MBOM的工艺数据管理范文

《机械工程与自动化杂志》2014年第二期

1基于MBOM的工艺数据管理系统集成框架

本文提出一个框架，集成PDM、MPM、ERP系统，实现完整的以MBOM为核心的工艺数据管理和制造过程管理。PDM中的BOM通常被称为EBOM，由于EBOM不考虑制造或采购，它不能被直接发送到ERP中被使用。因此，EBOM需要被转换为反映采购和制造工作细节的BOM，即MBOM，然后发送到ERP中，以使它能够成为标准数据，并能实际上被用［2］。这样，PDM系统负责管理EBOM，并将其发送到MPM中，MPM系统根据企业制造资源、工厂及工艺布局、材料等信息确定产品的MBOM，最后将符合企业产品制造过程实际的MBOM输入ERP系统中，进行生产计划和制造成本控制。同时，将ERP系统中反映企业实际制造情况的生产设备、制造资源等信息实时动态反馈给MPM系统。基于MBOM的工艺数据管理系统集成框架如图2所示。MPM采用PPPR（Product，Process，Plant，Resource）模型建立产品的工艺过程模型。PPPR模型指的是：产品模型（BOM结构和设计信息），工艺模型（操作方法，如加工／装配工艺、工序、工步等），工厂模型（工厂及车间布局），资源模型（人员、设备等工艺资源）。

MPM具有以下功能：①MBOM管理：创建与当前产品设计信息相对应的MBOM，确保制造过程计划始终反映产品的最新设计；②工艺计划管理：为需要在车间进行生产、检查、修复或维护的部件或装配体编制详细的任务，并形成计划，包括要执行的操作、操作的执行顺序、所需的资源和技能、作业指导、时间及成本要求；③制造资源和制造标准管理：制造资源是执行生产活动所用到的资源，如生产设备、刀具、工装、夹具和人力资源等；制造标准是在产品制造过程中所用到的标准工艺和典型工艺；④时间和成本估计：对实际的生产和制造过程进行时间和成本的预估。图3为制造工艺规划过程中MBOM的形成过程。产品A的EBOM中，零件d和d′互为替代件，零件e由于装配顺序不同，所以分别组织。当产品A计划在两个不同的工厂中制造时，即产品A有两条工艺路线时，必须构建适合于每个工厂特性的MBOM。对于零部件b的制造方法，在工厂X中为自制，在工厂Y中为采购。同样，在实际的制造执行过程中，根据各制造工厂的制造特征和实际情况，零部件a′和a分别在工厂X和工厂Y中制造。在隶属于全球制造公司的工厂之间或动态联盟的企业之间，这样的情况经常发生。而且，从经营效率的角度来看，由于工厂设备或技术能力的不同，一个工厂生产的零部件，在产品制造过程中通常被共享使用。在工艺设计阶段工程审查中用到的MBOM（设计）和ERP系统用到的MBOM（计划）二者之间有所不同，前者需要使用零部件的安装位置来确定其装配路径和序列，后者通常因为采购、生产计划和会计的原因在ERP系统中被使用，因而没有必要考虑位置信息，所以对于零部件e仅需要说明其装配数量，此处是2。这有助于简化所管理BOM的结构，并提高使用数据库等IT资源的效率。图4为MPM基于PPPR模型确定产品工艺计划的过程。零件d的工艺版本为B，其制造工艺包含5个操作。操作Op20在工厂Y的车间2制造，被指派了一个刀具和一个夹具。刀具和夹具存储在制造资源库的库B中。操作Op30由同一车间中的车床2执行。MPM是连接产品设计、生产计划到资源和库存安排的桥梁。它需要从PDM中接收工程设计数据，再根据企业制造工艺和资源等确定产品的MBOM和工艺计划，最后将这些工艺数据发送到ERP中。本文所描述的通过集成PDM／MPM／ERP系统来实现以MBOM为核心的覆盖产品全生命周期的工艺数据管理，其系统运行的组织结构如图5所示。

2结束语

通过PDM系统进行产品设计数据的管理，建立MPM系统进行工艺数据和制造过程的管理，通过ERP系统进行生产计划和成本管理，将三者集成起来实现以MBOM为核心的工艺数据管理系统，它将提高企业的生产效率，支持企业在产品设计、工艺设计与生产经营、制造信息等方面的集成，有利于企业资源的优化配置，降低企业的生产和运行成本。

作者：涂明光王传单位：华中科技大学CAD中心