(4)工艺设计数据
MBOM要反映各专业的工艺设计数据,包括结构化工艺数据和工艺文件,结构化工艺信息的重要作用除作为MBOM重构的重要依据外,其本身还是企业的单一工艺数据源,其中,结构化工艺数据和对应的工艺文件经过映射存储在工艺数据库,它们之间的映射关系是制造工艺数据管理的一个核心内容。
(5)制造资源数据
制造资源数据是制造工艺数据管理的一个重要部分,制造资源,如工装、设备、刀具等。对于大型复杂机械产品而言其数量十分庞大,它的状态控制非常关键。
(6)工程更改数据
工程更改控制是工艺系统控制数据有效性的一个瓶颈。没有有效的工程更改控制体系,就无法保证MBOM和技术状态控制的正确性。以制造BOM为核心的制造工艺数据管理应对工程更改进行有效的控制,包括工程更改生成控制、工程更改发放、工程更改执行,以保证产品数据在产品全生命周期过程中的协调一致。
(7)制造数据统计汇总
在以制造BOM为核心的制造工艺数据管理中,有大量的统计汇总和报表输出工作,它实际是对制造工艺数据应用的直接体现,不同的部门基于MBOM根据各自的要求获取相关的数据,并输出报表,用于生产过程。
以制造BOM为核心的制造工艺数据管理体系如图2所示。
图2 以制造BOM为核心的制造工艺数据管理
3 以制造工艺数据为基础的制造数据管理
对于制造企业,其数据管理包括产品设计数据管理、制造数据管理和生产经营数据管理等,其中制造数据管理是最复杂的内容。制造数据管理包括制造工艺数据与管理、制造资源数据管理与优化配置、生产计划数据、制造过程数据(包括技术文件等)管理、业务流程数据管理等,它需要满足企业对工艺设计、制造数据管理和集成共享的要求,其中制造工艺数据是制造数据管理的基础。
由于制造BOM确定了产品、零组件的制造过程及所需的制造资源,是连接产品设计与产品制造的桥梁,而且也为ERP系统提供重要的基础数据。实际上,很多企业在实施ERP系统时,由于对工艺数据的重要性缺少认识,根本没有考虑实施CAPP系统,因此也就无法快速有效地获取工艺数据。目前,对制造工艺数据的组织及其与生产计划数据、制造过程数据等的集成管理研究仍落后于企业的需求,是制约企业信息化的“瓶颈”之一。
在制造企业中,需要建立以制造BOM为核心的CAPP系统应用,实现以制造工艺数据为基础的制造数据管理。并以工艺数据库为基础,基于BOM的管理,进行各专业工艺的设计(机加、装配、钣金冲压、焊接等),并逐步形成产品的制造BOM,保证工艺数据的完整性和一致性,实现工艺数据的统一管理,为ERP系统提供完整的工艺数据,主要包括制造资源的使用与生产技术准备数据,制造资源包括设备、工装、工作中心等生产用的基础数据;生产技术准备包括由CAPP向ERP系统提供的包含工艺路线、材料定额、工时定额等信息的制造BOM。
基于以上的分析,面向产品生命周期管理,制造企业需要建立以制造工艺数据为基础的制造数据管理,即面向数字化的产品制造数据管理(Digital Product Manufacturing Data Management,DPMDM)。
DPMDM是以制造工艺数据管理为基础,它构成产品制造数据的五维空间模型。DPMDM描述和定义产品生命周期(设计、分析、工艺、制造、装配、服务)的数字化过程,包含制造数据以及数据之间的相互关系,使其成为计算机中可实现、可管理和可使用的信息。图3为DPMDM的数据空间模型,其中,每一个维描述产品制造数据的不同阶段、不同层次、不同数据类型、不同版本和不同位置的信息及其关系。
图3 DPMDM的数据空间模型
(1)产品结构层次维:以制造BOM为基础,以层次化的方法描述DPMDM产品结构。零件层上建立每个零件的总体信息、管理特征、材料特征、表面要求、特征信息、尺寸位置公差模型。根据制造BOM结构关系,逐步形成组件层、部件层、产品层数据,建立完整的产品数据。
(2)生命周期维:基于制造BOM,用于描述和定义产品生命周期(设计、分析、工艺、制造、装配、服务等)不同阶段的产品制造数字化定义所包含的制造信息以及信息之间的相互关系。
(3)数据类型维:描述DPMDM的数据类型。结构化数据指可以以一定的数据结构进行数据的表示和存储的数据类型,通常以字段方式存储在数据库中。如工艺中的工序号、名称、设备、工装等信息。非结构化数据指数据具有整体性和关联性,以特定的文件格式存储。如工序图、工艺文件。DPMDM以MBOM为核心组织数据,应以合适的数据粒度,将结构化数据对象和非结构化数据对象相关联。
(4)版本维:描述和定义产品生命周期内各种类型的制造数据的版本及版本演变历程,反映的是整个制造过程,可追溯制造过程的的多方案比较及优化。
(5)应用系统维:通过不同类型的制造数据管理系统的集成应用,产品的制造数据可能分布在多个系统上。
4 结论
制造BOM是制造数据管理的核心内容,它包含产品设计信息和工艺信息等,是联系设计、工艺、生产等部门的重要纽带。制造企业应建立以制造BOM为核心的制造工艺数据管理系统,这是制造企业制造数据管理的基础,它可为制造企业的信息化应用提供重要的工艺基础数据。制造企业通过以制造BOM管理为核心的制造工艺数据管理系统的应用,将提高企业信息化应用的集成水平,有效支持企业产品设计、工艺设计、生产经营、生产制造信息的集成,并优化企业的资源配置,为降低企业生产和运行成本提供有效支持。