基于Pro/Engineer建立客車多層次BOM 的方法

王 臻，劉書陽

（東風揚子江汽車（武漢）有限責任公司，武漢 430040）

1 概述

BOM（Bill of Materials）稱為物料清單，是描述產品組織結構及多種專業類別信息的技術性文件，已突破傳統的、單一的物料清單，現已拓展為不僅描述零部件清單，而且還可描述產品及零部件的相關外延內容，如外購件、原材料、物料名稱、型號、采購/數量材料、來源、標準件、簡單的工藝流程、成本核算等，同時也反映出一個產品由哪些部件構成及零部件構成結構樹，圖紙的類別數量以及裝配層次級別關系等相關的各種信息。BOM根據不同的專業領域及用處不同又分為設計BOM、工藝BOM、制造BOM、采購BOM、成本核算BOM、銷售配制BOM等，其中設計BOM又是其它BOM的源頭。

在客車設計制造中，BOM 始終貫穿于產品概念設計、工藝流程規劃、制造、采購、銷售及產品財務成本核算等過程；BOM成為產品數據管理的核心，BOM拓寬功能已改變了傳統的BOM（單一的物料表格清單），是產品生命周期管理（Product Lifecycle Management，簡寫PLM）中各信息系統間數據交換最核心的基礎和橋梁。PLM平臺用得好否也取決于是否有一個及時和準確的BOM[1-2]。

隨著CAD/CAE/CAM等技術不斷發展和日趨完善，它們在各個領域得到了廣泛應用。其中Pro/E 軟件是非常成熟的、集CAD/CAE/CAM于一身的高端三維軟件，它能讓產品設計工程師在三維設計過程中輸入BOM需要的信息。在二維圖模式下，能自動創建多層次的BOM，并且能同時與三維零部件設計信息保證同步。無論設計如何更新、零部件加減、各組裝件結構調整，設計結構BOM將同三維模型樹狀結構一致（反映并顯示各分組件的物料結構），并能隨時有相應的自動同步更新，不會出現任何的差錯，保持產品信息一致性。其他部門的人員根據需要組合，提取自己希望得到的BOM信息，如相關的工藝人員能在三維中能處理提取相應的工藝BOM、制造BOM、采購BOM、成本核算BOM[3-4]，同樣也可在二維模式中進行更改，相對應的三維信息也會得到更新。由于每一個系統，每一個業務都有專屬的、根據自已要求定義的BOM，但它的信息原始源碼則來自設計BOM。如將標準件或內部通用件，以及借用的零部件裝入到新的結構中，則其相應的BOM信息也跟隨三維圖一起轉入。

2 Pro/Engineer 建立多層次BOM

傳統客車行業建立的BOM 是比較粗獷的，而且是人工編寫總成目錄（底盤總目錄、車身總目錄），各個分總成又再另外編寫次目錄，材料請購又單獨地編寫，材料成本核算也是粗略的，因各總成由不同設計人員編寫，致BOM 很零散。一旦圖紙物料更改，則各個部門得不到及時更新，同時對各個客戶新的要求也不能及時地跟進。另外，不同專業也是來參照這些零散的BOM 進行編寫匯聚，浪費很多人力物力，效率低下，而且很易出錯[5]；而采用Pro/Engineer 可自動建立多層次BOM。

2.1 建立好Pro/E 三維標準環境

建立標準設計環境的目的是為了示范項目創建統一的標準設計環境，簡化每個Pro/Engineer 使用人員對軟件配置避免重復建立一些設置的工作[6]。

創建規劃設計零件模板，常用的設計模板有四個：-mmns_asm_design.asm 是裝配模板；-mmns_part_solid.prt 是標準實體零件模板；-mmns_part_solid_empty.prt 是空實體零件模板；-mmns_sheetmetal.prt 是板金零件模板。如圖1 所示。

在創建零件和裝配時，系統會自動加載設計零件模板。在設計零件模板中，已經規定了單位、精度、設置參數（中文名稱、材料、重量等）、公差的設定、視角的方位、初始設計基準等內容。其中設置參數是為了提供給零部件設計所需的信息參數，也是決定了BOM的內容，如零部件圖號、材料、名稱、供應商、設計審核人員及日期、零件簡單的工藝流程、放樣尺寸等（根據不同的業務部門需要，可以加入相關內容，工具-參數-填寫表格中參數內容）。如圖2 所示。

2.2 建立零部件

按照Pro/E 流程的構建三維產品設計模型，如圖3所示。

2.3 建立好標準二維工程圖環境設計模板

表格填寫內容可以根據不同的BOM內容要求需要編寫，其內容如：&asm.mbr.名稱、&asm.mbr.材料、&asm.mbr.代號、&asm.mbr.設計人員、&asm.mbr.審核人員、&asm.mbr.設計日期、&asm.mbr.供應商、&asm.mbr.價格、&asm.mbr.來源（標準件、自制件、外購件）、&asm.mbr.放樣、&asm.mbr.工藝流程、&asm.mbr 備注等許多信息內容，并在表格中建立起相應的關系式）[7-8]。如表1 所示。

表1 建立相應關系式

建立Pro/E 標準的BOM 物料清單格式及圖框，如圖4 所示。

-bom_sum_table_a4.frm.1（圖框自命名）。

2.4 建立多層次BOM

1）打開總裝三維圖，再進入建立繪制.drw模式。同時使用bom_sum_table_a4.frm.表格，如圖5 所示。便可自動生成完整的呈多層次樹狀結構BOM，見圖6。此展開BOM 將包括全部的子目錄及子目錄下面的物料信息，如圖幅、代號、名稱、材料、數量、各零部件重量、零件分類（型材代碼）；其中層次則表示結構裝配組織等級層，序號中有小數點的表示展開的多層次的BOM。例如圖6中第一行序號是46.2，表示本總成共有46 個2 級零部件，并且本表最后一欄是46 號組件中有最后一個（2號）零件結束，序號3 是一個子組件，它下面是第3 級結構且有8 個零件構成。

2）另一方面，在二維工程圖環境中，也可對BOM內容（除開裝配關系層次外）進行修正填寫，同時也立刻反饋到三維圖的工具參數中，保證了表格內容一致性。如圖6 所示。

2.5 BOM 轉化引用

將二維格式表另存為CSV 格式，如圖7 所示，再將此表格用Excel 通用格式方式打開，在Excel 操作環境中進行一般的數據分類過濾提取，則很快地形成各種需要的BOM。如采購BOM，只要設計中輸入采購信息，同時還可根據型材的代碼分類，則可以統計出各類型材的用量，并通過數據過濾提交取出來，再導入我司的客車物料管理系統。若要標準件、自制件、材料類別，均可歸類，如圖8 所示。

3 結束語

一輛客車由成千上萬個零件組成，現只需將整車三維圖打開，便可以得到一輛客車的全部BOM。另外，在Pro/Engineer 系統建立的BOM 是產品設計工程師在三維模型設計建造過程中建立起的。它保證了BOM及時性和準確性，也省略了人工編寫總成目錄及總成次目錄、材料采購清單、成本核算清單，同時也可產生簡易工藝流程卡指導生產，并且一旦圖紙物料更改，則各個部門會得到及時更新。對不同客戶的新要求也能及時地跟進響應，節省了很多人力物力，使BOM在產品的生命周期中起到了運作調度的作用，保證了各物料信息鏈間的及時性和準確性。

[1]楊澤華.ERP 在標準件行業的應用[J].CAD/CAM與制造業信息化，2012，（4）：23-26.

[2]劉權.客車企業ERP 的實施與應用[J].客車技術與研究，2007，29（1）：59-60.

[3]李儀.該由誰開發BOM[J].CAD/CAM與制造業信息化，2010，（S1）

[4]趙金地.CAPP 系統與PDM 一體化的設計與實現[J].CAD/CAM與制造業信息化，2010，（S1）

[5]何健，王鐵剛.制造業PDMR 技術的正確應用[J].客車技術與研究，2007，29（4）：59-60.

[6]林清安.Pro/Engineer 中文野火版4.0 入門教程（第1 版）[M].北京：機械工業出版社，2010.10.

[7]詹友剛.Pro/Engineer 中文野火版4.0 工程圖教程（第1 版）[M].北京：機械工業出版社，2009.5.

[8]陳永輝，李興發.Pro/Engineer 中文野火版4.0 實用技巧200例（第1 版）[M].北京：電子工業出版社，2010.10.