联系我们

Geega关注丨为什么汽车企业需要建立独立的BOM系统

2022-08-10 14:30:16

导读:关于BOM系统,国内汽车企业的一个传统做法是在PDM/PLM中搭建研发端BOM。在此基础上,各业务部门根据不同的业务需求,再衍生出BOM的其他形态,如制造BOM、售后服务BOM、KD BOM等。这种方式诞生的BOM往往是信息零散、缺乏规划的。

在实践中会发现,业务上的矛盾点频繁地、集中地体现在BOM上。这不仅引起了各业务部门对BOM管理的抱怨,还导致了业务部门在不同时点提出不同和BOM相关的要求,然后研发单位以BOM以外的方式进行应对。这种恶性反馈如果通过点对点的措施,无法根除问题,反而问题越解越多。

 

正是由于以上问题,车企在长期实践中探索出一条新的BOM管理思路——将BOM系统独立出来,用一种上下游业务链和产品完整生命周期的全局视角,规划搭建BOM主数据(工程BOM、制造BOM、售后服务BOM等),并通过配置管理和变更管理来保证不同形态BOM的过程受控。

 

纵观全球著名车企,大部分采用独立的BOM系统,而不是在PDM或PLM系统中管理BOM。而国内的情况也非常类似,很多传统车企经历了十几年PDM/PLM实践之后,最终还是将BOM独立出来,很多新能源车企更是一开始就将独立的企业级BOM系统作为首批重点规划的系统进行实施。

 

于是这就引出一个问题:PDM/PLM与EBOM同平台管理和异平台协同管理各有怎样的优劣点,为什么大多数车企在PDM/PLM系统外要建立一套独立的BOM系统?

 

下面就两种BOM管理模式进行初步探讨。在探讨这两种模式之前,先就工程定义和采用关系这两个术语做一个说明。

 

工程定义:定义零部件物理设计特性(材料、尺寸、重量、质量要求等)及其二维、三维数据,它是设计BOM的核心内容;

 

采用关系:定义整车、零部件非物理设计特性(名称、数量、质量、颜色、配置等)及其结构关系,它是EBOM的核心内容。

 

“模式1:PDM/PLM与EBOM同平台管理”

 

BOM系统:实现MBOM、售后BOM等其它形态BOM定义及发布。

 

PDM/PLM与EBOM一体化平台:通过和CAD工具集成,实现EBOM采用关系定义、工程定义,以及EBOM、三维数模、二维图纸的发布。

 

PDM/PLM与BOM间接口:通过PDM/PLM,EBOM一体化平台与BOM系统深度集成,实现EBOM视图向BOM系统的定期更新,保证PDM/PLM与EBOM一体化平台和BOM系统中BOM数据的一致性。BOM系统基于EBOM视图,开展MBOM、SBOM等其它形态BOM的管理。如图1所示:

 

bom系统

 

PDM/PLM与EBOM同平台管理,设计BOM即为EBOM,对设计人员最大的诱惑是,这种管理方式似乎有“工程定义和采用关系对接效率高”、“设计数据一致性好”、“省了工作量”等优势。但深入分析,便不难发现这种模式的局限性。

 

1.1 BOM结构冗余,变更管理复杂

 

在这一模式下,EBOM的诞生完全依赖于数据设计的成熟度,并且EBOM结构形式、组织方式与CAD结构十分接近。很多人认为这是这种模式的优势所在,因为这种模式下,工程BOM好像不必花力气去搭建,而是直接由CAD结构形成,能够保持与CAD结构的同步和一致性。但恰恰相反,这种EBOM,会给企业的BOM管理带来巨大的复杂性以及信息的不一致性,造成跨业务的信息壁垒。原因如下两点:

 

1.1.1 零件按照几何关系组织,降低BOM管理效率。

 

构建CAD结构主要是为了数模的组织、数字样机(DMU),往往在CAD结构中间搭建虚拟逻辑层级。虚拟逻辑层级的建立完全取决于是否需要承载几何位置关系。而EBOM的构建目的是为了各业务部门协同相关成本、采购、售后、工艺等方面的工作,其作用是跨业务领域的协同。如果EBOM也按照CAD结构这种模式组织,必然会带来大量的数据冗余。同时这些不必要的信息传递到上下游业务部门,必然带来信息使用时的困惑以及信息转化时的出错风险。

 

1.1.2 从精确装配的角度而言,对下层零部件进行更改时,需要层层锁定上层结构,甚至有的企业一直需要锁定到产品。

 

这给设计带来极大的麻烦,这就是业界典型的关于“变更冒泡”问题。如果EBOM采用与CAD结构十分接近的构建模式,那么这一“变更冒泡”问题必然会带到BOM领域,将产生大量对上下游没有意义的变更,同时大大降低BOM的发布效率。

 

1.2 造成Early BOM与EBOM是不同的两个BOM

 

BOM是驱动相关业务活动展开的信息基础以及承载各业务领域活动成果的信息载体。从工程设计往前看,即产品规划、概念阶段BOM管理状况,由CAD结构驱动的EBOM显然不能覆盖这一要求。企业如果要管理设计之前的活动,需要另行搭建Early BOM。这种Early BOM必然与EBOM是完全不同的兩个BOM,中间不太可能有数据一致性的保障。

 

而从Early BOM、EBOM的作用和构建目的来看,二者应该是相同的,差别只在于对应的产品开发阶段不同。因此,理想方式应该是早期BOM与工程BOM从构建模式、BOM架构、承载信息上是一致的,只是针对不同阶段由于产品成熟度不同,控制方式有所差异而已。

 

1.3 整车开发各阶段BOM之间无法有效衔接

 

从工程设计往后看,即生产准备阶段BOM管理状况。由于EBOM从CAD结构而来,较少考虑物料层面的管理要求,必然与作为承载生产准备结果、面向ERP、MES等要求的制造BOM有非常大的差异。这种差异之大,往往导致MBOM是参照EBOM另外搭建的,二者之间的同步,特别是当变更发生的情况下的同步不太可能通过系统的方式达到。这种模式造成整车开发各阶段BOM之间无法有效衔接。

 

1.4 EBOM适用性存在风险

 

模式1将使商品化EBOM产品为满足业务个性化需求所做的适应性改善,相比独立定制化EBOM复杂得多。鉴于国内自主品牌乘用车研发领域业务成熟度尚且不高,EBOM的适应性改善在所难免,而改善是否成功,直接影响业务的运行,这个风险客观存在。

 

1.5 投资、运行、推广费用代价大

 

模式1的EBOM实施的投资及运行费用远高于定制化独立EBOM系统;因为,实施PDM/PLM/EBOM一体化方案将使超级EBOM的业务管理功能向PDM/PLM转移,这将增加PDM/PLM的投资及运行费用。我们应充分考虑到高昂的PDM/PLM与EBOM一体化方案投资及运行费用,以及未来推广时企业各应用板块的承受能力。

 

模式2:PDM/PLM与EBOM异平台协同管理

 

所谓“异平台“是指需要建立独立的BOM系统;所谓“协同”是指,兼顾设计与下游制造、生产、采购等环节对产品数据认知的一致以及全生命周期各环节BOM数据延续、贯通。方案示意如图2所示:

 

BOM:由EarlyBOM自然成熟到EBOM,并由EBOM发布直接产生MBOM、SBOM等;

 

PDM/PLM:建立图纸/数模与零部件号的关联,实现工程定义、DMU应用等;

 

PDM/PLM与BOM间接口:通过PDM/PLM和BOM两系统间的高度集成,以BOM系统建立的EBOM结构驱动PDM/PLM系统CAD结构的建立。

 

bom系统

图2:PDM/PLM与EBOM异平台管理模式简图

 

以下从3个方面阐述模式2相对于模式1在PDM/PLM系统和BOM系统建设上进行的改进和提升。

 

2.1 保证设计环节产品设计数据一致性

 

模式2通过BOM系统的EBOM模块向PDM/PLM系统传递零部件号、配置定义、结构等信息,实现EBOM结构与CAD结构、整车及零部件设计属性、版本的相对一致性(因为EBOM结构与CAD结构本就不可能完全一致,这一点在1.1.1章节已经做过论述)、发布流程的同步。

 

与模式1的设计过程在一个系统完成相比,模式2的设计过程需要在两个系统(PDM/PLM系统和BOM系统)完成,其用户体验显得略有不足,所以很多车企(如通用汽车,上汽乘用车,宝沃汽车等)分别设立PDM/PLM数据管理工程师和BOM数据管理工程师的工作岗位。

 

2.2 BOM系统全价值链贯通性

 

模式2可以使BOM系统从一开始就贯穿产品策划、工程设计、生产准备、售后等业务领域;支持企业的正向设计,以规划驱动BOM设计,使得BOM系统能够真正形成贯穿企业全业务流程的、全业务链的信息索引,并具备以下特点:

 

1)形成“一个”“完整”BOM:虽然按照各阶段有不同的BOM形态,但具备相同的BOM架构,随着各阶段业务流程的展开,只是在“一个”“完整”的BOM上逐步丰富管理信息。

 

2)统一的配置管理方式:都以超级BOM模式构建,共享配置资源,即采用同一套配置表解析各阶段BOM。

 

3)统一变更管理模式:确保变更在BOM之间能够借助系统准确、高效流转,保持数据的一致性。

 

模式2与模式1相比,保证了BOM数据的集中管理,以及BOM数据在全价值链上的延续性、一致性、及時性、准确性以及可追溯性。此模式为汽车制造企业全价值链,如设计、生产、销售、售后、质量、采购等环节提供了一条优质的BOM数据高速公路。相比模式1,尤其对BOM数据管理断点来说,优势明显。

 

2.3 系统稳定,运维、升级成本小

 

模式1(PDM/PLM和EBOM同平台管理)通常采用商品化软件集成PDM/PLM和EBOM功能,而EBOM模块与MBOM,SBOM等系统存在大量的接口和个性化功能需求,PDM、PLM往往需要重新考虑设计工具、设计方法。并且PDM/PLM系统模块快速迭代,尤其是DMU相关功能的快速发展,系统平台的版本也随之频繁地更新换代。而BOM的业务模式和系统功能相对成熟稳定,将产生大量的运维和升级成本。因此,PDM/PLM与BOM的异平台管理的模式后期只需要考虑商品化PDM/PLM系统以及与BOM系统的接口事项,减少了后期运维、升级成本。

 

3.总结

 

PDM/PLM面向设计构建设计BOM,以整车结构拆分为搭建逻辑,以支持产品设计、开发过程,并通过虚拟验证等工具缩短产品的开发周期,提高产品开发质量为目的;而EBOM是面向下游的BOM结构,以供货级零部件为搭建基础,以支持生产采购制造、销售及售后服务为主要目的。它使制造型企业供应链上下游产品数据与信息得以贯穿于产品整个生命周期与全过程,与生产经营各环节息息相关,涉及全价值链主要活动和大部分业务领域。

 

 

所以PDM/PLM系统和BOM系统关系建设,看似是信息系统和数据管理课题,但其本质是业务管理课题。独立BOM系统的核心也是既保持设计BOM和EBOM的独立性,又保证设计BOM和EBOM的关联性。建立适合自身企业的PDM/PLM系统和BOM系统,以及处理好两者之间的关系,是提升整车开发效率和质量的重要课题。