基于構型的飛機制造BOM管理
導讀:在制造飛機的過程中,需要以物料清單(BOM)為核心進行產品制造工藝數據信息的管理。而制造BOM是企業實際生產過程中需要的零部件,BOM主要用于進行零部件生產的指導,需要根據設計BOM和工藝BOM進行工藝信息的調整。
作者: 袁志強 李鵬 李向龍 | 來源:《中國西部科技》
一、簡述
目前國內飛機制造企業BOM管理領域雖然具體實現形式比較多樣,根據不同的業務管理流程有不同的管理模式,并沒有統一,但其中涉及工藝規劃設計過程的一般只有三類:EBOM、PBOM、MBOM。根據《HB7802 BOM通用要求》中的內容,其定義如下:設計BOM(Engineering BOM,EBOM):包含按設計要求劃分而成的結構和個零組件的組成關系,反映產品的屬性和零件間設計關系的物料清單。EBOM是企業產品設計部門用來組織和管理構成某種產品所需的零部件物料清單。產品設計人員根據客戶需求或者設計要求進行產品設計,在產品設計工程師完成產品設計工作后,設計BOM從設計圖紙提取相關數據,包括:產品名稱、產品結構、零部件版本和有效性、物料明細等。工藝BOM(Process Bill Of Material,PBOM):包含EBOM的部分屬性信息,工藝組件和零組件工藝分工路線等工藝信息,反映生產交付順序的物料清單。工藝BOM是企業的工藝設計部門用來組織和管理生產某種產品及相關零部件的工藝文件,它是工藝部門在設計BOM的基礎上,根據企業工藝裝備特點,編制產品的裝配件、零部件和最終產品的制造方法。PBOM可能修改EBOM中定義的零部件裝配順序,同時可能因為工藝需要添加工藝虛擬件。制造BOM(Manufacturing BOM,MBOM):包含產品所有的裝配、制造零組件,反映工藝裝配關系,并說明配套來源的分層次的物料清單。MBOM是企業生產制造部門用來組織和管理在實際的制造和生產管理過程中生產某種產品所需的零部件物料清單。MBOM主要根據EBOM信息,結合PBOM中對EBOM的修改信息以及零部件的工藝信息,決定零部件之間的裝配關系和裝配數量以及零部件和最終產品的制造方法,MBOM在MPRⅡ/ERP/MES中起著相當重要的作用。
二、PBOM
2.1 編制單位及流程
PBOM由路線定額室完成編制、校對、審核,工程技術部部長批準,系統判斷貫徹單位并通知,由車間技術主任、生產控制部門閱知并按需執行相關任務,待所有單位貫徹完成后結束該流程。PBOM的更改流程與編制流程相同,以變更內容走流程,經批準后下發各單位貫徹,所有流程在PM(Product manage產品管理)平臺完成。
2.2 PBOM結構及信息組成
PBOM的數據結構與EBOM更為接近,在完全保留EBOM中所有零組件節點的情況下,按需增加工藝零組件節點,對于新增工藝零組件處原EBOM零組件層次調整但不刪減,模塊間數據結構不進行重構,以便數據快速下發。PBOM的信息除繼承自工程EBOM的零件代碼、零件名稱、零件版次、零件數量等信息外還包括路線信息,定額信息,架次信息,零件類型、關重件信息、更改標記,不包括下級工藝組件信息,不與工藝文件關聯。
三、飛機制造BOM數據管理方法
3.1 管理流程
從管理流程上來看,制造BOM管理與設計BOM管理有著密切的關系。接收到設計BOM、組件交付規范和裝配順序圖表等初始信息后,需要進行工藝樹的建立,并且完成工藝組件的定義。按照設計零組件定義,還要完成零組件分工路線的制定。在此基礎上,還要完成工序劃分和工藝構型定義,并且完成零組件工藝號的發放。最后,完成工藝編制、定版和工藝數據更改后,就可以形成制造BOM數據。經過批準和定版后,則可以進行制造BOM數據的發布使用。
3.2 數據提取
生成制造BOM數據后,就能夠得到某機型下所有架次飛機的制造BOM信息。但是,飛機的實際生產制造需要單架次制造BOM信息,所以還要按照架次進行數據信息的提取,以便完成單架次飛機的生產計劃安排和成本核算。因此,還要在制造BOM數據庫中編制單架次飛機全機制造BOM數據的編制。在這一過程中,需要將單架次飛機的物料清單提取出來,然后在生成制造BOM數據前進行飛機機型號和架次號的輸入,并且找到適合的版次AO。最后,完成各裝配單元的參裝件和AO工序等信息的查找后,可以將各結點信息當成是記錄添加到制造BOM表中。
3.3 數據使用
在使用制造BOM數據時,需要按照生產計劃向ERP系統進行機型有效制造BOM數據的及時發布。而該類數據是首架工藝定型飛機數據的最初數據,較為穩定,只有在發生重大產品設計或工藝變更時才會被刷新。其次,還要及時進行架次有效制造BOM數據的及時發布。在制造過程中一旦遭遇重大更改,還要及時進行數據的更改,并且在飛機交付前完成最新制造數據的提供。此外,用戶在使用制造BOM數據時,需要根據使用權限從局域網進行數據的訪問或下載。
3.4 數據更改
在飛機生產制造的過程中,設計BOM數據的更改將導致制造BOM數據發生變化。首先,在用戶需求發生變化的情況下,設計BOM將發生變化,從而導致制造BOM數據發生變化。其次,完成產品設計后,設計人員一旦發現設計缺陷就需要修改原設計,此時制造BOM數據也將發生變更。再者,如果工藝人員需要進行工藝設計的調整,或者企業引進了新技術或新設備,同樣也需要進行制造BOM數據的修改。此外,在使用新材料或進行設備更換的情況下,如果生產條件發生了改變,制造BOM數據也需要得到變更。
四、飛機制造BOM數據管理的實現
4.1 制造BOM模型的建立
為實現制造BOM數據的管理,還要建立制造BOM模型。首先,需要做好BOM數據結構的分析和選用,以確保數據的一致性和完整性。為解決系統運行數據維護和運用效率之間問題,還要采取復合式BOM構造方法,即采用“單父-單子”的數據結構,并且在子件上添加對應最終產品。在建立模型時,需要使用面向對象的方法,即運用實例、對象等概念完成軟件系統的構造,從而利用豐富的語義進行物料項子間的關系的表示。根據建立的產品結構對象模型,并且結合數據庫中的BOM數據,則能夠完成BOM結構樹的自動生成。在這一過程中,需要假設產品結構樹已經存在,然后采取先序遍歷方法實現整個結構樹的遍歷,并且顯示出遍歷到的節點信息,從而得到產品結構樹。
4.2 制造BOM數據的轉化
在將設計BOM數據轉化為制造BOM數據時,需要對兩種數據之間的節點關系及屬性信息的不同進行分析,然后根據這些關系進行映射變化。在使用深度優先算法進行制造BOM數據遍歷過程中,需要完成大量的子樹屬性變化和刪除操作。同時,還要對節點的物料類型進行判斷和操作,從而完成不同節點之間的映射。生成制造BOM數據后,需要通過手動調整完成制造BOM子視圖的映射。在這一過程中,需要根據主視圖的制造屬性信息和產品設計數據約束進行節點零部件的BOM視圖的生成。最后,還要將產品結構樹轉化為制造BOM,并且給出前后的差異報告。通過對比設計BOM和制造BOM的版次,則能夠發現二者是否存在明顯的內容差異,然后遍歷二者結構樹查找出存在問題的零組件的父件,從而進行數據的手工改正。
五、結語
利用制造BOM數據,可以使零部件在生產過程中的順序和狀態得到明確反映,所以能夠為飛機制造零部件的管理提供科學的依據。加強對對制造BOM數據的管理,則能夠做好整個飛機產品生產制造過程的管理,因此能夠使飛機的制造質量得到保證。
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