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关于设计BOM和制造BOM的介绍

时 间:2011-07-02 00:00:00
作 者:秋叶漫谈   ID:10768  城市:上海
摘 要:本文将就静态数据中物料清单(Bill of Material,BOM)的作用,结合CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)、CAPP(Computer Aided Process Planning,计算机辅助工艺编制)、PDM(Products Data Management,产品数据管理)、MRPⅡ(Manufacturing ResourcePlanning,物造资源计划)、ERP(Enterprise Resource Planning,企业资源计划)等系统作详细的描述。本文将尽量解释实际中各种BOM对应文件常见格式和管理意义,以及计算机处理的建议。

正 文:

引言
本文将就静态数据中物料清单(Bill of MaterialBOM)的作用,结合CADComputer Aided Design,计算机辅助设计)、CAPPComputer Aided Process Planning,计算机辅助工艺编制)、PDMProducts Data Management,产品数据管理)、MRPⅡ(Manufacturing ResourcePlanning,物造资源计划)、ERPEnterprise Resource Planning,企业资源计划)等系统作详细的描述。本文将尽量解释实际中各种BOM对应文件常见格式和管理意义,以及计算机处理的建议。
1        基本背景知识
本定义结合国家标准文件有所发挥,仅供参考。
 
产品:是生产企业向用户或市场以商品形式提供的制成品;
成套设备:在生产企业一般不用装配工序连接,但用于完成相互联系的使用功能的两个或两个以上的产品的总和;
零件:不采用装配工序制成的单一成品;
部件:由若干个部分(零件、分部件),以可拆成或不可拆的形式组成的成品;分部件可以按照其从属产品关系划分为1级分部件,2级分部件。。。。。。
总成:能够执行一定独立功能的由若干个部门以可拆成或不可拆的形式组成的复杂成品,例如发动机总成,车桥总成,前轴总成等;由零件和部件组成;也可能叫组件、整件、装置、全件等说法。复杂产品可能还有分总成。
模块:具有相对独立功能和通用接口的单元。类似总成,但可能比较简单。
专用件(基本件):本产品专用的零部件。不过在实际中往往借用关系比较多,专用件的实际含义是首次应用在本产品上的零部件。
借用件:在本产品中采用已有产品的组成部分,这些组成部分叫借用件。
一般情况下直接借用源产品叫一次借用。如果该产品在下次设计时被借用,那么该产品借用源产品部分叫二次借用。在二次借用过程中很容易出现借用关系紊乱的情况,往往将借用源产品关系错接到一次借用产品上。
通用件:在不同类型或同类型不同规格的产品中具有互换性的零部件。实际上也是一种借用件,往往借用件被借用一定次数以后企业会通过标准化部门将其转化为通用件,推广应用。
标准件:经过优选、简化、统一并给予标准代号的零部件。
 
专用件、借用件、通用件、标准件可以看做构成企业产品结构的各类零部件的一种分类属性。计算机应该能够根据一定规则自动完成对专用件、借用件、通用件、标准件的管理。
常见要处理规则如下:
1、根据代号自动识别是否是标准件
2、根据图纸上明细栏标注的借用说明判断零部件是借用件,如果该借用件已经在系统中存在,应该自动根据代号链接属性、结构信息和关联图档。
3、专用件一旦被其他产品借用,则在其它产品上显示为借用关系,和专用件应明显区别。而且在汇总《产品明细表》时一定要标明借用产品出处。因为企业一般对借用件不出图纸,如果是设计部门负责提供图纸,则要根据《产品明细表》上借用产品信息找到对应借用产品图纸(一般是装订成完整一册或一柜),然后根据需要(主要看车间是否还有对应图纸)决定晒图下发,如果是车间领图就要根据《产品明细表》找档案部门要图。
4、在手工管理情况下对借用件都必须查到原始借用关系,然后手工填入明细表,很容易出错。往往搞不清楚到底是原始借用产品到底是借用哪个了。如果计算机能够自动根据借用件所对应的专用件所属产品自动在备注栏填写“借某产品代号”,这样就可以大大减少错误和重复劳动。
5、此外要做一个重要判断就是,当系统中存在多个同代号零部件时,首先其必须不是标准件的情况下必须保证只能有唯一的专用件。通用件是否对应专用件可能需要探讨。
6、借用件如果在不同产品系列中借用超过一定次数可以自动转为通用件,有的企业有此管理需求。
7、通用件、标准件可以在3.X中的基础件库中管理,以上问题在4.0如何处理还不清楚。
8、需要能够查询出一个零部件被哪些产品或结构借用。目前所有查询操作最终结果界面设计都很糟糕。
 
替换件:本产品必须要有的组成部分,一般数量都不变化,例如汽车的发动机。可以有多种选装规格。
选装件:本产品不一定要有的组成部分,可以有多个选装规格。
我个人认为可以分为:
必装件:一定得有,结构不变
必选件:一定得有,默认选一种
可选件:不一定要有,默认选一种
选装件:不一定要有,默认不选
定制件:专为本产品设计新的结构
必装件、必选件、可选件、选装件、定制件可以看做构成企业产品结构的各类零部件的一种装入结构管理属性。计算机应该能够根据一定规则自动完成对有此定义的产品结构的配置管理,天喻PDM就采取类似操作进行结构定义,然后通过逐个对话框提示完成配置,非常烦琐。在ERP软件中进行此类定义的也非常多,甚至更加细化。
以上管理在4.0处理得比较完整,但在3.X中无法管理,不过对于替换件的管理完全可以通过节点替换操作实现,替换对象是链接对象中选取,可以把可替换结构作为链接对象管理即可。
 
    自制件:本企业产品及其组成部分中企业自己加工的零部件。
外购件:本企业产品及其组成部分中采购其它企业的产品或零部件。标准件一般作为一种特殊的外购件处理。
外协件:本企业产品及其组成部分中采购其它企业或分厂的产品或零部件,但由本企业负责图纸和工艺设计。
自制件、外购件、外协件是企业产品结构的各类零部件生产路线属性。它决定了产品总装线上物料配套方式和企业各部门工作输入信息,例如工艺部门根据自制件明细表设计加工工艺路线和工艺编制任务,供应部根据外购件外协件安排配套和采购工作,档案部根据外协件清单安排图纸和工艺外调等等。《产品明细表》、《自制件表》、《外购件表》也称为设计三表,如何自动汇总出设计三表是设计汇总最重要的工作。其次就是《图样目录》、《借用件表》,《标准件表》的汇总。
其中最难准确汇总也是最大卖点(相对其它PDM产品)的就是《借用件表》,因为在4.0中没有处理方法,在3.X中对借用关系根本没有很好表达,除非用户反复在备注或图纸上标明原始借用出处。
 
附件:供用户安装调整或使用产品所必需的专用工具和检测仪表,或为产品完成多种功能必需的,而又不能同时装配在产品上的组成部分。
附件信息往往有一张装箱图纸,上面有一些装箱明细。对于装箱明细表汇总也是开目解决得非常不科学的一种。从如何建立装箱明细表产品结构树表达,到如何展开BOM,因为该图纸理论上应和产品关联,但产品BOM展开对象是产品总装图,到最后如何汇总?因为装箱明细即使展开也无法将其和普通零部件区分开。
 
易损件:产品在正常使用过程中容易损坏和在规定期间必须更换的零部件。
备件:为保证产品的使用和维修,供给用户备用的易损件和其他件。
对于维修部门非常重要的汇总信息,不过汇总前应该由设计人员输入识别信息区分。所以相对维护操作难度大,汇总难度不大。
 
安全件:对产品安全性能有重大影响的零部件,例如刹车片。
重要件:对产品质量、成本或加工成本上有关键影响的零部件。
关键件:一般是经过比较复杂工艺过程,需要在生产准备过程中特别注意跟踪的零部件,一般在设计完工艺后通过筛选含“关键工艺”标识的零部件获得。
重要件、关键件一般都是和工艺加工难度和重要度有关的信息,计算机进行识别需要在工艺卡片填写上给予一定的区别方式。
 
焊接件(结合件):由几个简单零部件焊接或其它方式(铆接)组成的部件。但可能大部分零件不单独出图,和部件共用图纸表达,如果部件图纸不能完全表达清楚零件结构才出相关图纸。很可能没有提供无图下级零部件代号。
左右件:纺机行业术语,指操作工位不同,但镜像对称而共用图纸的两个零部件。
系列件:形成一个系列,共用图纸的一组零部件。往往可以建立尺寸驱动表和具体规格代号对应。标题栏只填名称和代号前半部分。
以上焊接件、左右件、系列件还有一些类似结构最大问题第一是BOM展开时如何处理?特别是系列件,要求用户将每个零部件单独绘图其实非常不合理。第二此时实质是一个图纸关联多个结构,特别是工艺,可能是一个典型工艺关联多个结构,汇总时如何处理?
如果在实际设计过程中可能还包括公用工艺路线,但工艺卡片设计还是需要调用典型工艺重新设计等等。相当复杂,开目在很多项目上对这些结构管理含糊了事。
 
工艺合件(中间件):在装配过程中需要临时先安装在一起的结构,一般都打破了产品结构对应装配关系。
实质是PBOM的构造,如何处理从现有思路是没有答案的。答案在于好好研究装配工序卡编制规则的开发和汇总设计。
如果解决由装配工序规程汇总出PBOM的难题,所谓的PBOM就非常简单。问题是在开目解决出路在CAPP上最合算,而不是在PDM上处理。
 
对于企业一个产品结构往往由以下几个大部分组成:
前面数字相同代表汇总结果是同级的。
产品族
产品系列
产品子系列
产品标准规格
        产品标准规格派生的某一非标版本
        产品标准规格结构改进版本
装配件
1产品(装配图)
1(总图:表达产品及其组成部分结构概况、相互关系和基本性能的图样)
1(外形图:产品外形、安装和连接尺寸的产品轮廓图样)
1(安装图:产品及其组成部分的轮廓图样,表示其在使用地点安装的图样)
1(简图)
1(设计汇总:图样目录、产品明细表)
2装置
2总成
3组件
3整件
3全件
4部件
4结合件
4焊接件
4左右件
      5零件
      5标准件
            6毛坯
            6半成品
            6材料
 
零件
机加工件 
非机加工件□
油漆件  
非油漆件
自制件  
外协件  
配套件  
外购件  
进口件  
专用件
借用件
通用件
标准件
必装件  
必选件  
可选件  
选装件  
定制件  
电气
电子件
电气设备
电气元件
 
电路板
电子元器件
 
标准件
国标件:                     
厂标件:
 
螺栓螺柱螺钉螺母垫圈挡圈铆钉键等               
传动件                      
操作件                      
润滑件                       
密封件                      
管件                        
其他标准件                  
螺栓螺柱螺钉、螺母垫圈挡圈、销键等
传动件 
操作件
润滑件
密封件
管件
其他标准件
 
 
毛坯
坯料件(管料、棒料、块料)
冷作件(板材)
型材件(角钢、六角钢、圆钢、、管材、扁钢等等)
焊接件、锻件、黑色铸件、有色铸件(压铸件,非压铸件)、非金属件
 
原材料
金属材料
钢材(重轨、轻轨、大中小型型钢、带钢、线材、中厚钢板、薄板、优质型钢、无缝钢管、带缝钢管)
铸铁件(生铁、硅铁75%、锰铁65%
铸铜件、铸铝件     
有色金属(铜、铝、铅、锌、锡、镍、镁)
铜材、铝材、铅材
 
非金属材料
橡胶
塑料
尼龙
木材
油漆
 
备注
1、产品对象模型一般按照产品族、产品结构、材料组成三个大跨度组织。
2、对于零件各种分类可以作为管理属性统一管理,并和辅助分类视图建立关联。
3、很多材料信息目前在工艺资源管理器中有管理。
 
 
 
2        什么是BOM
采用计算机辅助企业生产管理,首先要使计算机能够读出企业所制造的产品构成和所有要涉及的物料,为了便于计算机识别,必须把用图示表达的产品结构转化成某种数据格式,这种以数据格式来描述产品结构的文件就是物料清单,即是BOM。它是定义产品结构的技术文件,因此,它又称为产品结构表或产品结构树。在某些工业领域,可能称为“配方表”、“要素表”或其它名称。
在MRPⅡ和ERP系统中,物料一词有着广泛的含义,它是所有产品,半成品,在制品,原材料,配套件,协作件,易耗品等等与生产有关的物料的统称。
在通常的MRPⅡ和ERP系统中BOM是指由双亲件及子件所组成的关系树。BOM可以是自顶向下分解的形式或是以自底向上跟踪的形式提供信息。
在MRPⅡ和ERP系统中中BOM是一种数据之间的组织关系,利用这些数据之间层次关系可以作为很多功能模块设计的基础,这些数据的某些表现形式是我们大家感到熟悉的汇总报表。
3        BOM有什么作用?
BOM是PDM/MRPⅡ/ERP信息化系统中最重要的基础数据,其组织格式设计和合理与否直接影响到系统的处理性能,因此,根据实际的使用环境,灵活地设计合理且有效的BOM是十分重要的。
BOM不仅是MRPⅡ系统中重要的输入数据,而且是财务部门核算成本,制造部门组织生产等的重要依据,因此,BOM的影响面最大,对它的准确性要求也最高。正确地使用与维护BOM是管理系统运行期间十分重要的工作。
此外,BOM还是CIMS/MIS/MRPⅡ/ERP与CAD,CAPP等子系统的重要接口,是系统集成的关键之处,因此,用计算机实现BOM管理时,应充分考虑它于其他子系统的信息交换问题。
BOM信息在MRPⅡ/ERP系统中被用于MRP计算,成本计算,库存管理。BOM有各种形式,这些形式取决于它的用途,BOM的具体用途有:
1、 是计算机识别物料的基础依据。
2、 是编制计划的依据。
3、 是配套和领料的依据。
4、 根据它进行加工过程的跟踪。
5、 是采购和外协的依据。
6、 根据它进行成本的计算。
7、 可以作为报价参考。
8、 进行物料追溯。
9、 使设计系列化,标准化,通用化。
4        BOM有哪些形式?
4.1    按照用途划分
产品要经过工程设计、工艺制造设计、生产制造3个阶段,相应的在这3个过程中分别产生了名称十分相似但却内容差异很大的物料清单EBOM、PBOM、CBOM。这是三个主要的BOM概念。
工程BOM——EBOM(Engineering BOM):
产品工程设计管理中使用的数据结构,它通常精确地描述了产品的设计指标和零件与零件之间的设计关系。对应文件形式主要有产品明细表、图样目录、材料定额明细表、产品各种分类明细表等等
计划BOM——PBOM(Plan BOM):
是工艺工程师根据工厂的加工水平和能力,对EBOM再设计出来的。它用于工艺设计和生产制造管理,使用它可以明确地了解零件与零件之间的制造关系,跟踪零件是如何制造出来的,在哪里制造、由谁制造、用什么制造等信息。同时,PBOM也是 MRPⅡ/ERP生产管理的关键管理数据结构之一。
实际上BOM是一个广泛的概念,根据不同的用途,BOM有许多种类;设计图纸上的BOM,计划BOM,计算最终产品装配的制造BOM,计算成本的成本BOM,保养维修BOM等。根据在不同阶段应用侧重点不同,我们常常见到不同的BOM提法,常见的有:
设计BOM——DBOM(Design BOM):
设计部门的DBOM是产品的总体信息,对应常见文本格式表现形式包括产品明细表、图样目录、材料定额明细表等等
设计BOM信息来源一般是设计部门提供的成套设计图纸中标题栏和明细栏信息。有时候也涉及工艺部门编制的工艺卡片上部分信息。
设计BOM一般在设计结束时汇总产生,如果存在大量借用关系的设计情况可以在设计阶段开始就基本将设计BOM汇总出来,然后根据新产生的零部件安排设计任务。
对应电子视图往往是产品结构树的形式,树上每个节点关联各类属性或图形信息。主要在PDM软件中作为产品管理和图档管理的基础数据出现。

产品A
部件A1       
零件A1-1             
零件A1-2                           
零件A4              
部件A2                     
部件A3                     
零件A3-1             
零件A3-2                           
零件A5                     
……             
……             
……             
                                                                                                        

                                                                                                        
                                                                                      
                                                                               
                                                                                            
                                                                                                    
                         
 
 
 
 
 
制造BOM——MBOM(Manufacturing BOM):
生产部门的MBOM是在EBOM的基础上,根据制造装配要求完善的,包括加工零部件JBOM和按工艺要求的毛胚、模具、卡具等PBOM。也可以称其为工艺BOM。对应常见文本格式表现形式包括工艺路线表、关键工序汇总表、重要件关键件明细表、自制件明细表、通用件明细表、通用专用工装明细表、设备明细表等等
制造BOM信息来源一般工艺部门编制工艺卡片上内容,但是要以设计BOM作为基础数据内容。
对应电子视图对产品部件往往装配工艺BOM形式,对零件往往是具体加工工艺BOM形式,比较多的是机加工工艺BOM,或生产加工流转路线工艺BOM等,树上每个节点关联工装、设备、工时、加工简图等等工艺信息。对企业利用价值比较大的是装配工艺BOM,主要在ERP软件中作为生产计划的基础数据出现。

工步1          
工步2                        
工步1          
工步2                        
产品A
装配工序1      
……             
……             
装配工序2
      
……             
工步1          
工步2                        
工步1          
工步2                        
部件A1
装配工序1      
……             
……             
装配工序2
      
……             
零件A11
机加工工序1      
工步1          
工步2                        
……             
工步1          
工步2                        
……             
机加工工序2
      
……             
 

其中在每个工序或工步上要特别注明在本工序上装入零部件代号、名称和数量。
 
客户BOM——CBOM(Customer BOM):
客户BOM实际上有两个含义,一个指从所有产品机构中筛选出客户订购的产品目录。一个指用户订购的具体规格产品的明细表。这个主要是对有些按照客户管理和组织产品图纸的企业非常实用的种表现形式。这种情况在PDM系统中比较常见,到ERP系统中由于还考虑到不同的客户订购产品对生产计划的影响,情况更加复杂一些,可能还扩展到计划BOM的范畴。
销售BOM——SBOM(SALE BOM):
销售BOM是按用户要求配置的产品结构部分。对应常见文本格式表现形式包括基本件明细表、通用件明细表、专用件明细表、选装件明细表、替换件明细表、特殊要求更改通知单等等。
销售BOM信息来源一般是一个系列产品各规格不同类型零部件明细信息的汇总。
对应电子视图往往是产品配置树的形式,树上每个节点关联各类属性或图形信息。主要在PDM软件中作为产品配置管理的基础数据出现。
 

标准产品A
□选装部件A1             
部件A1 规格1      
部件A1 规格2                    
×专用部件A5                         
……             
部件 A1 规格 3
   
×部件 A1 规格 4
           
×零件A12 规格1                    
零件 A12规格2
   
零件A12 规格3
           
选装零件A1-1             
零件 A11规格2
   
×零件A11 规格3
           
零件A11 规格1              
选装零件A1-2            
×专用零件A13                           
配置结果             
具体产品树         
基本件明细表             
专用件明细表             
通用件明细表             
选装件明细表             
替换件明细表             
×节点             
 

维修BOM——WBOM:
维修服务部门的是按维修要求产生的,对应文本格式包括消耗件清单、备用件清单、易损易耗件清单等等。
维修BOM信息来源一般从设计BOM对应记录属性中筛选获得消耗件、备用件、易损易耗件明细。
一般在PDM软件里完成汇总,同样可以在ERP软件里作为基础数据运用。
采购BOM——CBOM:
是根据生产要求外购的原材料、标准件和成套部件等产生的,对应文本格式主要包括外购件明细表、外协件明细表、自制件明细表和材料明细汇总表。
采购BOM信息来源一般来源于设计图纸和工艺卡片上信息汇总。由采购部门或生产准备部门根据其安排采购计划和生产计划。
PDM系统一般都可以根据图纸和工艺信息汇总出相应采购BOM信息,但是如果要针对产品批量获得动态的采购BOM信息就必须在ERP系统中完成。例如100台批量的采购BOM和10000台批量的采购BOM可能在外购和外协件上有很大变化。批量小时可能有的零件外购成本比较低,但批量大时就可以自制完成。
成本BOM——CBOM(Costing Bill Of Material):
是由MRPⅡ系统产生出来的。当企业定义了零件的标准成本、建议成本、现行成本的管理标准后,系统通过对PBOM和加工中心的累加自动地生成CBOM。它用于制造成本控制和成本差异分析。
其中,销售SBOM=加工JBOM+采购CBOM,
      生产MBOM=加工JBOM+PBOM+采购CBOM,
      SBOMÎEBOM,而备用件BOMÎSBOM。
其中集成关系最密切的是由PDM 控制的EBOM和MRPⅡ中的MBOM。
4.2    按照设计软件划分
4.2.1    CAD中的BOM
  设计部门既是BOM的设计者,又是BOM的使用者。单一零件诸如图号、物料名称(材料类型如45号钢)、重量、体积、设计修改审核号、物料生效日期等各种信息;组件或部件还包括外协件、外购件、通用件、标准件、借用件、各单一零件装配数量、部件图号等信息;总图(由零件、组件部件等装配而成)还包括包装、装件清单、技术文件、产品说明书、保修单等等信息,这些都是BOM信息的组成部分。在设计部门(CAD)中,通常所说的BOM实际上是零件明细表,是一种技术文件,偏重于产品信息汇总。
  设计部门按某种类型产品的图号来组织BOM信息。设计部门在接到定单后按照定单的要求,一般情况下有三种设计思路——自顶向下形式设计、自底向上形式设计、由中间向两头形式设计。无论那一种设计方式,在图号的组织上都是一致的,都是按照图号来合并产品信息,形成该产品的总明细表、标准件汇总表、外购件汇总表、外协件汇总表等,在需要的时候还能生成产品图纸目录(满足没有运行ERP系统的客户或外协工厂)。有时一个相同的零件由于属于不同的产品,也就有了不同的图号,因此不一定考虑企业物料编码的唯一性。需要说明的是,在形成物料清单后,每一种物料都有唯一的编码,即物料号。不要将零件明细表(CAD通称为BOM表)与ERP中的BOM信息混淆。设计部门中的零件明细信息表转化为ERP系统中的BOM信息,需要设计部门、工艺部门和生产部门的共同协作,以及PDM(产品数据管理)设计产品关系特性的管理来解决零件明细清单与BOM表之间的异同信息,特别是图号与编码号不一致方面(PDM产品结构模块通过其规则库、变量和零件表等功能来完成)。
  就使用而言,无论何时,当产品结构发生变化,或者客户更改技术文件、涉及质量问题或对某个零件进行重新改进设计时,为确保物料清单的准确性,都必须以设计变更通知为依据。在设计变更通知文件的指导下,设计部门通过BOM信息表中获取所有零件的信息及其相互间的结构信息。只有得到这些信息,才能对其进行定义、描述或修改,从而使生产能正常地运行下去(特别是客户的紧急更改通知)。根据设计变更通知编号,在PDM支持下,可以方便地检索变更信息,指导生产、装运和售后服务等生产活动。
  在实际生产运行过程中,设计变更是导致数据不准确的重要因素,因此一定要有一套行之有效的设计变更通知管理方法来管理设计变更通知。由于要涉及销售、采购、生产、工程技术、财务等部门,因此一般由企业的高级主管直接管理设计变更通知。这一过程须经过设计变更通知确认、分析、审批、文件和监督五个步骤。
设计部门(CAD)产生的部分数据经PDM处理后传输给ERP系统。
关于设计BOM需要补充这么几个概念:
产品结构树上零部件的构成元素可以分为标准零部件、结构零部件以及设计零部件三类。
设计零部件的产生方式可以从不同的3D CAD或是2D CAD明细表中所产生,是通过本厂或协作厂设计产生的。
结构零部件可以是照片或是一个简单的草图。对应产品结构树上节点名称常常是产品外形图、产品尺寸链图、产品装配关系示意图、包装零部件等等。在很多企业产品结构树上必须反映这些信息,但是从总装图上无法获得这些信息例如产品外形图和产品装配图如果都挂在产品节点上也可以接受,但是用户习惯往往是认为产品外形图和产品装配图都是同级的;另外象包装子树就需要手工建立包装子节点后展开,无法通过BOM展开直接从明细表关联。
通用零部件包括标准零部件库和行业、企业通用零部件。并且可以修改与删除和合并,加入通用零部件库要仔细的效验过程。通用零部件可以从借用件中演变而来。
相同的产品其结构零部件,有时甚至设计零部件或是标准零部件可以有多种不同的选择。也因此在制造上与销售报价上同样的产品对于不同的客户也可以有不同的产品信息结构组合(例如价格、批量、交货期)。但这些情况一般在ERP系统中进行维护,PDM系统只要保证基础数据的完整和一致性。
4.2.2    CAPP中的BOM
  产品经过设计部门设计完毕后,部分电子数据转交工艺部门制订工艺路线(CAPP),成为说明零部件加工或装配过程的文件。它不是技术文件,而是计划文件或指导生产文件。CAPP一般由工艺过程卡、加工工序卡、锻铸热处理卡、检测卡、工装材料工时等汇总信息组成;在一张加工工序卡中由工序(加工步骤)、工时定额(占用工作中心的负荷时间)、加工设备、检测设备、加工工具、工装夹具、材料等组成。
  在编制工艺计划时,除涉及设计的每一个细微之处外,同时还要涉及BOM中的主工作中心物料、材料物料、加工夹具物料、工装物料及辅料物料等。维护这些静态数据的准确性是保证生产按计划进行的前提。主工作中心的设备维护、备件管理、维修记录,材料采购与库存变化情况,加工夹具、工装设备、辅料等变化都要实时反映到工艺计划编制中去。在工艺计划编制过程中,要能随时(面向对象)地浏览BOM信息,输入BOM信息,报警BOM信息(工艺编制人员发现错误报警),实时反映更新的BOM信息等等。
  在没有计算机系统支持的情况下,对工艺编制人员就要提出很高的要求:不仅要求其熟知零件加工过程和加工设备的现行状况,还要知道技术参数、库存情况、加工夹具、工装设备等情况。一般情况下,企业培养一个类似人员需要20年时间。现在,工艺人员在计算机系统的支持下,可以方便地查询按BOM结构设计的典型工艺数据库、获取设计信息、查询机床设备等技术参数等,也能很容易地编制CAPP,保证工艺文档的完整性、一致性、正确性和执行可行性。
工艺部门(CAPP)产生的数据经PDM处理后传输给ERP系统。
4.2.3    PDM中的BOM
  PDM实际上是连接CAD/CAPP与ERP的核心模块,它管理与产品相关的“信息(ERP)”和“过程(CAD/CAPP)”技术,起着由“过程(CAD/CAPP)”技术向“信息(ERP)”转化,“信息(ERP)”向“过程(CAD/CAPP)”技术转化的重要中间过程,形成了双向的无缝传输数据,避免了大量重合数据的产生。下图是表明它们结构关系图。

  由于不同部门有不同形式的BOM信息,企业经常要花费大量的人力和时间才能完成这些报表,而且还要不断维护BOM的一致性,避免产生严重的MRP运算错误。四川某电器股份有限公司原来采用的手工录入方式,录入从CAD部门中统计的BOM信息,一个熟练的录入人员录入一个产品的BOM数据需要一周左右的时间,还不包括录入错误导致的返工时间和造成了恶劣影响;现在通过PDM,为ERP系统自动传输BOM数据,只需要几分钟时间。

结构关系图
  在产品整个生命周期,PDM以数据仓库(所有系统可共用一个数据库)为底层支持,以材料清单(BOM)为其组织核心,把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来,实现产品数据的组织和管理,诸如产品配制管理、图文档管理、工作流程管理、设计变更管理、权限(角色)管理、版本管理、项目管理、维修记录以及日志管理等等。
PDM系统根据各自的功能特点与可解决工程问题的不同,分为三大类,即:以文档、数据管理为重点的;以设计过程及产品结构管理为主面向CAD的;面向硬、软件异构系统集成平台的。其中第二类与BOM信息最为密切,经过转化处理,达到ERP所需要的BOM信息。今天,大多数流行的PDM系统都能与ERP系统集成,有的ERP还有自己的PDM产品,有效促进了ERP系统中生产、设计、采购和销售等各个部门的沟通与交流。
4.2.4    ERP中的BOM
  除了前面所描述的系统与BOM有关外,生产部门、产品成本核算部门、物料需求计划(MRP)系统、销售部门也有很大关系,生产部门使用BOM来决定零件或最终产品的制造方法,决定领取的物料清单;产品成本核算部门利用BOM中每个自制件或外购件的当前成本来确定最终产品的成本和对产品成本维护,有利于公司业务的报价与成本分析;物料需求计划(MRP)系统中BOM是MRP的主要输入信息之一,它利用BOM决定主生产计划项目时,动态确定物料净需求量,知道需要哪些自制件和外购件,需要多少,何时需要,标准用料与实际用料的差异分析;销售部门通过Internet访问数据源,可以方便地报价,提供准确的零件设计信息与追踪制造流程等自助服务,客户还可以自己下定单购买产品备件。
  通过BOM信息,还可以方便地考核各部门的业绩,可以方便地抽取信息进行统计与分析;如果有了新的BOM资料需求,还可以利用原来的BOM资料构造新的BOM资料,简化近似BOM资料的编制工作;如果对BOM信息深入研究,还可以通过不同的产品BOM资料来研究其它产品BOM资料的错误检查,以免计算机输入或认为修改带来的错误,将错误率降到最低。
  BOM是任何管理系统中的基础,它几乎与企业中的所有职能部门都有关系,如果没有BOM,就无法制造出同样的产品,直接影响到系统的处理性能和使用效果。为此,要想提高生产管理系统的效率,BOM准正确与否是十分重要的。尽管数据已经非常准确,但也不要忽视人的重要性,对于特殊变化,利用手工在系统中对BOM信息的内容进行增加、删除和修改等编辑工作,可以顺利完成任务。
通过建立企业“信息(ERP)”管理和“过程(CAD/CAPP)”技术两条主线,以BOM为信息纽带,以PDM为核心,再结合CAD/CAPP和ERP系统,辅以Internet和EDI系统,就可以真正达到企业信息化建设的目标。
4.2.5    **纺机的各种BOM
4.2.5.1      产品BOM
1产品明细表 2产品组件明细表 3 产品部件明细表 4专用工具明细表 5电气件明细表6自制件明细表 7 零部件明细表8 零部件明细表 9,进口件明细表 10标准件汇总表11外购件汇总表 12借用件汇总表
4.2.5.2      工艺BOM
1油漆件明细表 2 有色金属铸件明细表 3 黑色金属明细表 4 锻造零件明细表 5 压铸零件明细表 6外购件明细表 7 热处理件明细表8专用工艺装备明细表 9 量刃具明细表 10 组合夹具明细表 11 激光加工明细表 12 外购量具明细表 13 外购刃具明细表 14 企业量具明细表 15 企业刃具明细表 16 工位器具明细表 17 质量控制点明细表 18 工艺关键件明细表 19 工序质量控制点明细表
4.2.5.3      装箱BOM
1 中文装箱BOM 2 中英文装箱BOM
4.2.5.4      工时BOM
1 产品零件工时明细表 2 产品部件工时定额汇总表3 产品工时定额汇总表
4.2.5.5      材料BOM
1 产品材料消耗工艺定额明细表 2 单位产品材料消耗工艺定额汇总表 3产品材料工艺定额汇总表
5        设计和工艺业务各阶段都需要哪些汇总表,干什么用?什么格式?
一个复杂的产品设计过程往往由:“合同决策----总体设计----工作图设计----工艺路线分派----工艺设计----工装设计----工时和材料定额汇总”几个大的阶段。
 
5.1    完成全部设计工作后
按照ISO9000文件要求,应该有关于该项目的《文件目录》,
编入文件目录的项目是为正式生产或试制及随机出厂的全部设计文件。
由于在PDM里没有和项目相关的图档管理设计,设计文件(例如市场预测报告、技术调研报告、先行试验大纲、先行试验报告、可行性分析报告、可行性评审报告、新产品开发项目建议书、技术报价书、技术协议书、合同、技术任务书等等资料目前无法管理和汇总)
 
5.2    产品图纸设计完成后
图纸设计完成后汇总要求比较多:
《图样目录》:一般针对产品编制,为全部产品的工作图样,一般汇总字段有零部件代号、名称、图纸代号(一般和零部件代号相同)、图幅、张数、底图总号、备注。可参考国家标准格式
不过有两个地方比较特殊:
1)有的企业一个产品总装或某些部件装配图纸存在多页的情况,这个我们好象不能处理。
2)另外产品可能对应装配图、总图、外形图、安装图、简图多个不同用途图纸,也要求在图样目录中汇总,而且可能要求在产品零部件明细表中作为一条记录进行汇总,而且要求放在产品节点后。
《产品零部件明细表》:产品零部件按照一定序号规则生成。在分页上可能有一些要求。主要汇总字段有幅面、代号、名称和规格、材料、数量、单重、总重、备注(备注一般要填外购外协和借用哪个产品的信息)。可参考国家标准格式
《产品分级零部件明细表》:产品只汇总下属一级零部件明细,然后对下属一级部件另外出其下属一级零部件明细,由多个零部件明细表一起才能完整表达整个产品装配结构,类似PDM4中的零部件结构文卷打开后效果。可参考跃进汽车的《产品分级明细表》格式
《系列产品明细表》:用于反映本系列产品用到的全部零部件在不同规格中的装入关系,可以方便了解整个产品族之间零部件借用关系,在多品种小批量或者变型设计多企业中应用非常多,是目前汇总配置的难点,一直没有很好的解决,在纺机行业,汽车行业几乎都大量存在。
典型表格1如下:
层次号
代号
名称
材料/规格
产品1
产品2
产品3
产品4
产品5
……
1
 
 
 
1
1
1
1
1
产品规格可扩展
1
 
 
 
2
2
2
2
 
 
2
 
 
 
 
 
 
 
2
 
2
 
 
 
1
1
1
1
1
 
2
 
 
 
3
3
3
3
 
 
3
 
 
 
 
 
 
 
6
 
3
 
 
 
2
2
2
2
2
 
1
 
 
 
1
1
1
1
1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
在产品规格下表达每种零部件在该产品规格中是否应用,应用数量,该表在生产管理中可以比较好支持看板管理或领料调整管理。
不少工艺卡片,特别是装配工艺卡片也做如此设计,这样可以简明表达一系列规格装配工艺在不同规格投产时领料关系如何变化。这种装配工艺卡在跃进汽车非常多,如何得到解决我现在还没有看到完整方案。
对于序号处理方式开目有很多,但对于用层次号表达的汇总好象没有太好的方案。层次号有两种常见表达方案,第一是数字,第二是小数点位数表达,是第几层就显示为几个小数点。
典型表格2如下:
层次号
代号
名称
材料/规格
 
 
 
 
 
……
0
产品1
 
 
 
 
 
 
产品规格可扩展
0
产品2
 
 
 
 
 
 
 
0
产品3
 
 
 
 
 
 
 
0
产品4
 
 
 
 
 
 
 
0
产品5
 
 
 
 
 
 
 
0
 
 
 
 
 
 
 
.
零件1
 
 
1
1
1
1
1
 
.
部件2-1
 
 
2
2
2
2
 
 
..
部件2-2
 
 
 
 
 
 
2
 
..
部件3
 
 
1
1
1
1
1
 
..
部件4-1
 
 
3
3
3
3
 
 
部件4-2
 
 
 
 
 
 
6
 
零件5
 
 
2
2
2
2
2
 
.
零件6
 
 
1
1
1
1
1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
这种表格实际上第一种表格的变型,表达意义完全一样,在日本图纸或纺机行业多见。不过这两种表达方式在产品规格大量增加时列数过多,打印处理比较复杂。因此很多企业都开发了基于EXCE L带卡片格式的选择读取指定筛选规则和数量产品显示并打印。我们开目在这些方面做过一些工作,但解决手段没有见到系统文字说明。具体格式小变化很多,基本由这两种变化而来。
以上两种表格反映了变型机型装配时的零部件组成,如果在装配工艺卡片中内嵌还表达了装配零部件的先后顺序。此类汇总明细表编制时难度大、内容多。当变型机型太多时设计员或工艺员就要将该机型的装配过程编入投装明细表中,而那些以前的老机型或现在不生产的机型仍然占据明细表的空间,导致明细表的内容越来越多,管理也越来越复杂,所以如果在此基础上提出更好的管理方式,同时能够保留直观性汇总以及便捷的变型设计操作显得更加重要,这也是多品种小批量方式下管理的一大卖点。
 
设计阶段完成需要汇总的有《自制件明细表》、《外购件表》、《外协件表》、《借用件表》、《图样目录》、《标准件表》、《装箱明细表》等等。汇总详细要求和说明在前文实际已有描述。
 
此外对产品明细表有两种比较特殊的汇总管理要求,因为在很多对于变型机型的许多结合组有可能是借用了其他机型的结合组,并在其基础上增加或减少了某些结合部、结合件或零件,因此其结合组明细表通常以增加件和减少件(相对于标准配置的结构)的形式编制,并且各级目录(共有六级)里面都可以用增加件和减少件的形式表现。具体结构参考下文的加减BOM。此类要求在发动机、压缩机、柴油机行业多见。
还有一种汇总管理需求是不是以增减件形式表达,而是以替换、删除,新增表格方式表达,实质是两个产品结构关系比较。
序号
标准产品A
标准装入部件数量
变型产品A/1
A/1装入部件数量
0
A
 
A/1
 
1
B
1
 
2
1-1
D
1
替换为D1
1
1-1-1
10
1
删除
0
1-1-2
30
 
1-2
20
2
 
2
2
C
1
数量增加1
2
2-1
30
2
 
2
2-2
40
1
 
1
2-3
50
1
 
1
3
10
0
新增10
3
4
F
0
新增F
1
5
G
0
新增G
5
 
 
 
 
 
 
5.3    编制产品工艺方案
----在大部分企业中已经不做这个工作,但在新产品研发过程中可能有,不过可以在PDM项目管理中单独创建一个文档工作流进行管理。

5.4    工艺路线设计,编工艺路线卡或车间分工明细表
----几乎所有的大中型企业在完成图纸设计后不是马上开始进行工艺规程设计,而是进行工艺路线设计,进行工艺路线设计的最重要的含义实际上路线设计完成产品加工任务和工艺设计任务就已经下到相关分厂或车间去完成。这就是所谓二级工艺管理。而过去开目所有软件都回避了这个环节,将路线做为汇总结果显然是有问题的。

1)对工艺路线编辑首先要求的能够批量编制,而且企业编辑工艺路线时往往有自己习惯的表达格式,目前编辑工艺路线是单条,而且已经在开发批量编辑功能,企业进行工艺路线设计时针对每个零部件都要增加很多属性,例如材料方面定额信息,加工编号信息,这些都是在填写工艺路线时完成,我们正在开发的工艺路线填写在方案上是支持的。
现在的问题是能否将这些属性信息自动传递到CAPP中去?而且在CAPP信息填写完整后最终汇总工艺路线表能够将这些信息表达完整,存储于一个数据表内?

2)工艺路线表格表达方式很多企业采取了“多列可动态扩充车间表头+表中顺序数字路线填写”表达方式,那么我们的汇总表格是否完全参照企业习惯进行?这种表达方式合理性是方便下面相关分厂找到和自己相关的零部件,过去是手工管理工艺路线,下面各级工艺部门要从全部工艺路线中手工筛选出和自己加工相关的全部零部件明录,然后再安排工艺设计任务。
这里仅列出几种常见格式:
序号
名称
代号
数量
……
工艺路线
……
 
 
 
 
 
1/下料—2/热处理—3/金工—4/总装
 
上面是一种最理想,也适合计算机处理的表格填写方式。如461的表格。
 
序号
名称
代号
数量
……
工艺路线
备料
木工
铸铁
热处理
……
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
所有车间一般都隶属一个大栏目,叫工艺路线。
工艺路线栏目列数一般固定,且预留了扩充空格。
工艺路线填写一般是按照零部件在不同车间生产流转顺序填写,如果第一步是木工,则在木工栏写1,第二步是热处理,则在热处理栏写2,第三步是铸铁,则在铸铁栏写3,第四步又要热处理,则在热处理栏写2/4,依次类推。
由于一般工艺路线很多,每列非常狭窄。如果一个零件多次进入某工种加工,则可能意味着填写空间不够。如中信重机的表格。
序号
名称
代号
数量
……
分厂1
分厂2
分厂3
备料
备料
备料
金工
热处理
焊接
总装
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
这种表格实际上将工艺路线按照分厂或车间进行进一步细化。本质上和第二种类型相同。
那么在计算机管理情况下,必然可以自动分拆出和该分厂员工相关的全部零部件,如果计算机内提供根据工艺路线加工车间将某企业相关的全部零部件自动筛选显示出来(不一定是结构树形式,就是零部件列表形式),然后再给这些零部件批量自动下任务的话,就可以引导企业放弃过去的表达表格方式,采用比较容易实现的表达方式。

3)工艺路线必须经过审核才能生效,下发,而且可以根据其提供批量下任务功能,因此工艺路线编辑者(可能是多人同时并行编制)并不具有下任务的功能,而是总工艺师审核后才能下发工艺路线。而且工艺路线的审核不能是一条条审核,一定是一个产品一起审核。如何实现对工艺路线的批量审核,还需要功能开发出来后进行测试。

1、           工艺流程设计
----根据工艺路线加工要求编制各类工艺规程过程卡。工艺分工通过PDM完成,工艺内容编辑通过KMCAPP完成,在编辑完成后自动完成工艺文件信息入库操作。
    1)工艺规程设计任务可以根据工艺路线进行自动分派和创建相关工艺文档,然后由一定权限者进行工艺设计任务分派,但在非自动分派情况下,如何显著区别以分派任务和未分派任务的零部件对象,而且已分派任务的零部件对象已经分派了哪些工艺规程如何显著识别?能否将借用且有工艺规程的零部件进行合理消隐?
    2)由于产品零部件多,工艺规程任务分派过程显然存在整体指派的情况,将某几个总成归属给某个工艺人员或者工艺组负责完成。
    3)对大型产品显然存在着对工艺简图多种管理需要,未必插入工艺简图能够满足需要,能想象在工序卡上插入一张0号图纸的效果吗?
 
工序控制程序
----编制工艺过程卡对应工序卡,可能没有这个过程。在KMCAPP中完成。
 
单元工序工艺设计
----编制作业指导书或自检指导卡,一般我们在工序卡中编制。在KMCAPP中完成。
 
编工装明细表和工装设计任务书
----首先要能够在填写工艺过程卡和工序卡时判断出哪些是专用工装,一般要通过严格控制代号进行。但问题是如果从工艺资源管理器或其他方式查询出无现成工装时,填写工装代号可能需要编码支持。根据首次使用的专用工装,要下工装设计任务书,如何根据汇总所得的首次使用的专用工装批量自动下工装设计任务?工装在KMCAPP中作为一格填写内容,如何方便成为一个对象进行管理?还是需要另外手工建立工装对象,手工派任务?
 
制定工艺材料定额和工艺工时定额
----工艺工时定额在工艺设计完成后由工时定额人员填写,这个时候工时定额填写和工艺编制可以看做一个工艺卡片编制的后续工作流,也可能是针对工艺规程对象下任务,这个任务就是工时编辑。
关于材料定额的汇总和统计,是一门专门的学问,也是企业愿意出大价钱买的产品,不过开目在这方面从来没有好好总结。我暂时也不能完全总结清楚。所以先放放。不过建议详细调研江汉石油四机厂、新疆特变、南京造币厂(其自己开发程序)、461等功能需求,可以获得比较完整的印象。
 
专用工装设计
----此时主要是图纸设计,其流程控制和一般零部件图纸设计没有什么不同,图纸设计出来后还要经过一个工艺和工装验证阶段,以证明工装的合理性。
 
6        产品结构树有哪些形式?
为了便于计算机管理和处理的方便,产品结构树必须具有某种合理的组织形式,而且为了便于在不同的场合下使用产品结构树,产品结构树还应有多种组织形式和格式。上章主要是以企业的语言表达了各种汇总报表,这些报表实际上在计算机里都可以用统一的BOM模型表达,本节谈到的各种BOM原型应该都可以在上章找到对应原型。
产品结构的数据输入计算机后,就可对其进行查询,并能根据各用户的不同的格式显示出来。各种信息系统系统的目标就是要使输入的数据可以生成各种不同格式的产品结构树,以满足企业中各种用户的需求。产品结构树一般以下常用的输出格式。
图一为A的产品结构。0层为产品A;A是由B,10。C所组成,B,10,C组成了第一层;B又是由20,D 所组成,C 是由30,40,50所组成,20,D,30,40,50组成了第2层;D又是由10,30所组成,10,30组成了第三层。图中,字母表示装配,数字表示零件,括号中数字为装配所需数量。
 
                        A                                0层
            B(1)      10(3)      C (1)                   1层
       
           20(1)     D(2)       30(2) 40(1) 50(1)            2层
    
               10(1)       30(1)                               3层
                       图一    产品A结构
对A这样的产品,其BOM的输出格式有以下各种。
6.1    常见的BOM形式
6.1.1    单级展开BOM
单级展开格式显示某一装配件所使用的下级零部件。采用多个单级展开就能完整地表示产品的多级结构。对应很多企业(特别是产品零部件数量繁多的企业)的分组明细表即是单级BOM的具体形式。下表为所给的四级产品结构就得到四个单级展开的清单。
                A,B,C,D的单层展开形式的BOM
装配件
零部件
每个装配件所需数量
A
B
1
 
C
1
 
10
3
B
D
2
 
20
1
C
30
2
 
40
1
 
50
1
D
10
1
 
30
6.1.2    多级展开BOM
多级展开BOM显示某一装配件所使用的全部下级零部件。采用一个多级展开就能完整地表示产品的多级结构。对应很多企业(特别是产品零部件数量比较少的企业)的产品明细表即是多级BOM的具体形式。下表为所给的四级产品结构对应多级展开BOM表。
                A,B,C,D的单层展开形式的BOM
序号
零部件          
所属部件
所需装配数量
0
A
 
 
1
B
A
1
1-1
D
B
1
1-1-1
10
D
1
1-1-2
30
D
1-2
20
B
2
2
C
A
1
2-1
30
C
2
2-2
40
C
1
2-3
50
C
1
3
10
A
3
6.1.3    缩行展开
缩行展开格式是在每一上层物料下以缩行的形式列出它们的下属物料。同一层次的所有零件号都显示在同一列上。缩行展开的格式是以产品制造的方式来表示产品的。
层次
零件号1,2,3
每个装配件需要数量
1
A
 
  2
B
1
  3
。20
1
  3
。D
2
  4
。。10
1
  4
。。30
1
  2
C
1
  3
。30
2
  3
。40
1
  3
。50
1
  2
10
3
6.1.4    汇总展开
汇总展开的格式列出了组成最终产品的所有物料的总数量。它反映的是一个最终产品所需的各种零件的总数。而不是每个上层物料所需的零件数。如某一零件用于多个装配件,汇总展开的清单就有助于确定合适的采购数量。这种格式并不表示产品生产的方式,但却有利于产品成本核算,采购和其他有关的活动。
装配件
零件
需要数量
A
10
5
 
20
1
 
30
4
 
40
1
 
50
1
 
(B)
(1)
 
(C)
(1)
 
(D)
(2)
 
6.1.5    单层跟踪
单层跟踪格式显示直接使用某物料的上层物料。这是一种物料被用在哪里的清单,它指出的是直接使用某物料的各上层物料。产品A的多层结构可用下表表示:
零件号
上层物料
装配所需数量
10
A
3
 
D
1
20
B
1
30
C
2
 
D
1
40
C
1
50
C
1
6.1.6    缩行跟踪
缩行跟踪的格式指出了某零件在所有高层物料中的使用情况。它可查找直接或间接地使用某零件的所有高层物料,采用这种格式很有价值。现以下表表示:
零件号
上层物料
数量
30
D
1
 
。B
2
 
。。A
1
 
C
2
 
。A
1
6.1.7    汇总跟踪
汇总跟踪的格式显示所有含有各零件的高层次物料以及每一物料所用零件的数量。这是一张扩展了的”用在哪里”的清单,它列出了所有含有零件的高层次物料。”所需数量”表示装配成该层次的物料所需的零件总数。见下表:
零件号
上层物料
所需数量
D
A
2
 
B
2
10 
A
5
 
B
2
 
D
1
30 
A
4
 
C
2
 
D
1
20 
A
1
 
B
1
40
A
1
 
C
1
50
A
1
 
C
1
6.1.8    矩阵式的BOM
矩阵式的BOM是对具有大量通用零件的产品系列进行数据合并后得到的一种BOM。这种形式的BOM可用来识别和组合一个产品系列中的通用零件。在下面的输出格式中,左面列出的是各种通用零部件,右面的上部列出了各个最终产品,下面的数字表示装配一个最终产品所需该零件的数量。”#”表示该产品不用此零件。对于有许多通用零件的产品,这种形式的BOM很有用处。但矩阵式BOM没有规定产品制造的方式,它没有指出零件之间的装配层次,因此,不能用于指导多层结构产品的制造过程。
见下表:
零件号
产品型号
 
A           X          Z
10
5           5          2
20
1           2          #
30
4           7          2
40
1           1          #
50
1           1          #
60
#           #          3
(B)
(1)        (2)      (1)
(C)
(1)        (1)      (#)
(D)
(2)        (1)      (2)
6.1.9    加减BOM
这种BOM有时又被为”比较式”或”异同式”BOM。它以标准产品为基准,并规定还可以增加哪些零件或去掉哪些零件。一个特定的产品就被描述为标准产品加上或减去某些零件。下表说明专用产品A/1是在标准产品A上增加零件F和G,同时增加部件C数量到2个,并去掉零件1-1-1制成。这种方法能有效地描述不同产品之间的差异,但不能用于市场预测,也不太适用于MRP。
序号
标准产品A
标准装入部件数量
变型产品A/1
A/1装入部件数量
0
A
 
A/1
 
1
B
1
 
1
1-1
D
1
 
1
1-1-1
10
1
-1
0
1-1-2
30
 
1-2
20
2
 
2
2
C
1
+1
2
2-1
30
2
 
2
2-2
40
1
 
1
2-3
50
1
 
1
3
10
3
 
3
4
F
 
+1
1
5
G
 
+5
5
 
 
 
 
 
6.1.10模块化BOM
在实际应用中,由于产品规格是多变的,零件表按产品结构特点来划分的话,可以分为以下几种:
产品单一,规格基本没有变化。
产品规格多样,可以选择装配
产品系列化,但同一系列中性能变化。
不同产品系列,多种选择装配。
模块化BOM用于由许多通用零件制成的并有多种组合的复杂产品。例如在汽车制造业,装配一辆汽车可选择不同的发动机,传动机构,车身,部件,装潢以及其它东西,不同的选择可组合成不同的最终产品。模块化方法既为顾客提供了较广的选择范围,又使零件的库存下降。在汽车及农业设备等工业上,这种方法得到了广泛的应用。当一条生产线上有许多可选特征时,就能得到许多种组合,这时就不可能在主生产计划中对它们分别预测。如果按照MRP的需要在计算机内为每一种最终产品存储一个独立的BOM。则文件记录的存储和维护费用就很大。解决这一问题的办法就是采用模块化BOM。模块化BOM按照装配最终产品的要求来组建模块。模块化的过程就是将产品分解成低层次的模块。按照这些模块进行预测就比直接对最终产品进行预测要准确。模块化可以得到两个不同目的:
可以摆脱组合可选产品特征的麻烦;
把通用零件与专用零件区分开来。
6.2 BOM的一体化
在许多企业中,重建传统的BOM能大大简化主生产计划。如果订单的交货期小于产品的生产提前期,在主生产计划中就要对需求作出预测。多数企业采用两种方式组织生产,一种是备货生产,它们根据预测安排计划;另一种企业在短期内根据用户订单组织生产,其余时间根据预测安排计划。因此产品必须定义成在生产计划中可以预测的形式。显而易见,在订货生产的环境中,最终产品不是最好的预测对象。需要用一些特殊的BOM把主生产计划与某些相关零件联系起来,这些零件是在收到顾客订单之前必须得到的。用于计划的BOM执行了这一功能,它减少了预测和主生产计划中的项目数。
计划BOM是根据MRP的需要,把0层的产品与BOM脱离关系,而把1层或更低层的组件提高到最终项目的地位。这样就建立起一个新的模块化的用于计划的BOM,这种BOM能适应预测,主生产计划和物料需求计划的需要。
制造的BOM列举出制造最终产品所必需的可选特征。它仅仅是为了满足客户选定的产品或仓库订单而把独立的模块汇总起来的BOM,这种BOM一般不直接隶属于MRP系统,而是通过总装配进度计划来定义所需要的物料,并与MRP系统结合,只要这些物料使用MRP系统计划与提供的零件。
6.3    BOM的使用
在任何制造环境中,不同的部门和系统都为不同的目的使用BOM(下文的BOM在含义上属于不同的种类,统一以BOM表达),每个部门和系统都从BOM中获取特定的数据。主要的BOM用户有:
设计部门
设计部门既是BOM的设计者,又是BOM的使用者。就使用而言,无论何时,当产品结构发生变化,或对某个零件进行重新设计,该部门都要从BOM中获取所有零件的信息及其相互间的结构信息,只有得到这些信息,才能对其进行定义,描述或修改。
工艺部门
工艺部门根据BOM信息建立各零件的制造工艺和装配件的装配工艺。并确定加工制造过程中应使用的工装,模具等。
生产部门
生产部门使用BOM来决定零件或最终产品的制造方法,决定领取的物料清单。
产品成本核算部门
该部门利用BOM中每个自制件或外购件的当前成本来确定最终产品的成本。
物料需求计划(MRP)系统
BOM是MRP的主要输入信息之一,它利用BOM决定主生产计划项目时,需要哪些自制件和外购件,需要多少,何时需要。
6.4    BOM的构造问题
前面已经提到,BOM是系统中最重要的基础数据库,它几乎与企业中的所有职能部门都有关系,BOM构造的好坏,直接影响到系统的处理性能和使用效果。因此,根据实际环境,,灵活地构造BOM是十分关键的。就一般情况而言,构造BOM应注意以下方面。
1、在BOM中,每一个项目(零件)必须有一个唯一的编码。对于同一个项目,不管它出现在哪些产品中,都必须具有相同的编码。对于相似的项目,不管它们的差别有多么小,也必须使用不同的编码。
2、为了管理上的方便,有时可以将同一零件的不同状态视为几个不同的项目,构造在产品的BOM中。
3、BOM中的零件,部件的层次关系一定要反映实际装配过程,在实际装配中,有时不一定把某些零件装配成某个有名称的组件,或者由于工艺上的考虑需要将某些零件归在一起加工(例如箱子与箱盖)。形成临时组件,但这些组件在产品的零件明细表和装配图上并没有反映出来,但必须在计划管理中反映出来,这就需要在BOM中设置一种物理上并不存在的项目,通常称为”虚单”或”虚拟件”,其目的是简化MRP的编程过程和减少零件之间的影响。
4、根据生产实际情况,有时为了强化某些工装,模具的准备工作,还可以将这些工具构造在BOM中。这样就可以将一些重要的生产准备工作纳入计划中。有时为了控制某个重要的零件在加工过程中的某些重要环节,比如,进行质量检测等,还可将同一个零件的不同加工状态视为不同的零件,构造在BOM中。
5、为了满足不同部门获取零件的不同信息,可以灵活地设计BOM中每个项目的属性。例如,计划方面的,成本方面,库存方面,订单方面。
6.5    设计BOM向制造BOM转换时常见的问题
1、设计BOM中的零部件父子关系与制造BOM中的父子关系可能不同,例如汽车行业一个代号为5401000总成在设计BOM中归属于5010000,但在制造BOM结构中归于焊装领料模块,与5010000属同级。也就是说设计BOM中的父子关系可能变成制造BOM中的兄弟关系。
2、设计BOM中的零部件图号在制造BOM中有一部分需分为多个代码(例如代号+车间码),用于不同车间的领料。也就是说设计BOM里的一个零部件随着生产路线变化可能在制造BOM中存在几个对应的代码,而且代码之间根据生产路线流转顺序存在父子关系,一般是最后完成车间对应代码是上级车间对应代码的父级节点。
3、设计BOM上部分零部件可能代码不变,但是由于在实际装配或加工过程中需要分为几部分归属于不同部件(这些部件可能是第二种情况产生的)分别用于不同车间领料,对应需要分拆成几个子节点(每个节点关联不同的领料数量)对应到不同的父节点下。
4、由于借用现象比较普遍,对于整体部件(局部不同类)的借用,出于制造BOM更改处理的需要,在制造BOM中是以增加件、减少件的型式建立结构的,零件数量存在负数情况。设计BOM中不存在负数的情况。
5、设计BOM中的零部件图号在往制造BOM转化时部分零部件需增加车间代码(前缀),用于表示加工车间(出入库的需要)。
6、设计BOM中的零部件往往只有产品代号,在制造BOM中往往需要转化为物料代号,存在着产品编码向物料编码转换的问题。而且很可能产品编码和物料编码或者其它行业编码多种并存。
6.6    设计BOM向制造BOM转换方案
物料编码的转换:
把图号(在物料号中)作为两个BOM系统之间连接的桥梁。即当PDM的产品代号与MRP中的物料编码中图号相同时,认为它们是同一个物料。
PDMMRP中提取信息时,以图号作为PDM中的标识(即代号),如果该图号在PDM中已存在,则认为该产品在PDM中已存在。如果两者其它属性信息有差异,可以提交给用户来决定使用哪一个系统中的数据。
PDM中添加的产品,可以添加到物料信息中,即根据MRP中的编码规则来生成它的物料号。如果是在设计项目流程中出来的产品,在项目完成时添加到物料信息中。
标志可以保存数据转换过程程中信息,同时也可以加快系统查询转换产品速度,可以在物料信息表和产品属性表中添加一个字段,用来标识该产品转换的状态、图号是否存在等信息。下次转换时可根据该字段判断是否需要处理。该标志可做如下功用:
标志的含义:
Ø       PDM中:该产品来自MRP
        该产品来自MRP,在PDM中其结构或属性信息发生了改变。
                      产品已转入MRP,但在PDM中已发生改变。
                      产品在PDM中生成,未转到MRP中。(默认)
                      产品在PDM中生成,已转到MRP中。
Ø       MRP中:该产品来自PDM
       产品在MRP中生成,已转到PDM中。
                 产品在MRP中生成,未转到PDM中。(默认)
                      产品已转到PDM中,但在MRP中发生了改变。     
 
PDM数据转化到MRP物料数据:
这时,在MRP中寻找与PDM中代号相同的图号,如果存在,即认为该产品在MRP中已存在,并分别在两个系统中做标志。否则,认为PDM中的产品在MRP中是新产品,这时按照MRP的命名规范在MRP中添加相应的物料号、名称、重量、图号、规格等信息,并标志其从PDM中而来。
产品(物料)属性和结构信息发生改变时,需要改变相应标志位,以在转换时正确处理。
MRP物料数据转换PDM数据:
这时与上述步骤相反,即MRP中的物料图号如果在PDM 中存在这样的代号,则认为其已经存在。否则,把图号作为PDM中的代号插入到PDM中去。如果该物料没有图号,可以把该物料号作为PDM中的代号插入,并置标志标识其从MRP中而来。
      
MRP图号与PDM代号相同但其它属性不同的处理:
有两个办法:
Ø       指定其中一个系统的数据为正确的,转换时可以覆盖另外一个系统的数据。由于PDM中的数据很多都是从图纸里面提取的,因此我们认为应该以PDM的数据为标准。
Ø       发现这种情况时,给出具体的提示信息,由用户选择是否覆盖,从而把决定权交给使用者。
以上两种方法可以做成选项方式,以方便使用。
 
产品结构的转换
       前已叙及,两个系统的产品结构是不一致的。产品结构的转换应该是在上述转换过程中同步进行的。当转换一个产品或物料时,必须首先递归提取其所有的子产品或物料信息,根据其标志判断其是否已经被转换过,如果没有转换过的话,按上面的方法进行处理。否则,可以略过。但必须按相应的结构信息转换结构。具体的算法这里不作考究。
制造BOM上虚拟件或工艺合件以及加工辅料信息输入
一般根据装配工艺卡片上可以汇总出在整个工艺过程中系统利用到虚拟件和辅料信息,PDM可以提供操作将这些虚拟件和辅料在产品结构树转换成MRP系统里的制造树之前先在PDM系统里建立完整的制造树。PDM可以提供建立两类和产品节点不同的节点,我们可以称其为虚节点和材料节点功能,这些节点信息可以按照汇总出的装配工艺关系按照一定的操作在PDM系统内先建立完整的制造BOM,然后将这些制造BOM树导出到MRP系统中,同时进行编码转换。但虚节点信息和辅料信息在PDM系统中汇总时不进入产品明细表和产品图纸明细栏中。
工艺路线和工艺信息
MRP中,工艺路线信息和工艺信息与某一种物料是有对应关系的,它给出了一个物料在PDM中也可以得到CAPPBOM中的工艺信息,该信息可以从PDMMRP数据转换时一并进行。
开目公司将在BOM系统里汇总出MRPⅡ系统需要的数据,通过BOM软件的操作菜单将数据以指定格式(EXCEL文件、DBFSQLSERVER数据表、ORACLE数据表都可以支持)输出到指定位置。由MRPⅡ系统将数据读取到自己的数据库中。
 
6.7    BOM的维护
BOM是任何管理系统中基础中的基础,如果没有BOM,就无法制造出同样的产品,为此要想提高生产管理系统的效率,BOM的正确与否是十分重要的。
6.7.1    不正确BOM造成影响
n             一些项目为BOM所遗漏,造成零件短缺。
n             BOM中列入了一些不必要的项目,导致零件过多储备。
n             由于缺件的数量过多,导致制造的低效率。
n             订单不能按期交货。
n             质量低下。
n             计划缺乏可信性。
n             不正确的产品成本。
n             废弃的库存。
6.7.2    BOM中发生错误的环节
n             工程部门产生BOM时
n             为BOM准备数据时
n             BOM数据录入时
6.7.3    正确维护BOM的方法
n             指定专人负责维护BOM
n             经常监测BOM,检查项目数量及其生效日期
n             对BOM数据改变进行分类
Ø      危机性改变——立即完成。如,产品不能实现其功能,或不利于安全时。
Ø      紧急性改变——迅速完成。如,工程部门设置一个合理日期来完成改变。
Ø      常规改变——从经济实用角度要求变化时再完成。
Ø      临时改变――临时更改现场数据,不变动BOM数据。
Ø      实施软件改变——制作好数据导入转换规划和编码重新组织规划,集中力量一次性批量导入。以完成主导系列主要产品数据维护。


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最新评论 查看更多评论(23)

2018/7/7 23:56:29emmarose
这个太珍贵了,收藏

2017/9/7 0:05:33smileyoufu
学习了,好文章。

2017/3/2 23:56:39流水清
经典!非淫浸在企业多年的大师不能写出这么详实的内容

2016/7/16 8:23:19啓xin
先是惊呆了额, 然后赶紧收藏

2015/9/16 23:26:35koop
这个很精辟了

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