周向军1、韩维群1、冯耀满2

（1,北京航星机器制造公司;2,武汉开目信息技术有限责任公司）

       “中国制造”能力和水平提高的关键之一就在于工艺水平的持续积累和提高，这对缩短周期、提高质量、降低成本、技术创新都很重要，也是“中国制造”走向“中国创造”的必要条件。航天产品BOM多视图管理在企业信息化管理一直中处于非常重要的地位，是设计数据、工艺数据向制造部门提供数据的重要手段和方法。

1   引言
        在产品生命周期不同阶段，产品的结构（BOM）也会发生多种组织形式。常见的BOM有：设计BOM，工艺BOM，制造BOM，维修BOM，装箱BOM，质量BOM和成本BOM等。这些BOM之间既有重大差别，又紧密联系，不同产品或业务需求下企业对BOM管理的要求也不尽相同。由于航天产品的设计往往是设计院或研究所承担，所以对于以制造为主的企业来讲，工艺管理建立设计和制造的重要技术质量的桥梁。工艺路线、加工方法或批次等不同，产品结构往往又衍生出多种工艺BOM的组织形式，这也就使工艺BOM多视图的研究有了很重要的意义。

2   航天产品研制特点
        在航天产品的实际研制生产过程中，针对同一产品会有不同的研制阶段，而对于任意阶段下还会有不同的技术状态（如：助推、遥测….）。其中，当产品某一阶段（如S阶段）研制状态的批次变化时，设计往往通过文档形式的“技术状态”来明确产品的配套关系，而已有的产品设计图纸并不更改（见图2-1、图2-2）。

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图2-1   同一阶段下状态、批次变化  

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图2-2   不同状态、批次造成状态更改

        从上述需求中产品结构多视图实际要求来看，BOM多视图在功能方面有如下几个基本的要求：

        (1) 一个产品的多个阶段中，存在若干技术状态。这些技术状态使用产品多视图来表达。

        (2) 产品多视图在软件上表现为若干产品结构树，这些结构树从同一个产品结构派生而来。其中，源产品结构是这个阶段初始的产品结构，其他产品结构从源产品结构派生，并且和源产品结构保持一定的关联性。

        (3)  产品多视图存在如下的关联性：

        源产品结构相对稳定，一般情况下，源产品结构的修改能够反映到其他派生结构中；

        派生结构树能够进行编辑，能够编辑某些属性、增加零部件或删除（隐藏）零部件；

        源产品结构上各零部件关联的对象如工艺文档等，在派生结构树中，能够自动的关联。派生结构上继承而来的这些对象，修改时对源结构和派生结构是同时有效的；

        各派生结构树也可以修改这些关联关系，例如使用新的工艺文档来代替源结构上继承而来的工艺文档（见图2-3）

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图2-3   工艺BOM多视图的变迁关系

        (4) 和ERP集成时，通过派生结构产生相关工艺BOM和工艺数据。

        (5) 源产品结构、派生产品结构的权限能够分别进行控制。

3   KMPPIM系统对工艺BOM多视图的管理
        3.1  设计BOM的引入
        设计BOM是产品结构的基础，设计BOM可以通过手工编辑零部件对象中的明细表数据得到，也可以通过对历史数据（如CAD图纸、EXEXL数据表等）快速导入获得,其它各种BOM都是在设计BOM的基础上转化而来的。

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图3.1-1  多种方式建立产品结构树

        3.2  工艺BOM多视图的创建和管理
        KMPPIM系统对工艺BOM的管理采用结构快照对象管理和更改影响范围索引的管理思想。与设计BOM管理不同，通过结构快照功能可以直接根据设计BOM产生一个与设计BOM结构完全相同的其它BOM视图，但产生出来的新BOM视图用另外的数据存储其结构信息，而不依赖于原有的产品结构。生成新的BOM视图结构后，可以手工编辑该结构，例如在工艺BOM上增加装配合件、虚拟件，并调整装配结构关系，或者将某些零部件进行版本、状态的替换等等，且对该结构的编辑不影响原来的设计BOM。通过工艺BOM多视图建立下游系统需求的产品不同生产批次结构，构建多系统集成的数据桥梁。

        工艺BOM（结构快照）创建的三种方式：

        (1) 一比一地原样复制设计BOM，创建出来的初始工艺BOM与设计BOM结构一样，工艺人员再根据产品技术状态等其他因素调整结构关系。

        (2) 根据规则：在设计BOM基础上创建，可以基于某种规则，自动生成工艺BOM。

        (3) 对已有的工艺BOM进行复制，生成新的工艺BOM，新创建的工艺BOM与原工艺BOM不产生依赖关系。

        一般来说，采用结构快照对象的方式来进行工艺BOM多视图的管理，能够满足企业以下三个业务需求：

        Ø  照相需求：保留当时的技术状态，就是相当于照相（snapshot），出厂前给产品照一张相，记录当时各零部件的结构、属性、关联的工艺文档版本，这些记录不允许也不应该随着EBOM的变化而改变，保留历史记录，便于售后服务追溯查询。

        Ø  批次管理需求：需要手工确认维护本批次所用的工艺文件的版本、本批次独特的属性与数量、结构等，与制造有关的信息填写及维护，这些工作不能在设计树上修改，得有一个视图记录这个业务内容，固化当时的产品技术状态，确保最后交付实物的状态和系统中的电子数据状态完全一致，以便于日后追溯、再次投产及借用。

        Ø  多系统集成需求：ERP系统、MES和质量管理等系统需求产品管理越来越精细化，要求工艺管理系统向其提供精确的产品级信息。通过工艺BOM多视图建立下游系统需求的产品不同生产批次结构，构建多系统集成的数据桥梁。

        Ø  方便结构调整的需求：当EBOM和PBOM之间的结构变形比较大，例如有较多的工艺合件、虚拟件，如果在EBOM中调整，屏蔽虚拟件（删除节点），其下级子件要提升一级到原虚拟件的父级对象的结构文卷中。在结构快照上实现这个调整，则容易得多，且允许后悔，更改方便快捷。

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图3.2-1  产品结构树多视图模型

        3.3  工艺路线业务的优化
        由于在KMPPIM系统中，采用结构快照对象来进行工艺BOM多视图的管理，每个工艺BOM结构中任意零部组件节点的工艺属性信息均可以不同，即便相同零件在同一产品不同部件下使用，其工艺属性信息也可以存在差异，这样就使得由产品阶段、技术状态、生产批次、加工车间或加工方法不同而带来的不同的工艺路线有了更加明确的管理思想，在数据管理的表现形式上也更符合企业实际的管理需求。

        3.4 结构变更的处理
        当产品结构或零部件属性变更时，如何保证企业所有相关的BOM多视图也能准确的快速的进行调整，保证数据更改的及时性和准确性是所有企业非常关心的一个问题。

        KMPPIM系统中，BOM多视图对于不同的更改情况采用了不同的处理方式：

        Ø  设计属性变化。当设计属性发生变更（如材料变化），并不影响工艺BOM多视图结构变更，只需要同步变更系统中设计零件的属性信息即可。BOM多视图所对应的零件信息自动调整。

        Ø  工艺属性或工艺BOM结构变更。由于某一零件的工艺信息或工艺BOM结构发生变更时，其他不同技术状态或批次的工艺BOM视图存在变更与不变更等多种形式，系统增加变更影响范围查询，将会影响到的工艺BOM列举出来，供工艺人员选取变更与否，避免了漏改、错改等现象的发生。

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图3.4-1  BOM多视图关联更改

4   总结
        由于我国制造业的特点，工艺数据的管理在整个技术数据管理中占有十分重要的地位。工艺数据的内容复杂性和形式多样性，决定了其管理特色和难度，而工艺BOM多视图的管理往往是企业工艺数据管理的核心。本文结合企业的管理理念，意在阐述企业由于工艺路线不同带来的工艺BOM多种形式的管理思路。实践证明，KMPPIM系统对工艺BOM多视图的管理是完全可行的。