骤2当parts_stack非空时,从parts_stack弹出一个元素赋予parts;否则,转到步骤9;步骤3 在EBOM找parts的父件标识father_1D及其相对于父件的装配数量，

步骤4在EBOM中查找Parts所有子件(包括产品标识 child_D和装配数量n,等相关信息)，记入堆栈child stack;

步骤5 当child_stack非空时,从child_stack弹出一个元素赋予child;否则,转到步骤8;

步骤6在MBOM中将child的父件标识改为father_ID,装配数量为"和n.之积;

步骤7 转到步骤5:

步骤8 转到步骤2;

步骤9 转换过程结束

(2)中间部件映射关系如果某部件是中间部件,则根据工艺BOM中的中间部件相关信息和设计BOM的中间部件的父子件的相关信息，在制造BOM中添加中间部件的物料清单和装配关系信息。处理步骤如下:

步骤1 通过EBOM和PPBOM找出所有的中间部件,压入堆栈parts_stack;

步骤2当parts_stack非空时,从parts_stack弹出一个元素赋子parts;否则,转到步骤9;

步骤3在PPBOM查找parts的父件标识father_ID及其相对于父件的装配数量”同时在MBOM中添加“父件标识为father_ID,子件标识为parts,装配数量为””,即中间部件记录;

步骤4在PPBOM中查找parts的所有装配子件及其相对于parts的装配数量，记人堆child stack;

步骤5当child_stack非空时，从child_stack弹出一个元素赋予child;否则,转到步骤8:步骤6在MBOM查找父件标识为fatherld,且子件标识为child的记录,装配数量为原装配数量减去",和n。之积,如果修改后的装配数量为0,则删除该记录;

步骤7 返回到步骤5;

步骤8返回到步骤 2;

步骤 9转换过程结束，

(3)外协部件映射关系在制造BOM中只描述外协部件本身,而不描述外协部件的下级零部件物料信息，因此,所有的外协部件处于BOM树的叶节点上,其处理过程是一个相对简单的宽度优先或深度优先的搜索过程,该过程忽略了该映射关系的处理过程。

MBOM-制造 BOM。

设计 BOM 向制造BOM的转换分为两个过程，其一,通过对设计BOM全盘拷贝，获得原始制造BOM;其二,按照上面公式对经过拷贝所获得的初始制造BOM分三步处理:①采用宽度优先或深度优先的方式遍历设计BOM的各个节点，对每个节点，在工艺BOM中查找该节点的部件是否有描述如果没有描述，按虚设部件映射关系处理，获得去掉了虚设部件信息的过渡制造BOM;②查找在工艺BOM中有描述，且生产类型为自制的、在第一步获得的过渡制造BOM中没有描述的部件，按中间部件映射关系处理,获得去掉了虚设部件和添加了中间部件信息的过渡制造BOM;③对工艺BOM 中描述的外协部件,在第二步获得的过渡制造BOM中，按外协部件映射关系处理，最终获得具有完整性、正确性和一致性,并符合生产管理和生产控制要求的制造BOM。这种制造BOM在ERP和MRPI具有重要的地位，是制定生产计划和生产调度控制的重要文件。

2.2 制造BOM 向其他BOM 视图的转换从图1可以看出,其他各种导出BOM,都是为了某种要求，以工艺BOM为依据,对制造BOM某方面信息进行统计汇总或甄别处理。如:采购BOM是对最终产品中的各种外购件、外协件和自制件的原材料的采购需求汇总清单;质量BOM列出产品的各种不同零部件的质量要求和质量控制信息;成本BOM对最终产品的各种零部件的成本进行统计。现以采购BOM的转换为例,来表达这类BOM视图的转换过程。

描述采购BOM的关系一般采用“最终产品标识”“物料标识”和“需求数量”三个城,其语义为“为制造某'最终产品标识’需要'需求数量’个(或其他计量单位)某'物料标识’”。从制造BOM向采购BOM的转换规则如下:在制造BOM中，从最终产品的节点开始,以宽度优先或深度优先的方式，一级一级地搜索各个层次的物料，当某物料处于制造BOM树的叶节点时,则将该物料的标识和数量信息记录在采购BOM 的数据表中。属于外购和外协的物料，在采购BOM中,物料标识就是它在制造BOM中的物料标识，需求数量则是该物料在制造BOM中的数量统计;对于自制件，按工艺BOM,记录原材料的类型标识和数量统计。下面给出制造BOM向采购BOM转换的处理过程。

制造 BOM 向采购BOM的映射关系(深度优先和宽度优先两种搜索方式并用),其步骤如下:步骤1 把最终产品的产品标识压人堆栈salestack;

步骤2当salc_stack非空时,从sale_stack 弹出一个元素赋予part;否则转到步骤5;

步骤3如果在MBM中part处于叶节点，则在B记录改某记录的购数量(按工艺利率修正采购数量),转到步骤2:

步骤4在制造BOM中查找part(非叶节点)的所有子节点,并压人堆栈sale_stack,转到步骤2;

步骤5转换过程结束。

BBOM一采购BOM

由于制造BOM是由设计BOM转换来的，因此采购BOM同产品设计BOM和工艺BOM间的映射函数可以写成:

BBOM = f.(EBOM,PPBOM)其中,设计BOM向采购BOM映射函数为ffm-sf:fef.

同上述几种BOM的转换过程相比，销售BOM转换过程有其独特的一面,销售BOM的原始信息来源于产品制造BOM、企业产品销售计划以及客户需求信息,企业产品销售计划和客户需求信息是构成销售BOM的基本要素，产品制造BOM用来检验销售 BOM 的数据一致性。

3 BOM视图及其转换技术的应用

在大连机车车辆厂的“构件化智能制造执行系统的示范应用”项目中，已广泛地采用了以上的BOM视图定义和BOM视图之间的转换技术，实现了快速建立制造BOM和成本BOM,极大地减少了数据录人和数据准确性检验工作，有效地保证了BOM 数据的一致性、完整性和正确性。在实施过程中,采用了下列措施和数据结构:

(1)产品设计部门在Pro/E设计平台上实施产品的设计开发,设计过程中有关产品的各项设计数据由Intra Link(产品数据管理系统)管理，设计部门完成产品的设计开发过程后，IntraLink系统输出文本文件格式的设计BOM文件。为了便于数据管理，上述的设计BOM文件经过程序转换后，在Oracle 数据库中保存。

(2)设计BOM和制造BOM都采用两个关系述[2.8:①父子型的零部件装配关系,主要采用父件标识、子件标识和装配数量三个域,表示零部件父子关系和装配数量，最终产品的父件标识定义为EMPTY;②零部件自然属性关系,采用零部件标识、材料、重量、产品尺寸、成品率、ABC码和生产提前期等字段,表示零部件的自然属性,这种数据续构的好处是，大量有借用关系的零部件的装配关系和自然属性仅描述一次,减少了BOM数据的冗余度，提高了BOM的数据一致性。

(3)工艺BOM主要通过零部件加工工序和零部件生产类型的两个关系描述。零部件加工工序采用零部件标识、工序号、工序使用的零部件标识、装配数量等数据域描述，其中零件工序使用的零部件标识域定义为EMPTY,部件工序使用的零部件标识域定义为该部件在本工序所需要装配的零部件标识;零部件生产类型表示零部件的自制、采购、外协加工等生产类型。

(4)其他BOM用物科编码和特殊领域信息等数据域描述。如采购BOM主要用最终产品标识、物料标识和需求数量三个数据城来描述。

实际应用表明，在产品的结构不很复杂的情况下，企业没有必要保留所有BOM视图，除基本的设计BOM和工艺BOM之外,其他BOM视图可以通过计算机处理快速获得。这样,会减少BOM数据错误的发生率。可以预见,随着计算机处理速度的提高和海量数据存储设备的出现，即使结构很复杂的产品,也能快速生成各个领域所需要的BOM视图。

4 结束语

产品的信息管理是21世纪生产和开发的重要方面,基于集成思想的产品数据的统一管理模式，使得在整个企业范围内可以方便地获得各类与产品相关的信息4。因此,在先进设计和制造过程中，面向产品全生命周期xBOM的数据完整性、正确性和一

• 上一篇：通过产品全生命周期的跟踪和管控实现强化闭环管理
• 下一篇：PDM实施阶段和每个阶段的主要工作