基于工艺流程的物料配送BOM模型.pdf

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1、2005年6月重庆大学学报(自然科学版)Jun.2005第28卷第6期Journal of Chongqing University(Nturl Science Edition)Vol.28No.6 文章编号:1000-582X(2005)06-0019-03基于工艺流程的物料配送BOM模型3徐 建 萍1,郭 钢2(1.贵州大学 机械工程学院,贵阳 550003;2.重庆大学 机械工程学院,重庆 400030)摘 要:通过对离散制造环境下,复杂产品装配过程中零部件成套性与产品BOM的分析研究,结合ERP系统中对制造BOM信息的管理和应用,建立基于工艺流程的产品配送BOM模型,作为物料配送的依据

2、,实现装配车间生产计划执行前的零部件成套率控制,并实时记录装配过程的零部件和产品属性信息.关键词:复杂产品;BOM;成套率;ERP;配送 中图分类号:F270.5文献标识码:A 在复杂产品装配生产过程中,所需零部件的种类和数量都较多,只有保证零部件按时成套供应,才能按照生产计划的要求完成整机产品的装配.随着市场需求的个性化发展,制造企业不仅需要从产品的质量、价格,以及准时交付产品等方面提升自身的竞争能力以迅速占领市场,同时要具有敏捷的市场需求响应能力和速度,以满足客户个性化需求.在复杂产品的装配制造企业中,产品明细在制造阶段以制造BOM(MBOM,Manufacturing BOM)的形式反映

3、出来,作为ERP系统中生产计划的基础数据1.对于结构复杂,涉及的零部件种类繁多的产品而言,缺件 尤其是关键件不能准时供应是影响生产进度的重要因素.通常,制造企业的零部件按照其类别分库存放管理,复杂产品制造过程中的零部件领用和供应没有反映出类似于BOM的层次结构,缺乏系统性,所缺零部件对生产进度的影响不能在总装过程中进行分析评价.在此,提出应用于复杂产品装配制造过程的物料配送BOM(DBOM,De2livery BOM)模型,作为物料领用和发放的依据,明确每一项零部件的配送时间和所在装配作业地点(工位),控制零部件成套率;同时也反映客户产品在制造过程中的物料构成及相关属性,例如关键零部件外购的供

4、应商等等.通过物料配送BOM的搭建,可以清楚的掌握零部件的成套率情况;同时,记录和反映零部件在产品制造过程的相关属性信息.1BOM与零部件成套率控制的关系概述在复杂产品装配制造过程中,ERP系统中以制造BOM作为基础数据,制定生产计划为零部件的采购、制造/部装,以及产成品的装配提供计划指导,是生产实际使用的BOM,即说明实际生产按照什么样的工艺,需要哪些材料,在什么设备上生产,安排多少工人等等信息.生产部门管理的制造BOM是工艺设计部门在设计部门提供的工程BOM的基础上,详细设计工艺装配步骤,更改装配顺序,添加工艺虚拟件,增加工时等信息后最终生成的BOM数据.制造BOM主要包括了产品结构、工艺

5、路线、工时定额、材料定额、装配工艺、零件工艺及机床和刀具、夹具、模具、量具等工装方面的信息2.ERP系统中制造BOM信息构成如图1所示3.图1 制造BOM信息构成制造BOM是产品结构与工艺流程的结合体,二者不可分割.制造BOM在MRP计算中占有极其重要的地位,主要表现在3个方面:1)MBOM全面地列出了在产品生产过程中需要3收稿日期:2004-12-30基金项目:国家自然科学基金项目资助(70472015)作者简介:徐建萍(1974-),女,贵州开阳人,硕士,主要研究方向为生产管理、供应链管理的理论研究与工程实践.1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc

6、 Co.,Ltd.All rights reserved.控制和管理的物料项.2)MBOM清晰明确地表明了物料项之间的父子关联层次关系和数量关系.数量关系是进行MRP计算的关键内容.3)MBOM表达了这些物料项之间的制造装配核心顺序关系.依层次顺序得到各项物料的数量和时间要求.通过MRP处理结果向采购部门下达外购件需求计划,向生产部门下达自制件/部装件和总装生产计划;外购件和自制零部件准备完成后进入库房存放,总装的生产任务派工单下达后在根据其制造BOM依库房类别下达发料/配料通知.机械制造业生产的主要特点是:离散为主、流程为辅、装配为重点4.从供应链的角度来说,可以将这类制造企业分为两类:零部

7、件生产企业和整机产品生产企业.零部件生产企业主要是为整机产品生产企业提供零部件;整机产品生产企业的客户是终端客户,产品进入到消费者手中,这两类企业在供应链环节中处于不同的阶段5.从产品整个生产周期过程来看,零部件生产企业主要以离散的机械加工为主要生产方式,配合以少量的装配工序,产品生产过程中涉及的零部件种类较少,加工对象以毛坯和原材料为主,其产品BOM层次结构简单;整机生产企业则以装配工序为主,由大量的零部件组合装配成为最终产品,在满足物料齐套的情况下总装装配过程在较短的时间内完成,但装配所需要的零部件的准备周期则相对较长,其产品BOM具有较复杂的层次结构.因而在整机产品装配生产过程中,缺件对

8、生产进度的影响是不容忽视的,产品装配所需零部件的成套率保证也成为生产准备和生产进度控制的关键.产品的制造BOM是MRP计算必不可少的基础数据,是由其设计BOM所决定的相对稳定的产品结构数据.制造BOM并没有与客户订单一一对应,生产过程中与物料相关的一些变化在制造BOM上无法体现,例如替代件的选择,缺件的影响程度等等.因此,考虑从物料约束着手,通过物料配送BOM对整机产品装配所需零部件的属性和齐套性供应信息进行动态管理,实现对生产进度的促进,并反映出客户订单的产品结构信息.2 基于工艺流程的物料配送BOM模型建立通常,复杂产品在单件小批装配环境下的装配周期较长,总装所用物料的领用/配送是根据各工

9、序的进度要求送达;大量流水装配环境下单件产品总装配周期短,要求在总装开始前就将所需的零部件准备齐套,在这短暂的装配过程中出现缺件对装配过程连续性的影响非常明显,同时也会造成非常规的在制品积压.制造BOM在MRP处理过程中实现了从产成品到其下属零部件的分解,但在产成品装配计划执行过程中,制造BOM不能实现从产成品装配工艺流程出发的零部件齐套率控制;制造过程中发生的零部件的临时变更及其生产属性在制造BOM中反映不出来.如何利用制造BOM的信息,建立复杂产品装配过程中基于工艺流程的物料配送BOM,实现面向客户订单的产品结构信息管理和装配过程的物料成套率控制是研究的重点.2.1 配送BOM模型建立制造

10、BOM是基于产品结构的信息集合体,工艺流程用来描述产品结构中的物料的制造工艺属性,一旦进入产成品的生产准备阶段,工艺流程就成为生产计划控制的主线6.物料配送BOM的建立与应用主要有以下步骤:1)从制造BOM出发,基于产成品的总装工艺流程,强调总装零部件所在的装配工位和工序,与生产计划下达的派工单一一对应,首先建立装配任务配送BOM的原始数据.如图2所示某整车装配配送BOM树结构图,配送BOM的基本框架由工位和工序构成,若不划分工位,则直接以工序构成主干.每一工序关联所需的零部件的数量等基本属性信息.图2 基于工艺流程的物料配送BOM树结构图2)利用配送BOM记录生产制造过程中关于物料项目的动态

11、信息.生产过程中物料的动态信息主要包含两个方面:一是物料项目的数量是否与要求的数量一致;二是所使用的物料项目是否发生变化,如由于缺料而采用替代件,对有供应商控制要求的物料项目更换了供应商等等.配送BOM是在生产任务下达后动态生成的,其数据结构由主体和从体两部分构成,主体数据信息是制造BOM与派工单信息的桥梁,如表1所示,描述该配送BOM所对应的任务信息:批次、数量、开工时间、完工时间等等.02重庆大学学报(自然科学版)2005年 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.表1 配送BOM主体数据结构

12、产成品代号产成品名称制造BOM代号工艺路线代号派工单据号批次数量开工时间完工时间6460D01XX重型汽车6460D01-01P002SPG0020110040723040730 配送BOM的从体数据部分记录零部件的使用信息.如表2所示,表明每一项物料所在的工位、工序和数量,实际领用或配送上线的数量记录在“上线数量”栏位中;出现替代件使用情况时,及时记录替代件代号;同时还根据任务开工时间要求和生产准备时间确定物料的配送上线时间.表2 配送BOM从体数据结构工位代号工序代号零部件代号库位数量上线数量替代件供应商代码配送时间D01工序1001KKF0120040722D01工序1S001KKF03

13、10CGS100407222.2配送BOM对零部件成套率和产品性能控制的作用 配送BOM在原有的领料单的基础上,按照工艺流程的工序相关性反映物料项目的供应紧迫程度.复杂产品的装配由于涉及大量零部件项目,生产过程中的零部件变更不可避免,缺件的控制和处理对保证生产进度尤为关键,配送BOM的建立则为零部件成套率和产品性能控制提供了有效途径.1)任务开工前根据配送BOM统计零部件成套率.2)及时判断缺件所在工序,采取措施,避免停工待料和生产能力的闲置.3)配送BOM与派工单(生产任务)一一对应,实时记录生产过程中物料的动态信息,实现面向客户的产品性能管理,为产品质量控制、关键零部件的跟踪提供依据.3

14、结 论在产品装配制造过程中,通过制造BOM向基于装配工艺流程的物料配送BOM转换,突出装配工序间的连续性和关联性,实现了实时的物料配送/供应控制、缺件统计,获得满意的零部件成套率,有力的促进了生产进度;同时记录所有物料在装配过程中的相关属性信息,成为真正来源于生产制造过程的产品物料清单.参考文献:1 刘伯莹,周玉清,刘伯钧.MRPII/ERP原理与实施(第2版)M.天津:天津大学出版社,2001.2 逢淑明,蒋辉,范玉清.以BOM为主线组织企业CI MS信息流J.制造业信息化,2001,23(2):17-19.3 曾富洪.产品数据管理中BOM管理的研究和实践D.重庆:重庆大学,2003.4 武

15、兴兵,崔莉.ATO/MTO类机械制造业特点以及ERP需求分 析 EB/OL.www.e-,2002-10-01.5 曾秀蓉,张玉林.汽车柔性制造中模块化MBOM实现技术的研究 EB/OL.www.e-,2002-11-01.6 徐建萍.单件小批装配生产计划与控制管理研究与实践D.重庆:重庆大学,2004.Research on MaterialDelivery BOM Model Based on Technical Processi ngXU J ian2p ing1,GUO Gang2(1.Faculty ofMechanical&Science Engineering,Guizhou U

16、niversity,Guiyang 550003,China;2.College ofMechanical Engineering,Chongqing University,Chongqing 400030,China)Abstract:Relationships bet ween the complete setofparts and productBOM are researched in assembly process for com2plex products.W ith regard to the discrete manufacturing industry,deliveryBO

17、M model is put forward based on technicalprocess and manufacturing BOM in Enterprise Resources Planning(ERP)application system.According to the BOMmodel,the task ofmaterial delivery is implemented,the complete set ratio of parts for assembly producting schedules canbe achieved.In addition,dynamic attribute infor mation of parts and products can be recorded accurately.Key words:complex products;BOM;complete set ratio;ERP;delivery(编辑 张小强)12第28卷第6期 徐建萍,等:基于工艺流程的物料配送BOM模型 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.