基于單層BOM的產(chǎn)品族配置管理研究

來(lái)源：泛普軟件

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇、用戶需求的日益多樣化，使當(dāng)前制造業(yè)的焦點(diǎn)由大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向大規(guī)模定制。在接到從市場(chǎng)部傳遞的客戶訂單后，工程設(shè)計(jì)人員在準(zhǔn)確理解客戶特殊需求后，利用可配置的產(chǎn)品族模型準(zhǔn)確、快速的選配出滿足訂單需求的產(chǎn)品，這與傳統(tǒng)模式下新產(chǎn)品的開發(fā)流程有很大區(qū)別，也給數(shù)據(jù)管理(PDM)提出了更高要求?；趩螌覤OM產(chǎn)品族配置管理可對(duì)制造企業(yè)中系列化產(chǎn)品的BOM配置進(jìn)行有效管理，對(duì)提高系列產(chǎn)品間零部件的重用、降低設(shè)計(jì)制造成本、快速滿足客戶個(gè)性化需求起到重要作用，并且能夠很好地解決過(guò)去多層BOM產(chǎn)品族管理中的數(shù)據(jù)庫(kù)冗余問(wèn)題。

1 產(chǎn)品族配置管理概述

產(chǎn)品族配置管理是根據(jù)用戶給出的配置需求，基于產(chǎn)品族的結(jié)構(gòu)選配出完全或部分滿足需要的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。雖然前人作了大量的研究工作，采用各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品族BOM的配置管理，但在產(chǎn)品族BOM配置管理的計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)方法上仍存在以下不足：

(1)缺少基礎(chǔ)物料庫(kù)的底層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的支持，難以準(zhǔn)確描述構(gòu)成產(chǎn)品族的部件、零件的復(fù)雜隸屬關(guān)系和各自屬性特征；

(2)缺乏零部件間可替換規(guī)則的約束驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致產(chǎn)品族BOM配置主要依賴有經(jīng)驗(yàn)的人工方式實(shí)現(xiàn)，由產(chǎn)品族BOM配置新產(chǎn)品的效率低、易出錯(cuò)；

(3)過(guò)去多采用多層BOM的配置實(shí)現(xiàn)算法，通過(guò)拷貝的形式形成新產(chǎn)品BOM，導(dǎo)致了大量冗余數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，難以實(shí)現(xiàn)系列產(chǎn)品間零部件關(guān)聯(lián)變更的追蹤。

2 基于單層BOM產(chǎn)品族配置管理的研究

2.1 單層BOM概念

物料清單BOM是用來(lái)表達(dá)企業(yè)產(chǎn)品的結(jié)果和產(chǎn)品中零部件的構(gòu)成關(guān)系，它不僅反映了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)信息，也反映了信息組成的框架。傳統(tǒng)BOM模型主要有多層BOM和單層BOM兩種。

所謂單層BOM，是采用“單父一單子”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)零部件之間的裝配與被裝配關(guān)系即父子關(guān)系來(lái)描述，每種層次結(jié)構(gòu)只需描述一次。在單層BOM中，需要定義產(chǎn)品與頂層部件之間的關(guān)系，頂層部件與下層零部件的關(guān)系則無(wú)需定義，可在基礎(chǔ)物料庫(kù)中獲取，如圖1、表1所示。

圖1 單層BOM的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄顯示

表1 單層BOM的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄顯示

由于單層BOM只記錄相鄰層次零部件的單層對(duì)應(yīng)關(guān)系，大大減少了數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的冗余，便于數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)，且有利于BOM中的零部件的變更和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)更新。

2.2 BOM產(chǎn)品族模型

產(chǎn)品族模型表達(dá)了與產(chǎn)品族描述、配置相關(guān)的所有信息。產(chǎn)品族模型是保證產(chǎn)品族數(shù)據(jù)管理高效、低冗余的關(guān)鍵，如圖2所示。

(1)基礎(chǔ)配置單元。在模型中存在一些基本的組合零部件，它們是該產(chǎn)品族中為完成產(chǎn)品核心功能所必需具有的零部件，配置時(shí)直接選定。

(2)變型配置單元。在產(chǎn)品配置過(guò)程中，需要根據(jù)客戶的不同需求來(lái)選用不同零部件來(lái)實(shí)現(xiàn)變型設(shè)計(jì)的配置單元。

(3)配置虛節(jié)點(diǎn)。配置虛節(jié)點(diǎn)為相似變型配置單元的集合，僅在產(chǎn)品族可變型結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)，BOM配置完成后，配置虛節(jié)點(diǎn)由變型配置單元代替。

圖2 基于單層BOM產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)模型

2.3 基于單層BOM產(chǎn)品族配置管理實(shí)現(xiàn)方法

2.3.1 基礎(chǔ)物料庫(kù)

產(chǎn)品BOM是由零件、部件和相關(guān)原輔材料的信息構(gòu)成的。把存放所有零部件及原輔材料信息的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)稱為基礎(chǔ)物料庫(kù)?；A(chǔ)物料庫(kù)是詳細(xì)描述所有零件、部件、原輔材料的功能、性能、材料、成本等信息及零部件之間的單層父子關(guān)系的基本數(shù)據(jù)庫(kù)。在這個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中包含著零部件基本信息表和零部件關(guān)系表。

(1)建立零部件基本信息表。零部件基本信息表用來(lái)描述產(chǎn)品各組成零部件對(duì)象的全部信息，如：編號(hào)、版本、名稱、材料、供應(yīng)商、變更記錄等。

(2)零部件關(guān)系表的建立。基于單層BOM原理，零部件關(guān)系表里只記錄父項(xiàng)/子項(xiàng)間的兩項(xiàng)隸屬關(guān)系及數(shù)量。

通過(guò)信息表和零部件關(guān)系表，就可以完整地將零部件的自身信息和相互關(guān)系很好地聯(lián)系在一起。

2.3.2 基于單層BOM的產(chǎn)品族配置管理實(shí)現(xiàn)方法

本文所研究的產(chǎn)品族配置是將產(chǎn)品族BOM結(jié)構(gòu)樹上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的零部件從基礎(chǔ)物料庫(kù)中映射出來(lái)，形成由多個(gè)產(chǎn)品BOM組合而成的一個(gè)產(chǎn)品族BOM結(jié)構(gòu)。在此產(chǎn)品族BOM結(jié)構(gòu)中，部分節(jié)點(diǎn)處存在多于一個(gè)的可替換部件，表明在構(gòu)成不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時(shí)將選擇不同的替換部件。并采用參數(shù)變量的輸入方式，在產(chǎn)品族BOM的支持下利用篩選規(guī)則和產(chǎn)品配置規(guī)則的約束來(lái)從基礎(chǔ)物料庫(kù)中自動(dòng)選擇滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的零部件的選擇。

發(fā)布：2007-04-29 10:21 編輯：泛普軟件 · xiaona [打印此頁(yè)] [關(guān)閉]

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