MBOM的工藝數(shù)據(jù)管理范文

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《機(jī)械工程與自動化雜志》2014年第二期

1基于mbom的工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)集成框架

本文提出一個框架，集成PDM、MPM、ERP系統(tǒng)，實現(xiàn)完整的以MBOM為核心的工藝數(shù)據(jù)管理和制造過程管理。PDM中的BOM通常被稱為EBOM，由于EBOM不考慮制造或采購，它不能被直接發(fā)送到ERP中被使用。因此，EBOM需要被轉(zhuǎn)換為反映采購和制造工作細(xì)節(jié)的BOM，即MBOM，然后發(fā)送到ERP中，以使它能夠成為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并能實際上被用［2］。這樣，PDM系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理EBOM，并將其發(fā)送到MPM中，MPM系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)制造資源、工廠及工藝布局、材料等信息確定產(chǎn)品的MBOM，最后將符合企業(yè)產(chǎn)品制造過程實際的MBOM輸入ERP系統(tǒng)中，進(jìn)行生產(chǎn)計劃和制造成本控制。同時，將ERP系統(tǒng)中反映企業(yè)實際制造情況的生產(chǎn)設(shè)備、制造資源等信息實時動態(tài)反饋給MPM系統(tǒng)。基于MBOM的工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)集成框架如圖2所示。MPM采用PPPR（Product，Process，Plant，Resource）模型建立產(chǎn)品的工藝過程模型。PPPR模型指的是：產(chǎn)品模型（BOM結(jié)構(gòu)和設(shè)計信息），工藝模型（操作方法，如加工／裝配工藝、工序、工步等），工廠模型（工廠及車間布局），資源模型（人員、設(shè)備等工藝資源）。

MPM具有以下功能：①MBOM管理：創(chuàng)建與當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計信息相對應(yīng)的MBOM，確保制造過程計劃始終反映產(chǎn)品的最新設(shè)計；②工藝計劃管理：為需要在車間進(jìn)行生產(chǎn)、檢查、修復(fù)或維護(hù)的部件或裝配體編制詳細(xì)的任務(wù)，并形成計劃，包括要執(zhí)行的操作、操作的執(zhí)行順序、所需的資源和技能、作業(yè)指導(dǎo)、時間及成本要求；③制造資源和制造標(biāo)準(zhǔn)管理：制造資源是執(zhí)行生產(chǎn)活動所用到的資源，如生產(chǎn)設(shè)備、刀具、工裝、夾具和人力資源等；制造標(biāo)準(zhǔn)是在產(chǎn)品制造過程中所用到的標(biāo)準(zhǔn)工藝和典型工藝；④時間和成本估計：對實際的生產(chǎn)和制造過程進(jìn)行時間和成本的預(yù)估。圖3為制造工藝規(guī)劃過程中MBOM的形成過程。產(chǎn)品A的EBOM中，零件d和d′互為替代件，零件e由于裝配順序不同，所以分別組織。當(dāng)產(chǎn)品A計劃在兩個不同的工廠中制造時，即產(chǎn)品A有兩條工藝路線時，必須構(gòu)建適合于每個工廠特性的MBOM。對于零部件b的制造方法，在工廠X中為自制，在工廠Y中為采購。同樣，在實際的制造執(zhí)行過程中，根據(jù)各制造工廠的制造特征和實際情況，零部件a′和a分別在工廠X和工廠Y中制造。在隸屬于全球制造公司的工廠之間或動態(tài)聯(lián)盟的企業(yè)之間，這樣的情況經(jīng)常發(fā)生。而且，從經(jīng)營效率的角度來看，由于工廠設(shè)備或技術(shù)能力的不同，一個工廠生產(chǎn)的零部件，在產(chǎn)品制造過程中通常被共享使用。在工藝設(shè)計階段工程審查中用到的MBOM（設(shè)計）和ERP系統(tǒng)用到的MBOM（計劃）二者之間有所不同，前者需要使用零部件的安裝位置來確定其裝配路徑和序列，后者通常因為采購、生產(chǎn)計劃和會計的原因在ERP系統(tǒng)中被使用，因而沒有必要考慮位置信息，所以對于零部件e僅需要說明其裝配數(shù)量，此處是2。這有助于簡化所管理BOM的結(jié)構(gòu)，并提高使用數(shù)據(jù)庫等IT資源的效率。圖4為MPM基于PPPR模型確定產(chǎn)品工藝計劃的過程。零件d的工藝版本為B，其制造工藝包含5個操作。操作Op20在工廠Y的車間2制造，被指派了一個刀具和一個夾具。刀具和夾具存儲在制造資源庫的庫B中。操作Op30由同一車間中的車床2執(zhí)行。MPM是連接產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)計劃到資源和庫存安排的橋梁。它需要從PDM中接收工程設(shè)計數(shù)據(jù)，再根據(jù)企業(yè)制造工藝和資源等確定產(chǎn)品的MBOM和工藝計劃，最后將這些工藝數(shù)據(jù)發(fā)送到ERP中。本文所描述的通過集成PDM／MPM／ERP系統(tǒng)來實現(xiàn)以MBOM為核心的覆蓋產(chǎn)品全生命周期的工藝數(shù)據(jù)管理，其系統(tǒng)運(yùn)行的組織結(jié)構(gòu)如圖5所示。

2結(jié)束語

通過PDM系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)的管理，建立MPM系統(tǒng)進(jìn)行工藝數(shù)據(jù)和制造過程的管理，通過ERP系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)計劃和成本管理，將三者集成起來實現(xiàn)以MBOM為核心的工藝數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，它將提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，支持企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計與生產(chǎn)經(jīng)營、制造信息等方面的集成，有利于企業(yè)資源的優(yōu)化配置，降低企業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)行成本。

作者：涂明光王傳單位：華中科技大學(xué)CAD中心