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基于构型的飞机制造BOM管理

2021-07-15袁志强 李鹏 李向龙

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在制造飞机的过程中,需要以物料清单(BOM)为核心进行产品制造工艺数据信息的管理。而制造BOM是企业实际生产过程中需要的零部件,BOM主要用于进行零部件生产的指导,需要根据设计BOM和工艺BOM进行工艺信息的调整。
一、简述

       目前国内飞机制造企业BOM管理领域虽然具体实现形式比较多样,根据不同的业务管理流程有不同的管理模式,并没有统一,但其中涉及工艺规划设计过程的一般只有三类:EBOM、PBOM、MBOM。根据《HB7802 BOM通用要求》中的内容,其定义如下:设计BOM(Engineering BOM,EBOM):包含按设计要求划分而成的结构和个零组件的组成关系,反映产品的属性和零件间设计关系的物料清单。EBOM是企业产品设计部门用来组织和管理构成某种产品所需的零部件物料清单。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,设计BOM从设计图纸提取相关数据,包括:产品名称、产品结构、零部件版本和有效性、物料明细等。工艺BOM(Process Bill Of Material,PBOM):包含EBOM的部分属性信息,工艺组件和零组件工艺分工路线等工艺信息,反映生产交付顺序的物料清单。工艺BOM是企业的工艺设计部门用来组织和管理生产某种产品及相关零部件的工艺文件,它是工艺部门在设计BOM的基础上,根据企业工艺装备特点,编制产品的装配件、零部件和最终产品的制造方法。PBOM可能修改EBOM中定义的零部件装配顺序,同时可能因为工艺需要添加工艺虚拟件。制造BOM(Manufacturing BOM,MBOM):包含产品所有的装配、制造零组件,反映工艺装配关系,并说明配套来源的分层次的物料清单。MBOM是企业生产制造部门用来组织和管理在实际的制造和生产管理过程中生产某种产品所需的零部件物料清单。MBOM主要根据EBOM信息,结合PBOM中对EBOM的修改信息以及零部件的工艺信息,决定零部件之间的装配关系和装配数量以及零部件和最终产品的制造方法,MBOM在MPRⅡ/ERP/MES中起着相当重要的作用。

二、PBOM

       2.1 编制单位及流程

       PBOM由路线定额室完成编制、校对、审核,工程技术部部长批准,系统判断贯彻单位并通知,由车间技术主任、生产控制部门阅知并按需执行相关任务,待所有单位贯彻完成后结束该流程。PBOM的更改流程与编制流程相同,以变更内容走流程,经批准后下发各单位贯彻,所有流程在PM(Product manage产品管理)平台完成。

       2.2 PBOM结构及信息组成

       PBOM的数据结构与EBOM更为接近,在完全保留EBOM中所有零组件节点的情况下,按需增加工艺零组件节点,对于新增工艺零组件处原EBOM零组件层次调整但不删减,模块间数据结构不进行重构,以便数据快速下发。PBOM的信息除继承自工程EBOM的零件代码、零件名称、零件版次、零件数量等信息外还包括路线信息,定额信息,架次信息,零件类型、关重件信息、更改标记,不包括下级工艺组件信息,不与工艺文件关联。

三、飞机制造BOM数据管理方法

       3.1 管理流程

       从管理流程上来看,制造BOM管理与设计BOM管理有着密切的关系。接收到设计BOM、组件交付规范和装配顺序图表等初始信息后,需要进行工艺树的建立,并且完成工艺组件的定义。按照设计零组件定义,还要完成零组件分工路线的制定。在此基础上,还要完成工序划分和工艺构型定义,并且完成零组件工艺号的发放。最后,完成工艺编制、定版和工艺数据更改后,就可以形成制造BOM数据。经过批准和定版后,则可以进行制造BOM数据的发布使用。

       3.2 数据提取

       生成制造BOM数据后,就能够得到某机型下所有架次飞机的制造BOM信息。但是,飞机的实际生产制造需要单架次制造BOM信息,所以还要按照架次进行数据信息的提取,以便完成单架次飞机的生产计划安排和成本核算。因此,还要在制造BOM数据库中编制单架次飞机全机制造BOM数据的编制。在这一过程中,需要将单架次飞机的物料清单提取出来,然后在生成制造BOM数据前进行飞机机型号和架次号的输入,并且找到适合的版次AO。最后,完成各装配单元的参装件和AO工序等信息的查找后,可以将各结点信息当成是记录添加到制造BOM表中。

       3.3 数据使用

       在使用制造BOM数据时,需要按照生产计划向ERP系统进行机型有效制造BOM数据的及时发布。而该类数据是首架工艺定型飞机数据的最初数据,较为稳定,只有在发生重大产品设计或工艺变更时才会被刷新。其次,还要及时进行架次有效制造BOM数据的及时发布。在制造过程中一旦遭遇重大更改,还要及时进行数据的更改,并且在飞机交付前完成最新制造数据的提供。此外,用户在使用制造BOM数据时,需要根据使用权限从局域网进行数据的访问或下载。

       3.4 数据更改

       在飞机生产制造的过程中,设计BOM数据的更改将导致制造BOM数据发生变化。首先,在用户需求发生变化的情况下,设计BOM将发生变化,从而导致制造BOM数据发生变化。其次,完成产品设计后,设计人员一旦发现设计缺陷就需要修改原设计,此时制造BOM数据也将发生变更。再者,如果工艺人员需要进行工艺设计的调整,或者企业引进了新技术或新设备,同样也需要进行制造BOM数据的修改。此外,在使用新材料或进行设备更换的情况下,如果生产条件发生了改变,制造BOM数据也需要得到变更。

四、飞机制造BOM数据管理的实现

       4.1 制造BOM模型的建立

       为实现制造BOM数据的管理,还要建立制造BOM模型。首先,需要做好BOM数据结构的分析和选用,以确保数据的一致性和完整性。为解决系统运行数据维护和运用效率之间问题,还要采取复合式BOM构造方法,即采用“单父-单子”的数据结构,并且在子件上添加对应最终产品。在建立模型时,需要使用面向对象的方法,即运用实例、对象等概念完成软件系统的构造,从而利用丰富的语义进行物料项子间的关系的表示。根据建立的产品结构对象模型,并且结合数据库中的BOM数据,则能够完成BOM结构树的自动生成。在这一过程中,需要假设产品结构树已经存在,然后采取先序遍历方法实现整个结构树的遍历,并且显示出遍历到的节点信息,从而得到产品结构树。

       4.2 制造BOM数据的转化

       在将设计BOM数据转化为制造BOM数据时,需要对两种数据之间的节点关系及属性信息的不同进行分析,然后根据这些关系进行映射变化。在使用深度优先算法进行制造BOM数据遍历过程中,需要完成大量的子树属性变化和删除操作。同时,还要对节点的物料类型进行判断和操作,从而完成不同节点之间的映射。生成制造BOM数据后,需要通过手动调整完成制造BOM子视图的映射。在这一过程中,需要根据主视图的制造属性信息和产品设计数据约束进行节点零部件的BOM视图的生成。最后,还要将产品结构树转化为制造BOM,并且给出前后的差异报告。通过对比设计BOM和制造BOM的版次,则能够发现二者是否存在明显的内容差异,然后遍历二者结构树查找出存在问题的零组件的父件,从而进行数据的手工改正。

五、结语

       利用制造BOM数据,可以使零部件在生产过程中的顺序和状态得到明确反映,所以能够为飞机制造零部件的管理提供科学的依据。加强对对制造BOM数据的管理,则能够做好整个飞机产品生产制造过程的管理,因此能够使飞机的制造质量得到保证。
 
责任编辑:程玥
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