1 引言
在產品生命周期不同階段,產品的結構(BOM)也會發生多種組織形式。常見的BOM有:設計BOM,工藝BOM,制造BOM,維修BOM,裝箱BOM,質量BOM和成本BOM等。這些BOM之間既有重大差別,又緊密聯系,不同產品或業務需求下企業對BOM管理的要求也不盡相同。由于航天產品的設計往往是設計院或研究所承擔,所以對于以制造為主的企業來講,工藝管理建立設計和制造的重要技術質量的橋梁。工藝路線、加工方法或批次等不同,產品結構往往又衍生出多種工藝BOM的組織形式,這也就使工藝BOM多視圖的研究有了很重要的意義。
2 航天產品研制特點
在航天產品的實際研制生產過程中,針對同一產品會有不同的研制階段,而對于任意階段下還會有不同的技術狀態(如:助推、遙測…)。其中,當產品某一階段(如S階段)研制狀態的批次變化時,設計往往通過文檔形式的“技術狀態”來明確產品的配套關系,而已有的產品設計圖紙并不更改(見圖1、圖2)。
圖1 同一階段下狀態、批次變化
圖2 不同狀態、批次造成狀態更改
從上述需求中產品結構多視圖實際要求來看,BOM多視圖在功能方面有如下幾個基本的要求:
(1)一個產品的多個階段中,存在若干技術狀態。這些技術狀態使用產品多視圖來表達。
(2)產品多視圖在軟件上表現為若干產品結構樹,這些結構樹從同一個產品結構派生而來。其中,源產品結構是這個階段初始的產品結構,其他產品結構從源產品結構派生,并且和源產品結構保持一定的關聯性。
(3)產品多視圖存在如下的關聯性:
源產品結構相對穩定,一般情況下,源產品結構的修改能夠反映到其他派生結構中;
派生結構樹能夠進行編輯,能夠編輯某些屬性、增加零部件或刪除(隱藏)零部件;
源產品結構上各零部件關聯的對象如工藝文檔等,在派生結構樹中,能夠自動的關聯。派生結構上繼承而來的這些對象,修改時對源結構和派生結構是同時有效的;
各派生結構樹也可以修改這些關聯關系,例如使用新的工藝文檔來代替源結構上繼承而來的工藝文檔(見圖3)。
圖3 工藝BOM多視圖的變遷關系
(4)和ERP集成時,通過派生結構產生相關工藝BOM和工藝數據。
(5)源產品結構、派生產品結構的權限能夠分別進行控制。
3 KMPPIM系統對工藝BOM多視圖的管理
3.1 設計BOM的引入
設計BOM是產品結構的基礎,設計BOM可以通過手工編輯零部件對象中的明細表數據得到,也可以通過對歷史數據(如CAD圖紙、EXEXL數據表等)快速導入獲得,其它各種BOM都是在設計BOM的基礎上轉化而來的。
圖4 多種方式建立產品結構樹
3.2 工藝BOM多視圖的創建和管理
KMPPIM系統對工藝BOM的管理采用結構快照對象管理和更改影響范圍索引的管理思想。與設計BOM管理不同,通過結構快照功能可以直接根據設計BOM產生一個與設計BOM結構完全相同的其它BOM視圖,但產生出來的新BOM視圖用另外的數據存儲其結構信息,而不依賴于原有的產品結構。生成新的BOM視圖結構后,可以手工編輯該結構,例如在工藝BOM上增加裝配合件、虛擬件,并調整裝配結構關系,或者將某些零部件進行版本、狀態的替換等等,且對該結構的編輯不影響原來的設計BOM。通過工藝BOM多視圖建立下游系統需求的產品不同生產批次結構,構建多系統集成的數據橋梁。
工藝BOM(結構快照)創建的三種方式:
(1)一比一地原樣復制設計BOM,創建出來的初始工藝BOM與設計BOM結構一樣,工藝人員再根據產品技術狀態等其他因素調整結構關系。
(2)根據規則:在設計BOM基礎上創建,可以基于某種規則,自動生成工藝BOM。
(3)對已有的工藝BOM進行復制,生成新的工藝BOM,新創建的工藝BOM與原工藝BOM不產生依賴關系。
一般來說,采用結構快照對象的方式來進行工藝BOM多視圖的管理,能夠滿足企業以下三個業務需求:
●照相需求:保留當時的技術狀態,就是相當于照相(snapshot),出廠前給產品照一張相,記錄當時各零部件的結構、屬性、關聯的工藝文檔版本,這些記錄不允許也不應該隨著EBOM的變化而改變,保留歷史記錄,便于售后服務追溯查詢。
●批次管理需求:需要手工確認維護本批次所用的工藝文件的版本、本批次獨特的屬性與數量、結構等,與制造有關的信息填寫及維護,這些工作不能在設計樹上修改,得有一個視圖記錄這個業務內容,固化當時的產品技術狀態,確保最后交付實物的狀態和系統中的電子數據狀態完全一致,以便于日后追溯、再次投產及借用。
●多系統集成需求:ERP系統、MES和質量管理等系統需求產品管理越來越精細化,要求工藝管理系統向其提供精確的產品級信息。通過工藝BOM多視圖建立下游系統需求的產品不同生產批次結構,構建多系統集成的數據橋梁。
●方便結構調整的需求:當EBOM和PBOM之間的結構變形比較大,例如有較多的工藝合件、虛擬件,如果在EBOM中調整,屏蔽虛擬件(刪除節點),其下級子件要提升一級到原虛擬件的父級對象的結構文卷中。在結構快照上實現這個調整,則容易得多,且允許后悔,更改方便快捷。
圖5 產品結構樹多視圖模型
3.3 工藝路線業務的優化
由于在KMPPIM系統中,采用結構快照對象來進行工藝BOM多視圖的管理,每個工藝BOM結構中任意零部組件節點的工藝屬性信息均可以不同,即便相同零件在同一產品不同部件下使用,其工藝屬性信息也可以存在差異,這樣就使得由產品階段、技術狀態、生產批次、加工車間或加工方法不同而帶來的不同的工藝路線有了更加明確的管理思想,在數據管理的表現形式上也更符合企業實際的管理需求。
3.4 結構變更的處理
當產品結構或零部件屬性變更時,如何保證企業所有相關的BOM多視圖也能準確的快速的進行調整,保證數據更改的及時性和準確性是所有企業非常關心的一個問題。
KMPPIM系統中,BOM多視圖對于不同的更改情況采用了不同的處理方式:
●設計屬性變化。當設計屬性發生變更(如材料變化),并不影響工藝BOM多視圖結構變更,只需要同步變更系統中設計零件的屬性信息即可。BOM多視圖所對應的零件信息自動調整。
●工藝屬性或工藝BOM結構變更。由于某一零件的工藝信息或工藝BOM結構發生變更時,其他不同技術狀態或批次的工藝BOM視圖存在變更與不變更等多種形式,系統增加變更影響范圍查詢,將會影響到的工藝BOM列舉出來,供工藝人員選取變更與否,避免了漏改、錯改等現象的發生。
圖6 BOM多視圖關聯更改
4 總結
由于我國制造業的特點,工藝數據的管理在整個技術數據管理中占有十分重要的地位。工藝數據的內容復雜性和形式多樣性,決定了其管理特色和難度,而工藝BOM多視圖的管理往往是企業工藝數據管理的核心。本文結合企業的管理理念,意在闡述企業由于工藝路線不同帶來的工藝BOM多種形式的管理思路。實踐證明,KMPPIM系統對工藝BOM多視圖的管理是完全可行的。
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本文標題:論工藝BOM多視圖的一種管理方式
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