離散裝配制造業(yè)中柔性的裝配工藝BOM模型建立及應用

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0 引言

BOM即物料清單，它定義了生產特定產品所需物料、數量及其相關屬性，又被稱為產品結構樹。裝配工藝BOM是在表述物料組成的基礎上增加了線、工序等裝配工藝信息，它是計劃編制、工單下達、物料配送等多個系統(tǒng)的基礎。一個具有良好結構的裝配工藝BOM最重要的是能清晰的表達企業(yè)產品的裝配層次結構，并方便企業(yè)在各業(yè)務系統(tǒng)中管理和應用。

當前，很多企業(yè)為了平衡忙季與淡季生產或預防不合格產品影響交貨，通常會多于計劃生產，并在某些工序進行半成品入庫。如某個五金單位在生產過程中，多個工序均具有半成品入庫操作，如圖1所示。

若采用傳統(tǒng)BoM結構表述上述產品模型，為了計劃編制、工單下達與物料配送等業(yè)務系統(tǒng)需要，會生成大量的半成品BOM數據，并且基于半成品生成的成品BOM數據結構層次較深，在各業(yè)務系統(tǒng)中應用較為復雜。本文提出了以輸入BOM和輸出BOM松散耦合方式表示的一種柔性裝配工藝BOM模型，即可簡化產品BOM定義、減少數據冗余，還能清晰的表述中途入庫的半成品信息，方便在各系統(tǒng)中應用。并且模型具有一定的通用性，對具有或不具有半成品入庫的產品均適用。

1 現有主要BOM結構模型

1)單層BOM模型

單層BOM是采用“單父一單子”的數據結構，通過父子關系來描述零部件之間的裝配與被裝配關系，每種層次結構只需描述一次。單層BOM適用于產品類型較多但組裝層次較少的企業(yè)。

2)多層BOM模型

多層BOM是采用“單父一多子”的數據結構，詳細地記錄了產品的每個層次結構信息。相同的零部件結構可重復出現。多層BOM適合于產品種類不多、結構穩(wěn)定的企業(yè)。

3)層次編碼BOM模型

層次編碼BOM通過制定零件的層次碼編碼規(guī)則，明確零件層次和結構。它可清晰體現產品的層次結構，數據冗余量較大。

4)差異BOM模型

差異BOM以標準產品為基準，規(guī)定增加或去掉哪些零件。這種方法能有效地描述不同產品之間的差異，適合產品結構穩(wěn)定企業(yè)應用。

上述BOM模型分別適合于具有不同生產特征的企業(yè)。但都用于描述產品的裝配物料組成信息，沒有考慮到產品的中途輸出。若產品生產過程中半成品入庫較多，會造成產品BOM結構層次復雜。

2 柔性的裝配工藝BOM模型

本文提出的柔性的裝配工藝BOM模型，包括輸入BOM與輸出BOM兩部分，如圖2所示。輸入BOM表述產品的物料組成及其裝配信息，可采用單層或多層等常規(guī)BOM定義方法。輸出BOM定義在產品加工過程中需半途入庫的半成品信息。

圖2 柔性的裝配工藝BOM表示方法

模型具有很好的柔性，輸入BOM與輸出BOM互相獨立，依據產品的生產過程特點，可有選擇的進行輸出BOM的定義。這種模式有效規(guī)避不必要的半成品BOM定義，減少數據冗余量。

由輸入BOM與輸出BOM組成的柔性的裝配工藝BOM簡要模型如圖3所示。

2．1輸入BOM模型

可根據企業(yè)的生產過程特點，采用現有的任何一種BOM結構定義，本文以單層BOM定義為例。圖3的左半部分表述了輸入BOM的單層表示模型。主要包括產品(分裝品)、產品(分裝品)BOM、輸入BOM組成、物料替代件、物料屬性和物料。輸入BOM定義詳細的物料組成和裝配信息。它的定義與常規(guī)單層BOM模型相同，不需要關注中途入庫的半成品。

2．2輸出BOM模型

輸出BOM定義需半途入庫的半成品信息，為計劃編制、下達工單和物料配送系統(tǒng)計算提供依據。

輸出BOM模型如圖3中的右半部分所示包括輸出BOM組成與半成品信息，并與輸入BOM模型公用產品(分裝品)BOM數據。輸出BOM組成包括半成品的編碼、入庫前的裝配線、裝配工序等信息。半成品數據包括產品編碼和BOM名稱等，方便庫存、計劃等系統(tǒng)應用。半成品如為通用品，BOM名稱為空，表示所有版本BOM的產品都可使用。

輸出BOM模型表達圖1所示的半成品中途入庫，如表1、表2和表3所示。表l表示產品BOM的基本信息，表2記錄半成品入庫前加工工序信息。表3為半成品信息。