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基于KMBOM的并行工艺路线开发应用 |
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作者： |
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1 前言
KMBOM是开目公司开发的产品数据自动汇总系统，其主要功能是从CAD、CAPP 以及多种数据库中提取所需信息，包括产品信息和零件的加工信息，产生各种数据报表，实现产品、工装、工时、工艺路线及材料消耗的自动汇总，是继KMCAD、KMCAPP、KMPDM 等产品之后推出的又一软件产品，是企业信息化建设流程中不可缺少的模块。我公司于2005年同KMCAPP一并引进，现主要用于工艺工时汇总、零件材料定额及工装汇总等。
为了满足公司快速发展的需求，进一步提高产品的性能、缩短产品的生产周期、降低产品的成本，公司实施管理管理转型及信息化提升项目，其中的ERP系统对工艺路线要求较高，原有的工艺路线信息不能有效满足新型生产计划的需要，为此，我们引入了并行工艺路线和组件分配的概念，在项目开发之前，工艺部门利用EXCEL宏程序以手工方式获取并行工艺路线及组件分配数据，步骤繁琐且工作重复、繁重，因EXCEL宏程序功能弱，并行工艺路线出错率高且不易检查，为提高并行工艺路线和组件分配准确率，我公司同武汉开目信息技术有限责任公司共同开发了以KMBOM为基础的程序化的并行工艺路线及组件分配。
2 开发过程
2.1 概念简述
并行工艺路线：零部件加工以主线为基础，其下层零件加工可与其主线同时进行，最终组成零部件的生产加工过程。
组件分配：将零部件生产所需原材料分配到各个加工工序所对应工作中心的过程。
并行工艺路线反映物料在工作中心之间的流转顺序，跨工作中心时进行工时确认，通过组件分配指导车间领料，通过SAP系统内工时机时数据进行成本核算。以物料2821-01867焊接销轴为例进行说明：零件结构如图1：
图1 零件结构图
首先将2821-01866轴和2821-01867焊接销轴串联起来作为一条主线，包含零件加工的工作中心，工序流转及工时信息，然后针对这条主线将零件2821-01865板并到路线中，形成如下结果，如图2：
图2 工序流转图
形成的并行工艺路线如图3所示：
图3 并行工艺路线
并行工艺路线建立后，对组件进行分配。
2.2 数据流程图
通过对并行工艺路线原理及数据来源、数据组织方法和数据格式的仔细研究，最终确认的数据流程图4如下：
图4 数据流程图
1)通过KMBOM把KMCAPP编制的工艺文件、工艺路线自动生成工艺路线库、工时库。并保存到相应的数据库中，为后期数据处理提供相应的基础数据来源。
2)利用SAP系统内已有产品BOM及KMBOM自动生成的工艺路线库、工时库，经过程序处理自动生成符合ERP系统要求的并行工艺路线文件以及组建分配文件，通过SAP提供的接口工具自动导入SAP系统用于进行指导生产。
2.3 软件架构
为更好的实施此项目，将现有旧版本的CAPP、开目资源管理器、KMBOM进行了系统升级，其中将原来单机版本的资源管理器升级为网络版，由单一人员进行管理，这使各工艺人员能共享多个资源，不仅提高了编制工艺文件效率，而且逐步提高了工艺人员编制工艺文件水平。由于需要进行复杂的数据运算，所以还安装了适用数据计算的ORACLE数据库系统。
2.4 CAPP卡片改造
为了从工艺卡片中直接提取计算并行工艺路线所需信息需要对CAPP卡片格式进行改造，具体改造方式如下：
1)在各类加工过程卡卡片中增加工作中心列，如图5机加工艺卡片：
图5 机加工艺卡片
2)所有卡片中的工时信息出现只跟工序挂钩，不再进行工步信息于工时的对应。
3)工序名称中出现“转”字，表示此处加工阶段发生变化
2.5 工艺卡片、工艺路线填写规范制定
规范性的填写各类所需文件是项目实施成功的基础，为此，经过多次沟通与总结，制定出适合并行工艺路线数据计算的填写规范，包括工艺卡片填写规范、工艺路线填写规范。
2.6 其它相关数据处理
对于工艺数据来讲，用一卡一件或者不适合卡片管理的数据可以用开目资源管理器进行管理。例如：胶管件工时表、锯床工时表、无工艺卡工时表等。
2.7 工艺路线库生产及管理
通过对工艺路线中车间路线信息进行提取，将包含零件、工序、车间等信息进行汇总，将汇总得到的工艺路线信息由KMBOM自动转存到ORACLE中的KMRES数据库中形成工艺路线库，以备并行工艺路线计算使用。
图6为手工编制的工艺路线：
图6 手工编制的工艺路线
图7为生成的工艺路线：
图7 工艺路线
后续维护时只需将需要更改的工艺路线导入数据库替换原来的即可，简单方便。
2.8 工艺工时库生成及管理
在工艺文件编制完成后，通过KMBOM对存放工艺文件的目录进行汇总后按照零件的工艺路线将所有加工阶段的工序统一进行合并和重新排序，保证各零件工时有序及正确性，然后通过KMBOM提供的存数据库功能可以将数据自动转存到ORACLE中的KMRES数据库中以供系统调用。（数据库存储的好处是数据量的增加并不影响系统的运行速度，而且扩展性较好可与多种系统进行交互集成）生成工时信息见图8。
图8 工时信息
后续维护时方法跟工艺路线库一样，只需将需要更改的零件工时信息重新汇总并导入数据库替换原来的即可，简单方便。
2.9 并行工艺路线生成
工艺路线库及工时库建立，并准确的存入的ORACLE数据库中后，将SAP系统中的BOM产品结构信息导入数据库后，通过后台计算，生成符合SAP要求的并行工艺路线表，并通过SAP提供的工具批量导入SAP系统，形成前面所说的指导生产计划的并行工艺路线。自动生成的并行工艺路线表格如图9。
图9 并行工艺路线表格
2.10 组件分配生成
将自动生成的并行工艺路线表存入的ORACLE数据库中后，再次将SAP系统中的BOM产品结构信息导入数据库后，通过后台计算，生成符合SAP要求的组建分配表，同样也通过SAP提供的工具批量导入SAP系统，形成前面所说的指导车间领料的组件分配。自动生成的组件分配表格如图10。
图10 自动生成的组件分配表格
3 应用效果
（1）为配合项目正常运行，必须要求数据来源规范。通过编制和完善《CAPP卡片及工艺路线填写规范》，指导工艺人员编写工艺文件，既保证了正常的数据来源，也提高自身工艺文件准确性和一致性。
（2）并行工艺路线和组件分配的程序化不仅大大减少了工艺人员工作量，提高了工作效率，而且也大大提高了数据准确性。
（3）原来存在工艺路线与工艺卡片脱钩的问题，十分难以检查，现通过运算，很直观的将整个工艺进程中的所有数据串联起来，出现错误的情况可以很快的查询出来，并在修改后能快速的计算出新的结果。
（4）原来在计算工时定额时，有许多数据都是依靠人工编辑完成，存在大量的数据采集、汇总工作，需要专人花费大量的时间和精力整理，而且往往更新不及时，导致数据不准确，现在已经全部实现自动化，缩短了流程，节约了时间。
（5）在并行工艺路线计算中，因生产的特殊性，导致了大量的特例情况需要处理，在项目过程中边梳理边处理，将特例全部合理固化，避免了人为干预容易出错的问题，大大提高了数据的准确性。
（6）成功引入并行工艺路线及组件分配对生产的作用尤其明显。在并行工艺路线实施前，计划员根据产品BOM结构和系统外工艺路线、工时手工分解生产计划进行排产，系统外工艺路线只能指导车间领料，无法反映工序间流转，工时、机时核算也在系统外进行，数据繁琐且不准确；并行工艺路线实施后，计划员不仅可以根据系统内路线进行生产计划排产，而且也实现了物料在工作中心间的工序流转及工时确认，提高了生产计划和物料分配的准确性。
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(3/6/2012) |
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