基于單層BOM的產(chǎn)品族配置管理研究

來源：泛普軟件

市場競爭的加劇、用戶需求的日益多樣化，使當前制造業(yè)的焦點由大規(guī)模生產(chǎn)轉向大規(guī)模定制。在接到從市場部傳遞的客戶訂單后，工程設計人員在準確理解客戶特殊需求后，利用可配置的產(chǎn)品族模型準確、快速的選配出滿足訂單需求的產(chǎn)品，這與傳統(tǒng)模式下新產(chǎn)品的開發(fā)流程有很大區(qū)別，也給數(shù)據(jù)管理(PDM)提出了更高要求?；趩螌覤OM產(chǎn)品族配置管理可對制造企業(yè)中系列化產(chǎn)品的BOM配置進行有效管理，對提高系列產(chǎn)品間零部件的重用、降低設計制造成本、快速滿足客戶個性化需求起到重要作用，并且能夠很好地解決過去多層BOM產(chǎn)品族管理中的數(shù)據(jù)庫冗余問題。

1 產(chǎn)品族配置管理概述

產(chǎn)品族配置管理是根據(jù)用戶給出的配置需求，基于產(chǎn)品族的結構選配出完全或部分滿足需要的產(chǎn)品結構。雖然前人作了大量的研究工作，采用各種方式來實現(xiàn)產(chǎn)品族BOM的配置管理，但在產(chǎn)品族BOM配置管理的計算機軟件實現(xiàn)方法上仍存在以下不足：

(1)缺少基礎物料庫的底層數(shù)據(jù)存儲結構的支持，難以準確描述構成產(chǎn)品族的部件、零件的復雜隸屬關系和各自屬性特征；

(2)缺乏零部件間可替換規(guī)則的約束驅(qū)動，導致產(chǎn)品族BOM配置主要依賴有經(jīng)驗的人工方式實現(xiàn)，由產(chǎn)品族BOM配置新產(chǎn)品的效率低、易出錯；

(3)過去多采用多層BOM的配置實現(xiàn)算法，通過拷貝的形式形成新產(chǎn)品BOM，導致了大量冗余數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，難以實現(xiàn)系列產(chǎn)品間零部件關聯(lián)變更的追蹤。

2 基于單層BOM產(chǎn)品族配置管理的研究

2.1 單層BOM概念

物料清單BOM是用來表達企業(yè)產(chǎn)品的結果和產(chǎn)品中零部件的構成關系，它不僅反映了產(chǎn)品的結構信息，也反映了信息組成的框架。傳統(tǒng)BOM模型主要有多層BOM和單層BOM兩種。

所謂單層BOM，是采用“單父一單子”的數(shù)據(jù)結構，通過零部件之間的裝配與被裝配關系即父子關系來描述，每種層次結構只需描述一次。在單層BOM中，需要定義產(chǎn)品與頂層部件之間的關系，頂層部件與下層零部件的關系則無需定義，可在基礎物料庫中獲取，如圖1、表1所示。

圖1 單層BOM的數(shù)據(jù)庫記錄顯示

表1 單層BOM的數(shù)據(jù)庫記錄顯示

由于單層BOM只記錄相鄰層次零部件的單層對應關系，大大減少了數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的冗余，便于數(shù)據(jù)庫的維護，且有利于BOM中的零部件的變更和產(chǎn)品結構的實時更新。

2.2 BOM產(chǎn)品族模型

產(chǎn)品族模型表達了與產(chǎn)品族描述、配置相關的所有信息。產(chǎn)品族模型是保證產(chǎn)品族數(shù)據(jù)管理高效、低冗余的關鍵，如圖2所示。

(1)基礎配置單元。在模型中存在一些基本的組合零部件，它們是該產(chǎn)品族中為完成產(chǎn)品核心功能所必需具有的零部件，配置時直接選定。

(2)變型配置單元。在產(chǎn)品配置過程中，需要根據(jù)客戶的不同需求來選用不同零部件來實現(xiàn)變型設計的配置單元。

(3)配置虛節(jié)點。配置虛節(jié)點為相似變型配置單元的集合，僅在產(chǎn)品族可變型結構中出現(xiàn)，BOM配置完成后，配置虛節(jié)點由變型配置單元代替。

圖2 基于單層BOM產(chǎn)品族結構模型

2.3 基于單層BOM產(chǎn)品族配置管理實現(xiàn)方法

2.3.1 基礎物料庫

產(chǎn)品BOM是由零件、部件和相關原輔材料的信息構成的。把存放所有零部件及原輔材料信息的關系數(shù)據(jù)庫稱為基礎物料庫?；A物料庫是詳細描述所有零件、部件、原輔材料的功能、性能、材料、成本等信息及零部件之間的單層父子關系的基本數(shù)據(jù)庫。在這個關系數(shù)據(jù)庫中包含著零部件基本信息表和零部件關系表。

(1)建立零部件基本信息表。零部件基本信息表用來描述產(chǎn)品各組成零部件對象的全部信息，如：編號、版本、名稱、材料、供應商、變更記錄等。

(2)零部件關系表的建立。基于單層BOM原理，零部件關系表里只記錄父項/子項間的兩項隸屬關系及數(shù)量。

通過信息表和零部件關系表，就可以完整地將零部件的自身信息和相互關系很好地聯(lián)系在一起。

2.3.2 基于單層BOM的產(chǎn)品族配置管理實現(xiàn)方法

本文所研究的產(chǎn)品族配置是將產(chǎn)品族BOM結構樹上的每個節(jié)點所對應的零部件從基礎物料庫中映射出來，形成由多個產(chǎn)品BOM組合而成的一個產(chǎn)品族BOM結構。在此產(chǎn)品族BOM結構中，部分節(jié)點處存在多于一個的可替換部件，表明在構成不同產(chǎn)品結構時將選擇不同的替換部件。并采用參數(shù)變量的輸入方式，在產(chǎn)品族BOM的支持下利用篩選規(guī)則和產(chǎn)品配置規(guī)則的約束來從基礎物料庫中自動選擇滿足產(chǎn)品設計要求的零部件的選擇。

發(fā)布：2007-04-29 10:21 編輯：泛普軟件 · xiaona [打印此頁] [關閉]

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