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基于Windchill平台的BOM更改管理

2021-07-13杜彦霞 刘伟洁 叶宏 崔亚新 宁鑫

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本文基于Windchill的BOM管理,在系统中搭建EBOM和MBOM结构树模型,实现EBOM至MBOM的自动转换、BOM的版本管理、更改管理及其相关文档的管理。提高工艺设计管理水平,缩短整个产品研制周期,降低生产成本。
引言

       随着虚拟企业、动态联盟技术的发展,如今面向企业间的BOM应用己经成为研究的重点。从BOM研究的现状和发展趋势中看,在BOM相关研究中迫切需要解决的是:

       1.在产品生命周期的不同阶段,由于产品结构关系的不同,存在着各种不同的BOM,如设计BOM、工艺BOM和制造BOM等。目前对这些BOM之间的联系与变化,及其与其他产品数据和过程的联系,尚缺乏深入的研究。

       2.制造BOM是生产经营管理系统中的关键数据,其建立方法一直采用以手工为主的方式,割裂了制造BOM与其他BOM以及产品数据和设计过程之间的联系,迫切需要解决集成环境下的制造BOM构造问题。

       为解决上述问题,我们急需建立一个完善的数据管理平台,它既能支持对异构数据的管理,将各方面产品信息集中管理以备检索利用;同时还能保证把正确的信息在正确的时刻,采用正确的方式传递给正确的人。Windchill是第一个以Web为中心的企业级PDM系统。本文将以Windchill为基础,结合唐车公司的实际运转情况,构筑一个产品数据管理平台。

一、Windchill平台概述

       从整体上来说,Windchill是一种B/S(BrowsedServerB/S)

       模式的3层体系结构:客户端,服务器,数据库。

       1.客户端

       客户端主要包括2个:①web浏览器,起着用户接口、执行

       WindchillApplets小程序、展示HTML页面和表格作用;②Boot-strapclient,这是可选的客户端组成元素。有了它可以允许从当地文件系统上下载类文件。

       2.服务器

       基于Java的“Windchill服务器”是Windchill系统的应用层,用于提供行为和数据元素关系的系统逻辑。它由HTTPWeb服务器、HTTP网关、Method服务器、服务器管理器组成。

       3.数据库

       数据库服务器用于存储Windchill元数据和非结构数据,并且可为Windchill系统创建持久层,内容文件也可以存储在数据库中。

二、BOM(物料清单)

       BOM(物料清单)是产品结构的技术性描述文件。它表明了产品组件、子件、零件直到原材料之间的结构关系,以及每个组装件所需要的各下属部件的数量。通BOM是一种树型结构,故称为产品结构树。

       1.设计BOM--EBOM

       EBOM或称为工程BOM、设计BOM,它是表示产品结构的物料清单,是连接工程设计与工艺规划的桥梁,也是计算机可以识别的产品结构的数据形式。产品设计人员根据客户需求或者设计要求进行产品设计,在产品设计工程师完成产品设计工作后,EBOM从设计图纸(如PDM、CAD)系统导入或人机交互生成,它主要是按功能组件构成,反映的是产品设计的分离面,是生成MBOM的基础。

       2.制造BOM--MBOM

       MBOM主要反映在产品装配过程中,反映的是零件与零件之间的制造关系。制造BOM信息主要以EBOM作为基础数据内容,另外还有工艺部门编制的工艺卡片内容。

       3.BOM的一致性

       各种BOM之间的一致性,特别是EBOM和MBOM之间的一致性一直是唐车公司客车制造信息管理中的难颗。公司设计人员每天都要花很多时间对各种BOM进行多次对比,以检查BOM之间的一致性。但是由于各种BOM的生成过程不同,包含的数据也不完全相同,例如在EBOM的基础上生成MBOM时需要调整装配次序并且添加构型结点和虚拟件等,因此仍需要对EBOM和MBOM进行对比,找出两者的不同之处。EBOM和MBOM的对比过程分以下几个步骤:

       1)首先在系统中分别读出EBOM和MBOM;

       2)分别计算两个BOM中的每一个物料项的数量;如MBOM数量小于EBOM数量。则要核实此偏差物料数量的去处;

       3)对EBOM中的每个物料项查找是否在MBOM中存在;

       4)如果存在,则检查EBOM中的零部件数量与MBOM中的数量是否一致;

       5)如果不存在,则要核实其去向,如:是否在临时存放区,或是否存放在其他系统区域;

       需要特别注意的是,工艺部门不可更改由EBOM继承而来的MBOM中物料的数量,但可以新增物料。

三、EBOM到MBOM的重构及MBOM的数据更改

       1.EBOM转化MBOM

       EBOM物料源于三维设计模型的驱动。三维模型检入Windchill平台,自动生成EBOM结构树。MBOM主要是从EBOM转化,初始转化的MBOM结构与EBOM结构一致。EBOM到MBOM的转化是所有BOM转化中最重要、最关键的,主要过程如下:

       1)接收EBOM发布通知:设计图纸审批通过后自动将该图纸BOM发布的信息发布至SAP与工艺接收人,在EBOM发布的同时,会在EBOM物料中写入位置号的BOM属性,位置号由父件与子件物料号拼接而成,位置号显示对应物料在EBOM中的结构位置,对EBOM物料做位置标记,工艺人员通过任务链接查看发布的EBOM。

       2)EBOM转MBOM:工艺人员根据EBOM发布的图纸,找到对应部位的EBOM头,在EBOM头触发“EBOM转MBOM”,选择工厂视图与文件夹存储路径,将EBOM转化为初始的MBOM,同时BOM属性位置号也传递至MBOM中。

       2.编辑MBOM

       工艺人员打开制作产品结构浏览器,在该浏览器中对MBOM物料进行数量拆分与物料移动,在该浏览器中可以实现MBOM物料属性位置号的跟随,形成最终MBOM。

       3.BOM工程更改

       BOM数据的更改主要分为设计更改和工艺更改。设计更改是设计部门对原设计的三维模型进行修改并重新检入Windchill平台,通过监听、刷新来生成新的BOM版本,从而引起的BOM更改,由于设计EBOM的更改从而导致对MBOM的工程更改。但是由于MBOM中物料的顺序、数量与EBOM结构中完全不一致,导致工艺人员很难判断受影响的MBOM头。通过Windchill平台使EBOM与MBOM有效集成,通过位置号记录物料在BOM中的位置,当EBOM发生更改时可通过位置号快速找到受影响的MBOM头,提高工艺人员工程更改的效率。

       1)EBOM工程更改:设计人员对EBOM物料进行设计更改,在工程更改审批流程的最后节点会选择相关部位的工艺接收人员,删除工程更改转接人,实现设计人员与工艺人员工作的直接对接,提高工作效率。

       2)工艺接收设计更改:工艺人员会收到“工艺接收设计更改”的任务时,在任务页面可以查看BOM更改结果、EBOM物料的更改情况,例如删减或新增物料、项目号变化、数量修改等场景。同时根据EBOM更改的场景,通过位置号在页面中展现对应物料受影响的MBOM头,并对受影响的MBOM头进行汇总。(注:新增物料受影响的MBOM头需工艺人员人为进行判断)

       3)MBOM工程更改:工艺人员根据BOM更改结果,在任务页面单击“自动创建工艺ECR”,系统会自动创建工艺的ECR,并将受影响的MBOM头添加至更改受影响列表中。工艺人员会接收“维护更改信息与设置参与者”的任务,工艺人员需维护更改相关的分类信息即可。ECR审批结束后,对受影响的MBOM头进行修改,在MBOM头单击“查看更改信息”,会将MBOM头更改数据进行前后对比,单击“应用更改”,MBOM物料信息自动修改,实现更改自动化。(注:新增物料、物料数量拆分受影响的MBOM头需工艺人员人为进行判断)

四、结束语

       研究基于Windchill平台的BOM管理,对BOM的管理主要以产品结构与配置为基础。在Windchill系统中实现了EBOM和MBOM结构树模型,实现从EBOM到MBOM的重构,以及BOM的版本管理、更改管理及其相关文档的管理等,大大提高了产品的生产效率.缩短了唐车公司的产品生产周期。此研究对其他制造企业实现BOM管理具有重要的参考意义。
 
责任编辑:程玥
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