2024-05-07 BOM数据治理的逆向拆分
通过对企业各类BOM数据构建规则的详细分析,解决了BOM数据在动态流动过程中数据维护的准确性,辅助企业利用信息技术进行现代管理,为后续基于MBD新研产品型号BOM数据构建提供了标准。 1. 引言 企业数字化转型的不断深入,积累的数据类型越来越多,这些数据从分散存储到集中管理,取得了阶段性成果,但产品数据质量提升、过滤与清洗,尤其是BOM数据的准确性,一直是困扰企业基础数据建设的瓶颈,且各信息系统对数据读取与传递也存在不同的规则定义,需不断对源EBOM数据结构进行调整方可继承使用。 面对新研产品客户需求的多样性以及BOM数据信息瞬息万变的特点,更需要利用各种已有数据进行分析,深入挖掘蕴藏在产品EBOM数据中的业务价值,不断优化、修正与完善企业数据标准化、规范化及数据管理流程[1]。基于以上因素,深度分析与研究EBOM数据从架构规则到末端SAP订单实物装机明细输出信息的一致性,有着举足轻重的作用。 2. 研究方案 纵观企业产品全生命周期内业务活动,都是围绕PLM中的产品设计唯一数据源EBOM为主线开展,它聚焦产品生命周期内不同业务应用场景,以业务应用为核心进行数据联通,不仅打通各类数据之间关联,更多的是以唯一数据源EBOM驱动业务之间数据的同步和通讯。传统制造模式通过预先划定数据业务边界、明确数据流程为企业不同角色或业务系统,提供与产品数据有关的文本信息,保证满足不同业务场景的需求。但在智能制造时代,产品全生命周期内业务活动流程复杂,以产品设计数据为核心,贯穿各业务场景的信息资源梳理,更需跨部门进行协作完成。工作难度大,涉及多专业人员对产品相关的数据资源信息进行分类、统计与维护。因此,必须制定一套科学、合理的数据规则与标准,保证信息系统在传递过程中输入与输出数据的完整性、一致性、准确性,满足用户方便、快捷、稳定、无歧义地读取动态的产品数据信息。同时,数据信息资源的维护是一个持续建设、不断完善探索、从局部到全局的渐进过程。 2.1 研究内容 文中基于数字主线DT(Digital Thread)的概念,洞察企业数字资产,以企业产品实际BOM业务场景为实例,融合产品全生命周期内生产工艺制造与装配流程,以产品数字链路中局部业务场景数据为研究对象:即从产品设计研发伊始EBOM数据产生至SAP系统订单输出ABOM的单向研发制造流程数据(见图1),通过对数据传递过程中涉及不同业务场景下唯一数据源EBOM的变形、深度分析、三类主要BOM的差异、SAP系统测试、数据变形规则研究,最终明确与规范流程中企业各业务场景BOM数据构建要求与规则,其对于后续建立面向产品全生命周期的数字化网络全流程、完整的产品数字链路有一定的借鉴作用。 对源EBOM数据进行系统分析、规则研究、思考与规划,对产品数据按产生的时间序列(EBOM、MBOM、ABOM)进行分段式业务场景研究,分析整个产品PSE架构中数据信息流伴随EBOM流动携带的技术要求及不同流程工艺技术层对数据读取需求的差异、演变与转化规则,主要涉及三类BOM数据规则的架构设计。分析其与SAP系统输出数据的关联关系,进行数据规则整合,最终真正实现以唯一源数据EBOM为企业关键检索引擎。数据构建前,利用系统思维,全面建立清晰、科学可行的规则与标准,满足BOM数据未来遍历企业各主要技术与业务信息系统(PLM/MES/TDM/SAP/FRACAS/电子卷宗/M3P/OA等)进行数据应用与交互传递与通讯,实现各类信息系统对数据的提取,良性,有序,无差错的持续运行。 主要研究内容如下: ● 三类BOM数据结构分析 ●SAP系统读取数据规则 ●三类BOM数据分层设置读取 图1 产品数字链路局部单向数据流程 2.2 研究BOM数据的意义 产品BOM数据本身无价值,但却是不同的业务场景中,指导与开展各业务的核心数据信息。深度挖掘蕴藏在BOM数据中的业务价值相当重要,BOM是产品的数字化表达,更是企业业务创新与内部重组的基础。 通过选取企业具有代表性的多型复杂产品BOM数据实例结构分析,研究各类BOM数据转换规律,以表单、树图展示数据间的逻辑关系及变形、优化调整后的父子隶属关系,对重建后的数据一致性进行对比,完整、系统、科学的分析EBOM架构规则、结构层级设置、属性定义,结合企业实际工艺制造与装配生产流程,给出重构BOM数据的方法和规则,以保障EBOM作为源数据维护的完整性、准确性、有效性。并将此规则根植于企业正在上线的基于MBD的装配工艺结构化设计信息系统,快速构建BOM模块,从而实现EBOM数据的直接继承与技术要求的全面贯通,完成各类BOM数据的自动创建,彻底解决人工参与维护各类BOM数据低质、低效的手工方式,对于规范企业产品源头EBOM最终达到数据统一、标准与规范建设、为研发协同平台建设与未来集团平台集成预先做好基础数据准备,具有很大的参考和指导意义。同时,它将给企业未来科学管理、技术储备与知识传承,规范产品设计数据标准化带来极大挑战与提升。因此,数据标准与规则的建立,可以从源头约束BOM数据的规范化,最终实现产品全生命周期数字链路。当前,数据建设无规则与标准模板可循,需在建设中不断摸索、持续完善与调整中前进,及时修订与完善数据标准。 3. 三类BOM数据结构分析 企业产品唯一数据源EBOM在各信息系统未进行集成前各类BOM维护状态如图2,属于传统手工数据维护,以串行模式进行,所有数据属于断流状态,无法直接进行传递、继承、引用,各业务部门独立维护场景内数据,并负责数据的准确性与完整性。 图2 三类BOM数据传统手工维护路径转换图 随着制造企业各信息系统集成的不断深入,BOM数据作为各系统交互与通讯的桥梁,对数据资源、数据构建、储备、重复利用、分析等要求也越来越迫切,而考虑数据之间进行交互、集成与通讯时,必须考虑数据规则与源数据EBOM的联系。 产品EBOM数据承载了企业最先进的设计理念、MBOM代表着企业最优化的生产制造与管理流程、合理与精益化的产线单元布局、ABOM体现了产品完整的装机明细与客户需求实现、三类BOM最终综合了产品价值与财务核算等一系列企业研发与制造业务活动信息。整个研发制造活动围绕三大BOM数据,按照产生的时序以串行方式单向流动出现(见图1、图2)。企业各类业务活动中EBOM作为最基础的基线数据,在各类信息系统中以数据主线进行产品的数字化表达、传递、继承与流动。 SAP作为产品BOM数据的中间载体,以电子数据信息输入、携带实物属性描述信息输出,并按照预先设置的数据逻辑规则将BOM数据进行分层。各业务部门负责对流动的EBOM各自业务场景内数据属性进行定义、视图维护,保障EBOM数据信息流正确、继承与传递、后续产品实物业务活动开展等过程,用户按规则对产品数据提取与使用,最终保障实物流输出完整[2]。 EBOM的价值核心在于贯穿产品全生命周期,上下游用户之间可实现产品数据及变型产品之间关联信息的追溯性。 图3 PLM系统自动构建BOM路径图 注:1)SAP系统:企业资源计划管理系统,实现企业财务管理、物流管理、采购管理、库存管理、销售管理、人力资源管理等,一般为生产计划的源头[3]。 3.1 EBOM的数据结构分析 EBOM作为企业数据的唯一索引,是引导未来不同业务场景用户对产品展开相关业务领域详细活动的引擎,对数据的读取、继承、重复使用、驱动业务良性开展有至关重要的作用,也是影响产品技术参数信息传递、生产组织模式、工艺单元划分等的关键因素。 分析PLM系统中PSE结构管理器中的EBOM及SAP订单输出中数据结构字段属性定义时,零组件种类的分类应系统、全面并确保零组件均可归类。如PSE结构器下输出的产品EBOM明细,定义了各BOM数据需要维护的属性字段,在数据的不同阶段进行维护与完善,满足三类BOM数据对各自业务需求属性的基本维护,并携带实物信息流数据传递过程中BOM其它视图(如分工与主制单位、零件批次信息、入库保管等)用户对数据属性的维护信息。SAP系统产品订单明细输出数据需求字段属性均来自于PLM系统结构管理器PSE下数据集,通过对产品数据进行逆向拆分即以SAP输出数据进行BOM数据结构规则需求分析与构建标准制定。 通过对产品输入所需EBOM数据基础信息,与人工参与维护ABOM明细即SAP订单输出数据,进行理论上的信息对比分析(即输入数据与输出结果数据应一致),数据表单分类字段栏的扁平式设计,可直接表达产品结构即隶属父子关系,表单字段完全继承EBOM数据栏信息且一致,但在实物出库时,会带出零组件的相关生产制造、批次等其它属性信息。 下游数据用户利用EBOM字段进行数据构建时,需具备能够快速识别特殊类别BOM数据(分组类零件、替换类等零组件)业务能力,并对之进行处理(见图7、图9),通过分析与梳理,EBOM除了满足相关企业产品设计文件编制规则要求范围内对数据执行的相关标准外,还要满足企业SAP系统对设计数据要求做到的信息完整性、准确性。通过分析与研究数据变形差异后,为企业中不同角色或信息系统,提供与产品有关的完整的、一致的、准确的信息,EBOM构建时需融合生产制造与装配流程业务规则信息后要遵循以下规则: ●整合业务与SAP订单输出需求定义EBOM源数据逻辑结构(见图7) ●标牌类零组件隶属于层级优化,调整至跟随附属组件而非外形图(见图6、图7) ●替代件属性维护完整,预先设置替代件配套优先级 ●分组件属性维护完整,预先设置优先配套组别即初始组别 ●零组件隶属父子关系符合企业精益生产制造单元布局划分(见图6) ●产品结构工艺可执行性良好且产品架构合理(见图8) ●建立装配配合组件层级(消除跨部门协作件)(见图7) ●产品随机备件数据属性维护完整(SJ)(见图9) ●增加二次装配件定义属性(2Z) ●生成表单时隶属的内部子件自动按序分类排列(见图9) ●借用组件遵循原型产品EBOM数据维护属性(分组件设置)…