面向譜系化多技術狀態數控機床BOM的構型研究

李海清 朱永國 呂洋

摘要：本文結合數控機床當前的需求和制造過程管理，對譜系化多技術狀態數控機床產品構型、基于裝配工藝流程的配送BOM生成方法等進行研究，對提升數控機床研制效率和研發能力具有重要的意義。

Abstract： Combined with the current requirements of NC machine tools and manufacturing process management， this paper studies the product configuration of hierarchical multi technology NC machine tools and the generation method of distribution BOM based on assembly process， which is of great significance to improve the development efficiency and research and development ability of NC machine tools.

關鍵詞：譜系化;數控機床;BOM

Key words： pedigree;NC machine tools;BOM

中圖分類號：TG519.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）18-0123-03

0? 引言

隨著客戶需求和體驗的不斷提高，為滿足各細分市場的需求，制造加工企業會要求在某一型號的數控機床產品上減少、增加或者改進若干功能，使數控機床廠家對該型號機床衍生出若干技術、規格和結構類似，但配置不同的數控機床衍生型號，構成一機多型的譜系化多技術狀態數控機床產品。而現有數控機床制造企業在制造加工數控機床中往往采用單一BOM，即一機一單，對于譜系化數控機床產品BOM管理來說，其數據冗余度大，準確性難以保證，可變性性不強，對數據維護人員要求和管理成本很高，造成很多問題，現有的BOM已不能滿足不同需求研發及工業化質量、周期要求。針對譜系化多技術狀態數控機床產品的制造過程特點，結合模塊化的機床產品需求，如何構建配置其BOM，以提高信息化管理水品，對縮短數控機床產品開發周期，降低工業化成本，提升數控機床制造企業的研制能力具有重要意義。

1? 譜系化多技術狀態數控機床產品構型構建

隨著不同市場制造加工企業個性化需求的不斷增長，數控機床產品的高速信息化、模塊化產品的結構、性能和復雜程度越來越高，構建在基礎數控機床之上的譜系化多技術狀態產品將更加豐富，該需求必然導致不同制造加工企業的不同批次的數控機床產品BOM的個性化和差異性。因此，與之相適應的構建譜系化多狀態數控機床產品的結構構型，為其研發、制造、生產等環節提供時效、準確、唯一的數據信息，從而滿足信息化的數據管理需求。為此，將譜系化多技術狀態數控機床產品分為總體結構層、功能構型層、模塊構型層和實例層。如圖1所示。

2? 譜系化多技術狀態數控機床多研制階段BOM構型構建

譜系化多技術狀態數控機床產品研制中，通過可行性研究、初步工程技術分析、財務分析、市場分析、原型產品的設計和正式量產，在這過程中，會產生各種相應的BOM數據，如D-BOM、EBOM、PBOM、PBOM、MBOM、ABOM和FBOM等，這些不同BOM的數據并不是相互獨立的，其與研發、制造、生產中的物料資源信息、生產制造加工工藝、柔性制造單元或系統等密切相關，在整個設計生產過程中，譜系化多技術狀態數控機床產品BOM中各數控機床的系列、系統、子系統、功能模塊等的屬性編碼需及時、準確、統一。不同的BOM是由數控機床研發制造過程中不同階段所產生的，因此企業中各個職能部門對BOM有不同的視圖要求，各部門在使用時應在內容和形式方面統一規范，避免有出入，從而保證BOM的及時、準確、統一。圖2描述了譜系化多技術狀態數控機床生命周期中各階段所需的功能BOM類型。

3? 基于裝配工藝流程的配送BOM生成方法

3.1 譜系化多技術狀態數控機床產品各狀態裝配構型

譜系化多技術狀態數控機床裝配構型在裝配構型的基礎上，建立裝配物料數量和裝配工序的聯系，準確表達某一技術狀態數控機床的任一裝配工序所需的裝配物料和裝配順序。通過將物料裝配數量、裝配提前期和裝配工序等因素進行關聯，準確表達裝配過程對物料的動態需求信息，利用圖3實現裝配物料需求及其有效性控制，從而可構建出譜系化多技術狀態數控機床的單臺裝配BOM。

3.2 基于齊套的裝配站位物料配送方法

數控機床裝配物料配套關系復雜，涉及到的物料種類、數量繁多，這些物料之間除具有復雜的先后裝配關系之外，還擁有嚴格的齊套性要求。裝配順利開展是以裝配物料齊套為前提的，只有保證某裝配作業中所需要裝配的全部物料準備齊全，才能完成該裝配作業。為此，根據物料需求計劃，以裝配站位為單位，將配與送有機的結合起來，提出先配套再配送的裝配站位物料齊套配送方法：在裝配開始之前，以裝配站位為單位，將每個裝配站位所需的所有物料配齊，以保證物料配送順序和裝配線的物料需求順序一致。

3.3 面向裝配站位任務分解的配送BOM構建

面向裝配站位任務分解的配送BOM構建基本思想是： 在保證物料齊套性和數量準確性的基礎上，以裝配工序為依據，準確表示出物料的配送時間、配送順序和配送站位等動態信息。如圖5所示，將裝配BOM提供的物料信息，按照裝配工藝和裝配站位進行任務分解，把裝配物料、工藝流程和裝配站位相關聯，依次完成制造BOM、裝配BOM到配送BOM的數據映射（圖4）。以配送BOM作為物料配送的依據，實現了對裝配線上裝配站位所需物料的按時、有序、齊套配送和物料配送信息的完整、動態描述。

4? 結語

隨著制造加工市場的細分和客戶需求的多樣化等需求，數控機床廠家應在基礎機床上進行功能的減少、增加或改進優化，以滿足需求，從而構成一機多型的譜系化多技術狀態數控機床產品，構建配置譜系化多技術狀態數控機床產品BOM，提供時效、準確、唯一的數據信息，滿足信息化的數據管理需求，對縮短數控機床產品開發周期，降低工業化成本，提升數控機床制造企業的研制能力具有重要意義。

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