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      PLM中CAD,MRP,ERP,BOM的结构配置与管理

      应用系统集成。产品结构管理作为PLM系统的一个组成部分,不仅与产品配置管理、文档管理等功能模块集成,同时也是产品数据管理协同实现与CAD、MRP和ERP等系统集成的关键。

       
      产品结构管理
          采用产品结构作为管理和组织数据的框架,可以将产品对象与它的定义数据关联起来,通过产品的结构关系使得产品数据之间的关系在逻辑结构上保持一致。以这种方式维护产品本身的构成关系,以及组织与产品相关数据的方式,称为产品结构管理(Product Structure Management,PSM)。在产品结构的基础上,通过配置条件形成产品结构的不
      同配置,称为产品配置管理(Product Configuration Management,PCM)。
       
          1.产品结构管理的功能框架
          产品结构管理与文档管理、版本管理、零件管理等密切相关,PLM系统提供了产品结构管理的功能,可以直观地描述和管理所有与产品相关的信息。如果将产品结构与配置管理的一些主要功能进行进一步划分,可以得到如图5-3所示的产品结构管理的总体功能框架。
       
          产品结构与配置管理通常包括以下主要内容。
          ①产品结构树管理。以产品结构视图的方式建立和管理产品结构的层次关系,用户可以很方便地浏览产品结构树的整体层次结构和查询各个结点的相关信息。
       
          ②零部件明细表管理。对产品所包含的零部件基本属性的管理,并维护BOM的层次关系。可以针对产品结构树上的任意结点生成BOM表与零部件使用表,从而提供详细的BOM表及相关信息给其他应用系统。
       
          ③产品与文档关系的管理。由于与产品相关的数据种类繁多(如设计模型、工程图档、分析数据、工艺卡片、材料报表、技术规范等),并且包括图形文件、文本文件、表格文件、多媒体文件等各种格式,因而需要进行文档的分类管理,将文档管理与产品结构管理关联起来,实现对产品所有的相关文档进行统一的管理,以提高管理与查询的效率。

      PLM中的结构配置管理
          图5-3产品结构管理的总体功能框架

          ④零部件的版本管理。对产品结构树或明细表中零部件的版本进行管理与控制。

          ⑤零件分类管理。基于产品结构树方式,建立企业的零部件库,支持零部件的分类管理,以及对诸如“某些零件/子部件被哪些部件采用”、“某些部件采用了哪些零部件”的查询。

          ⑥产品配置管理。在产品结构管理的基础上,以BOM为核心,通过一定的转换规则向用户提供产品结构的不同视图和描述,如设计视图、装配视图、制造视图、计划视图等。

          ⑦产品构型管理。针对用户需求的多样性和产品系列化的特点,对于系列产品,在产品配置管理的基础上,建立系列产品的基本构型,以及产品结构中的替换件和可选件,以此构建变型的产品结构,支持系列化的产品配置。
       
          ⑧零部件供应管理。基于Web技术和产品结构管理,面向不同的零部件供应商,让这些供应商在权限范围内获取所需要的产品信息。
       
          ⑨应用系统集成。产品结构管理作为PLM系统的一个组成部分,不仅与产品配置管理、文档管理等功能模块集成,同时也是产品数据管理协同实现与CAD、MRP和ERP等系统集成的关键。
       
      PLM中的结构配置管理
          产品是由多个零部件通过一定的装配关系组合而成的,产品对象由相关数据和技术文档描述,这些产品对象的定义数据之间存在一定的联系,每种数据的变化,都会影响到其他相关的产品数据。企业从工程应用的角度,要求建立一个产品数据构造的框架,把众多的产品数据按一定的关系和规则组织起来,以实现对产品数据的有效管理。产品结构与配置管理是PLM系统的核心功能之一。
       
          以文件和文件夹来管理产品数据及其相关文档的传统方式,已经不能满足制造企业对产品生命周期管理的要求。目前,制造企业围绕产品结构信息的管理需要解决以下问题。
       
          ①产品由很多零部件组成,企业人员查阅相关的产品数据和技术文档需要花费大量的时间。通过建立统一的产品结构模型,描述产品所有相关数据的关系,进行产品数据的组织和查询。

          ②企业的设计、生产、采购等不同部门对数据有不同的BOM视图要求,例如,生产部门主要关心自制件的结构视图和数据,采购部门需要的是外购件和标准件的结构和数据。当工程设计、生产制造、采购供应的材料清单不一致时,就可能会出现某一环节数据的错误。因而要求对BOM进行统一的管理,快速准确地为各部门提供不同形式的BOM信息和一致的物料清单。

      ③工程更改频繁,可能产生各种不同版本的产品数据。如某个用户只需某种特定产品的数据,而另一个用户要求某个日期以后入库的产品数据,这就需要根据用户的要求能定制用户的个性化视图。如果产品配置信息不准确,将直接影响下游的采购、制造和装配等部门,造成不应有的损失。如何保证采用正确版本的产品数据,需要建立产品数据版本管理的有效性原则。

          ④设计新产品通常需要借鉴企业已有的产品数据和相关技术文档,这往往离不开系列产品的管理问题。对于一个产品组合来说,它需要的是变型配置和有效性配置后的产品结构,而不是包括所有组件的完整产品结构,这就需要将一个完整的产品结构经过配置后映射到相应的视图上。

          ⑤对于企业而言,并不希望完整的产品结构和数据对所有授权用户都完全透明,这样可能带来很多安全隐患。因此,需要对产品数据根据不同的用户授予各种不同的操作权限,以增加系统的安全性。

          以产品结构为中心可以更加有效地组织和管理产品信息,同时,产品结构模型是实现产品配置管理的基础。制造企业进行产品结构与配置管理的实际意义,主要体现在以下几个方面。

          ①以产品结构为框架来组织产品的零部件数据及相关文档,层次关系清晰,符合PLM系统的数据处理逻辑。基于产品结构进行企业数据资源的查询、更改和管理,可以方便地在PLM环境下实现对所有产品相关信息的管理,起到了纲举目张的作用。

          ②在产品结构管理的基础上,根据产品生命周期不同阶段的需要,生成不同形式的BOM,将产品的设计数据和生产信息向制造资源规划系统和生产计划管理系统传递,为企业的任务规划和生产制造提供依据。这是企业实现应用系统集成的桥梁。

          ③产品结构与配置管理也是PLM系统进行流程和任务管理的基础。工作流管理主要是控制工程设计活动,而实现工程设计活动的管理和控制的前提是需要有足够的产品结构与配置信息,在此基础上才可以定义活动执行所需的各种资源。

          ④企业为了对顾客需求做出快速响应,需要提供产品快速配置功能,能根据市场的变化快速配置出新产品,或者为不同的用户进行个性化产品的定制,而要实现这一步骤,需要建立与产品结构相联系的规则库。如何有效地建立和定义产品结构之间的约束条件以及决策信息是产品结构与配置管理需要解决的问题。

          ⑤产品结构与配置管理是企业之间实现项目协作的基础,只有有效地管理和维护了必要的产品全局信息,才可以利用网络环境进行分工合作,实现跨企业的协同。

          PLM系统中的产品结构与配置管理作为产品数据组织与管理的一种形式,把产品对象及其相互之间的联系管理起来,实现产品数据的组织、管理与控制,因而在制造企业有着比较广泛的应用。
       

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