結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)的管理和應(yīng)用

　　這篇電子工程師論文發(fā)表了結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)的管理和應(yīng)用，傳統(tǒng)卡片為核心的工藝設(shè)計(jì)模式已經(jīng)不能滿足國內(nèi)電子行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需求和發(fā)展，論文探討了結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)與管理理念，將結(jié)合結(jié)構(gòu)化工藝詳細(xì)描述結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)的理念、流程、技術(shù)難點(diǎn)及工藝數(shù)據(jù)應(yīng)用，以期為將建設(shè)結(jié)構(gòu)化工藝的企業(yè)提供參考和幫助。

　　關(guān)鍵詞：電子工程師論文,結(jié)構(gòu)化工藝;工藝協(xié)同設(shè)計(jì)

　　引言

　　結(jié)構(gòu)化工藝是將制造過程中所需的人、機(jī)、料、法、環(huán)等要素，結(jié)合工藝過程以結(jié)構(gòu)化的形式分層分權(quán)產(chǎn)生和存儲(chǔ)工藝數(shù)據(jù)的手段或方式，結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)完成后，最終的產(chǎn)出是PBOM(工藝BOM)。PBOM指工藝BOM，是在EBOM基礎(chǔ)上以工藝流程為主線重構(gòu)結(jié)構(gòu)關(guān)系，增加工藝路線、制造屬性以及生產(chǎn)制造所需的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等信息，反映工序物料需求及工序邏輯關(guān)系的物料清單。MBOM在PBOM基礎(chǔ)上增加產(chǎn)品批次、數(shù)量等制造任務(wù)信息，并針對項(xiàng)目要求進(jìn)行配置，用于指導(dǎo)產(chǎn)品制造全過程的物料清單，是產(chǎn)品制造基線。近年來電子行業(yè)隨著產(chǎn)品向系統(tǒng)綜合化、小型化、集成化、智能化方向發(fā)展，制造端對工藝數(shù)據(jù)的要求越來越高，而傳統(tǒng)的卡片工藝注重“給人看”，制造端的信息系統(tǒng)卻無法識(shí)別這些數(shù)據(jù)，企業(yè)往往花了大代價(jià)建設(shè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，淪為擺設(shè)。

　　同時(shí)，現(xiàn)在很多企業(yè)都在談智能制造，但是實(shí)現(xiàn)智能制造的前提是數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，沒有價(jià)值的數(shù)據(jù)反而會(huì)適得其反，把生產(chǎn)制造節(jié)奏搞亂。結(jié)構(gòu)化工藝就是將數(shù)據(jù)做規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的手段，加上校驗(yàn)機(jī)制，可以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，這是相對傳統(tǒng)卡片式工藝而提出來的新工藝管理與設(shè)計(jì)理念，在設(shè)計(jì)方面，結(jié)構(gòu)化工藝不受卡片設(shè)計(jì)模板限制，只需要在對應(yīng)的位置輸入數(shù)據(jù)，還可以推薦歷史工藝數(shù)據(jù)供參考和引用，將工序物料和資源需求、工藝流程融入在工藝設(shè)計(jì)中是一大亮點(diǎn);在設(shè)計(jì)分工方面，結(jié)構(gòu)化工藝可多人進(jìn)行工序級協(xié)同設(shè)計(jì)互不干擾;對于現(xiàn)場指導(dǎo)方面，結(jié)構(gòu)化工藝可以直接采用SOP瀏覽，也可以生成傳統(tǒng)的卡片進(jìn)行瀏覽。本文將從四個(gè)方面對結(jié)構(gòu)化工藝進(jìn)行研究：(1)結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)與管理理念。(2)結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)流程。(3)結(jié)構(gòu)化工藝的技術(shù)難點(diǎn)。(4)結(jié)構(gòu)化工藝的應(yīng)用。

　　1結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)與管理理念

　　結(jié)構(gòu)化工藝是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工藝的核心，也是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，做結(jié)構(gòu)化工藝就是從數(shù)據(jù)層面對產(chǎn)品制造非實(shí)例化的“仿真”，將工藝數(shù)據(jù)精細(xì)化、規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化、流程化管理，將PBOM構(gòu)建、資源消耗融入其中是結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)與管理的核心理念。結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)與管理模式與卡片式工藝設(shè)計(jì)模式最大的區(qū)別在于，結(jié)構(gòu)化工藝的工序可以是樹形結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，能獨(dú)立使用和引用，也可以幾道工序關(guān)聯(lián)使用，不同工序可由多人同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)，可獨(dú)立對工序或工步所涉及到的物料、耗材、資源、工時(shí)、工藝周期、工藝參數(shù)、圖形圖像、模型、工序?qū)傩缘冗M(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和管理，可對工序進(jìn)行串行、并行、多路徑等流程規(guī)劃，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化、協(xié)同化工藝設(shè)計(jì)理念。

　　2結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)流程

　　電子行業(yè)的工藝設(shè)計(jì)重在裝配和調(diào)試，由多個(gè)專業(yè)的工藝師共同完成工藝設(shè)計(jì)，因此工藝設(shè)計(jì)的流程較重要,如圖2所示。EBOM(工程BOM)是結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)的輸入，在結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)前，需要對產(chǎn)品做屬性定義，賦予產(chǎn)品對象工藝和制造相關(guān)的屬性，之后進(jìn)行產(chǎn)品級的工藝任務(wù)分工、工序級的協(xié)同任務(wù)分工以及相關(guān)操作權(quán)限的自動(dòng)授予，分工完成后進(jìn)行工序級的工藝設(shè)計(jì)活動(dòng)，最終產(chǎn)出PBOM。

　　3結(jié)構(gòu)化工藝的技術(shù)難點(diǎn)

　　結(jié)構(gòu)化工藝的關(guān)鍵技術(shù)主要有工藝數(shù)據(jù)引用、工序級協(xié)同化設(shè)計(jì)、工序物料資源規(guī)劃與工藝設(shè)計(jì)融合、多路徑工序流程規(guī)劃，這幾點(diǎn)同時(shí)也是結(jié)構(gòu)化工藝的技術(shù)難點(diǎn)。

　　3.1工藝數(shù)據(jù)引用

　　在工藝設(shè)計(jì)過程中，通過分析產(chǎn)品特征和屬性將典型工藝、典型工序，以及典型術(shù)語快速、有效、準(zhǔn)確的自動(dòng)推送給用戶是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，也是關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。首先底層數(shù)據(jù)的組織要分層結(jié)構(gòu)化組織，支持基于特征和屬性的查詢，其次要根據(jù)大數(shù)據(jù)理論，給用戶推送相似度排名靠前的工藝數(shù)據(jù)，最后是用戶可以組合選擇這些數(shù)據(jù)。

　　3.2工序級協(xié)同化設(shè)計(jì)

　　工序級協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)際上就是要攻克工序級管理，讓工序與工序之間可以并行設(shè)計(jì)。實(shí)際上如果工序全部按對象管理，數(shù)據(jù)量是很大的，管理成本也會(huì)提高，如果不按工序?qū)ο髞砉芾�，工序的版本管理、�?quán)限以及變更就很難控制，這是一個(gè)兩難問題，需要企業(yè)根據(jù)自身的具體情況來決定采用哪種方式進(jìn)行管理。

　　3.3工序物料資源規(guī)劃與工藝設(shè)計(jì)融合

　　工序物料資源規(guī)劃本身不是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，但是要和工藝設(shè)計(jì)融合在一起就成了關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)難點(diǎn)，因?yàn)橛脩粼诠に嚪椒ㄖ忻枋隽搜b配的物料或資源，就不希望在其他地方再進(jìn)行物料或資源的選擇，他們會(huì)希望程序能自動(dòng)分析工藝方法將物料和資源規(guī)劃到相應(yīng)的工序，而目前國內(nèi)外的軟件是很難完全實(shí)現(xiàn)這個(gè)需求的。

　　3.4多路徑工序流程規(guī)劃

　　對于電子行業(yè)來說，由于存在調(diào)試專業(yè)，很多復(fù)雜的電子產(chǎn)品需要上百道工序，工序與工序之間的邏輯關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，如串行、并行、多路徑、可跳躍等工序邏輯關(guān)系，因此需要對工序進(jìn)行多路徑流程規(guī)劃。多路徑流程規(guī)劃的難點(diǎn)在于界面的人性化設(shè)計(jì)和流程圖如何讓后端MES識(shí)別和還原。目前國內(nèi)外的軟件雖然很多都有結(jié)構(gòu)化工藝模塊，但是能將上面幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)解決好的卻很少，包括國內(nèi)排名靠前的工藝軟件提供商，如開目、華天等，在結(jié)構(gòu)化工藝方面也有很多功能點(diǎn)需要完善和攻克。

　　4結(jié)構(gòu)化工藝的應(yīng)用

　　結(jié)構(gòu)化工藝的產(chǎn)出是PBOM，PBOM結(jié)合制造任務(wù)需求生成MBOM(MBOM數(shù)據(jù)與生成批次是相關(guān)的)，MBOM作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸出到ERP和MES，ERP根據(jù)MBOM產(chǎn)生訂單、進(jìn)行齊套分析、訂單物料配送等，MES根據(jù)訂單和MBOM數(shù)據(jù)進(jìn)行工序級齊套分析、物料配送等。

　　5結(jié)束語

　　作為企業(yè)來說，要認(rèn)清自己目前工藝信息化和管理水平，找準(zhǔn)位置，如果不能產(chǎn)出有價(jià)值的數(shù)據(jù)，信息化水平又低，就不要好高騖遠(yuǎn)，先把數(shù)據(jù)做好，而結(jié)構(gòu)化工藝給了我們企業(yè)做好數(shù)據(jù)的手段和平臺(tái)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]劉緒弟，鄧洪波，等.電子裝備PBOM及MBOM通用要求[S].中華人民共和國電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2018.

　　[2]孟倩，劉儉華.基于流程的復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)化裝配工藝設(shè)計(jì)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)，2014，20(2)：301-312.

　　作者：鄧洪波 江蘭蘭 單位：中國電子科技集團(tuán)公司第29研究所

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