离散装配制造业中柔性的装配工艺BOM模型建立及应用

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0 引言

BOM即物料清单，它定义了生产特定产品所需物料、数量及其相关属性，又被称为产品结构树。装配工艺BOM是在表述物料组成的基础上增加了线、工序等装配工艺信息，它是计划编制、工单下达、物料配送等多个系统的基础。一个具有良好结构的装配工艺BOM最重要的是能清晰的表达企业产品的装配层次结构，并方便企业在各业务系统中管理和应用。

当前，很多企业为了平衡忙季与淡季生产或预防不合格产品影响交货，通常会多于计划生产，并在某些工序进行半成品入库。如某个五金单位在生产过程中，多个工序均具有半成品入库操作，如图1所示。

若采用传统BoM结构表述上述产品模型，为了计划编制、工单下达与物料配送等业务系统需要，会生成大量的半成品BOM数据，并且基于半成品生成的成品BOM数据结构层次较深，在各业务系统中应用较为复杂。本文提出了以输入BOM和输出BOM松散耦合方式表示的一种柔性装配工艺BOM模型，即可简化产品BOM定义、减少数据冗余，还能清晰的表述中途入库的半成品信息，方便在各系统中应用。并且模型具有一定的通用性，对具有或不具有半成品入库的产品均适用。

1 现有主要BOM结构模型

1)单层BOM模型

单层BOM是采用“单父一单子”的数据结构，通过父子关系来描述零部件之间的装配与被装配关系，每种层次结构只需描述一次。单层BOM适用于产品类型较多但组装层次较少的企业。

2)多层BOM模型

多层BOM是采用“单父一多子”的数据结构，详细地记录了产品的每个层次结构信息。相同的零部件结构可重复出现。多层BOM适合于产品种类不多、结构稳定的企业。

3)层次编码BOM模型

层次编码BOM通过制定零件的层次码编码规则，明确零件层次和结构。它可清晰体现产品的层次结构，数据冗余量较大。

4)差异BOM模型

差异BOM以标准产品为基准，规定增加或去掉哪些零件。这种方法能有效地描述不同产品之间的差异，适合产品结构稳定企业应用。

上述BOM模型分别适合于具有不同生产特征的企业。但都用于描述产品的装配物料组成信息，没有考虑到产品的中途输出。若产品生产过程中半成品入库较多，会造成产品BOM结构层次复杂。

2 柔性的装配工艺BOM模型

本文提出的柔性的装配工艺BOM模型，包括输入BOM与输出BOM两部分，如图2所示。输入BOM表述产品的物料组成及其装配信息，可采用单层或多层等常规BOM定义方法。输出BOM定义在产品加工过程中需半途入库的半成品信息。

图2 柔性的装配工艺BOM表示方法

模型具有很好的柔性，输入BOM与输出BOM互相独立，依据产品的生产过程特点，可有选择的进行输出BOM的定义。这种模式有效规避不必要的半成品BOM定义，减少数据冗余量。

由输入BOM与输出BOM组成的柔性的装配工艺BOM简要模型如图3所示。

2．1输入BOM模型

可根据企业的生产过程特点，采用现有的任何一种BOM结构定义，本文以单层BOM定义为例。图3的左半部分表述了输入BOM的单层表示模型。主要包括产品(分装品)、产品(分装品)BOM、输入BOM组成、物料替代件、物料属性和物料。输入BOM定义详细的物料组成和装配信息。它的定义与常规单层BOM模型相同，不需要关注中途入库的半成品。

2．2输出BOM模型

输出BOM定义需半途入库的半成品信息，为计划编制、下达工单和物料配送系统计算提供依据。

输出BOM模型如图3中的右半部分所示包括输出BOM组成与半成品信息，并与输入BOM模型公用产品(分装品)BOM数据。输出BOM组成包括半成品的编码、入库前的装配线、装配工序等信息。半成品数据包括产品编码和BOM名称等，方便库存、计划等系统应用。半成品如为通用品，BOM名称为空，表示所有版本BOM的产品都可使用。

输出BOM模型表达图1所示的半成品中途入库，如表1、表2和表3所示。表l表示产品BOM的基本信息，表2记录半成品入库前加工工序信息。表3为半成品信息。