CN113449033A - 基于产品物料清单的制造过程技术状态同步方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于产品物料清单的制造过程技术状态同步方法和系统，属于智能制造技术领域。本发明将生产工艺、生产计划通过统一BOM与生产工单关联，实现了工艺要求、生产计划和生产工单的技术状态实时联动，从而保证上下游技术状态信息的实时同步，解决了航天器等复杂产品制造领域技术状态控制困难的问题、以及由此引起的质量不稳定、生产周期长、难以交叉并行等问题，提升航天器产品制造效率和质量、降低生产成本。

Description

基于产品物料清单的制造过程技术状态同步方法和系统
技术领域
本发明涉及一种基于产品物料清单的制造过程技术状态同步方法，属于智能制造技术领域。
背景技术
在航天器等复杂产品制造领域，其产品品种多、批量小、产品结构极其复杂，并且制造过程属于研制、生产交叉并行状态，具有较强的研制模式，生产现场产品种类多、技术状态多，生产过程中设计要求、生产工艺等变更情况频繁发生，给生产计划管控和质量管控带来了巨大的困难。
针对上述情况，目前主要基于人工管理对生产过程进行技术状态管控，当设计要求、生产计划或生产工艺发生变更时，需要人工对技术状态进行核对，并核对受影响的生产工单，手动替换生产现场的相关信息，以保证产品制造过程既是状态按要求变更。
上述方式由于设计要求、生产计划、生产工艺、生产工单之间缺乏直接关联和联动，每当设计要求、生产计划或生产工艺发生变更时都需要人工对技术状态进行核对，然后对生产工单进行更新，生产计划管控和质量管控效率低、易出错，制约了生产能力的进一步提升。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供基于产品物料清单的制造过程技术状态同步方法和系统，用于解决航天器等复杂产品制造领域设计要求、生产计划、生产工艺、生产工单之间技术状态人工管控所导致的技术状态变更不及时、过程控制困难、质量不稳定、生产周期长、难以交叉并行等问题。
本发明解决技术的方案是：基于产品物料清单的制造过程技术状态同步方法，该方法包括如下步骤：
(1)、根据产品组成结构，创建产品物料清单数据，即产品BOM数据；
(2)、基于产品物料清单数据，制定产品生产计划，得到产品的生产计划数据，产品生产计划数据与产品物料清单数据通过唯一的BOM名称和版本、BOM标识号直接关联；产品生产计划数据与BOM数据同步更新；
(3)、基于产品物料清单数据，进行产品生产工艺设计，创建产品的生产工艺数据；产品生产工艺数据与BOM数据通过唯一的BOM名称和版本、BOM标识号直接关联；产品生产工艺数据与BOM数据同步更新；
(4)、基于产品的生产计划数据和产品的生产工艺数据，创建产品的生产工单数据，指导工人进行生产作业，生产工单数据结构中包含步骤(2)创建的生产计划的相关信息和步骤(3)创建的生产工艺的相关信息，并且与生产计划和生产工艺信息同步更新。
所述产品物料清单数据采用产品BOM数据结构表达，产品BOM数据结构包括BOM主表、BOM子表和BOM属性表；BOM主表记录BOM基本信息，BOM子表记录BOM父子节点信息，BOM属性表记录BOM属性信息；
所述产品BOM基本信息，包括：BOM名称、BOM版本、阶段、受控状态、BOM标识号；
所述产品BOM父子节点信息，包括：父节点BOM标识号、父节点BOM版本、子节点BOM标识号、子节点BOM版本；
所述产品BOM属性信息，包括：型号代号、产品名称、产品类型、节点类型、图号、创建时间、发布时间、任务号、BOM所有者、所有者部门。
所述产品BOM节点有且只能有一个父节点，可以没有子节点，也可以有多个子节点，增加或删除BOM子节点时，父节点BOM版本将自动进行升版。
所述产品的生产计划数据采用生产计划数据结构表达；
所述生产计划数据结构包括生产计划主表和生产计划子表；
生产计划主表记录生产计划的基本信息，包括：生产计划号、生产计划版本、生产数量、交付日期、责任部门、计划创建时间；
生产计划子表记录生产计划关联的BOM信息，包括：BOM名称、BOM版本、BOM标识号、产品名称、产品类型、型号代号、任务号、阶段、图号。
所述产品的生产工艺数据采用生产工艺数据结构表达；
生产工艺数据结构包括生产工艺主表和生产工艺子表；
生产工艺主表记录生产工艺的基本信息，包括：工艺编号、工艺名称、工艺描述、工艺版本、工艺类型、工艺所有者、受控日期；
生产工艺子表记录生产工艺关联的BOM信息，包括：BOM名称、BOM版本、BOM标识号、产品名称、型号代号、任务号、阶段、图号。
所述生产工单数据采用生产工单数据结构表达；
生产工单数据结构包括生产工单主表和生产工单子表组成；
生产工单主表记录生产工单的基本信息，包括：生产工单号、执行人、派工时间、计划开工时间、计划完工时间；
生产工单子表记录生产工单关联的生产计划和工艺信息，包括：生产计划号、生产计划版本、产品名称、产品类型、型号代号、任务号、阶段、图号、工艺编号、工艺版本、工艺名称、工艺描述、工艺类型、生产数量、交付日期、责任部门。
本发明的另一个技术方案是：基于产品物料清单的制造过程技术状态同步系统，该系统包括产品BOM管理模块、生产计划管控模块、生产工艺管控模块、生产工单管控模块；
产品BOM管理模块，接收外部输入的产品设计信息，建立和变更产品物料清单数据，将产品物料清单数据及时发送给生产计划管控模块、生产工艺管控模块；所述物料清单数据包括唯一的BOM名称和版本、BOM标识号和产品设计信息；
生产计划管控模块，接收产品物料清单数据和外部输入的计划交付信息，建立和变更产品的生产计划数据，并自动同步产品物料清单数据的信息，将产品的生产计划数据发送给生产工单管控模块；所述产品的生产计划数据与与产品物料清单数据通过唯一的BOM名称和版本、BOM标识号直接关联；
生产工艺管控模块，接收产品物料清单数据和外部输入的设计信息，建立和变更产品的生产工艺数据，并自动同步产品物料清单数据的变更信息，将产品的生产工艺数据发送给生产工单管控模块；
生产工单管控模块，接收产品的生产计划数据和产品的生产工艺数据，基于唯一的BOM名称和版本、BOM标识号关联生产计划和生产工艺，建立相应的生产工单数据，并自动同步生产计划和生产工艺的变更信息，指导工人进行生产作业。
上述基于产品物料清单的制造过程技术状态同步系统，使用.NET计算机语言实现。本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)、本发明通过在生产计划和生产工艺中构建BOM名称、版本和标识号等数据结构，基于信息系统，实现航天器产品设计要求、生产计划、生产工艺与生产工单的自动关联，节省了原来人工进行关联的环节，缩短生产周期；
(2)、本发明基于BOM名称、版本和标识号确定涉及的工单，并自动将变更数据同步到生产工单数据表中，实现设计要求、生产计划、生产工艺等技术状态信息的变更自动传递到生产现场，解决原来人工传递变更所带来的变更不及时、易出错、过程控制困难、质量不稳定等问题，执行过程无需反复对技术状态信息进行核对，提升技术状态控制效率、减少质量问题发生,提升生产过程交叉并行能力。
(3)、本发明通过构建包含BOM父子节点的数据结构，实现BOM中父子节点的技术状态自动同步，当由于设计变更导致增加或删除BOM子节点时，父节点BOM版本将自动进行升版，并同步至生产计划和生产工艺，以保证技术状态一致，解决原来人工操作进行BOM父子节点技术状态同步所存在的效率低、易出错、易遗漏等问题，提升BOM父子节点之间技术状态同步效率。
附图说明
图1为本发明实施例基于BOM的制造过程技术状态同步方法示意图；
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
本发明提供了基于产品物料清单的制造过程技术状态同步方法，该方法包括如下步骤：
(1)、根据产品组成结构，创建产品物料清单数据；
所述产品物料清单数据采用产品BOM数据结构表达，产品BOM数据结构包括BOM主表(BOM_Business)、BOM子表(BOM_Detial)和BOM属性表(BOM_Properties)；BOM主表记录BOM基本信息，BOM子表记录BOM父子节点信息，BOM属性表记录BOM属性信息；
所述产品BOM基本信息，包括：BOM名称、BOM版本、阶段、受控状态、BOM标识号；当产品设计输入变更时，BOM的版本自动进行升版，BOM升版后，对应的生产计划和生产工艺都需要进行升版，只有当生产计划、生产工艺对应的BOM节点名称、版本、标识号均一致时，才能创建工单，从而确保设计输入、生产计划、生产工艺、生产工单的技术状态一致。
所述产品BOM父子节点信息，包括：父节点BOM标识号、父节点BOM版本、子节点BOM标识号、子节点BOM版本；一个产品BOM节点有且只能有一个父节点，可以没有子节点，也可以有多个子节点，由于航天器等复杂产品BOM结构特别复杂、并且制造过程中设计变更特别频繁，当由于设计变更导致增加或删除BOM子节点时，父节点BOM版本将自动进行升版，并同步至生产计划和生产工艺，以保证技术状态一致。
所述产品BOM属性信息，包括：型号代号、产品名称、产品类型、节点类型、图号、创建时间、发布时间、任务号、BOM所有者、所有者部门。
表1BOM主表数据结构
Figure BDA0003112828830000051
Figure BDA0003112828830000061
表2BOM子表数据结构
Figure BDA0003112828830000062
表3BOM属性表数据结构
Figure BDA0003112828830000063
(2)、基于产品物料清单数据，制定产品生产计划，得到产品的生产计划数据，产品生产计划数据与产品物料清单数据通过唯一的BOM名称和版本、BOM标识号直接关联；产品生产计划数据与BOM数据同步更新；
所述产品的生产计划数据采用生产计划数据结构表达；
所述生产计划数据结构包括生产计划主表(ORDER_Business)和生产计划子表(ORDER_Detial)；
生产计划主表记录生产计划的基本信息，包括：生产计划号、生产计划版本、生产数量、交付日期、责任部门、计划创建时间；
生产计划子表记录生产计划关联的BOM信息，包括：BOM名称、BOM版本、BOM标识号、产品名称、产品类型、型号代号、任务号、阶段、图号。
表4生产计划主表数据结构
Figure BDA0003112828830000064
表5生产计划子表数据结构
Figure BDA0003112828830000071
(3)、基于产品物料清单数据，进行产品生产工艺设计，创建产品的生产工艺数据；产品生产工艺数据与BOM数据通过唯一的BOM名称和版本、BOM标识号直接关联；产品生产工艺数据与BOM数据同步更新；
所述生产工单数据采用生产工单数据结构表达；
生产工单数据结构包括生产工单主表(Process_Business)和生产工单子表(Process_Detail)组成；
生产工单主表记录生产工单的基本信息，包括：生产工单号、执行人、派工时间、计划开工时间、计划完工时间；
生产工单子表记录生产工单关联的生产计划和工艺信息，包括：生产计划号、生产计划版本、产品名称、产品类型、型号代号、任务号、阶段、图号、工艺编号、工艺版本、工艺名称、工艺描述、工艺类型、生产数量、交付日期、责任部门。
表6生产工艺主表数据结构
Figure BDA0003112828830000072
表7生产工艺子表数据结构
Figure BDA0003112828830000073
Figure BDA0003112828830000081
(4)、基于产品的生产计划数据和产品的生产工艺数据，创建产品的生产工单数据，指导工人进行生产作业，生产工单数据结构中包含步骤(2)创建的生产计划的相关信息和步骤(3)创建的生产工艺的相关信息，并且与生产计划和生产工艺信息同步更新。
所述产品的生产工艺数据采用生产工艺数据结构表达；
生产工艺数据结构包括生产工艺主表(POM_ORDER_Business)和生产工艺子表(POM_ORDER_Detail)；
生产工艺主表记录生产工艺的基本信息，包括：工艺编号、工艺名称、工艺描述、工艺版本、工艺类型、工艺所有者、受控日期；
生产工艺子表记录生产工艺关联的BOM信息，包括：BOM名称、BOM版本、BOM标识号、产品名称、型号代号、任务号、阶段、图号。
通过上述制造过程技术状态同步方法，不同技术状态的生产计划、生产工艺、生产工单通过唯一BOM进行关联，当产品BOM、生产计划以及生产工艺变更时，相关变更信息可以同步更新到生产工单中，即制造过程技术状态变更可以第一时间传达至生产作业现场。
表8生产工单主表数据结构
Figure BDA0003112828830000082
表9生产工单子表数据结构
Figure BDA0003112828830000083
Figure BDA0003112828830000091
依照上述步骤创建的工单进行生产作业，工单信息中包含产品信息、计划信息和工艺信息，生产计划、生产工艺、生产工单通过唯一BOM进行关联，当产品BOM、生产计划以及生产工艺变更时，相关变更信息可以同步更新到生产工单中，即制造过程技术状态变更可以第一时间传达至生产作业现场。
实施例2：
本发明另一个实施例提供了基于产品物料清单的制造过程技术状态同步系统，该系统包括产品BOM管理模块、生产计划管控模块、生产工艺管控模块、生产工单管控模块；
产品物料清单管理模块，接收外部输入的产品设计信息，建立和变更产品物料清单数据，将产品物料清单数据及时发送给生产计划管控模块、生产工艺管控模块；所述物料清单数据包括唯一的BOM名称和版本、BOM标识号和产品设计信息；
生产计划管控模块，接收产品物料清单数据和外部输入的计划交付信息，建立和变更产品的生产计划数据，并自动同步产品物料清单数据的信息，将产品的生产计划数据发送给生产工单管控模块；所述产品的生产计划数据与与产品物料清单数据通过唯一的BOM名称和版本、BOM标识号直接关联；
生产工艺管控模块，接收产品物料清单数据和外部输入的设计信息，建立和变更产品的生产工艺数据，并自动同步产品物料清单数据的变更信息，将产品的生产工艺数据发送给生产工单管控模块；
生产工单管控模块，接收产品的生产计划数据和产品的生产工艺数据，基于唯一的BOM名称和版本、BOM标识号关联生产计划和生产工艺，建立相应的生产工单数据，并自动同步生产计划和生产工艺的变更信息，指导工人进行生产作业。
本实施例中，在产品物料清单管理模块，接收外部的设计信息，基于设计要求，创建具体产品的物料清单结构，按照步骤(1)设计的物料清单数据结构生成物料清单的各个节点的数据信息，当新建或变更物料清单信息时，系统自动将产品物料清单数据同步发送给生产计划管控模块和生产工艺管控模块。
在生产计划管控模块，基于创建的产品物料清单、以及外部输入的计划交付信息，制定生产计划，并按照步骤(2)设计的数据结构生成生产计划的数据信息，该生产计划与物料清单上的具体节点直接关联(通过BOM名称、版本和标识号)，并将产品的生产计划数据发送给生产工单管控模块。当物料清单信息变更时，生产计划子表数据会自动同步变更。
在生产工艺管控模块，基于创建的产品物料清单、以及外部输入的设计信息，进行工艺设计，并按照设计的数据结构生成生产工艺的数据信息，该生产工艺与物料清单上的具体节点直接关联(通过BOM名称、版本和标识号)，同时，通过产品物料清单与具体生产计划关联，并将产品的生产工艺数据发送给生产工单管控模块。当产品物料清单信息变更时，生产工艺子表数据会自动同步变更。
在生产工单管控模块，基于创建的生产计划和基于创建的生产工艺，制定具体生产执行派工，并按照设计的数据结构生成生产工单的数据信息，基于BOM名称、版本和标识号，该生产工单通过生产计划自动检索到对应的产品BOM，并通过产品BOM自动关联到对应的生产工艺。当BOM、生产计划、生产工艺发生变更时，生产工单子表数据会自动同步变更。
上述基于产品物料清单的制造过程技术状态同步系统采用.NET计算机语言实现。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.基于产品物料清单的制造过程技术状态同步方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)、根据产品组成结构，创建产品物料清单数据，即产品BOM数据；
(2)、基于产品物料清单数据，制定产品生产计划，得到产品的生产计划数据，产品生产计划数据与产品物料清单数据通过唯一的BOM名称和版本、BOM标识号直接关联；产品生产计划数据与BOM数据同步更新；
(3)、基于产品物料清单数据，进行产品生产工艺设计，创建产品的生产工艺数据；产品生产工艺数据与BOM数据通过唯一的BOM名称和版本、BOM标识号直接关联；产品生产工艺数据与BOM数据同步更新；
(4)、基于产品的生产计划数据和产品的生产工艺数据，创建产品的生产工单数据，指导工人进行生产作业，生产工单数据结构中包含步骤(2)创建的生产计划的相关信息和步骤(3)创建的生产工艺的相关信息，并且与生产计划和生产工艺信息同步更新。
2.根据权利要求1所述的基于产品物料清单的制造过程技术状态同步方法，其特征在于所述产品物料清单数据采用产品BOM数据结构表达，产品BOM数据结构包括BOM主表、BOM子表和BOM属性表；BOM主表记录BOM基本信息，BOM子表记录BOM父子节点信息，BOM属性表记录BOM属性信息；
所述产品BOM基本信息，包括：BOM名称、BOM版本、阶段、受控状态、BOM标识号；
所述产品BOM父子节点信息，包括：父节点BOM标识号、父节点BOM版本、子节点BOM标识号、子节点BOM版本；
所述产品BOM属性信息，包括：型号代号、产品名称、产品类型、节点类型、图号、创建时间、发布时间、任务号、BOM所有者、所有者部门。
3.根据权利要求2所述的一种基于产品物料清单(BOM)的制造过程技术状态同步方法，其特征在于所述产品BOM节点有且只能有一个父节点，可以没有子节点，也可以有多个子节点，增加或删除BOM子节点时，父节点BOM版本将自动进行升版。
4.根据权利要求1所述的基于产品物料清单(BOM)的制造过程技术状态同步方法，其特征在于所述产品的生产计划数据采用生产计划数据结构表达；
所述生产计划数据结构包括生产计划主表和生产计划子表；
生产计划主表记录生产计划的基本信息，包括：生产计划号、生产计划版本、生产数量、交付日期、责任部门、计划创建时间；
生产计划子表记录生产计划关联的BOM信息，包括：BOM名称、BOM版本、BOM标识号、产品名称、产品类型、型号代号、任务号、阶段、图号。
5.根据权利要求1所述的一种基于产品物料清单(BOM)的制造过程技术状态同步方法，其特征在于所述产品的生产工艺数据采用生产工艺数据结构表达；
生产工艺数据结构包括生产工艺主表和生产工艺子表；
生产工艺主表记录生产工艺的基本信息，包括：工艺编号、工艺名称、工艺描述、工艺版本、工艺类型、工艺所有者、受控日期；
生产工艺子表记录生产工艺关联的BOM信息，包括：BOM名称、BOM版本、BOM标识号、产品名称、型号代号、任务号、阶段、图号。
6.根据权利要求1所述的基于产品物料清单(BOM)的制造过程技术状态同步方法，其特征在于所述生产工单数据采用生产工单数据结构表达；
生产工单数据结构包括生产工单主表和生产工单子表组成；
生产工单主表记录生产工单的基本信息，包括：生产工单号、执行人、派工时间、计划开工时间、计划完工时间；
生产工单子表记录生产工单关联的生产计划和工艺信息，包括：生产计划号、生产计划版本、产品名称、产品类型、型号代号、任务号、阶段、图号、工艺编号、工艺版本、工艺名称、工艺描述、工艺类型、生产数量、交付日期、责任部门。
7.基于产品物料清单的制造过程技术状态同步系统，其特征在于包括产品BOM管理模块、生产计划管控模块、生产工艺管控模块、生产工单管控模块；
产品BOM管理模块，接收外部输入的产品设计信息，建立和变更产品物料清单数据，将产品物料清单数据及时发送给生产计划管控模块、生产工艺管控模块；所述物料清单数据包括唯一的BOM名称和版本、BOM标识号和产品设计信息；
生产计划管控模块，接收产品物料清单数据和外部输入的计划交付信息，建立和变更产品的生产计划数据，并自动同步产品物料清单数据的信息，将产品的生产计划数据发送给生产工单管控模块；所述产品的生产计划数据与与产品物料清单数据通过唯一的BOM名称和版本、BOM标识号直接关联；
生产工艺管控模块，接收产品物料清单数据和外部输入的设计信息，建立和变更产品的生产工艺数据，并自动同步产品物料清单数据的变更信息，将产品的生产工艺数据发送给生产工单管控模块；
生产工单管控模块，接收产品的生产计划数据和产品的生产工艺数据，基于唯一的BOM名称和版本、BOM标识号关联生产计划和生产工艺，建立相应的生产工单数据，并自动同步生产计划和生产工艺的变更信息，指导工人进行生产作业。
8.根据权利要求7所述的基于产品物料清单的制造过程技术状态同步系统，其特征在于使用.NET计算机语言实现。
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