CN102426587B

CN102426587B - 一种基于复杂产品异构bom的定制查询方法

Info

Publication number: CN102426587B
Application number: CN 201110330864
Authority: CN
Inventors: 赵罡; 郑湃; 闫光荣; 吴彬彬
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2031-10-27
Also published as: CN102426587A

Abstract

本发明涉及一种基于复杂产品异构BOM的定制查询方法，基于浏览器/服务器的层次结构模型实现的，包括：步骤一：异构BOM的信息集成：各类异构的BOM数据结构由统一的数据接口实现数据共享与交互更新；步骤二：数据层BOM属性数据表的构建与自动提取机制：BOM属性数据表分为两种：主属性信息总表、配置属性信息总表；自动提取机制，首先要进行自动提取程序即提取BOM属性信息，然后若BOM表发生变更，需要采用更新策略程序更新BOM属性信息；步骤三：设计制造人员的用户操作方法。本发明有益效果：(1)方便设计、工艺、制造人员对指定BOM信息的查询和获取；(2)在制造流程中可以简化或并行操作，实现比对，提高制造效率；(3)确保数据的实时性与准确性。

Description

一种基于复杂产品异构BOM的定制查询方法

技术领域

本发明涉及一种基于复杂产品异构BOM的定制查询方法，属于工业工程中产品数据管理(PDM)领域。

背景技术

BOM(Bill of Material)是计算机可以识别的产品结构数据文件，是产品结构的数据格式。BOM通常是一种树状的数据结构，反映零组件的父子关系，支持任意层次的查询、展开与汇总，BOM是产品信息的基础和制造企业中最重要的信息之一。BOM信息在大型制造企业中表现比较突出的两种形式就是工程BOM(Engineering Bill of Material，EMOB)和制造BOM(Manufacturing Bill ofMaterial，MBOM)。

制造企业的EBOM信息是描述产品结构的技术性文件，它定义了产品组件、子件、零件直到原材料之间的结构关系，是一种树型结构，称为产品结构树，主要反映的是整个产品的设计装配结构，以此来对整个产品生命周期中的数据进行组织、任务安排、文件管理等，是设计部门传递的工程信息，EBOM是所有其它BOM的源头；而MBOM是工艺设计人员根据工厂的加工水平和能力，对EBOM再设计出来的，因此BOM系统基础数据的获得就是通过对EBOM的相关信息分析、设计而架构成MBOM的基础信息。

对于异构的BOM结构表，其数据结构不同，有矩阵、模块化、树形结构等方式构成。现在的PDM系统软件，如Windchill等封装了数据库的实现机制，操作人员对数据表的增、插、删、改等操作需要遵循特定的软件要求；对于不同的异构系统或BOM表实现共享与协同无法实现；同时，对于复杂产品，其BOM结构树的信息量大，层级繁多，尤其像飞机制造业这样大型的系统工程，给产品的分解的实现带来困难。传统技术中设计、工艺和制造人员在查看特定零件属性或装配流程时，是通过寻找产品结构树节点的方式层级递推查找，这样的信息提取方式效率低，且操作复杂；且操作人员面对庞大的BOM结构树，可能只关心其中的某些特定属性等，需要拥有一种个性化定制的查询方式。其次，传统的方式在页面层中对于产品中相似的制造或工艺信息等实现直观比对较困难。因此需要提出一种基于复杂异构产品的个性化BOM信息提取机制，来方便快捷的实现指定BOM项的查询操作；且这种机制在复杂产品中，对BOM产品中相似制造工艺信息可以提取整合，提高装配和制造效率。

到目前为止，大多数PDM系统对于BOM结构树查询方面的工作主要是基于以下两种方式：

1.基于产品BOM编号的查询方式。首先对各BOM项进行编号并归类，接着通过查询EBOM或MBOM中对应零件或工序的编号来实现指定子BOM项的查找；

2.基于产品BOM结构树的层级查询方式，即设计人员或制造人员根据已有产品的BOM结构树进行层级查询。

虽然有些PDM软件实现了基本的快速查询功能，如Windchill可以支持对产品零件名称为关键字的查询。但是到目前为止，没有一种专门的方法来实现个性化定制查询BOM信息。

上述现有的两种查询方案是通过基于产品BOM编号和基于产品BOM结构树的层级关系两种查询方式。

前者具体做法是：首先对BOM项进行编号并归类，接着通过查询EBOM或MBOM中对应零件或工序的编号来实现指定BOM子项的查找；例如：需要查询机翼8号肋的公差BOM子项，则通过其编号，如B0008GC，查询其相应的信息。但是对于复杂产品，其编号种类繁多，对于设计或制造人员而言，不太可能采用此种方式来进行信息的提取与查询。

后者具体做法是：层级查询方式，即设计人员或制造人员在页面层根据已有产品的BOM结构树进行层级查询。例如对寻找机翼8号肋的公差BOM子项，则在结构树中依次查询机翼8号肋→XX零件→装配工艺→公差，来获取其相应信息。

现有技术的缺点在于：

1)对于复杂产品，分解查询BOM子项信息操作繁琐，效率低

2)现有查询方式，无法实现BOM子项信息比对的需要

3)传统方式无法实现大型企业个性化定制BOM查询需要

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于复杂产品异构BOM的定制查询方法，以解决现有技术中存在的问题，解决复杂产品BOM结构树查询效率与查询机制，提高对于BOM子项的查询与比较速度，方便设计、工艺、制造人员的生产操作，提高整个PDM系统提取BOM信息的效率。

本发明一种基于复杂产品异构BOM的定制查询方法，其技术方案在于：

本发明主要是针对于复杂产品，在PDM系统中，以BOM表的属性为单元来描述产品、零件、工艺步骤等，设计一种用于实时存储BOM属性信息的数据库，并在页面层设计独立的个性化查询功能模块，从而提高BOM查询效率，并实现相似信息比对工作。所谓BOM表的属性，是指能够描述此BOM的所有属性特征，如构成BOM的零部件标识，技术参数等。

其中，BOM是指物料清单，BOM子项表示BOM的某一属性项，BOM表是指一个零件或产品的BOM数据表格，是依据一定的数据结构构建而成的数据表格，不同的数据结构存储形式决定了BOM表格的构建形式。

本发明方法是基于浏览器/服务器(Browser/Server)的层次结构模型实现的，其基本架构如图1所示。该模型包括的层次分为：

1.数据访问层

在服务器端异构的BOM表在统一的数据接口和平台上实现共享和关联，通过一定的约束条件确保其数据表的唯一性，并实时交互更新。

2.业务逻辑层

依据共享数据平台自动提取主属性(即可以唯一标识此BOM表的属性单元：如文档编号，产品编号，零件编号，级联编号等)以及配置属性(即BOM子项具有的其他属性：如公差，尺寸，装配顺序等属性)，并实时提取更新

3.用户界面层

在浏览器端调用业务逻辑层的指令读取主属性表和配置属性表中的内容，实现个性化定制查询BOM子项功能。

具体技术方案如下步骤，流程图如图2所示：

步骤一：异构BOM的信息集成

各类异构的BOM数据结构(模块结构，矩阵结构，树形结构等)由统一的数据接口实现数据共享与交互更新。

不同的企业各自的信息集成有多种方式，现有技术中，统一的数据接口可以通过以下方式来实现：

1.做一个跨各系统的大BOM表，将多个BOM信息拷贝或映射到这个BOM里；

2.通过绑定各系统之间的接口，直接进行关联；

3.基于面向服务的体系结构(Service-Oriented Architecture，SOA)架构思想的漫游数据库模型。

步骤二：数据层BOM属性数据表的构建与自动提取机制

任意一张BOM表中都包含该BOM的各类属性，例如：产品编号，子节点编号，父节点编号，装配工艺文档，公差，尺寸等。其中，可以将这些属性分为两类：

1.主属性：即可以唯一标识该BOM表的属性信息，如：产品编号，零件编号，级联编码等。

2.其他属性(统称为配置属性)：即该产品除主属性外的所有其他属性，如：尺寸，公差等。

与之对应，在本发明方法中BOM属性数据表分为两种：

1.主属性信息总表，其中包含所有BOM的唯一标识属性信息，如表1示例。当产品结构树增、插、删、改导致某些主属性增加或除去，则相应在总表中自动增加或删去此属性信息。

表1主属性信息总表

2.配置属性信息总表，其中包含所有BOM结构树中的其他属性的所有值，如表2所示。当产品结构树增、插、删、改导致某些属性值增加或除去，则相应在此表中自动增加或删去此单元。

表2配置属性信息总表

配置属性号	属性名称
		1	公差
2	尺寸
		3	热处理
4	装配工序
		…	…

所述的自动提取机制，如图3所示，首先要进行自动提取程序即提取BOM属性信息，然后若BOM表发生变更，需要采用更新策略程序更新BOM属性信息。在逻辑层，根据统一的BOM表编号，来实现BOM属性信息自动提取的程序，以及数据库实时更新等的软件支持。更新策略可以是在系统中有BOM结构树变更时，触发后台程序进行提取。

如图4所示，自动提取程序实现的具体措施是：程序开始执行时，根据统一BOM数据表的编号从最小的编号开始遍历所有的BOM表，如果某一表存在新主属性，则添加至主属性表中；没有，则继续查看是否有新的配置属性，如果有就添加至配置属性表中，并返回搜寻下一张BOM表；没有，直接返回搜寻下一张表；当程序遍历所有表后，超过了BOM表总编号数，则程序运行结束。主属性表和配置属性表创建完成。

更新策略程序实现的具体措施是：程序开始执行时，获取需要更新的BOM表编号j，查找指定的BOM表。如果存在新的主属性变动，则添加新的主属性至主属性表中；没有，则继续查看其是否存在新的配置属性；如果有新的配置属性，则添加至配置属性表中，并结束程序；没有，则直接结束程序。

自动提取程序及更新策略的流程图如图3和图4所示，其中，i表示统一的BOM表中编号最小的表，j表示有BOM更新信息的表编号，count表示BOM表编号的总数。

步骤三：设计制造人员的用户操作方法

用户界面层，在BOM结构树显示界面中，设计查询功能模块。查询时只需输入或勾选需要的主，配置属性名称。如果只勾选主属性，则在界面生成个性化定制的BOM结构树；如果勾选主属性以及配置属性，则以数据表格的形式展示此主属性对应的拥有所有该配置属性的BOM表信息；如果查询时无此主属性，则系统提示“无此BOM信息！”；如果查询时只有需要查询BOM的主属性，而无配置属性，则可以添加配置属性信息，并通过后台程序，实现配置信息的写入与实时更新，从而方便操作人员对产品定制的需要。

这种方式特别适合个性化定制查询的需要。例如制造人员需要查询ARJ-21产品的8号肋零件的公差特性。可以有多种方式：

1.输入零件名称“8号肋”(或者编号、级联编号)主属性+输入“公差”配置属性，出现BOM数据表单查看信息；

2.查询“8号肋”零件，在结构树种层级递推且这样的定制查询同时适合比对的需要。例如制造流程中某产品中包含“淬火”工艺的零件有很多，制造人员为了比对或生产的需要，可以直接选择输入产品名称(或编号、级联编号)和配置属性“淬火”，便可以获取所有含有淬火步骤的零件的信息BOM数据表。通过这样的勾选，可以大大方便生产制造中并行生产的需要。

备注：对于BOM产品结构树的变更(产品或工艺流程、制造步骤等的变更)，数据库采取实时更新策略(与自动提取机制一样，由逻辑层程序触发控制)，以保证与BOM信息的一致性。

本发明一种基于复杂产品异构BOM的定制查询方法，其带来的有益效果：

(1)大大方便了设计、工艺、制造人员对指定BOM信息的查询和获取；

(2)通过个性化定制，筛选比较相似BOM子项信息，从而在制造流程中可以简化或并行操作，实现比对，提高制造效率；

(3)数据库与BOM结构树信息保持一致，确保数据的实时性与准确性。

附图说明：

图1所示为基于B/S的层次结构模型；

图2所示为定制BOM查询流程图；

图3所示为自动提取BOM属性程序流程图；

图4所示为更新BOM属性程序流程图；

图5所示为某一产品的产品结构图。

具体实施方式：

下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图5所示为某一产品的产品结构图，但是由于分布式设计制造的需要，可能组件1和组件2的BOM数据结构不同，例如组件1是采用网状模型的数据结构，而组件2是采用矩阵式构造。在信息集成时，上游的设计制造人员需要了解组件1中零件A的公差特性，其具体步骤可以为(如图2所示)：

步骤一异构BOM的信息集成。集成后的BOM总表可以表示为如下表3所示：

表3集成后的BOM总表

产品编号	父项编号	子项编号	结构数量	级联编码
					A0001	A0001	A00011	2	A1C1？2
A0001	A0001	A00012	3	A1C2？3
					A0001	A00011	A00011A	1	A1C1？2PA？1
A0001	A00011	A00011B	5	A1C1？2PB？5
					A0001	A00012	A00011C	2	A1C1？2PC？2

步骤二数据层BOM属性数据表的构建与自动提取。提取BOM表主属性和配置属性信息，构建的BOM属性数据表如表4(a)、表4(b)所示。

表4(a)主属性信息表

编号	名称	级联编码
			A0001	产品1	A1
A00011	组件1	A1C1？2
			A00012	组件2	A1C2？3
A00011A	零件A	A1C1PA？1
			A00011AGC	零件A公差	A1C1PA？1GC
…	…	…

表4(b)配置属性信息表

配置属性号	属性名称
		1	尺寸
2	公差
		3	热处理
4	数量

步骤三设计制造人员的用户操作方法

在用户界面，设计制造人员在BOM结构树显示界面的设计查询功能模块中通过输入关键字，即：“零件A”和“公差”，反查数据库表信息，即可获得公差信息的数据表内容显示。

Claims

1.一种基于复杂产品异构BOM的定制查询方法，是基于浏览器/服务器的层次结构模型实现的，该模型包括的层次分为：

（1）数据访问层：在服务器端异构的BOM表在统一的数据接口和平台上实现共享和关联，通过约束条件确保其数据表的唯一性，并实时交互更新；

（2）业务逻辑层：依据共享数据平台自动提取主属性以及配置属性，并实时提取更新；

（3）用户界面层：在浏览器端调用业务逻辑层的指令读取主属性表和配置属性表中的内容，实现个性化定制查询BOM子项功能；

该定制查询方法具体包括如下步骤：

步骤一：异构BOM的信息集成

各类异构的BOM数据结构由统一的数据接口实现数据共享与交互更新；

步骤二：数据层BOM属性数据表的构建与自动提取机制

BOM属性数据表分为两种：

（1）.主属性信息总表，其中包含所有BOM的唯一标识属性信息，当产品结构树增、查、删、改导致某些主属性增加或除去，则相应在总表中自动增加或删去此属性信息；

（2）.配置属性信息总表，其中包含所有BOM结构树中的其他属性的所有值，当产品结构树增、查、删、改导致某些属性值增加或除去，则相应在此表中自动增加或删去此单元；

所述的自动提取机制，首先要进行自动提取程序即提取BOM属性信息，然后若BOM表发生变更，需要采用更新策略程序更新BOM属性信息；

步骤三：设计制造人员的用户操作方法

用户界面层，在BOM结构树显示界面中，设计查询功能模块；查询时只需输入或勾选需要的主、配置属性名称；如果只勾选主属性，则在界面生成个性化定制的BOM结构树；如果勾选主属性以及配置属性，则以数据表格的形式展示此主属性对应的拥有所有该配置属性的BOM表信息；如果查询时无此主属性，则系统提示“无此BOM信息！”；如果查询时只有需要查询BOM的主属性，而无配置属性，则可以添加配置属性信息，并通过后台程序，实现配置信息的写入与实时更新，从而方便操作人员对产品定制的需要。

2.根据权利要求1所述的一种基于复杂产品异构BOM的定制查询方法，其特征在于：所述步骤一中，统一的数据接口可以通过以下方式来实现：

（1）做一个跨各系统的大BOM表，将多个BOM信息拷贝或映射到这个BOM里；

（2）通过绑定各系统之间的接口，直接进行关联；

（3）基于面向服务的体系结构架构思想的漫游数据库模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于复杂产品异构BOM的定制查询方法，其特征在于：所述步骤二中，自动提取程序实现的具体措施是：程序开始执行时，根据统一BOM数据表的编号从最小的编号开始遍历所有的BOM表，如果某一表存在新的主属性，则添加至主属性表中；没有新的主属性变动，则继续查看是否有新的配置属性，如果有就添加至配置属性表中，并返回搜寻下一张BOM表；没有新的配置属性，直接返回搜寻下一张表；当程序遍历所有表后，超过了BOM表总编号数，则程序运行结束；主属性表和配置属性表创建完成；

更新策略程序实现的具体措施是：程序开始执行时，获取需要更新的BOM表编号j，查找指定的BOM表；如果存在新的主属性变动，则添加新的主属性至主属性表中；没有新的主属性变动，则继续查看其是否存在新的配置属性；如果有新的配置属性，则添加至配置属性表中，并结束程序；没有新的配置属性，则直接结束程序。