BOM在数字化设计制造集成中的应用研究

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1、信息技术标准化BOM在数字化设计制造集成中的应用研究吴晓锋胡思嘉刘志军(西安航空发动机(集团)有限公司，陕西西安710021)【摘要】针对BOM定义多样性导致的航空发动机设计制造集成度低、数据准确性差等问题，分析了BOM的定义、分类及结构模型，研究了航空发动机研制中常用的设计BOM、工艺BOM、制造BOM及装配BOM之间的关系，为BOM构建及基于BOM的设计制造集成提供指导，满足企业基于PDM、ERP等系统的研发数据高效管理需求。【关键词】工业4．0；工艺BOM；制造BOM；装配BOM【中图分类号】I"-65【文献标识码】C【文章编号】1003．66

2、60(2016)04—0047．05【DOI编码】10．132378．cnki．asq．2016．04．012航空发动机作为工业上的“皇冠”，其研发制造过程复杂，企业管理常常需要对产品研发制造过程中数据进行传递、查询、监控及统计分析，而这通常需要花费很多的人力和物力。针对企业效率提升、产品上市周期缩短、产品制造灵活性等方面的挑战，德国提出了工业4．0战略计划，并强调数字化设计制造集成是实现工业4．0的首要关键技术。随着科技的快速发展，企业引进了PDM(ProductDataManagement，产品数据管理)、ERP(EnterpriseResour

3、cePlanning，企业资源计划)等数字化管理系统。PDM主要是对产品设计研发过程涉及的数据及流程进行管理，ERP是对产品制造涉及的采购、生产、库存等资源进行管理。BOM(BillofMaterial)数据是企业基于PDM和ERP两大数字化系统对产品研发制造数据及流程进行有效管控的基础ll捌，是数字化设计与制造集成的有力保证。BOM，物料清单主要反映了产品、组件、零件及毛料等之间的结构关系及各组件下零件的数量，是一种用数字化方式来描述产品结构的技术文件【2】。不同的企业管理理念导致BOM定义存在着多样性，而科学合理地应用BOM是实现高效数字化设计、

4、制造及管理的核心。本文提出了基于BOM的数字化设计与制造集成方法，对设计、工艺、制造及装配业务中BOM模型的构建及应用进行了研究。【收稿日期】2016．04-121∞M构建研究现状目前许多专家学者对BOM技术进行了大量研究，并取得了很多成果。程存有【31等研究了计算机类产品BOM的建立及其在PDM、ERP系统中的应用，袁永建【4】通过分析飞机制造过程中的BOM转换过程及工艺业务流程，研究了基于BOM的飞机制造工艺业务管理系统。贾晓亮【5】等通过分析制造BOM的内涵及结构，研究了基于制造BOM的产品制造过程中工艺数据管理方法；王卫副印等研究了BOM存数

5、模型，提高了制造BOM的查询效率。汪洋【_7】通过变革组织机构和重构BOM流程的方法，建立了基于并行工程的统一产品BOM模型；雷宁宁【8】等研究了工程机械行业在PLM(ProductLife—cycleManagement，产品生命周期管理)与ERP集成环境下制造BOM与工艺BOM的结合和传递方式。屈力刚p1等针对三维模型在飞机制造中的应用，研究了基于三维装配模型的BOM重构技术，为飞机数字化装配工艺设计奠定了基础。虽然目前对BOM构建、维护等方面的研究较多，且取得了一定的成果，但对于航空发动机BOM构建的研究较少，且航空发动机零部件繁多，制造工艺及

6、过程复杂，其他行业的BOM结构模型不能满足航空发动机数字化设计制造的集成管理需求。d叁航空标准化与质量2016年第4期2BOM定义及分类BOM一般由结构树、属性、关联信息等3部分组成。BOM通常以结构树作为最直观的展现形式，BOM结构的基本构成是物料。在产品生命周期不同阶段中，存在不同结构的BOM，如设计BOM、工艺BOM、制造BOM、装配BOM、维修BOM[101，而企业各管理部门职能的不同又导致存在不同类型的BOM(采购BOM、成本BOM等)【5’6】，其中设计BOM、工艺BOM、制造BOM及装配BOM是产品设计制造过程中进行工程设计、工艺设计、

7、生产安排、装配及管理等常见的类型。在产品设计及制造过程中，不同的企业具有不同的管理模式，各部门针对业务工作特点而设计、构建和使用不同BOM。常见的BOM定义及类型如下‘4’5’7⋯51。设计BOM即EBOM(EngineeringBOM，工程设计物料清单)，是产品工程设计产生的数据结构，描述了产品零部件之间的设计关系，通常在产品工程设计管理中使用。工艺BOM即PBOM(ProcessBOM)，是在EBOM基础上经过装配结构划分、工艺结构完善、工艺路线制定而形成的，是进行工艺详细设计的基础。也有学者认为PBOM(ProcessPlanBOM)，是工艺工

8、程师根据工程加工能力在EBOM基础上设计而来，主要完成自制零部件的装配及加工工艺。制造BOM即MBOM(Ma