第一章 绪论
1.1 论文研究的背景及意义
1.1.1 论文的研究背景
中国国内的发电装备工程在近 20 年进入发展的快车道，尤其是装机容量迅猛增长，同时期总发电量也突飞猛进。据国内发电装备有关组织统计，截止到2015 年 12 月国内装机容量累计高达 15 亿千瓦[1]。在经历了黄金发展期之后，国家能源政策在“十二五”期间进行了相应的调整，发电装备工程进入“节能减排”新时代，在新背景下国内火力发电机组的新建项目装机总容量也呈现出下降趋势。随着生物质发电和分布式能源技术的发展，新一代能源技术为电力行业的发展注入了新鲜血液，只有快速提升产品的性能和容量，火力发电制造行业才能赢得后来者的挑战，所以未来行业的发展方向应该是如何清洁和高效率利用煤炭[2]。
在新的形势下提升企业产品研发水平、争创智能工厂典范、加快响应市场客户需求的速度、工厂转型发展已刻不容缓。提升企业产品数据管理能力，特别是MBOM 的管理引起了工厂管理者的重视。企业深入应用 MBOM 管理可以进一步细化管理颗粒度，有利于提升产品优势特性和降低企业管理成本，从而使企业产品更容易获得市场和客户的认可。本文主要针对火电制造企业 S 公司在 PDM 系统建设，特别是 MBOM 管理优化中遇到的问题展开研究。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 PDM 研究现状
上世纪 80 年代，随着关系数据库技术飞速发展和广泛的应用，在这一技术支持下孕育了一项新的管理思维，即产品数据管理。
高德纳咨询公司的 Dick 则把 PDM 定义为构筑企业范围内设计和生产的一个并行化产品协助环境的技术[3]。但就现阶段的发展而言，以产品为核心，信息技术为工具，实现对产品相关数据进行全生命周期管理的方法就被称为产品数据管理（PDM）[4]。
庞士宗等人研究认为 PDM 是通过集成产品相关的信息，为产品数据服务的一种管理模式。其覆盖电子文档、数据存储、流程管理、变更管理、一般工作流的管理[5]。
周辉认为把产品研发和产品数据更好的结合起来，从而提高企业研发的效率和独立自主的创新能力，在结合的过程中以项目管理和过程管理为核心，这就是PDM 的定义[6]。产品数据管理同时也可以促进企业的基础数据和基础业务的管理，例如企业的技术管理、零部件管理和标准化的生产工艺等[7]。
随着数十年发展与研究，国内 PDM 软件虽说起步晚，但同样取得了很大的进步，主要表现在体系架构、实施过程、功能模块设计、管理模式、数据集成方案、解决问题方案等方面。
PDM 的发展变化过程可以初步归纳为以下几个发展阶段：
（1）第一阶段也就是初级阶段 PDM 的系统。
其主要功能为配合绘图软件工具维护“电子绘图仓库”，解决大量电子数据的存储和管理问题。因信息技术发展相对落后，企业管理者仍面临数据传递的困扰，“信息孤岛”问题无法根本解决。这一阶段 PDM 系统具备的功能特性相对单一，且无法与其他系统集成。
（2）第二阶段技术人员开发出来许多专业的 PDM 产品。
随着对产品数据管理认识的提高，产品结构管理、产品数据的电子传递和零部件分类管理等强大的功能被补充到系统当中，依托系统集成实现对产品数据全生命周期的管理，数据管理与系统集成功能在部分产品中上升到企业级。
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第二章 相关理论研究
2.1 产品数据管理
2.1.1 产品数据管理概述
PDM（ProductDataManagement）可以理解为一种管理所有与产品相关信息和过程的技术，其信息包含零部件、图纸、文件、产品结构、数量等，其过程涵盖数据产生、流转传递等[24]。
PDM 系统为产品研发和设计提供技术支持，不仅可以缩短新产品的研发周期，还可以有效保证新产品的研发质量。 在企业技术研发过程中 PDM 所发挥出举足轻重的作用，也是企业能够提高自身研发能力的重要基础。然而现阶段企业管理者必须应对的挑战包含成倍增加的产品数据量，越来越复杂的产品数据关系和如何实现更有效管理数据等[25]。
2.1.2 产品数据管理的功能特点
产品数据管理系统已发展了几十年，其功能模块也是随着信息技术的发展不断改进和发展。用户的需求虽与日俱增，但其核心需求仍是数据存储和管理的基本功能。这些 PDM 模块主要功能从使用的范畴上进一步可以分为四类:BOM 管理、文档管理、变更管理和流程管理。PDM 主要功能如图 2-1 所示。
图 2-13 PDM 系统主要功能
2.2 BOM 理论
2.2.1 BOM 的概念
BOM 最初始的定义为物料清单，也就是英文 BillofMaterial。物料清单实质就是指包含物料信息和物料间层级结构关系的明细表。物料清单也可形象理解为物料的结构关系是 BOM 的枝干，而物料信息是 BOM 的枝叶。
物料明细与物料间层级结构关系的组合可认为是狭义的 BOM。进一步扩展BOM 的概念，包含了产品及其组成元素的所有属性就是广义的 BOM，其包括：基础数据管理、标准化零件管理、变更流程管理和异构系统集成（与生产管理系统或客户关系系统等）等功能[27]。
2.2.2 EBOM 的概念
设计 BOM（Engineering BOM），产品设计生效后完整的物料清单。传统上EBOM 又称图纸明细栏，其在 S 公司中实例如图 2-2 所示。
部套件是由若干零部件按 EBOM 组合形成，产品是由若干部套件按 EBOM组装完成。图纸明细栏表达了不同图纸间的层级结构关系，也间接表达了部套件间层级结构关系。图纸明细栏的主要作用是利用其中的图纸逻辑关系管理纸质版图纸，因其包含了物料编号、物料名称和数量等信息，还可应用于采购和评估报价等过程。从产品结构设计角度考虑搭建 EBOM，根据零部件的使用功能入手进
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第三章 S 公司 PDM 系统 MBOM 管理现状及问题分析......................................17
3.1 S 公司基本情况..................................17
3.1.1 S 公司简介................................17
3.1.2 S 公司产品介绍.....................17
第四章 MBOM 管理优化方案设计.........................28
4.1 S 公司 SAP 系统 MBOM 创建.................................28
4.2 MBOM 文档管理方案设计..................................30
第五章 MBOM 管理优化方案的有效性分析.........................57
5.1 优化前流程工时与成本计算.................................57
5.2 流程方案工时与成本计算............................60
第五章 MBOM 管理优化方案的有效性分析
5.1 优化前流程工时与成本计算
通过对 S 公司 MBOM 管理问题进行分析，本文提出了对现有 MBOM 管理和流程优化调整的方案。本章节将对优化前后的流程进行量化比较，并从工作效率、成本等维度来证明此模型的可行性。
对于产品数据管理优化前，综合采用多种方法例如问卷调查法、访谈法、历史数据统计法等，统计分析产品数据管理流程中各个节点的操作时间。通过对历史数据进行分析研究，最终以包含零部件数量 100 个的部套件为例，测算出数据管理流程的操作步骤和操作时间表如表 5-1 所示。
表5-1 优化前流程工时
第六章 总结与展望
6.1 本文完成的主要工作
本论文以 S 公司的产品数据管理作为研究对象，通过运用流程图的方法总结了流程现状，采用 ASME 分析法对流程进行分析归类，应用 Petri 网理论和ESIA 理论优化了现有流程，将优化后的流程进行有效性分析，从而验证该产品数据管理方案的可行性。现总结主要成果如下：
（1）构建了 S 公司 MBOM。
将 EBOM 转换为了 MBOM。成功打通制造部门与技术部门之间的信息传递通道，丰富了 BOM 的形式，MBOM 的构建对于企业未来实现客户个性化订单创建了数据保证，从而也保证了客户需求和生产制造相一致。
同时也提高 S 公司各部门利用技术数据的便捷性和准确性，作为技术和生产部门之间技术资料的查询、下载和流转的平台，切实为 S 公司厂知识管理奠定基础。
（2）优化了文档分发流程。
通过电子分发的模式，可以将技术部门与制造单位、采购单位和外协单位紧密相连，忽视地理问题的困扰，全面降低了技术风险，同时电子分发对于文件的把控也是之前纸质文档管理所不能及的。
通过将技术资料与订单生产紧密结合起来，全面提高了具体工号产品生产过程中的资料准确性，精确把控订单的技术资料履历，将工号资料的生命周期管理起来。
（3）优化变更流程降低变更带来的风险。
在创建 MBOM 之后，所有的变更管理将更加具有针对性，优化了变更管理的颗粒度，能够及时回收过期版本的文档。针对制造完成的订单，后台也会输出一套完整的 MBOM,便于日后发电机售后服务。整个变更流程保证了产品数据的一致性、可追溯性，实现了闭环管理。不仅提高了变更管理的效率，更提升了企业的综合竞争力。
参考文献（略）