航空飞机研制全生命周期多BOM管理

刘伟

摘要：在制造业的产品设计和制造过程中，产品的物料清单(BOM)是一种描述装配件的结构化零件表，其中包括所有装配件、零件、原材料的清单。在产品的设计和制造过程中，BOM起着核心数据的作用，它是连接产品设计过程和制造过程的信息桥梁。

关键词：航空飞机；全生命周期；多BOM管理；

前言：BOM是制造业管理的核心数据，是各种应用系统集成的纽带，技术以整个企业为对象，其目的是为了实现企业全面的信息化。企业间级信息技术则从不同企业之间的合作关系、供应链关系出发，实现企业外部环境的信息化。

一、BOM研究的现状

根据应用范围的不同，可以将制造业中的信息技术分为单项技术、部门级、企业级以及企业间级四个层次。单项技术所涉及的范围较小，一般只是用来解决某个技术问题技术、MRP计算等。部门级的信息技术是指以某个领域或部门为应用对象，集中解决该部门中的信息化问题，例如MRPII系统、部门级PDM等。与此相对应，BOM在企业的应用范围也存在着四个层次：面向单项信息技术的BOM技术、面向部门级信息技术的BOM技术、面向企业级信息技术的BOM技术和面向企业间级信息技术的BOM技术随着虚拟企业、动态联盟技术的发展，如今面向企业间的BOM应用已经成为研究的重点，如何实现各个企业集成已经是一个热点问题。 BOM研究中从BOM研究的现状和发展趋势中可以看出，以下几个问题是当前BOM相关研究中迫切需要解决的：BOM是研究产品数字化数据的产生、加工、拓延、控制管理的要组成部分。在产品生命周期的不同阶段，由于产品结构关系的不同，存在着各种不确的BOM，如设计BOM等。对这些BOM之闻的联系与变化，及其与其纯产品数据和过程的联系，尚缺乏深入的研究；BOM足生产经营管理系统中的关键数据，其建立方法采用以手工为主的方式，建立了制造BOM与其他BOM以及产品数据和设计过程之间的联系，遍切需要集成环境下的制造BOM构造闷题；f3)SSPD是产品数据集成的先进思想和发最趋势，BOM避其中的核心数据。研究如何以BOM为数撼集成框构造SSPD，以及SSPD如何实现BOM的统一管理对于完善SSPD理论和发挥BOM的作用典有重要意义。

二、航空飞机研制全生命周期多BOM管理

1.诸如BOM的并发控制，有效性与更改管理，一致性维护等问题也是需要迫切解决的。以上所存所有问题，不是能够解决的简单问题，需要在综合各方面的技术和理论的基础上，以系统从产品生命周期全过程的高度进行研究。且必须通过广泛的科研实践，不断捡验发展相关的理论和技术。论文结合飞机制造业的特点，在这些问题上做了研究。在产品的全生命周期中，存在着各种对企业不同部门和用途的BOM文件，不同的部门为了各自的目的设计、管理和使用BOM，如产品设计部门用设计BOM来组织和管理从产品设计图纸中提取的数据。在产品的全生命周期中，BOM主要存在形式包括设计BOM企业产品设计部门用来组织和管理构成某种产品所需的零部件物料清单。产品设计人员根据客户需求或者设计要求进行产品设计，在产品设计工程师完成产品设计工作后，设计BOM从设计器纸提取相关数据，这些数据包括：产品名称、产品结构、零部件的版本和有效性、物料明细表、物料汇总表、产品使用说明书等。工艺BOM是企业的工艺设计部门用来来组织积管理生产菜种产品及其相关零部件的工艺文件，它是工艺部门在设计BOM的基础上，根据企业工艺装备特点，编制产品的装配件、零邦件和最终产品的制造方法，同时在工艺BOM中确定了零部件的加工设备、工装夹兵、刀具、辅其等工艺信息。PBOM可能修改EBOM中定义的零部件装配顺序，同可能因为工艺需要添加工艺组件，PBOM的这种变化增加了BOM文件尤其是制造BOM获取或转化的难度。企业生产制造部门用来组织和管理在实际的制造和生产管理过程中生产某种产品所需的零部件物料清单。MBOM主要拾取EBOM信息，结合PBOM中对EBOM的修改信息以及零部件的工艺信息，决定零部件之间的装配关系和装配数量以及零部件和最终产品的制造方法。MBOM在MRPIUERP中起相当重要的作用。

2.成本BOM是成本核簿部门用来描述产品及零企业的管理费用、设备计算出产品及零部件的最终或零。采购BO企业零部件的PPBOM中定义的原材料成材率，制定自制件的原材料采购物料BOM清单。在各式各样的BOM文件当中，EBOM和PPBOM属于原始的BOM文件，它凝结了产品设计工程师设计BOM和工艺BOM的基础上结合BOM结构是工艺设计人员参考大量工艺设计知识，综合考虑产品制造各方影响因素的两生成的，所以工艺BOM的结构对于设计BOM发生了变化。造成两种BOM异构的主要原因有以下几方面：(1)设计BOM结构主要按产品设计分离面进行划分，而工艺BOM结构加入了工艺分离面的考虑。即在形成工艺BOM的流程设计中，要考虑工装夹具的设计和选择问题，两对设计BOM结构中划分过渡的部分进行细化，对其中周期比较长的关键件进行再分解至工序，并在结构中加入中间状态的结点。(2)工艺BOM形成过程中，考虑到定位和工装夹具制造等因素，设计BOM中的某些装配关系会根据需要提前或推后进行，甚至把某些零组件移动到其装配工作中进行，这就需要在驭设计BOM基础上工艺BOM中的结构顺序。(3)工艺分解过程中，工艺设计人员出于缩短生产周期的考虑，可将行工作调整为并行工作于对使用有限资源的考虑，也可把原来并行工作调整为串行工作。BOM的结构就要适当改变，以表示调整后的装配工作作情况。(4)其他因素，如现有设备的先进程度、工人的劳动技能和制造过程的管理即工艺BOM对设计BOM的装配关系修改情况数掘：②零部件的工艺文件数据，即零部件的加工工序、工艺规程、加工设备、工时定额、工序提前期、生产类型和部件装配过程等数据。其中，再定义的零部件装配关系可戮看成是从工艺角度出发的产晶局部零部件的“设计'BOM”。在工艺BOM新增加的零部件称为工艺组件，可以通过查询工艺文件数据来确定和区分确定部件的是否为虚拟部件和外协部件。

3.工艺规划管理。工艺计划管理的功能主要包括工艺计划BOM的建立和维护、BOM审核、工艺文件管理、工艺文件变更管理、变更管理等；工艺文件管理支持基于工艺BOM创建、修改和批准工艺文件。工艺文件管理过程涉及与CAPP的集成和互操作性。工艺结构BOP可根据工艺程序构建，反映工艺、工厂、产品和资源之间的关系。其他功能与EBOM类似。制造工程管理。主要功能包括建立和维护实际BOM审核、实物交付文档管理、电子文件数据管理、序列零件管理、测试时间、寿命信息管理等，并且也可以手动构建或批量引导。其他功能与工艺计划BOM中的相应功能类似。主要功能包括维护BOM创建和维护、维护BOM审核、服务计划和服务数据管理以及维护数据更改管理。其中，初始维护BOM数据来自分类BOM，维修更改物理信息是在分类BOM的基础上添加的，主要通过更改过程记录。此外，维护和维修管理涉及外部维修厂，需要根据企业的实际经营情况制定管理规范，并定义维护记录方法，进行统一维护和跟踪管理。

结论

飞机研制技术高，系统复杂，研制周期长。只有有效实现全生命周期多BOM的统一管理，才能有效控制整个飞机开发过程和技术状态。基于本人多年在飞机研制过程中的经验，作者打破了传统的管理模式，提出了一种面向飞机全生命周期管理的结构化BOM数据管理模式，为企业飞机研制过程管理和信息化建设的进一步深化提供参考，支持有效管理飞机开发的技术状态

参考文献 ：

1王庆林 ．飞机构 型管理．上海 ：上海科技 出版社，2019．

2李勇，郑朔 ．民用飞机研制 阶段划分若 干 问题 探析 ．航空质量标 准化 ，2021，(3)．

3范玉青 ，梅中义，陶剑 ．大 型飞 机数字 化制造 工程．北京 ：中航 出版传媒有限责任公 司，2019．