制造BOM的設計思路與方法 - 大中型裝備產品制造BOM設計

　　1.一般產品制造 BOM 的設計方法

　　產品制造結構是以產品加工和組裝的制造過程為核心，充分考慮產品結構與工藝流程的相互依存關系，使兩者達到高度統(tǒng)一。一般產品的制造BOM設計較為簡單，只需對設計結構進行輕微調整，甚至無需調整就可以形成制造BOM，調整的過程一般如圖1所示。

?

　　如圖1所示，設計結構A由B1、B2、B3和B4組成，而制造結構要考慮A的制造過程，如果在1工作中心將B1和B2先組裝，發(fā)往2工作中心再進行后續(xù)組裝，則制造結構增加了F'，代表1工作中心交付2工作中心的產品，這樣，制造結構與實際的制造組成及工藝流程完全相符。圖中編碼加“'”表示圖號與物料號不相同。

　　2.大中型裝備產品制造 BOM 的設計思路

　　對于大中型裝備產品，又有不同于一般小型產品的特點，如：產品涉及的物料較多，一般在數(shù)萬項以上，產品周期內更改的可能性大……最關鍵的是，大中型裝備產品的設計結構及出圖方式與實際制造組織差異較大，不能通過簡單地增加零組件、刪除零組件、BOM結構調整和BOM結構細化分解等方式解決。

　　大中型裝備產品的制造BOM設計難度較大。但其基本上都有一個共同的特點：在總組裝時，一般習慣以一個骨架或殼體為基礎，在不同時間段有不同的工序在這一骨架上進行，或同一骨架需要在不同時間段被移到不同組裝臺位上作業(yè)。在同一臺位上也可能存在多工種(如電氣鉗工、機械鉗工或管道工等)交叉作業(yè)的情況。所以總組裝部分的制造BOM 結構設計難度最大，需要分析整個組裝工藝過程、各工作中心的工作任務和在組裝臺位上的分布情況等。

　　制造BOM的設計工作流程一般遵從：產品圖樣分析 →工藝流程設計及優(yōu)化→制造工序劃分→物料分解→分工序制造BOM設計→總成制造BOM設計的設計順序。

　　(1)在產品圖樣分析階段，工藝人員要與設計人員一起分析，在充分了解設計意圖的基礎上，結合本單位的各類生產資源，以及制造技術特點制定出科學合理的工藝方案。一個制造企業(yè)的整體工藝技術水平會影響工藝方案的質量，方案的質量決定了工藝流程的合理程度或順暢程度。

　　(2)工藝流程設計時，既要以圖樣為基礎，又要“拋開”圖樣，即制造是實現(xiàn)圖樣的，但過于拘泥于圖樣也會使工藝師過于考慮產品結構在制造過程的完整性，而影響工藝流程的順暢性，進而對生產過程的組織帶來更大的困難。工藝流程設計是真正的“制造過程”的設計，需要考慮產品的制造流程主要工序(如主要工作臺位)。

　　(3)制造工序劃分，主要是按照計控單元對工藝流程做進一步細化和具體。在這個階段要兼顧到零件制造的專業(yè)性和完整性，若過于強調專業(yè)性，會使工藝人員因為制造結構的過于分散而使整個設計工作復雜化。同一零部件的加工制造工序，應盡量減少在不同計控單元之間的往復流轉。

　　(4)物料分解是以制造工序為單元，對工程BOM中的物料以及工藝物料(如毛胚或工藝用料等)進行重新組合和劃分，以組成新的面向制造組織的“工序結構”。

　　由于大中型裝備產品結構復雜，零部件種類和數(shù)量較多，為簡化制造BOM的設計難度和復雜度， 可將整個制造BOM按大部件(或主要流程)劃分為若干個子工序或分工序等獨立的制造單元，分別設計分工序制造BOM，最后將分工序制造BOM集成為完整的總成制造BOM。

　　四、大中型裝備產品制造 BOM 設計應用實例

　　現(xiàn)以 HXD2 系列大功率交流傳動電力機車對制造BOM的設計過程進行解析。

　　HXD2系列大功率交流傳動電力機車是當今最先進的新型模塊化設計的機車之一，是典型的大型軌道運輸裝備產品。該機車由車體、轉向架、主變壓器、主變流裝置、司機室設備、制動系統(tǒng)和車頂設備等主要部件組成。制造工藝采用了以車體為基體，按各主要部件在車體上的裝配順序劃分為五個流水化裝配臺位。每個臺位所承擔的工作內容是按優(yōu)化后的工藝流程確定的，每個臺位就是一個計控單元或班組，是物料組織和工作內容相對單一(如單一的裝修、管路裝配或設備安裝等)的基礎組織單元。各裝配臺位按集成化工序單元設計，實現(xiàn)了機車裝配工序內獨立和完整，工序間銜接緊密，從而為實現(xiàn)物流按裝配工序打包、按不同工作臺位錯時配送成為可能。這完全符合現(xiàn)代大中型裝備產品工業(yè)化制造的先進工藝理念。

　　從以上HXD2型電力機車裝配工藝流程的描述中可以看出，該機車的制造(流程)結構的描述與產品技術(結構)描述差異巨大。產品技術的描述更側重于產品功能性、系統(tǒng)性和主要技術參數(shù);而裝配工藝流程(信息流)則具體反映了機車制造過程中實際的物流線路。所以以裝配工藝流程為基礎描述產品(制造)結構的BOM，才能夠真正滿足ERP系統(tǒng)要求的“時間坐標”上的“完整、正確”的產品基礎數(shù)據(jù)。

　　在HXD2機車制造BOM設計中，完全打亂了工程BOM的原有結構，臺位1的工作內容主要為整車高低壓布線，臺位2 的工作內容主要為司機室裝修與裝配，臺位3的工作內容主要為制動設備的安裝與裝配等。這些變化是由產品主管工藝師在工藝流程的基礎上，識別圖樣上每個零件在制造過程中的哪個工序，將圖樣上的每個零件按制造或裝配工序重新組合，進而形成新的制造BOM(MBOM)。其設計方法和過程如圖2所示。

?

　　按以上方法設計的制造BOM模型雖然能夠滿足ERP系統(tǒng)要求，但是由于每個工作臺位之間是串行關系，就HXD2機車而言，最多時其結構多達20余層。這樣會帶來幾個問題：一是不能表達同時作業(yè)，并會影響領料時間;二是會產生大量的中間過程件，加大了工單匯報工作量;三是使制造結構復雜性大大提高，增加MRP運算量及出錯幾率。

　　采用適當技術處理，簡化中間環(huán)節(jié)，就可以解決上面的問題。將各組裝臺位以“虛件”的形式在制造BOM結構中視為獨立組裝，將串行結構改為并列結構，這樣既可以簡化結構，減少MRP運算及工單匯報量，又可以保證各組裝臺位所在的工作中心同時領料、開工和作業(yè)，與實際情況完全相符。按簡化制造BOM模型設計的機車制造BOM中，臺位之間區(qū)分間隔期，間隔期的長短與各臺位實際的 組裝時間相同，這樣就可以達到臺位內部同時領料，臺位之間區(qū)分領料先后次序的目的，在實際操作中，也可以形成按臺位(甚至按不同臺位的不同工序)分別配料的物料配送方法。