以BOM為核心的PDM、CAPP、ERP系統(tǒng)集成| ZF機(jī)械廠信息中心主任王濤為了緩解ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,先后采取了合理組織生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)整激勵(lì)機(jī)制、加強(qiáng)教育等措施,極大地減少了數(shù)據(jù)出錯(cuò)的概率,為了進(jìn)一步使目前公司各分系統(tǒng)之間有效地共享數(shù)據(jù),減少系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入及數(shù)據(jù)冗余,保證各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性,王濤在經(jīng)過(guò)領(lǐng)導(dǎo)批示后,決定啟動(dòng)PDM、CAPP、ERP系統(tǒng)集成項(xiàng)目。 PDM、CAPP、ERP作為制造企業(yè)中三大類(lèi)信息化管理軟件,它們之間管理的對(duì)象既有同又相輔相成。這幾個(gè)系統(tǒng)王濤都參與了選型和實(shí)施,對(duì)這幾個(gè)系統(tǒng)他還是很熟悉的:
PDM選用的是國(guó)內(nèi)某知名公司的產(chǎn)品,系統(tǒng)是在2002年實(shí)施的,上線后得到了設(shè)計(jì)部門(mén)的認(rèn)可,一直應(yīng)用得還不錯(cuò)。 CAPP系統(tǒng)也實(shí)在2002年實(shí)施的,實(shí)施后工藝人員利用系統(tǒng)可以完成對(duì)工藝過(guò)程的編制,為工時(shí)定額的確定等工藝技術(shù)準(zhǔn)備工作。為了減少工藝設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品基本信息的重復(fù)建立,工藝部門(mén)的員工很早就希望能夠建立CAPP與PDM的數(shù)據(jù)通道,將兩個(gè)系統(tǒng)集成起來(lái)。 最近才上線的ERP系統(tǒng)也在漸漸得到了各部門(mén)的認(rèn)可,最初出現(xiàn)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)整之后也逐步減少,為了進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,減少各部門(mén)間由于手工錄入數(shù)據(jù)產(chǎn)生的錯(cuò)誤概率、重復(fù)勞動(dòng)和各種環(huán)節(jié)的手工干預(yù),將幾個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集成勢(shì)在必行。 BOM是系統(tǒng)集成的核心
為了將這幾個(gè)系統(tǒng)集成到一起,王濤將三個(gè)產(chǎn)品公司的工程師都請(qǐng)到了公司,再加上IT部門(mén)、研發(fā)部門(mén)、工藝部門(mén)、計(jì)劃部門(mén)的幾個(gè)員工組成了一個(gè)項(xiàng)目小組,主管信息化的副總李志宏任組長(zhǎng),王濤任副組長(zhǎng),具體負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目小組經(jīng)過(guò)討論認(rèn)為,要將PDM、CAPP、ERP集成到一起,BOM(物料清單)是關(guān)鍵所在。以BOM為主線組織的產(chǎn)品信息貫穿于企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、工藝、采購(gòu)、生產(chǎn)等整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)的始終。企業(yè)各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)都要依據(jù)統(tǒng)一的BOM格式組織數(shù)據(jù)并進(jìn)行工作。BOM是接受客戶(hù)定單、確定裝配需要的可選件、計(jì)算累計(jì)提前期、編制生產(chǎn)與采購(gòu)計(jì)劃、配套領(lǐng)料、跟蹤物流及生產(chǎn)過(guò)程、追溯任務(wù)來(lái)源、計(jì)算成本、投標(biāo)報(bào)價(jià)、改進(jìn)產(chǎn)品的三化工作(標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化)等都需要參照的重要文件。如果沒(méi)有BOM,就無(wú)法制造出同樣的產(chǎn)品,無(wú)法準(zhǔn)確地將設(shè)計(jì)部門(mén)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和變更信息傳送到制造部門(mén),實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)信息的統(tǒng)一。 在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中,主要存在3種不同形式的BOM:設(shè)計(jì)類(lèi)物料清單(EBOM)﹑工藝類(lèi)物料清單(PBOM)和制造類(lèi)物料清單(MBOM): (1) 設(shè)計(jì)類(lèi)物料清單EBOM:設(shè)計(jì)BOM是設(shè)計(jì)部門(mén)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)人員根據(jù)客戶(hù)定單或設(shè)計(jì)要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),生成包括產(chǎn)品名稱(chēng)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、明細(xì)表、匯總表、產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)、裝箱清單等信息,這些信息大部分包含在EBOM中。 (2) 工藝類(lèi)物料清單PBOM:工藝設(shè)計(jì)部門(mén)以EBOM中的數(shù)據(jù)為依據(jù),制定工藝計(jì)劃、劃分工場(chǎng)、工位、工序信息,詳細(xì)設(shè)計(jì)工藝裝配步驟,更改裝配順序,添加工藝虛擬件,增加工時(shí)等信息,修改后的裝配樹(shù)最終生成PBOM數(shù)據(jù)。PBOM主要包括了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝路線、工時(shí)定額、材料定額、裝配工藝、零件工藝及機(jī)床和刀具、夾具、模具、量具等工裝方面的信息。 在編制工藝計(jì)劃時(shí),除涉及設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)微之處外,同時(shí)還要涉及BOM中的主工作中心物料、材料物料、加工夾具物料、工裝物料及輔料物料等。維護(hù)這些靜態(tài)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是保證生產(chǎn)按計(jì)劃進(jìn)行的前提。 (3) 制造類(lèi)物料清單MBOM:生產(chǎn)部門(mén)使用MBOM來(lái)決定零件或最終產(chǎn)品的制造方法,決定領(lǐng)取的物料清單;產(chǎn)品成本核算部門(mén)利用MBOM中每個(gè)自制件或外購(gòu)件的當(dāng)前成本來(lái)確定最終產(chǎn)品的成本和對(duì)產(chǎn)品成本維護(hù),有利于公司業(yè)務(wù)的報(bào)價(jià)與成本分析。 這三種BOM是層層遞進(jìn)的關(guān)系,使BOM的內(nèi)涵不斷擴(kuò)展,從產(chǎn)品年結(jié)構(gòu)到工藝路線,再到產(chǎn)品資源,三者的進(jìn)化可以用如下圖所示: 圖一:EBOM、PBOM和MBOM進(jìn)化關(guān)系
這么多種類(lèi)的BOM,究竟如何協(xié)調(diào)各個(gè)BOM的關(guān)系呢? 在PDM中建立PBOM進(jìn)行集成
王濤等人經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析認(rèn)為:要解決PDM、CAPP、ERP系統(tǒng)集成的問(wèn)題,首先必需明確EBOM與PBOM的關(guān)系及建立問(wèn)題。EBOM作為產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)管理中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它重點(diǎn)描述的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中零件與零件之間的設(shè)計(jì)關(guān)系。產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)時(shí),技術(shù)開(kāi)發(fā)部門(mén)按EBOM的思路進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的管理,EBOM是企業(yè)數(shù)據(jù)最源頭的數(shù)據(jù)。而PBOM是工藝工程師根據(jù)工廠的加工水平和能力,對(duì)EBOM進(jìn)行再設(shè)計(jì)而產(chǎn)生的。它用于工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造管理,使用它可以明確地了解零件與零件之間的制造關(guān)系,跟蹤零件是如何制造出來(lái)的,在哪里制造,由誰(shuí)制造,用什么制造等信息。毫無(wú)疑問(wèn),EBOM是PDM中管理的重要數(shù)據(jù)對(duì)象之一,那么PBOM的建立是在ERP中建立還是在PDM亦或CAPP系統(tǒng)中建立,成了系統(tǒng)集成中第一個(gè)需要決策的問(wèn)題。 王濤向?qū)<疫M(jìn)行了請(qǐng)教,并與各廠商顧問(wèn)仔細(xì)討論認(rèn)為, PBOM在PDM中建立更具有合理性: 第一,PDM具有多視圖功能,在PDM中建立PBOM具有理論基礎(chǔ)。 第二,PDM具有強(qiáng)大的配置功能,支持企業(yè)系列化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。公司產(chǎn)品系列化程度很高,一個(gè)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)往往要繼承老產(chǎn)品80%以上的設(shè)計(jì)成果。對(duì)于這樣一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式,為了大大簡(jiǎn)化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)組織,減少設(shè)計(jì)人員重復(fù)搭建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)的工作,作為設(shè)計(jì)源頭數(shù)據(jù)管理來(lái)說(shuō),最好的辦法是采用配置管理。而如果企業(yè)實(shí)施了PDM的產(chǎn)品配置管理,那么意味著同一個(gè)產(chǎn)品在不同的配置狀態(tài)下將對(duì)應(yīng)著不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。為了有效利用EBOM的配置信息,減少各個(gè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)冗余,只有在PDM系統(tǒng)中建立PBOM數(shù)據(jù)才是最合理的選擇。 第三,在PDM中建立PBOM數(shù)據(jù),為EBOM及PBOM的聯(lián)動(dòng)更改提供了方便。 在確定了集成的基本思路之后,王濤對(duì)集成工作做出了如下部署: 首先在PDM中增加工藝BOM功能,供工藝部相關(guān)人員使用,進(jìn)行自制或外購(gòu)屬性定義、工藝路線、毛坯、材料以及材料定額的編制,毛坯和材料,要以樹(shù)節(jié)點(diǎn)形式在工藝BOM中管理。 其次,PDM提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出控件供CAPP使用,控件的功能是根據(jù)PDM中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)導(dǎo)出PDM中全局的自制件工藝BOM。CAPP利用PDM提供的控件將PDM中全局的自制件工藝BOM導(dǎo)出到PDM中間表中,然后再經(jīng)過(guò)CAPP控件處理到CAPP系統(tǒng)中。CAPP完成工藝規(guī)程的編輯后將全局的自制件工藝物料信息按照附表二規(guī)定的格式傳遞到PDM系統(tǒng)中間表中。 第三,PDM提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出控件供ERP使用,控件的功能是根據(jù)PDM中產(chǎn)品配置狀態(tài)導(dǎo)出PDM中實(shí)例化的工藝BOM。ERP系統(tǒng)相關(guān)使用人員根據(jù)銷(xiāo)售定單情況使用PDM控件選擇產(chǎn)品配置狀態(tài)進(jìn)行產(chǎn)品配置,并將配置后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入PDM中間數(shù)據(jù)庫(kù)中,然后由ERP將PDM中間表的數(shù)據(jù)處理到ERP系統(tǒng)中。 第四,ERP利用PDM控件導(dǎo)出由CAPP 傳遞到PDM系統(tǒng)中的工藝信息,在ERP中間表進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后導(dǎo)入到ERP系統(tǒng)中。 整個(gè)系統(tǒng)集成方案框架具體如圖二所示:
圖二:基于統(tǒng)一BOM信息模型的信息集成框架集成應(yīng)用效果及不足 經(jīng)過(guò)三家軟件公司的通力合作,在2006年初,終于初步實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)計(jì)劃信息的數(shù)據(jù)集成。三大系統(tǒng)集成后通過(guò)PDM的多視圖管理較好地解決了設(shè)計(jì)和工藝BOM的統(tǒng)一管理問(wèn)題,避免了結(jié)構(gòu)樹(shù)在三個(gè)系統(tǒng)中的重復(fù)搭建工作,避免了相關(guān)工藝信息的重復(fù)錄入工作,一方面節(jié)省了大量的人力、物力,另一方面也解決了因重復(fù)錄入而造成人為操作失誤及數(shù)據(jù)冗余,使各分系統(tǒng)之間能有效地共享數(shù)據(jù),從而確保了數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。 與此同時(shí)也,王濤發(fā)現(xiàn)這種集成方案還存在一些問(wèn)題: 對(duì)CAPP系統(tǒng)而言,第一,它弱化了CAPP工藝信息管理系統(tǒng)的軟件功能,CAPP當(dāng)成了純粹寫(xiě)工藝的一種工具。第二,因?yàn)镃APP系統(tǒng)與PDM系統(tǒng)構(gòu)架有所不同,CAPP沒(méi)有底層統(tǒng)一的工藝庫(kù),工藝卡片存在大量相互借用關(guān)系,如果按自動(dòng)接點(diǎn)更改處理,工藝卡片與結(jié)構(gòu)樹(shù)節(jié)點(diǎn)關(guān)系將出現(xiàn)問(wèn)題。目前CAPP接受PBOM數(shù)據(jù),還只能是一次性的數(shù)據(jù)導(dǎo)入,雖然PDM中數(shù)據(jù)更改后,能通過(guò)PDM工作流程功能通知CAPP,但沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更改,需要由CAPP系統(tǒng)根據(jù)情況進(jìn)行手工處理。 對(duì)于ERP系統(tǒng),理論上能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的同步,但由于生產(chǎn)管理中在制品等數(shù)據(jù)處理的需求,不允許實(shí)現(xiàn)即時(shí)更改,目前采用的辦法為,PDM中PBOM數(shù)據(jù)發(fā)生更改后通知ERP人員進(jìn)行人工判斷,決定是否更改,同時(shí)根據(jù)更改工作量決定是手工更改還是重新對(duì)結(jié)構(gòu)樹(shù)進(jìn)行同步。 這些問(wèn)題還都有待進(jìn)一步去解決,想到這里,王濤不禁感慨:信息化真是一場(chǎng)沒(méi)有窮盡的長(zhǎng)征,夜正黑路也正長(zhǎng)啊。 |
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