构型管理下MBOM的应用探索

孙大伟

摘要：根据集团统一部署要求，为实现型号的台份技术状态管控，同时提升工艺信息化管理，将对原产品数据管理系统PDM软件进行升级，在此背景下，型号BOM的从设计端开始改变，并且构型管理新理念的引入，将会冲击现有的MBOM的工作模式，探索如何进行适应性转变，做好升级过渡工作，保证各信息化系统正常运转，成为研究重点。

关键词：EBOM、MBOM、构型管理

1 背景及国内外研究现状

2011年在中航工业发动机公司统一部署、规划的大背景下，公司启动PDM系统一期建设及型号MBD相关技术研究工作。经过近一年建设，2012年9月公司完成协同平台基础建设，建立了基于PDM8.3系统和UGNX7.5的统一数据模型下的协同工作平台，实现了设计电子化数据的接收发放，形成工艺设计及管理统一平台，同期开展了基于MBD的典型件工艺验证工作。2013年公司PDM系统正式上线运行，在2012年型号工艺验证的基础上，加强了型号MBD技术验证的深化应用和扩展应用，开展基于典型件的MBD技术的工程应用研究，验证了基于单一数据源的结构化工艺编制。

2 企业BOM数据现状分析

由于产品开发过程处在不断变化的动态过程中，设计更改不能及时地传递到下游部门，下游部门对上游部门的信息反馈也不能传递过来，对于更改过程的随意性没有有效的控制机制，这就造成数据混乱的恶性循环。作为企业产品研制的基础数据，BOM数据一致性的好坏直接影响企业的市场竞争能力，甚至成为约束企业发展壮大的瓶颈。对企业来说，为产品建立合理的BOM体系，利用先进的信息系统进行有效管理，并将其建设成为产品数据集成的平台，有着重要的意义。

一是提高产品数据的管理能力，通过PDM系统，集中管理各类文件，提高产品数据准确性。二是实现产品研制过程中的数据集成，实现了基于产品的单一数据源管理。三是通过变更管理，加强产品技术状态的变更管理和跟踪。四是建立指导性的各项管理标准和规章制度，对产品数据的形成过程进行有效管控。

3 MBOM的应用现状

MBOM的搭建目前主要依据设计是发放的EBOM，包括装配数量、装配关系属性，企业增加工艺件等加工工艺信息，并补充工艺分工信息、定额信息、原材料信息。形成适用于ERP系统的结构化数据，但是目前缺陷是无法体现每一台的装配过程，仅体现最新状态下的发动机结构关系，对于中间过程中形成的各种信息无法记录，并且无法按台份进行管理和保存。无法对发动机的全生命周期进行管控和记录。
MBOM是运行ERP系统不可缺少的管理文件，它是“时间坐标上的产品结构”的报表格式，是将制造业三项主要核心业务（销售、生产、供应）的信息集成到一起的数据模型的报表格式。MBOM看待物料清单上的每一件物料是同处理这个物料的业务联系起来的，主要用于为满足销售计划而编制加工和采购计划，它把物料看成是计划的对象、库存的对象和成本的对象。因此，不仅所有相关的物料都必须包括在内，而且必须按照实际的加工装配流程来描述。

4 构型管理的引入

构型管理由集团公司统一部署，各个设计所从源头进行改变，通过PDM系统等软件的升级，提升管理水平。对于MBOM方面，最大的改变就是增加配置项、设计方案，形成可变多样的EBOM形式。

构型管理下的EBOM：指产品结构工程视图，是装配导向的产品结构视图。主要通过CI来管理工程几何模型的版本和状态。

CI、DS：EBOM中管理的构型项和设计方案简称CI、DS。

设计几何模型：主要由CI管理，面向设计阶段，设计员在设计早期工作的三维模型（也包括二维和其他信息）。包括控制模型、设计几何模型、接口模型等。

工程几何模型：主要由CI管理，面向装配（生产制造）阶段，设计员工作的最终三维模型（也包括二维和其他信息），是设计发图的主要内容。工程几何模型是设计几何模型设计不断成熟之后演化的最终结果。

5 基于台份的MBOM管理适应性要求探索

升级后的TC11，需实现构型管理下EBOM向MBOM快速重构的有关功能，为下游ERP、MES等系统提供完整可靠的BOM数据。具体需求如下：

基于设计构型EBOM，实现构型MBOM管理：包括MBOM快速重构、更改维护管理等。

构型MBOM向下游系统传递要求TC11进行升级后，PDM系统将具备台份构型BOM的管理条件，但是目前公司的ERP、MES系统不具备台份BOM管理，原有BOM集成接口将不再适用。为了实现BOM数据的全生命周期管理，在对PDM进行升级的同时，需考虑ERP、MES系统如何接收上游PDM系统的台份BOM数据，真正意义上管理好BOM。

6 基于台份EBOM向MBOM的转换探索

装配单元划分：将产品按工艺分离面划分为若干部件级装配单元。每个装配单元应能相对独立地进行装配。划分时要考虑各装配单元的工作均衡，既要符合装配工艺的管理要求，又要考虑生产管理的需要。

生产单元划分：对每个装配单元再细分为若干个生产单元，每个生产单元对应一份装配工艺文件。装配工艺文件的划分除按工艺本身的要求外，还应考虑完成该装配工艺文件工作所需的时间。

装配工艺文件装配零组件的确定：确定每份装配工艺文件中需参加装配的零组件，包括零组件、标准件、成品等，装配工艺文件中的零组件号表达应规范，并确保与PBOM/EBOM一致。协同平台应能够自动解析装配工艺文件的装配零件以形成完整的MBOM。

工艺流程结构树的建立：按照产品装配单元结构关系，确定各装配单元的装配层次，形成装配单元结构树；按照装配工艺文件装配顺序，确定装配工艺文件装配层次，形成装配工艺文件关系结构树。装配单元结构树和装配工艺文件关系结构树关联形成工艺流程结构树，装配单元层次和装配工艺文件装配层次应尽可能简化，以便于结构树维护和管理。

制造工艺信息的获取：从MBOM获取每份装配工艺文件中需参加装配的零组件工艺分工路线及零组件的工艺结构信息。MBOM中应保留PBOM中定义的由零件制造车间（生产单位）生产移交装配车间（生产单位）的零组件结构关系，过滤去掉PBOM工艺分工路线中明确由装配车间（生产单位）制造（装配）的零组件。

形成MBOM：应依照工艺流程结构树，逐层往下，查询各装配单元、装配工艺文件、参装件及其所属件，提取各节点的文件、数量、名称、类型、版次等信息，并记录在MBOM数据库中。产品信息都是以产品BOM为主线统一管理的。从设计BOM到工艺BOM再到制造BOM是一个动态连锁变化的过程，并且通过依托MBOM的结构形态，结合台份信息与现场生产装配信息、履历信息（代料单、不合格品审理单、合格证、调换信息等）、设计文件、更改单、设计决定等，实现整个产品从设计到生产，跨越多个应用系统的开发使用。

7 结语

随着企业的不断转型升级，信息系统不断升级优化，企业纷纷改变传统设计制造模式以最大限度地缩短产品开发周期，提高设计和生产效率，降低生产成本，力求在竞争中占据有利位置。BOM 作为产品设计制造的基础数据，受到越来越多的关注。但是由于各个部门的BOM 结构和形式不尽相同，BOM 数据的管理十分复杂。MBOM作为产品数据结构，更好的完善和利用MBOM，对企业本身发展乃至航空发动机事业有着不可忽视的影响和作用。

参考文献

［1］周育洋.PDM中面向信息集成的BOM多视图映射技术研究[D].武汉:武汉理工大学,2010

［2］王晖.PDM技术及其在制造企业中的应用【J】.现代电子技术（2008）