引言

    在汽車設(shè)計(jì)制造中為滿足客戶要求，多產(chǎn)品的局面已經(jīng)形成，如何把多產(chǎn)品的數(shù)據(jù)源管理起來，使它們得到準(zhǔn)確、及時(shí)的加工、傳遞和拓延？信息集成環(huán)境成為信息時(shí)代制造系統(tǒng)的基本特征和重要基礎(chǔ)。其中BOM成為整個(gè)集成環(huán)境的重要數(shù)據(jù)源和交叉點(diǎn)。本文從分析BOM的作用入手，指出制造裝配工藝是BOM的基本特征。然后以此為出發(fā)點(diǎn)，提出基于工藝核心制造流程構(gòu)建MBOM，和運(yùn)用模塊化技術(shù)構(gòu)造多產(chǎn)品MBOM的具體運(yùn)用方法。

    生產(chǎn)制造過程中的MBOM

    1.1 MBOM的產(chǎn)生
    從設(shè)計(jì)上，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)常規(guī)按功能總成來劃分，其結(jié)構(gòu)圖如下所示

   工藝把設(shè)計(jì)上得出的物料清單（EBOM）按照生產(chǎn)工藝要求，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重組，得到MBOM。

    1.2 MRP中對(duì)MBOM的需求
    采購部門對(duì)MBOM的需求 物料需求規(guī)劃（MaterialRequirementPlanning:MRP）計(jì)算是生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)的核心。是計(jì)劃管理、庫存管理、成本管理等各項(xiàng)生產(chǎn)經(jīng)營功能的基礎(chǔ)，其基本原理如圖2

   1.3 MBOM的重要性
    通過MRP的基本原理可以看出，MBOM（ManufacturingBOM:MBOM）在MRP計(jì)算中占有極其重要的地位，主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：
    MBOM全面地列出了在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中需要控制和管理的物料項(xiàng)，這里物料項(xiàng)的含義是指制造過程中出現(xiàn)的零部件的物體形態(tài)，并且這個(gè)物體形態(tài)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)來說是有意義的，是需要加以控制和管理的；
    MBOM清晰明確地表明了物料項(xiàng)之間的數(shù)量關(guān)系。數(shù)量關(guān)系是進(jìn)行MRP計(jì)算的關(guān)鍵內(nèi)容。物料項(xiàng)在MBOM中的數(shù)量關(guān)系有單裝數(shù)據(jù)和單機(jī)數(shù)量。單裝數(shù)據(jù)就是指父物料項(xiàng)和子物料項(xiàng)二者之間的數(shù)量比例關(guān)系。單機(jī)數(shù)量是指某個(gè)物料項(xiàng)與最終產(chǎn)品之間的數(shù)量比例關(guān)系。二者之間具有一定的關(guān)系，單機(jī)數(shù)量可以通過遞歸合并，在單裝數(shù)量基礎(chǔ)上得到；
    MBOM表達(dá)了這些物料項(xiàng)之間的制造裝配核心順序關(guān)系。這樣，制造系統(tǒng)的MBOM計(jì)算回答了需要哪些物料項(xiàng)和需要的數(shù)量，而且還回答物料項(xiàng)在什么車間需要。如果要回答物料項(xiàng)在什么時(shí)候需要生產(chǎn)或準(zhǔn)備好，則必須知道物料項(xiàng)加工或采購的絕對(duì)時(shí)間。

    基于工藝核心流程構(gòu)造MBOM

    對(duì)汽車制造業(yè)來說，MBOM的關(guān)鍵是產(chǎn)品的物料間核心制造裝配。因此，從工藝文件中找到這些物料的核心制造裝配關(guān)系，就可以得到MBOM。這就是基于核心工藝流程構(gòu)造MBOM的核心思想。其關(guān)鍵在于如何表示產(chǎn)品工藝關(guān)鍵流程。

    2.1 產(chǎn)品工藝核心流程結(jié)構(gòu)樹
    產(chǎn)品的工藝流程由一定的制造工藝流程單元節(jié)點(diǎn)組成，這些單元節(jié)點(diǎn)表達(dá)了生產(chǎn)的組織單位，也同時(shí)表達(dá)了產(chǎn)品的制造裝配過程。如果從工藝流程的觀點(diǎn)出發(fā)，產(chǎn)品的制造可發(fā)看作是由一系列的按照某種結(jié)構(gòu)關(guān)系關(guān)聯(lián)起來的工藝流程節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的。傳統(tǒng)的工藝流程完全由技術(shù)部門負(fù)責(zé)更改和維護(hù)，但對(duì)整車的裝配工藝來說，由于工序的先后與車間的生產(chǎn)管理緊密相關(guān)，作為主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)部門來說，要完全控制整車的工藝流程，會(huì)影響生產(chǎn)運(yùn)作的效率。因此部份企業(yè)把這些完整的工藝流程由車間技術(shù)組控制，而作為產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)部門，僅控制它的核心工藝流程就可以了（我公司對(duì)工藝流程的管理就是采取這種方式）。層次相鄰的節(jié)點(diǎn)之間是組成的關(guān)系，同層次節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系可以是串行的，也可以是并行的。對(duì)于這種關(guān)系，我們可以用工藝核心流程結(jié)構(gòu)樹的形式來表達(dá)。樹的節(jié)點(diǎn)代表工藝流程節(jié)點(diǎn)，樹節(jié)點(diǎn)之間的父子關(guān)系即表達(dá)了不同層次之間的組成關(guān)系，又表達(dá)了同層次節(jié)點(diǎn)之間的串行關(guān)系。#p#分頁標(biāo)題#e#
    為準(zhǔn)確表達(dá)核心工藝流程圖，引入虛擬件的概念。虛擬件表達(dá)了在制造過程中核心工藝流中的零部件間的裝配過程，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造過程中并不存在該物料。通過虛擬件把傳統(tǒng)工藝物料關(guān)系串起來形成完整的工藝核心流程。
    下圖為微型汽車產(chǎn)品裝配過程的示例，

  2.2 基于工藝核心流程構(gòu)造MBOM
    產(chǎn)品工藝流程節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)著生產(chǎn)中的某個(gè)或某些物料項(xiàng)。這是因?yàn)楣に嚵鞒坦?jié)點(diǎn)的本質(zhì)是一個(gè)或一組工藝過程，這個(gè)工藝過程必然要輸出物料項(xiàng)。而為了制造這個(gè)輸出物料項(xiàng)，一定會(huì)有若干個(gè)輸入物料項(xiàng)，這些輸入物料項(xiàng)要么是上一個(gè)工藝流程節(jié)點(diǎn)的輸出物料項(xiàng)，要么就是初始狀態(tài)物料項(xiàng)。因此說一個(gè)工藝流程節(jié)點(diǎn)必然對(duì)應(yīng)著一個(gè)物料項(xiàng)。既然工藝流程節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)著物料項(xiàng)，那么就可以用相應(yīng)的物料項(xiàng)去"替代"工藝流程結(jié)構(gòu)樹中的流程節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)根據(jù)工藝流程節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的工藝數(shù)據(jù)，一般主要指工藝規(guī)程。工藝規(guī)程中的信息表明了該工藝流程所要加工或制造商的物料項(xiàng)，而且其編碼是唯一的，可以作為MBOM的節(jié)點(diǎn)。如果是加工工藝規(guī)程，則指明了所需要的原材料或毛壞；如果是裝配工藝規(guī)程，則列舉了為裝配該物料項(xiàng)所需要的其他全部物料項(xiàng)以及相應(yīng)的數(shù)量。原輔材料、毛壞和子裝配件都作為該物料項(xiàng)的子節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在MBOM中。通過父子節(jié)點(diǎn)關(guān)系定義子節(jié)點(diǎn)的來源屬性和使用部門。這樣，根據(jù)工藝流程，結(jié)合工藝流程節(jié)點(diǎn)的工藝信息，就可以構(gòu)造出產(chǎn)品的MBOM，其核心算法如下圖所示：
    應(yīng)該看到，MBOM的構(gòu)造是一個(gè)綜合的過程，需要在全面考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)營的基礎(chǔ)上，以產(chǎn)品的設(shè)計(jì)BOM、工藝BOM為基礎(chǔ)，結(jié)合工藝流程、工藝規(guī)程、庫存、財(cái)務(wù)等相關(guān)數(shù)據(jù)，才能得到具有實(shí)際價(jià)值的MBOM。以下是本公司實(shí)現(xiàn)MBOM的例子。

   3．MBOM在五菱企業(yè)中的運(yùn)用

    3.1模塊化結(jié)構(gòu)思想
    模塊化結(jié)構(gòu)是在深入掌握柔性化生產(chǎn)工藝制造思想和物料關(guān)系的基礎(chǔ)上，對(duì)制造工藝數(shù)據(jù)的管理方法和產(chǎn)品的生成進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)，研究柔性生產(chǎn)系列具體完整的產(chǎn)品所用的物料之間的關(guān)系，保證按柔性生產(chǎn)計(jì)劃要求產(chǎn)生精確的物料，這是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)與柔性生產(chǎn)設(shè)計(jì)密切結(jié)合起來的典型范例。
    面向柔性化生產(chǎn)的生產(chǎn)線，建立與應(yīng)用以模塊化物料工藝關(guān)系為核心的現(xiàn)代工藝定額系統(tǒng)，不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量的制造能力，更重要的是能優(yōu)化生產(chǎn)管理，保證物料信息的準(zhǔn)確傳達(dá)和同步更新，縮短制造周期。
    多產(chǎn)品工藝中，每一個(gè)安裝圖表達(dá)了它的零部件各自的工藝使用范圍，如"發(fā)動(dòng)機(jī)安裝"就有單排貨車用的462發(fā)動(dòng)機(jī)安裝，雙排貨車用的462發(fā)動(dòng)機(jī)安裝等等，在此我們把它叫做"發(fā)動(dòng)機(jī)安裝1""發(fā)動(dòng)機(jī)安裝2"。對(duì)電氣總成，也存在一樣的工藝條件范圍，以此類推--把這些適用于同一類范圍的工藝條件范圍命名為模塊，簡(jiǎn)化工藝結(jié)構(gòu)樹第一層的管理，實(shí)現(xiàn)快速搭建MBOM。

    3．2模塊化MBOM的構(gòu)造
    對(duì)一系列產(chǎn)品來說，產(chǎn)品之間的區(qū)別僅是部份工藝關(guān)系不一樣產(chǎn)生的結(jié)果。物料的差異化也就是產(chǎn)品之間部份工藝關(guān)系不一樣的產(chǎn)物，根據(jù)工藝關(guān)系，把物料分成一塊塊的，工藝定額也就是按這些物料所對(duì)應(yīng)的工藝適用范圍一塊一塊的搭建起來的，通過運(yùn)用數(shù)據(jù)庫把這些差異化的物料按工藝關(guān)系進(jìn)行模塊化管理和搭建，就可形成完整的唯一確定的MBOM。制造信息系統(tǒng)通過對(duì)MBOM核心工藝進(jìn)行計(jì)算，即可得到生產(chǎn)需要的物料項(xiàng)和需要的數(shù)量，物料項(xiàng)的來源和去向。為實(shí)現(xiàn)"即時(shí)到位系統(tǒng)"①打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。#p#分頁標(biāo)題#e#
     模塊化結(jié)合形成產(chǎn)品制造工藝結(jié)構(gòu)樹，簡(jiǎn)化工藝結(jié)構(gòu)樹的管理，根據(jù)模塊間與整車的關(guān)系，利用參照樹的關(guān)系可以新的制造產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，實(shí)現(xiàn)精益物料與精益工藝的完美統(tǒng)一。如圖5所示。    

    3．3多產(chǎn)品MBOM數(shù)據(jù)組織入庫
    技術(shù)員按要求整理形成工藝核心流程樹枝，保證信息的準(zhǔn)確性。由于生產(chǎn)工藝已經(jīng)形成，工藝技術(shù)員對(duì)所負(fù)責(zé)零部件的工藝構(gòu)成關(guān)系和使用范圍非常清楚（這是他們的本職工作），說到樹的結(jié)構(gòu)形式時(shí)，非常容易被技術(shù)人員所接受，并成為幫助他們整理多產(chǎn)品工藝文件的一種工具。
    專人指導(dǎo)和管理，保證數(shù)據(jù)信息順利入庫。由于這些工藝信息是分布在不同頁的工藝文件中，不同的技術(shù)員對(duì)產(chǎn)品形成過程和發(fā)展方向理解的不同，對(duì)工藝范圍的描述就不一樣，因此需要專職的深刻理解系列產(chǎn)品形成過程和發(fā)展方向的技術(shù)員幫助指導(dǎo)準(zhǔn)確描述工藝范圍，用具有一定含義及可擴(kuò)性的編碼方法給模塊取號(hào)。由于有專人指導(dǎo)和管理，方法得當(dāng)，我們?cè)谝粋€(gè)月內(nèi)完成當(dāng)時(shí)公司生產(chǎn)的90個(gè)產(chǎn)品的MBOM，在這些基礎(chǔ)上可以快速生成其它產(chǎn)品的MBOM（本公司共有300個(gè)產(chǎn)品），準(zhǔn)確率達(dá)95%，經(jīng)過1個(gè)月的驗(yàn)證，準(zhǔn)確率達(dá)98%。解決多年來困擾企業(yè)的定額不準(zhǔn)確和難以維護(hù)的問題。
    下圖所示為多產(chǎn)品模塊化MBOM構(gòu)成圖 

  結(jié)束語

    隨著中國加入世貿(mào)組織給汽車行業(yè)帶來的沖擊，如何實(shí)現(xiàn)汽車制造業(yè)信息化管理，減少很多無用的、非增值的各種工程環(huán)節(jié)，提高有效性、降低成本、縮短生產(chǎn)周期成為管理層首要考慮的問題。作為一名制造工程技術(shù)員，全程參加本企業(yè)制造信息系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)用，在PDM下負(fù)責(zé)MBOM的建立規(guī)劃工作。領(lǐng)悟其中很多奧妙后，覺得信息化不可怕。如果能充分利用本企業(yè)的人員作為系統(tǒng)開發(fā)的主力，與買專業(yè)公司的軟件相比，成本可降低10倍以上。關(guān)鍵是自己的業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流要合理，清晰。數(shù)據(jù)的組織者是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的組建和維護(hù)工作，保證信息的正確入庫和輸出，對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞使用規(guī)劃清晰，而這些是買軟件也買不到的。