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1、CAPP中BOM表的结构研究
2、第1lunanagementPLM),本文提出使用物料清单(BOM)的概念对工艺数据结构进行设计。在实际生产中,企业的大多数经营和生产过程实际上都是一个面向定单配置的产品设计和制造过程。由此可见,企业首先要根据用户定单进行产品的配置处理,得到符合定单要求的产品结构树或BOM表,然后将该BOM表作为基础数据指导企业的生产活动。但是,人们对BOM的理解还不够深入,认为BOM就是单纯的物料清单,即对产品数据结构的描述性文件,对BOM的理解仅仅停留在产品结构或者物料清单的基础上。
3、其实这是不够的,作为一个符合现代企业生产的BOM,必须考虑工艺流程,才能形成完善的产品基础数据,以用于对产品的全生命周期管理(PLM)。所以,BOM应该理解为:产品结构+工艺流程。基于此,本文重点研究了在CAPP系统中BOM表(BillofMaterialsinProcessPlanning,PPBOM)的结构。1 基于BOM的工艺设计思路基于BOM的工艺设计方法,是将复杂的工程数据建立在关系数据库之上,从而能够将CAPP集成在统一的产品数据管理系统(PDMS)中,有效地解决了CAD/CAPP系统与E
4、RP等系统的集成。面向BOM的工艺设计分为4个阶段:BOM的获取、BOM的调整、工艺设计的实现、同ERP的集成。每个阶段都需要实现相应的任务,如图1所示,不论在工艺设计的哪个阶段,工艺设计始终围绕BOM这一主线,工艺设计的过程实际上是BOM的产生、组织、衍变和传递的过程。2 工艺设计与BOM的关系在工艺设计过程中,对工艺信息的管理主要包括工艺卡片管理和统计数据汇总等。工艺卡片的管理主要是指对用于工艺路线设计的卡片(工艺流转卡、焊接工艺卡、锻压工艺卡等)的制作、存储和查询,数据汇总则是指对以上卡片中的信
5、息,依照材料消耗、工装设备的使用情况等方式进行数据的统计,从而将这些信息传递给CAM等系统以进行生产准备和成本核算。在CAPP系统中实现以上功能的基础就是对PPBOM的设计。BOM狭义的理解是指对产品数据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,以及每个组件所需的各下属部件的数量。由CAD所产生的EBOM(工程BOM)就是一种狭义BOM,它仅仅是在产品设计的基础上对产品的装配、几何信息进行了描述,缺乏与之对应的工艺信息。因此,对PPBOM的设计主要是基于EBOM的数据
6、结构的修改和数据关系的扩展,以增加产品的工艺信息,并实现在其各个层次上的数据可视化、查询及汇总。3 PPBOM的数据结构设计3-1 EBOM的数据结构分析EBOM来自工程设计部门,其主要结构有层次型和父子型等,其中以父子型BOM较为常用。在EBOM中主要描述两类数据关系:(1)产品的装配数量关系,即组成某一组件的零件及其个数。(2)零件的自然属性关系,即某个零件的尺寸、材料、重量等特征。3-2 EBOM与PPBOM的关系PPBOM与EBOM既相互联系又相互区别,它们的联系主要表现在PPBOM的雏形就是
7、EBOM,PPBOM中大部分基础数据(例如零部件的装配关系,零件的尺寸等)来自于EBOM。它们的区别主要包括三个方面:(1)产品数据结构不同。数据结构的不同主要是由于工艺与设计的差异而产生的,这种差异导致了三种情况的产生:a.虚拟件。在产品设计时会出现一些装配件,在EBOM中它们表示为一些分支结点。但在实际的工艺过程中,由于装配工艺的原因,某个装配件不会被以一个组件的形式制造出来,它将以单独的零件的形式安装在产品上,这时就需要在PPBOM中将这个分支结点更改为一组叶子节点。b.中间件。在实际的产品生产
8、过程中,经常会使用到由一组相同的零件构成的装配件,这类装配件及其下属的零部件制造和加工过程完全相同,所以,为了简化工艺设计流程,便于管理,在PPBOM中就有必要将其单独定义为一个分支结点。c.外协件。这类零部件只需要在工艺路线中将其定义为外协即可,在PPBOM中作为一个叶子节点出现。(2)零件基本属性的扩展或更改。在具体的PPBOM表中,必须为每个零件添加相应的工艺路线、工时等基本属性。在材料的使用方面,有时由于库存等原因,设计时所定义的原材料可能没有,这时工艺部门就会根据材料代用规则选择新材料,此时
9、工艺BOM表的信息也会发生相应的更改。(3)产品数据关系的扩展。在PPBOM中除了继承EBOM中的产品装配数量关系和零件自然属性关系外,还必须定义零部件与工艺文件的映射关系,这类关系主要描述了零件与加工该零件的各类工艺卡片之间的联系。通过对EBOM与PPBOM的分析比较后,可以得知在PPBOM中,以产品为对象,包含了产品的设计信息和工艺信息,实现了设计信息与工艺信息的一一对应,完善了产品数据结构。3-3 PPBOM的数据结构设计根据以上结构和关系的描述,
