1 前言
裝配工藝設計是連接產品設計和裝配生產現場的關鍵環節。實現數字化裝配工藝設計，就是要有效連接數字化產品設計和裝配生產現場的制造執行，即充分繼承和利用數字化產品設計信息，通過創造性的工藝設計，為裝配生產現場的制造執行提供必要和準確的工藝技術信息。
2 裝配工藝業務現狀
目前現有裝配廠工藝編制主要以查閱二維裝配圖紙、編寫工藝文檔、手工統計清單方式完成，工作量非常大，對工藝人員編制工藝提出很高要求，同時也對使用工藝文件生產的操作人員提出了很高的要求。對于新工藝人員或操作人員來說需要一定的時間來編制、理解工藝，在操作中有可能會出現錯誤。因此基于PDM平臺的裝配工藝編制需要從理解二維圖紙、編制文檔方式中解放出來，采用直觀的三維結構化編制方式，提高工藝工作效率，保證產品裝配質量。
3 裝配BOM的建立
3.1 BOM的基本概念
BOM物料清單，是計算機可以識別的用數據格式來描述表達的產品結構或物料結構關系的規范性數據文件，是產品對象的屬性結合。BOM是一種定義產品結構的技術文件，因此又被稱為產品結構表或產品結構樹。BOM也是一種管理文件，是聯系與溝通企業各項信息業務的紐帶，是產品數據傳遞的載體。產品BOM -般包含產品結構信息、產品屬性信息等，企業中的BOM并不是單獨存在的，需要與所有與產品相關的技術文檔、圖形文檔、工藝路線、制造資源等信息關聯到一起。
BOM是計算機識別物料的基礎數據，編制計劃的依據，配料和領料的依據，采購和外協的依據，成本計算的依據，報價參考的依據，物料追溯的依據，使設計系列化、標準化、通用化。
3.2 基于EBOM的PBOM的重構
裝配BOM的重構實質是各裝配業務部門的裝配工藝業務的劃分，當定義好裝配BOM的結構后，結合工藝流水，各業務部門就清楚的知道需要編制哪些零部件的裝配工藝規程和作業指導書。裝配PBOM是企業的工藝設計部門在EBOM的基礎上，依據分工明細信息，在裝配工藝設計過程中，制定裝配工藝路線，確定產品裝配順序、各種相關資源等，反映產品物流過程，按各零（組）件裝配順序給出各裝配階段的零組件及消耗數量形成的BOM數據。裝配PBOM為零件級BOM，即從零件形成到最終形成整個產品的BOM結構，是工藝BOM的上層BOM。一般簡單產品的裝配PBOM和EBOM基本相同。對于結構或功能復雜的產品來說，EBOM中所描述的產品設計結構未能完全體現產品裝配順序，不能直接用來指導生產，產品的裝配PBOM和EBOM就有著很大的區別。產品的工藝設計為了滿足企業工藝裝備特點和生產實際，通常改變EBOM的零組件問的結構順序，形成新的結構關系，反映產品的實際裝配關系，裝配BOM的所有葉子節點的實體零件完全來源于EBOM，且裝配PBOM和EBOM的所有葉子節點的實體零件應完全一致。
4 裝配工藝系統的建立
4.1 裝配工藝數據管理
裝配工藝數據管理系統是基于數字化制造平臺(TCM)之上，包括實現產品、工藝、資源的數據模型統一管理，實現對發動機的裝配工藝、工裝、檢驗及指導書的數據管理，實現裝配工藝設計審批及更改等的過程管理。通過對現有PLM系統的擴展，建立裝配工藝數據管理平臺，實現與設計數據、零件工藝數據、工裝資源數據、工藝流水分工數據的關聯和共享的模式。定制裝配工藝數據模型、流程、版本、更改、配置管理規范和實現模式。
4.2 結構化裝配工藝規劃的研究
在裝配工藝的設計方面，直接利用設計的三維模型和工藝BOM，進行裝配工藝規劃，進行裝配結構的定義，包括工藝、工序、工步、資源等。結構化裝配工藝編制管理系統提供定制格式的裝配工藝規程生成機制，自動從結構化工藝中抽取信息，輸出工藝規程。支持圖文并茂的裝配工藝操作指導卡的生成。
4.3 典型裝配工藝、工序庫的研究
工藝模板是重要的工藝知識。采用資源庫進行管理，方便檢索和使用。模板庫的建立、優化和管理，有利于工藝編制的規范和效率。工藝模板庫包括典型工藝和通用工藝，通用工藝是非結構化的，在編制工藝時引用，用于簡化工藝內容、規范操作過程。典型工藝是結構化的，在編制工藝時克隆，用于提高工藝編制效率。
通過分析裝配工藝的發動機類型、裝配單元的劃分、裝配方法等，建立典型工藝分類庫，包括工藝、工序、工部等。建立典型工序、典型工步等已經經過實際驗證的工藝實例知識，通過工藝屬性的查詢，選擇相似的工藝屬性查詢，選擇相似工藝模板，可以實現快速工藝編制，提高設計效率和質量。
4.4 可視化裝配工藝的研究
裝配作業指導書作為新增加的工藝文件能夠提供更豐富的信息，采用了更為直觀、更容易理解的圖表表現方式從而能幫助操作人員更好地理解工藝，減少錯誤，穩定裝配質量。裝配作業指導書是裝配工藝規程中工步的擴展，與工序一一對應，即每一工序生成一個作業指導書。裝配作業指導書由工步目錄、工步順序圖、工步內容以及輔助的統計目錄組成。
4.5 裝配工藝知識的描述方式
從工藝設計師那獲取的知識，并不能直接用于專家系統進行決策，必須經過提煉、整理，一定方式形式化、結構化，編譯為可供工藝決策專家系統進行工藝決策的計算機內部形式表示。
5 結論
通過應用最新數字化、信息化技術，結合裝配的具體情況和發展需求，改進工藝設計和管理模式，建立結構化的可視化的裝配工藝管理平臺，使得工藝技術人員從繁瑣的重復性工作中解放出來，投入更多的精力用于工藝改進和技術創新，使得車間操作明確、規范，減少更改和返工，穩定質量，使得生產管理獲取實時、準確數據，實現精細化和科學化管理。
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本文標題：基于BOM的裝配工藝系統研究
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