一種基于變更流程的EBOM數據變更統計機制

郭慶軍，李小麗，賈明亮，李原（北汽集團越野車研究院 工程支持部，北京 101300）

一種基于變更流程的EBOM數據變更統計機制

郭慶軍，李小麗，賈明亮，李原
（北汽集團越野車研究院 工程支持部，北京 101300）

摘要：在整車研發過程中，不同的項目階段或使用部門，物料清單存在著多種視圖；針對數據視圖及結構的變更，提出了數據變更統計機制。該機制考慮了變更流程的數據發放結構、EBOM數據統計內容、統計規則、物料清單變更時間間隔等因素，通過變更數據發放結構獲取了變更依據，并將該變更依據與物料變更清單相關聯，物料變更清單則是從不同時間點的兩版物料清單對比生成的。最終我們得到了完整的物料變更清單。該清單為研發人員提供了變更確認的依據，有效識別出流程外的變更信息；并為下游業務部門提供了數據同步參考的依據，同時大大提高了數據核查工作的效率。

關鍵詞：整車研發流程；統計規則；變更清單；物料清單

本文引用格式：郭慶軍，李小麗，賈明亮，等.一種基于變更流程的EBOM數據變更統計機制[J].新型工業化，2015，5（8）：51-56

Citation: GUO Qing-jun, LI Xiao-li, JIA Ming-liang, et al. A Statistical Mechanism of EBOM Data Change Based on the Change Process[J]. The Journal of New Industrialization, 2015, 5（8）: 51-56.

0 前言

產品物料清單（Bill of Material，BOM）是制造業信息化系統中核心的基礎數據，不僅是計算機輔助設計與計算機輔助制造之間的信息紐帶，而且貫穿于整個產品生命周期的幾乎所有職能部門。

在整車研發過程中，不同的項目階段、不同的使用部門，BOM存在著多種視圖： 有研發部門的設計BOM，有工藝部門的工藝BOM，有用于指導生產的制造BOM，還有售后服務的售后BOM 等[1]。

在項目批準后，在PDM系統中發布TG1（Time Goal 1，造型）狀態的BOM，即首次凍結的EBOM。隨后在產品及工藝驗證、預試生產、試生產等過程中發現EBOM數據中存在問題時，必須走工程變更流程，并修改EBOM數據和產品相關文件。在預試生產階段，EBOM數據開始進入BOM系統，在BOM管理系統中需要維護工藝BOM、售后BOM、制造BOM等數據，并將制造BOM數據傳輸到SAP系統。如果EBOM數據發生變更，需要同時更新PDM（Product Data Management）系統、BOM管理系統和ERP（Enterprise Resource Planning）系統等多種BOM狀態視圖的系統[2][10]。

不同視圖的BOM，其數據結構也不同；確保各種視圖間同一數據的關聯性，是BOM數據一致性核查的必需條件。在BOM數據變更流程中，需要核查數據維護的正確性與完整性；有時還需要定期發布數據整體的變更清單。

本文的設計思路為：首先從工程變更進行研究，包括工程變更類型、工程變更數據發放結構等內容，從而得到了工程變更數據的提取方式；接著研究了EBOM變更統計的方式，為EBOM數據變更清單的生成提供了算法基礎；最后本文設計了EBOM變更統計的算法流程及變更統計顯示方式。

1 EBOM數據變更研究

1.1 工程變更類型

工程變更是指對產品及其組件的尺寸、材料、裝配、形態和功能等所作的修改。它可以是簡單的文檔修正，也可以是復雜的對產品設計和制造全過程的重新設計[6]。

工程變更通知（ECN，Engineering Change Notice）主要包括與工程變更相關的產品數據及數據間的聯系、變更主題和變更依據等。產品數據主要有零部件信息和文檔信息，產品數據間的聯系主要有文檔或零部件的版本信息、零部件間因裝配而產生的聯系、文檔對零部件的描述關系和零部件對文檔的引用關系等[3]。

工程變更按變更來源分為有變更請求的工程變更和直接發起的工程變更。

工程變更按變更原因可分為：性能與質量改善、工藝改進、市場需求、降低成本、法規需求、供應商需求、通用化、關聯變更、設計失誤、其它[7]。

工程變更按數據變更內容可分為：首次數據發布、零部件屬性變更（包括：零件狀態、3D數模、2D圖紙、成本、質量等信息）和零部件結構屬性變更（BOM結構、扭矩、零件功能與安裝位置描述、貨源等信息）。

零部件在不同的產品研發階段對應的零部件狀態不同，分別有TG0、TG1、TG2三種狀態[4]。每次零部件狀態的變更，均需要通過變更流程來實現。

1.2 PDM系統中變更搭建方式

變更前與變更后零部件搭建要求如下：

（1）變更前、變更后的零部件需一一對應，只是零部件的版本不同。

（2）新增零部件（001版未凍結），需放在新增零部件區域。

（3）作廢零部件需放在作廢零部件區域。

（4）如果零部件變更的是零件屬性，需將當前零部件放入更改前和更改后區域。（5）如果零部件的EBOM屬性發生變更時，需將發生變更的直接上一級零部件放入更改前后區域。（6）ECN流程發起前，需確保零部件裝配關系顯示為非精確裝配、及最新數據發布狀態（零部件的下級件是最新凍結版本狀態；無凍結版本時，選擇未凍結版本）。

（7）如果變更數據涉及到變更流程簽批的，需將其掛在ECN流程中（PDF版文件）。

ECN變更數據可以指導BOM工程師同步BOM系統數據；可以用來核查系統數據與變數據的一致性。ECN變更數據統計在ECN流程發起前、ECN流程審批過程中及ECN凍結后的變更統計中均有應用。

2 EBOM數據變更統計方式研究

EBOM數據的變更統計對象是已凍結的零部件數據，但不排除對新增未凍結零部件數據的對比。因此需要對某一時間點的EBOM屬性信息進行記錄。目前，無論是BOM系統還是PDM系統，均不支持按時間點導出EBOM數據。PDM系統中有EBOM快照功能，但快照的EBOM中未凍結的數據是可以發生變化的。大多數據BOM系統都是保留的最新狀態的產品信息，也無法進行對比。因此，需要開發相關軟件，定期下載EBOM數據信息；或者手工下載EBOM數據信息。

EBOM變更統計方式可以分為：基于ECN的變更統計方式和基于不同版本的EBOM變更統計方式。

（1）基于ECN的變更統計方式：是指將指定時間段的所有ECN變更數據按照指定模板進行匯總，形成一個總的ECN變更記錄，即EBOM差異清單。這種統計方式，能夠很準確地定位EBOM數據變更信息；但該統計數據的完整性要求比較嚴格，即：ECN變更記錄要保存完整、ECN變更記錄的內容要完整反映EBOM數據變更的情況。因此，這種統計方式只能體現ECN變更記錄中的信息，如果信息漏記、未及時記錄，或者EBOM數據勘誤的信息，則不能得到體現。

（2）基于不同版本的EBOM變更統計方式：是指將不同時間點的EBOM數據按照一定的規則生成指定模板的EBOM差異清單。這種方式能完整體現EBOM變更內容，但EBOM差異清單的變更流程依據和相關原因分析則不易體現。

本文綜合考慮了兩種變更方式的優缺點，在不同版本的EBOM對比結果的基礎上，結合ECN進行變更分析，形成帶有變更依據的EBOM變更清單。如何制定有效的EBOM對比結果生成規則，將對變更原因分析工作量的大小有著明顯的影響。

3 EBOM變更統計流程

3.1 BOM變更統計內容及顯示規則

將前后兩個不同日期下載的EBOM數據進行對比，對比信息主要有：零件結構變化、配置變化、貨源變化、零件名稱、用量等信息[8][9]。對比顯示規則如下：

（1）新增件及其下級件需體現;

（2）刪除件只體現刪除的總成件;

（3）修改件全部體現并對數量變化進行分析；

（4）配置修改件需體現IA（Install Assembly，安裝總成）及00級件；

（5）下級件變更較多的總成件（非標件幾乎全變），需考慮是否以刪除、新增形式體現（總成件號不變）。

（6）總成件刪除，其下級件不需體現.

3.2 基于ECN的變更統計流程

在滿足ECN數據搭建方式前提下，可以從新增數據區域和更改后區域中提取ECN變更后的數據；從作廢數據區域和更改前數據區域中獲取變更前的數據；將變更前與變更后進行對比，按指定模板生成選擇ECN的變更清單。每個ECN流程均對應一個惟一的ECN編號，根據ECN編號，可以查找其對應的流程及相關數據信息。

（1）根據ECN數據搭建的特點和查找到的ECN，可以獲取變更前、變更后的數據信息；變更前、變更后數據屬性均相同，且屬性順序均一一對應。屬性內容涵蓋了EBOM所有可能發生變更的字段以及零部件中所有可能發生變更的屬性。另外，在ECN主屬性表中包含了ECN編號、變更原因、審批信息等。

（2）根據零部件號和上一級零部件號作為關鍵值，對變更前、變更后的相同關鍵值的數據行分別進行合并，將數值類型的數據進行求和，將字符串類型的數據進行拼接。

圖1 不同版本間EBOM變更統計流程圖Fig.1 The statistics flowchart based on different versions of EBOM Change

（3）根據關鍵值，對比其他所有變更屬性；按照更改前、更改后、新增、刪除等操作類型生成變更清單。

（4）根據模板中配置的EBOM屬性字段標識，從變更清單中獲取EBOM屬性變更信息。

基于ECN的變更清單編制方案大大簡化了ECN零部件搭建工作，同時提高了變更數據的可讀性，并為以后EBOM數據階段性變更統計提供了數據基礎。

3.3 基于不同版本的變更統計流程

通過第3章對EBOM數據變更統計內容、統計方式及統計規則的研究，本文設計了基于不同版本的EBOM變更清單編制方案，如圖1所示。

（1）每兩周從PDM系統或BOM系統中下載EBOM數據，并存放到指定目錄；如果EBOM中零部件只有配置條件而沒有對應的車型信息時，還需要根據配置代表碼對零部件車型信息進行解析。

（2）對于下載的EBOM數據中，零部件與其下級件的單位用量是不匹配的。下級件的單位用量是在上級件單位用量為1時是有效的；但通常上級件的單位用量可能存在多個。因此需要同步下級件零部件單位用量信息，從而使上下級零部件單位用量統計方式一致。

（3）根據EBOM統計規則，將零部件及其所有上級件作為參考對象，并拼接為一個字符串作為一個關鍵值放入EBOM行標識中。

（4）根據該關鍵值，將EBOM的統計內容進行打包處理：單位用量求和、其他統計字段進行字符串拼接。

（5）對比不同時間點的兩版EBOM數據信息，生成EBOM數據對比清單。

根據這種編制方案，能夠準確地生成兩版EBOM的差異之處，能夠指導下游工程師核查并更新相關變更數據。但無法確定數據變更的來源，在數據變更表達方式方面不易讓人理解，如：零件更換或零部件級別變更，在生成結果上是新增或刪除；而實際上，用更改的方式來表示，更具有可讀性。另外，按照關鍵值打包的數據行，變更數據也不易解讀，也會導致數據可讀性較差。鑒于以上三點，本文綜合了ECN變更清單的優點和EBOM數據對比的完整性，并在必要的環節加入了人工審查；提出了EBOM變更清單優化方案設計。

3.4 EBOM變更統計優化方案

EBOM變更清單優化方案指的是在EBOM對比結果的基礎上，針對每條變更信息，利用已記錄的ECN變更信息或從系統中查找到關聯的ECN信息；將變更原因、ECN編號寫入到EBOM對比結果中，并針對變更記錄中打包的數據行、替換件、零部件升級或降級情況進行人工分析與調整；最后形成最終的EBOM變更清單。設計流程如圖2所示。

（1）關聯變更原因：如果平時在審查ECN時，會保留審查的ECN變更清單，可以從保留的變更記錄中根據變更零件號去查找變更原因及ECN號；如果平時不記錄審查信息，可以從支持ECN流程審批的系統中，按照零件號查找最新關聯的ECN編號，并根據利用4.1節提到的方案獲取ECN變更記錄。

（2）根據ECN變更記錄，在EBOM對比清單中填寫每個零件號對應的ECN編號及變更原因。

圖2 EBOM變更清單優化方案Fig.2 BOM changes inventory optimization program

（3）如果EBOM變更記錄中存在打包數據行，則需要針對變更信息進行解析。解析的可能元素有：零部件扭矩信息、零部件貨源信息、零部件配置信息。將打包變更信息解的為實際發生變更的信息（一般打包的數據行中可能只有部分數據行發生變化，而其他數據行并未發生變化）。3.5 應用案例

根據EBOM數據變更統計機制，我們開發了對應的系統軟件，并將該軟件應用于某汽車研發部門的BOM管理業務中，主要工作有：EBOM數據下載、EBOM統計字段處理、EBOM數據對比、EBOM變更信息確認與整理、變更數據發布等。

該部門目前使用的汽車研發工具為西門子提供的PDM系統，EBOM數據使用是最新的設計數據且不能提供相關的變更數據統計工具。未引用軟件時，許多數據變更都是通過人工核查，在校核工作和管理工作上耗時耗力，且最終仍無法保證數據檢查是否完整。

通過實施該軟件，有效規范了EBOM數據變更統計業務流程，防止了EBOM數據變更內容的錯查、漏查，并有效識別出非變更流程中的勘誤工作，大大提高了數據校核人員的工作效率。EBOM變更統計清單為研發人員提供了變更確認的依據，有效識別出流程外的變更信息；并為下游業務部門提供了數據同步參考的依據，同時大大提高了數據核查工作的效率，具體如表1所示。

表1 變更統計軟件應用前后對比Tab.1 Comparison of the application of change statistics software

4 結論

在EBOM變更統計方案中，通過研究EBOM數據的變更類型、變更數據的發放形式、變更統計的內容及統計規則，設計了一種基于變更流程的變更統計機制。該機制既可以面向單個變更流程進行數據核查，并幫助產品工程師生成變更清單；又可以在對不同時間的數據進行變更統計，并根據變更清單，將對應的變更主題和變更流程進行關聯，從而為數據使用部門提供了總體的數據變更結果。EBOM變更統計對于PDM系統中管理BOM數據的企業而言，提供了一種版本記錄及數據核查的工具，為下游的采購、售后、財務、工藝等部門提供了數據核查及數據同步的依據。EBOM變更統計機制在企業應用中已體現出簡單、易用、高效等特點。EBOM變更統計有多種實現形式，可以用專業的變更管理工具來實現，也可以通過PDM系統進行二次開發來實現。

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DOI：10.3969/j.issn.2095-6649.2015.08.009

作者簡介：郭慶軍（1983-），男，碩士，北京汽車研究總院，主要研究方向：制造業信息化、項目管理、物料管理等；李小麗，女，BOM管理工程師，北京汽車研究總院，主要研究方向：物料配置管理、工程變理管理等；賈明亮，男，高級經理，北京汽車研究總院，主要研究方向：整車集成、BOM管理、整車研發等；李原，男，車型總師，北京汽車研究總院，主要研究方向：制造業信息化、庫存管理、項目管理等。

A Statistical Mechanism of EBOM Data Change Based on the Change Process

GUO Qing-jun, LI Xiao-li, JIA Ming-liang, LI Yuan
(BAIC Group Off-road Vehicle R&D Center, Engineering Support, Beijing, 101300)

ABSTRACT:There are different views of Bill of Material, which used by different project stages or departments during the GVDP (globe vehicle development process). According to the change of data state and structure, the statistical mechanism of data change is provided. The mechanism considers the data distribution structure of change, EBOM data statistic fields, statistical rule, EBOM change interval and other factors, and gets the change basis through the data distribution structure. The mechanism associates the basis with the material change list, which generated from the comparison of different EBOM versions, and obtains the complete change list. The list provides the basis to identify the change information, and provides the reference for the data synchronization in the downstream business department, and greatly improves efficiency of data verification.

KEYWORDS:GVDP; Statistic rule; Change list; EBOM