钻井物料清单

钻井物料清单（精选五篇）

钻井物料清单 篇1

物料清单是ERP (Enterprise Resource Planning) 系统进行物料库存控制, 实现有计划、优化的物料采购与库存管理思想的核心, 在ERP中起着关键作用。将ERP物料清单概念应用于石油钻井过程中的物料供应控制, 通过石油钻井物料清单 (Drilling Bill Of Materials———DBOM) 的构造, 能够实现对钻井物料的优化管理, 达到对钻井企业生产成本进行有效控制的目的。科学有效地构造DBOM, 关键在于合理地设计其数据结构, 获得高效的DBOM结构树分解算法, 方便的数据录入、编辑手段, 以及数据一致性维护等。

1 DBOM结构组成

在制造业ERP系统中, 产品的物料组成结构通过呈现一种树状结构的、表示零部件之间所属装配关系的产品物料清单 (Bill Of Material—BOM) 来反映[1]。石油钻井物料清单与传统制造业BOM之间既有联系又有区别。石油钻井的施工过程根据地层情况分多次开钻, 每次开钻的井深不同, 所使用的钻头、管材等大小、型号、强度也不同。对应每次开钻, 分别设计相应的钻具组合、套管组合等, 以及选用的钻具规格型号与数量[2]。将钻井施工过程中物料的使用及物料之间的关系与传统制造业产品BOM进行对比, 可相应地构造出类似于制造业ERP中BOM的钻井物料清单 (DBOM) 。即将一口井视为最终的虚拟产品, 分别构造该虚拟产品的钻具组合、套管组合、钻井液和其它主要辅助消耗材料等对应的DBOM。以钻具组合为例, 其DBOM是以开次作为虚拟产品 (根节点) 的子项, 以每次开钻所包含的各种钻井器材作为每次开钻节点的子项构成DBOM的结构。同时, 为了结构清晰、设计方便和有效管理, 在DBOM中将一次钻进过程中所使用的多个同类别但不同型号的钻具用一个虚拟件 (虚项) 代表, 而实际所用的具体型号的钻具作为该虚项的子项。例如, 某油井钻具组合DBOM的一开钻进中所需器材的结构和组成如图1所示。

不同于传统制造业BOM中零部件之间的装配关系, DBOM中每次开钻钻具组合所使用的各种钻井器材之间, 是从钻头到普通钻杆等逐项连接形成, 因此, DBOM结构中的上下层父子节点之间不是零部件之间的装配关系, 而是一种包含关系。

2 DBOM表结构设计

作为ERP系统的核心组成部分, BOM数据结构的设计会直接影响到ERP系统实施和运行的多个方面, 包括基础数据准备、数据质量、数据维护、BOM分解算法的速度等[4], 在ERP系统中起着重要作用。

2.1 常见的BOM构造方法

常见的BOM构造方法包括单层BOM结构、多层BOM结构以及按层次码排序的BOM结构。文献[5]对3种BOM结构特点进行了分析, 指出:单层BOM结构可以清晰地定义产品的结构树, 数据冗余度小, 但需要编写递归程序显示其结构, 可能会大大降低系统运行效率;多层BOM结构中产品间结构互不影响, 各个产品之间的数据记录没有交叉, 因而维护比较方便, 但数据冗余度大, 不同定制产品零部件结构的重复定义会增加基础数据准备的工作量;按层次码排序的BOM结构冗余度较大, 但产品间结构互不影响, 层次码中隐含了零部件的所在层次和底层码, 非常容易显示产品的结构树和进行BOM结构分解, 也可以快速准确地反查一个零部件的归属情况。

2.2 DBOM表结构定义

在DBOM中, 将油井视为最终的虚拟产品。首先, 由于每口油井地质条件和结构不同, 类似于订制产品, 难以重复批量生产施工。若采用单层BOM结构, 则单层油井DBOM结构将该井实际所用具体型号的钻具直接作为油井根节点的子项, 这会导致各开次相同型号钻具的重复描述, 不易理解;若将各开次相同型号钻具所需数量合并描述, 又会使各开次可重复使用的相同型号钻具难以清晰表示, 造成后续物料需求计算的困难。其次, DBOM结构中的上下层父子节点之间不是零部件之间的装配关系, 而是一种包含关系, 在BOM维护、分解算法中会频繁检索子节点归属情况。综合分析BOM构造方法与DBOM结构特点, 将DBOM构造为多层与按层次码排序的综合结构, 设计表结构如表1所示。

DBOM表中, 合成码作为主键, 由其父辈节点及自身的物料编码拼接而成。由于每种物料的编码长度可能不同, 因此增加了父项编码、子项编码、父项合成码等字段, 以便于DBOM树的构造与分解。子项类型字段定义为:虚项 (P) 、开次 (K) 、普通 (N) 、资源 (R) 、参考 (X) 等类型, 用于在分解DBOM、数据维护、计算物料采购计划等过程中区分节点类型;子项类别字段表示钻具的不同类别, 由基础数据表定义, 某一开次下, 同一类别、不同型号的钻具都归属于该类别所属虚项;子项编码字段则可以通过外键关联的基础数据表获得物料详细信息。

2.3 DBOM表特点

分析DBOM表结构, 可看出DBOM表具有以下特点:

(1) DBOM采用“单父—多子”的数据结构, 同时又采用合成码表示节点的层次结构, 因此是多层BOM结构与按层次码排序的BOM结构的综合, 虚拟产品 (井) 间结构互不影响, 适用于类似定制产品的油井施工过程。

(2) 合成码反映了根节点到访问节点的单向路径信息, 克服了多层BOM结构无法清晰显示产品树型结构的缺点, 能够方便地构建DBOM树, 实现基于DBOM树的数据复制、剪切、粘贴、拖拽等操作, 在一定程度上简化了多层BOM结构中不同定制产品零部件结构的重复定义所增加的基础数据准备工作, 图2给出了基于DBOM树的数据编辑界面。

(3) 配合子项编码、父项编码、父项合成码等字段, 能够方便地检索子项归属的父项, 在DBOM结构分解、数据维护算法中, 可方便地使用SQL语句进行批量查询, 避免了大部分情况下的递归检索。

3 DBOM一致性维护

依据DBOM结构模型, DBOM可以用一个五元组表示:记为DBOM= (W, K, X, D, R) , 其中:W为油井集合, W={w}, w为油井名, 是该油井DBOM的根节点;K为油井的开次集合;X为虚拟项集合;D为钻具集合;R为DBOM多层结构中的关系集合。令C=W∪K∪X∪D为DBOM的节点集合, 关系R可描述为:

DBOM的一致性维护需求, 一方面来自于DBOM结构的约束要求;另一方面可能来自于数据录入、编辑过程中的错误操作, 以及节点编码、数据冗余等情况。基于DBOM表的设计, 相应的一致性维护可通过SQL语句批量实现。下面以当前编辑的钻具组合BOM (bom_id=’1’) 为例进行分析并给出一致性维护方案。若不对bom_id进行条件限制, 下述方案可以针对所有DBOM进行。

3.1 满足DBOM结构约束一致性

DBOM结构约束一致性维护包含以下3个方面的约束检查:

(1) DBOM的根节点必须有开次子节点, 但不存在钻具子节点。形式化定义为

DBOM的“单父—多子”结构限定了DBOM表只能记录“子到父”的归属情况, 而不能记录“父到子”的拥有情况, 对某一父节点所拥有子节点的检索只能从子节点角度向上查询“父项合成码”为该父节点“合成码”的那些子节点。但若通过条件限制“ch_type=‘开次 (K) ’”判定根节点是否拥有开次节点, 则不能分辨根节点拥有一些开次子节点、且同时拥有钻具子节点的情况, 不能满足约束要求。

因此, 这一层次的约束维护采用两次查询方案, 首先以油井 (根) 节点分组统计其拥有的子节点个数 (CHcount) ;其次, 以油井分组统计油井节点拥有的开次子节点个数 (KCcount) 。两次查询返回的结果记录集中, CHcount字段和KCcount字段值应该相同, 否则不满足油井节点与开次节点之间的约束定义, 可由p_name字段准确反映产生错误的油井名称。SQL语句如下:

select p_mergeid, p_name, count (*) as CHcount from BomDetail where p_mergeid in (select merge_id from BomDetail where layer=0) and bom_id=’1’group by p_mergeid, p_name

select p_mergeid, p_name, count (*) as KCcount from BomDetail where p_mergeid in (select merge_id from BomDetail where layer=0) and ch_type='开次 (K) 'and bom_id=’1’group by p_mergeid, p_name

(2) DBOM每次钻进必须有且仅有一个型号的钻头子节点。形式化定义为:c{c∈K→!c′ (c′∈B∧∈R) }, 其中集合B为各种型号钻头集合, BD, !表示“有且仅有一个”。

同上述约束维护方案类似, 采用两次查询方案。首先以开次分组, 从钻头的角度向上总计每开次下钻头的个数, 应为“1”, 即保证每开次下只有一个钻头, 否则由p_mergeid, p_name字段定位产生错误的开次;其次, 同样以开次分组, 但从父节点 (井) 的角度总计每口井下各开次的个数。两次查询应返回相同的记录数, 用于排除第一次查询中某开次下没有钻头节点的情况。如果不相同, 需要以第二次查询结果记录集为主体, 查找第一次查询结果记录集中不包含的记录, 定位产生错误的开次。因篇幅关系, 不再给出SQL语句。

(3) DBOM的虚拟项必须有钻具子节点。形式化定义为:

约束维护也通过父、子两个角度的两次查询, 验证返回的记录条数是否相同, 以此排除某虚项节点下没有钻具子节点的情况。

3.2 满足DBOM包含关系一致性

除满足上述的DBOM结构约束之外, DBOM结构中上下层父子节点之间的包含关系特性要求某一类型节点不能含有同类型的子项。依据DBOM结构模型, 具体可分为以下几种情况: (1) 开次 (K) 节点下不应该再有开次 (K) 节点; (2) 虚项 (N) 节点下不应该再有虚项 (N) 节点 (需要限定条件layer>0, 排除井节点) ; (3) 普通 (P) 钻具节点下不应该再有普通 (P) 节点。DBOM包含关系的约束检查, 排除了DBOM中循环引用的可能性。

基于DBOM表的设计, 可以很容易构造相应的SQL语句完成DBOM包含关系的一致性维护。需要说明的是, 上述一致性维护都基于每个节点必须定义节点类型的前提。为满足这一条件, 在图2所示的DBOM数据编辑界面设计中进行了限制。

3.3 满足DBOM存储要求一致性

DBOM表以合成码为主键, 通过拼接父辈及节点自身的编码自动生成。DBOM数据在通过输入、复制、拖拽等方法形成过程中, 可能出现同一父节点下建立相同编码子节点而形成相同合成码的情况, 需要在数据提交前进行维护。

考虑到DBOM表中子节点的建立只有在保证父节点合法的前提下才有意义。因此, DBOM存储要求一致性维护采用即时验证更新策略, 即每完成一个或一组 (通过复制或拖拽树节点产生一组节点) 节点的建立, 进行一次合成码合法性验证, 并及时存储。子节点的建立通过DBOM树导航, 选择其父节点及节点编码, 从而可以确定该节点的父项合成码以及子项编码, 由此可通过SQL语句查询已存储DBOM数据中是否拥有与该节点相同的父项合成码与子项编码来验证节点合法性, 之后及时存储并更新DBOM树, 为后续子节点的建立提供基础。而对于通过复制或拖拽所建立的一组节点, 则可看作DBOM树的一棵子树。基于即时验证更新策略, 该子树内部结构是符合DBOM存储要求的, 只需使用上述相同方法验证该子树根节点合法性即可。

4 结语

通过综合多层和按层次排序BOM结构的构成方式, DBOM表能够支持DBOM树的构建, 简化DBOM结构分解与数据维护算法, 并同时给出了基于DBOM表、使用SQL语句实现的BOM一致性维护方案。该设计方法在网络化石油钻井企业资源计划系统中得到了很好的验证与应用。

参考文献

[1]程控, 革扬.MRP原理与应用[M].第2版.北京:清华大学出版社, 2006.

[2]程存有, 叶晓俊.BOM的建立及在PDM与ERP集成系统中的应用[J].计算机工程, 2003, 29 (4) :143-145.

[3]方明, 李润洲, 王魁生.石油钻井物料清单的构造方法与系统实现[J].计算机工程与设计, 2010, 31 (8) :1844-1847.

[4]黄学文, 范玉顺.BOM多视图和视图之间映射模型的研究[J].机械工程学报, 2005, 41 (4) :97-102.

婚庆礼仪物料清单 篇2

一、舞台 —— 庆典、仪式等活动的主载体.可根据现场条件和活动主题搭置不同规格、大小、形式的舞台。

二、主题背景板—— 通常以珩架、喷绘搭建，要求主题鲜明，图案设计新颖恰当。

三、音响 —— 专业进口音响设备及配套齐全设施为各类仪式.会议、演出提供专业音效服务。

四、舞台灯光 —— 专业进口灯光设备,创造完美华丽舞美效果.五、珩架 —— 常用作主题背景板,嘉宾休息间、展示架、展棚等主体的支撑.可根据现场条件和活动主题搭置不同规格的设计形式.五、充气龙拱门、充气立柱 —— 吸引过往人群关注,传达广宣信息,突出喜气红火的现场氛围,拱门、立柱可备合丝印广告宣传。

六、中式花篮 —— 鲜花制作,用于各种庆典、仪式等现场.装点现场气氛,传达各祝贺单位深厚友谊.常摆设于主办方项目大门或各室内门口处,也可放置于舞台下方或组成花篮通道等.七、西式艺术花篮 ——高级精品鲜花制作,高1.8米.为活动增添更为高雅、别具一格的现场气氛。

八、剪彩鲜花柱 —— 现场效果明显高于传统绸花,并呼应本庆典的高雅感觉和尊贵层次;同时带给剪彩嘉宾更加尊崇的感受.九、丝印横幅 —— 广泛用于现场广告发布，传达广宣信息,增加现场气氛。

十、丝印彩旗 —— 又称广告刀旗，将其布置在道路的两侧及现场周围，五色缤纷的旗面可印上企业徽标以及广告语；

十一、礼宾花炮 —— 升空30米,常用于各种剪彩,庆典仪式高潮，使活动更加辉煌。

十二、电子荧光冷焰火 ——常用于各种剪彩,庆典仪式高潮阶段，为活动制造 辉煌、隆重亮点。

十三、嘉宾签到处 —— 用于各庆典仪式现场，供嘉宾、贵宾签到题词用。

十四、彩色盾旗、三角小吊旗 ——用于装饰活动、会议现场上方,增添喜庆气氛.盾旗上可丝印主办方logo广告语等。

工艺物料清单的维护分析 篇3

关键词：工艺物料清单,维护,BOM

1 关键术语

PDM也就是数据管理, PBOM是计划物料清单, 此种清单是基于设计的零组件的装配父子关系, 结合工艺计划室给出的工艺组合件而形成的装配树。分厂项目列表的单位是生产商, 按照一些现实条件, 如工艺线路、比例、单位等, 通过工艺计划表汇总排序生成零件列表, 不体现零部件的隶属关系, 同时也不包括标准件在内。

2 概述

工艺计划工作涵盖了三个方面的内容, 内容之一是产品零件与组合件的确定, 以及部件的工艺流程, 为各种产品在工厂的周转安排相应的工艺路线;内容之二是编制工艺表等, 明确产品零件、组合件的转移顺序, 保障生产的顺利进行;内容之三是需要管理标准件, 确定设计、标准资料的分发单位。

3 明确部件、组合件及零件的工艺路线

首先制定分工原则, 为各生产厂家提供各种飞机生产任务的指令性文件, 为具体工作人员提供相应的准则依据。分工原则的制定由工艺计划室来完成, 并通过工艺师的审批及总工程师批准。热加工工艺中的分工原则要在冶金总方案中确定, 当工艺计划室对分工原则进行编订时, 要依照总方案进行热加工生产厂的分工。

3.1 确定工艺路线的原则与工艺路线

零件工艺路线确定时, 要坚实分工原则, 此外, 还要注意下述问题:尽量避免零件在生产车间的周转;减少零件在周转中出现的逆向与重复性流动;当生产厂交付零部件时, 要保持产品的完整性。比如表面处理与热处理不是工艺路线涵盖的内容, 需要做的是要将有关资料分配给相关生产厂。具体零件的工艺路线划分:首先划分工艺组合件, 在生产飞机时, 设计分离面并不完全符合工艺分离面, 所以, 工艺人员要基于组建的设计, 增加工艺组合件。其次是工艺组合件的编号要坚持一定的原则。工艺组合件的一个零件背后要打有“ZH”字样, 相同的零件在不同的工艺组合中也要打上该字样来表示工艺组合件号, 通常工艺组合件号有“ZH1”、“ZH2”、“ZH3”等。当工艺组合件的所有父件为一个时, 也可在其背后通过大字样的方式进行标注, 通常字样形式为“FZ”。当在此种设计组中出现两个以上的工艺组建时, 所使用的字母表示为“FZ1”、“FZ2”、“FZ3”等。工艺组合件的添加, 一般只在零件生产厂需要形成工艺组合件时添加。在开展具体工艺零件的划分时, 工艺计划人员要按照一定的原则, 首先需明确工艺路线的流程, 将零件的工艺路线填写到设计发出的细目表中。

3.2 标准件的管理

基于管理的需要, 通常情况下将标准分成五类, 分别为:铆钉类、胶布套管类、标记牌类、热缩管类、一般标准件。铆钉类包括:弹簧垫圈、开口销、抽钉等。胶布套管使用的管类标准件型号为HB6-37, 如HB6-37-6×100 就是此种类型, 这种类型的标准件按照一定标准的HB6-37-D和L共同形成的, 另外L的长度是随意的。标记类标准件的指标类型有HT-SCE-3/32-20-9、HT-SCE-3/8-2.0-9 (W71-R6) 等, 此类标准件的组成通常有两部分:标准件CM-SCE-1/4-4H-9 与标准件上打印的字母 (X80) 。热缩管类标准件也即S063标准件, 一般标准件除了上述标准件以外的标准件。

在PBOM、工艺计划表与细目表中, 标准件的工艺路线指的仅是标准件的使用单位;标准件要按照标准计划表进行生产及发放。工艺计划室按照单位汇总标准件, 并对组件标准件进行分解, 依照制作单位、生产单位及备注等生成标准件计划表, 可以根据实际需要, 相应调整上述集中类次的标准件, 但需要遵循一定的原则。遵循的总原则是柳钉类标准件汇总原则, 当汇总数量少于6 个时, 满足的条件:数量=汇总数量×2, 当汇总数量大于5, 少于11 个时;满足的条件:数量=inc (10+ (汇总数量-5×1.5) +1) 等。原则之二是胶布套管类标准件汇总总原则, 这种类型的标准件不以件数进行生产, 是按照卷生产。标准件的使用厂家根据自身实际情况, 制成相应长度的标准件, 该类型的标准件依照混动原则, 将其分成两种:规格与长度。汇总相同规格的标准件长度, 最终得出汇总总长度L, 并对L1乘上一个系数, 得出最终的计算公式L2=INT (L1×1.15) +1, 将相同规格的标准件汇集成一个总的标准件:HB6-D×L2。此外, 另外两种原则为:标记牌类标准件汇总原则和热缩类标准件汇总原则, 其相应的计算公式分别为数量=int (汇总数量×1.15) +1 与数量=int (汇总数量×1.15) +1。

3.3 PDM系统下的工艺计划管理

3.3.1 PDM系统下的工艺计划管理特征

信息技术的发展改变了原有的工艺计划管理模式, 逐渐呈现出PDM系统的计划管理, 这种管理模式不同于传统的管理, 主要体现在工艺计划表的管理上, 其突出的特点是PDM系统的核心为零件管理, 基于零件配置的单层装配关系形成了单价份BOM, 并通过BOM形成单份架工艺计划表与标准件计划表。工艺计划表和标准件计划表只是一种报表的输出。

3.3.2 基于PDM系统的工艺计划表管理

PDM系统工艺计划表只是工艺计划表中其中之一, 有分厂标准件列表、标准件计划表与分厂项目列表等。工艺计划表的查询与统计:可以通过工艺表的任意信息进行信息列组合查询, 并将查询的结构导出。PDM是系统的核心, 能将组织的产品有效组织起来, 支持所有层次的BOM查询, 将所有的结构关系、零组件属性等查询出来, 以结构树的形式呈现出现。

3.3.3 维护BOM

工艺人员根据设计要求维护PDOM, 维护开始之前要先建立更改单, 更改单与零组件之间没有必然的关系, 一份更改单能任意更改多个零部件, 当PBOM建立更改单后, 系统生成与零部件的关系。更改单在编制与校对之后, 才能生效。零部件更改单要经过审批签订, 更新零部件。

4 结束语

随着市场经济的跨越式发展, 多样模式商业的崛起, 商品交易变得更加灵活多变[2]。BOM将重要的数据提供给PDM信息化系统, 其组织格式设计与决定了系统的处理性能, 所以, 结合使用环境的实际情况, 合理设计有效的BOM非常重要。 BOM通过输出数据, 服务PDM系统, 也是财务部门核算成本的关键, 为制造部门组织生产提供了重要的依据, 所以, BOM的影响范围极大, 这就要求其要具有较高的准确性。为此, BOM是管理系统正确地使用与维护运行的必然。

参考文献

[1]刘浩.Dataload软件在ERP系统轮胎物料清单维护中的应用[J].橡胶科技, 2014 (6) :38-41.

钻井物料清单 篇4

大规模定制集成大批量生产和客户个性化定制的特点, 是制造业一种重要的生产模式, 其个性化需求实现是以产品族结构标准物料清单和选择项完成的[1]。物料清单 (Bill of Material, BOM) 是制造业各个职能功能联系的重要纽带, 贯穿从客户需求、市场、销售、设计、工艺、制造、计划、采购、、财务以及售后服务等整个过程, 而每个职能和阶段对BOM管理需求不同, 许多制造企业在BOM数据表达不一致导致大规模定制在客户需求、设计、制造、采购以及售后服务、维修等节点上出差错, 影响大规模定制企业的竞争力[2~4]。

为此学者在针对BOM的管理演变过程、方法和配置与视图进行了研究, 提出不同解决方案和方法, 主要集中在BOM的多视图、从EBOM转化MBOM等数据管理和维修BOM数据来源和管理进行分析研究[5,6], 但对大规模定制的BOM全程管理分析研究比较少, 为此本文分析了大规模定制可配置BOM演变过程模型, 并研究每个阶段BOM信息模型, 并开发了BOM全程管理模块。

1 大规模定制可配置BOM演进过程

大规模定制可配BOM是在GBOM (Generic BOM) 基础上实现产品的多样化和系列化, 根据产品生命周期主要分为以下几个阶段:客户需求BOM (Requirement BOM, RBOM) 、功能描述 (Function BOM, FBOM) 、工程 (Engineering BOM, EBOM) 、工艺BOM (Process planning BOM, PBOM) 、制造BOM (Manufacturing BOM, MBOM) 、销售BOM (Sale BOM, SBOM) 、成本BOM (Cost BOM, CBOM) 、质量BOM (Quality B O M, Q B O M) 、维修B O M (R e p a i r m e n t, BOM) 。每个阶段BOM在数据和信息表现形式存在继承性和差异性, 其发展过程如图1所示。

GBOM在产品族通用物料清单和选择树来实现产品族结构的可配置管理, 是大规模定制的基础;每个阶段BOM的衍生都是在质量功能配置 (QFD) 基础上进行的, 客户需求BOM依据产品的市场定位和顾客要求确定顾客对产品的需求结构。产品功能BOM描述产品功能要求的, 设计BOM是确定产品的组成结构。工艺BOM是依据工艺装备特点, 编制产品的装配件、零部件和最终产品制造的工艺规程, 确定了零部件的加工设备、工装夹具、刀具、辅具等工艺信息。制造BOM是制造阶段组织和管理在实际制造与生产管理过程中生产某种产品所需的零部件BOM。QBOM、CBOM和BBOM用来管理产品质量、成本和采购的相关信息, 为SBOM提供各自的信息, 而SBOM是大规模定制为客户实现多样性和个性化服务的选择基础;维修BOM根据SBOM提供部件或零件生成的实例BOM, 每个产品都有实例BOM, BOM物料多和结构负载, 每个物料都有相关信息如供应商、材料信息、安装和维修历史等信息, 存储量大查找困难, 因此维修BOM只对关重件管理。

2 可配置BOM全程管理分析

2.1 BOM信息分析

BOM在产品生命周期表现多样复杂, 但分析其在不同阶段的本质特征分为两个部分:BOM本体和从体, BOM本体包括零部件与它们的关系, 从体即本身结构相关联的属性。BOM在底层数据结构表现为2种形式:单层和多层。在数据库表中单层BOM相同的结构关系只记录一次, 单层BOM表特点:更改简单, 数据库冗余少, 缺点不能完整精确描述产品的组成关系。多层BOM完整地记录了BOM的结构信息, 如在同一产品下相同的结构也需要多次详尽地记录。多层BOM优点:能完整描述产品的结构关系吗, 产品类结构关系互不影响, 产品内部部件结构关系也互不影响。缺点:数据冗余大, BOM配置时产品结构变换的互动性差。

根据不同阶段BOM的需求和单层与多层BOM的优缺点, 采取不同的表现形式。FBOM、EBOM和PBOM需要体现产品的整体结构, 采用多层BOM, 而关于MBOM和由MBOM转化而成的多视图BOM采用单层BOM, 只体现父子关系和层次结构, 便于使用。SBOM是为了便于客户参与定制满足需求, 通常管理产品的次级结构和部件编号、名称和规格等, 但不需要更详细的信息。维修BOM只对关重件进行处理, 只需管理关重件的维修方法和供应商等信息。

2.2 可配置BOM生成流程

大规模定制的可配置BOM在市场调研和客户需求的基础上利用现有产品实例进行配置和多样化选择, 其具体流程如图2所示。主要步骤如下:

1) 依据市场定位和客户需求 (价格、样式、包装等) 形成的RBOM, 按照质量屋 (the House of Quality) 工具的要求分析与计算, 确定出FBOM和产品特征参数。

2) 按照F B O M和产品特征参数, 建立出GBOM。GBOM抽象成GBOM= (M, R) , M表示节点, 即物料项, M={具体实物、虚拟件、虚拟物料项}, R表示节点之间关系, R={物料之间的父子关系、可选关系、虚构物料项与其代表的一组物料项之间的多选一关系}。

3) 部件相似性分析:FBOM确定参数特性数据进行相似性分析, 对形成的GBOM (M, R) 的节点和该节点的特定参数计算其相互距离如公式 (1) , 距离较近则归为一类。按照深度偏离的方法对两类BOM的所有节点都要进行计算其距离, 进行相似性比较分析。

d (x, y) 表示两个BOM某节点的距离

每个节点有p个相互比较的特征数

Sk2为两类GBOM在同一个节点参数的标准差

4) 通过相似性分析形成的GBOM寻找是否有实例产品, 如有实例产品以该物料编号检出EBOM和其多视图, 否则按照 (5) 。

5) 可配置BOM按照相应的参数和功能配置产品节点和相互关系, 即实例化GBOM部件和零件转化成EBOM, EBOM按照管理功能需要转化为MBOM、PBOM、BBOM、CBOM和QBOM。

6) 定制SBOM:客户个性化需求和功能要求选择MBOM部件和工艺要求、特定供应商提供的物料与包装等形成客户独特的SBOM

7) 维修BOM:是在SBOM的基础上只保留产品关重件物料的在BOM的节点和子项关系。

2.3 大规模定制可配置BOM多视图的映射转化分析

大规模定制BOM映射转化过程中由RBOM转化为FBOM和EBOM转化成MBOM比较关键。

2.3.1 基于QFD的RBOM转化成FBOM分析

质量屋是一种确定顾客需求和相应产品或服务性能之间联系的图示方法, 从7个方面顾客需求 (customer requirements) 、产品特性 (product features) 、顾客需求的重要性 (importance of customer requirements) 、计划矩阵 (planning matrix) 、顾客需求与产品特性之间的关系、特性与特性之间的关系、目标值着手, 如图3所示, 在QFD分析过程中顾客需求的重要性、特性与特性之间的关系存在相互之间比较, 形成判断矩阵并按照方根与求和法计算得出相互关系的重要, 把客户的需求RBOM转化为FBOM和特征参数。

2.3.2 大规模定制EBOM转化成MBOM、SBOM和维修BOM

1) 建立MBOM的前提条件分析

必须先要对物料的分类, 如自制件、外购件、虚拟件、中间件和原材料等。产品设计开发过程中利用物料分类查询, 制定每种物料的首选或优选原则, 用最少规格制作出众多性能的系列产品, 在SBOM实现产品定制。确定每种物料编码必须统一且唯一。

2) EBOM转化成MBOM的流程分析

(1) 设计BOM (EBOM) 的形成:EBOM是指按FBOM的功能采用项目管理的方式自顶向下进行产品设计生成的BOM, 主要包括主要部件和组成相互关系。

(2) 建立工艺BOM (PBOM) :PBOM建立在EBOM基础上, 添加上零部件在产品装配与制造过程的加工顺序, 如主要是增加工位号、加工顺序号、工装夹具辅料、工时定额等工艺信息等。

(3) 建立制造BOM (MBOM) :MBOM是在PBOM基础上多个部门合作得到的, 需要根据企业加工能力和制造确定自制件、中间件、外购件、虚拟件和原材料等。虚拟件在设计BOM中有记录、但在实际生产制造中并不存储的部件。中间件指在设计BOM中不出现、但在实际生产制造中又要存储的部件, 在EBOM中, 中间件实际上是几个零部件构成的集合, 标志时先为这个集合新建件号然后逐一将集合中的元素与该件号进行关联;外协件指部件本身及部件的下属所有零部件都外协加工的部件。自制件指在EBOM和MBOM中的装配关系一致的部件。

采用深度遍历的对PBOM每个物料属性进行分析, 如是物料属性是装配件/自制件只修改该物料加工顺序、加工工位、工时定额等存放在制造物料表内;如是外购件删除该节点和节点的子树, 添加到采购物料内;如是虚拟件修改该节点的子树的数据值, 并将该节点的子节点移植该节点父节点下和删除该虚拟节点, 添加到虚拟物料表内。如是中间件为建立一个物料编号, 修改其数量1, 并把是中间件的物料复制到新的物料件下数量不变同时删除复制的件号节点和数量;对所有节点的物料遍历完成就实现EBOM转化MBOM, 整个过程都采用人机对话的方式进行修改完善, 各个部门根据需要完成相应BOM的转化, 如QBOM、CBOM和BBOM, 如图。

3) 构建SBOM:

按照客户需求可以选择需要的部件或零件而形成BOM, 构成SBOM的物料需要满足特定的条件, 成本为依据确定出SBOM中物料的订单分离点, 选择性的物料有限, SBOM= (B, O, R) 。其中B表示基本的物料项, 必须包含;O表示可以选择的物料项, 该类物料项的功能相同但可以有多中配置但必须选择其中一项, R表示基本项物料与选择项之间, 或选择项相互之间必须满足特定的规则, 如规格和功能或其他限制, 如选择项物料为A则必须选择某种选项物料B, R的规则必须是有限的。

4) 维修B O M:

采用多层B O M, 需为每个产品构建特定的维修BOM, 才能更好的为客户服务, 因此维修BOM管理数据量大。BOM主体信息为物料数据、产品配置信息和节点之间的关系等, BOM丛体信息为:关键部件的供应商、维修人力、维修组织、维修角色、维修知识、维修历史数据与维修当前数据等。但对大规模定制维修BOM只针对SBOM中关重件进行管理, SBOM基本物料项其维修方法和知识是共同的。

3 结束语

大规模定制环境下, 从顾客需求、市场定位、产品设计、生产制造和售后服务整个过程都需快速反馈, BOM是该类企业管理的基础。本文分析了大规模定制的可配置BOM在GBOM基础上通过QFD把客户需求形成EBOM、EBOM转化为其他BOM并分析其他BOM的表现形式与管理内容, 为企业实现客户定制个性需求提供了有效途径。

摘要：针对大规模定制产品具有可配置需求满足需求个性化, 分析了可配置BOM管理过程, 在质量功能配置的基础上给出可配置BOM演化过程和步骤, 并对可配置BOM的多视图的信息相互转化进行研究, 为实现产品的定制需求。

关键词：大规模定制,物料清单,质量功能配置

参考文献

[1]祁国宁, 顾新建, 谭建荣, 等.大批量定制技术及其应用[M].北京:机械工业出版社, 2003.

[2]齐维毅, 申海, 丁言镁, 吴丽娟, 张闻雷, 陈忠菊.一种面向产品族的XBOM建模方法[J].小型微型计算机系统, 2009, 11:2301-2304.

[3]薄洪光, 刘晓冰, 吕艳霞.钢铁企业xBOM过程集成研究[J].工业工程与管.2009, 14 (4) 76-81.

[4]任艮全, 张君, 张力, 王建民.面向信息资源管理的维修BOM结构设计与分析[J].计算机集成制造系统, 2010, 16 (7) :1545-1551.

[5]刘明周, 葛茂根, 刘正琼, 等.基于约束的可定制产品配置模型[J].计算机辅助设计与图形学学报, 2006, 18 (2) :225-230.

钻井物料清单 篇5

所谓物料清单 (BOM) , 是一种描述企业产品组成的技术性文件, 它描述了产品的型号、部件、组件、分件、零件、直至每个零件所采用的原材料以及它们之间的关系。企业在项目研发进程中, 会根据实际不同需求及生产工艺的调整不断更新和完善BOM表的组成。在项目实施的全过程中, 这是一项非常繁琐的工作, 需要极大的耐心和细心, 稍有不慎, 将影响到项目的实施进度乃至企业的投产安排, 对企业PDM的实施亦将造成一定的影响。所以, 机械行业在项目研制过程中, 物料清单的编制和维护工作显得非常重要, 它是企业产品研发进度的晴雨表, 反映了企业产品中的结构组成、装配关系和原材料需求。

2 存在问题

我厂ZB48硬盒硬条卷烟包装机组 (800包/分) 的研制是国家局“十二五”期间的重大专项之一。在项目进程转化过程中, 技术人员面临着时间紧、任务重, 德方提供资料不断变化且不齐全等多方面困难。为了提高效率, 降低出错概率, 保证重大专项的顺利进行, 有必要引用计算机辅助程序设计。安徽中烟公司在工艺质量统计分析上采用了计算机辅助程序设计技术, 使工作效率和数据准确性大大提高, 在借鉴该公司经验的基础上, 我厂在项目转化后期的物料清单BOM表的完善和修订中提出了用计算机辅助程序设计代替人工操作的模式。

在ZB48项目转化后期BOM表完善和修订阶段, 会存在大量繁琐的问题, 主要表现在:德方提供BOM版本不断变换更新;前期设计转化BOM格式不统一;部件BOM分组情况需要根据现场装配情况及时调整;各部件BOM需要根据烟厂不同定制情况生成不同的产品规格BOM表。这些工作非常繁琐且重复, 消耗大量工作时间, 而且严重影响了技术人员的工作效率。在项目管理过程中, 产品质量不仅发生在产品上市后, 而且也贯穿整个产品的研发过程中[1], 因此, 提高设计质量, 规范完善产品BOM可以缩短研发周期, 降低研发成本。为了解决这一问题, 引入Excel VBA技术, 针对我厂BOM表具体应用情况, 编制相应的插件程序集成到Excel中, 帮助技术人员从繁琐的工作中解脱出来, 保证了数据处理的准确、高效。

3 改进方法

ZB48在项目转化后期BOM表完善和修订过程中, 主要有以下几个问题存在。

3.1 第一个问题

项目组各技术人员在制作自己部件的BOM表的过程中, 常常存在数据格式不统一的问题, 如图1所示, 这是一个BOM部件的大体格式, 要求每一列格式文本对齐统一、字体一样大小, 最为关键的是数据格式问题, 比如“外来代码”需要八位数字格式, “组号”需要设为三位文本格式, “序号”需要设为四位数字格式。这些格式的统一不但使得BOM表更加美观, 而且为未来后期系统对数据的处理和查询提供了极大的方便。如果数据格式不统一, PDM系统将无法对数据进行查询比对。

改进方法:设计一个“BOM整理”插件, 设计的思路主要是:根据BOM表1 (sheet1) 中每列格式的要求, 分别编制程序修改其对象属性, 主要一些关键代码如下:

以上这些代码, 实现了C列自动变为三位数文本格式, 自动适应调整所有单元格间隙等问题, 其他相关代码, 如修改字体、颜色、对齐方式等都是通过修改其相应的单元格属性来实现的[2], 通过这个插件可以使得BOM表自动按照事先安排好的设置对数据进行整理。

3.2 第二个问题

部件BOM表在修订阶段, 需要给零件进行分组, 装配人员根据分组情况进行有序装配, 如图1所示的BOM表中, 我们可以看到两个分组, C列显示分别为001组和002组, 每个小组内又按照零件、企标件、标准件进行排序。但是在制定初期, 由于德方并没有提供分组信息, 项目设计人员只是按照德方提供的立体规格图大致进行了分组, 那么在后期装配阶段, 就要根据实际装配情况, 及时修正BOM分组情况, 并对修改后的零件重新进行分组后的排序定位, 如果通过手工完成这个工作将非常繁琐。

改进方法:设计一个“BOM排序”插件, 使得设计人员在完成零件分组号的修改后, 由VBA引导所有零件自动重新分组并进行排序。这个插件的设计思路比较复杂, 由于结合件下还有第三级甚至第四级的分件, 如图1中的11EFU1100100, 下面还有5个三级的分件, 所以不能使用简单的排序法来对分组后的零件进行排序。因此, 我们需要设计一个算法, 新建表2 (sheet2) 将属于同一小组的零件粘贴进来, 通过程序完成对整个BOM部件从尾至头的扫描, 凡是属于第三级、第四级的零件, 给其设置一个标记, 标记其前一个零件的零件号, 将其全部剪切至另一个新建表3 (sheet3) 中, 然后再对sheet2进行排序。排序完成后, 再在sheet3中从尾至头扫描, 逐一将分件所作标记于前表中的零件号进行比对, 如果吻合, 就自动插入到其下方, 这就完成了一个小组的排序, 同理, 通过编程可以让系统自动将所有小组进行排序并合并成一张完表。其主要涉及代码如下:

以上这两段主要是将已复制到表2中的每个小组的零件实现排序, 排序后通过编程将其复制到新建表中, 不断重复以上程序, 就可以实现将所有分组中的零件排序好后又合并成一张完表。

3.3 第三个问题

部件BOM表在最终按照统一格式进行整理, 并按照实际现场装配情况完成分组修订之后, 就需要按照正排表的形式制定一张完整的机组BOM表。而且, 卷烟厂在采购机组时, 也会根据不同的需求情况选购相应的部件, 这就需要根据不同的烟厂规格需求定单制定不同的正排BOM表。如果通过手工将不同的BOM部件进行复制粘贴来合并成一张表, 将使得工作非常繁琐。

改进方法:设计一个“多工作簿合并”插件, 使得设计人员将需要的部件BOM放在规定文件夹下, VBA将自动识别计算, 并将其合并成一张BOM表。其编程难点主要涉及路径下不同文件名和文件数量的获取以及遍历每个工作表标题以外的数据, 并将其复制到统一表中。其主要涉及代码如下:

编写完以上三个代码后, 通过Visual Baisc软件将其封装成插件之后[3], 将在我们的Excel表中出现一个加载项, 如图2所示, 分别包含“BOM整理”、“多工作簿合并”、“BOM排序”三个插件命令, 单击不同的插件命令, 就可以让Excel自动完成相应数据的处理。

4 应用效果

通过使用三个已编制的插件程序在部门内的使用效果来看, 原先需要花费2min整理的部件BOM表, 现在平均只需要花费2s, 时间节省98.3%;原先平均需要花费45min分组排序整理的部件BOM表, 现在平均只需要花费10s, 时间节省99.6%;原先至少需要花费60min才能合并整理完成的机组BOM表, 现在只需要花费50s, 时间节省98.6%。可见, 通过VBA设计插件程序, 可以极大提高BOM表在整理和定制过程中的效率, 数据出错率可以达到0, 同时使得设计转化人员从繁琐的工作中解放出来, 进一步提高了工作效率和质量, 保证了项目进度的实施进展, 这也为以后提高我厂其他包装机组项目转化效率和实际应用提供了借鉴。

参考文献

[1]李曦.论新产品研发项目中的质量管理活动[J].项目管理技术, 2011 (5) :101-106.

[2]韩小良, 武迪.Excel VBA活学范例大辞典 (第2版) [M].北京:中国铁道出版社, 2011.