基於KMBOM的並行工藝路線開發應用

鄭州宇通重工有限公司


摘要:簡單描述了並行工藝路線及組件分配的概念,同時簡述瞭如何依託開目BOM的平臺使並行工藝路線、組件分配自動生成的過程以及成功實施此項目的意義,爲ERP在生產批次複雜的中小企業的實施提供了參考案例。


關鍵詞:並行工藝路線;組件分配;KMBOM;SAP;CAPP;工藝路線;生產計劃


1    前言


KMBOM是開目公司開發的產品數據自動彙總系統,其主要功能是從CAD、CAPP 以及多種數據庫中提取所需信息,包括產品信息和零件的加工信息,產生各種數據報表,實現產品、工裝、工時、工藝路線及材料消耗的自動彙總,是繼KMCAD、KMCAPP、KMPDM 等產品之後推出的又一軟件產品,是企業信息化建設流程中不可缺少的模塊。我公司於2005年同KMCAPP一併引進,現主要用於工藝工時彙總、零件材料定額及工裝彙總等。

爲了滿足公司快速發展的需求,進一步提高產品的性能、縮短產品的生產週期、降低產品的成本,公司實施管理管理轉型及信息化提升項目,其中的ERP系統對工藝路線要求較高,原有的工藝路線信息不能有效滿足新型生產計劃的需要,爲此,我們引入了並行工藝路線和組件分配的概念,在項目開發之前,工藝部門利用EXCEL宏程序以手工方式獲取並行工藝路線及組件分配數據,步驟繁瑣且工作重複、繁重,因EXCEL宏程序功能弱,並行工藝路線出錯率高且不易檢查,爲提高並行工藝路線和組件分配準確率,我公司同武漢開目信息技術有限責任公司共同開發了以KMBOM爲基礎的程序化的並行工藝路線及組件分配。


2    开发过程


2.1 概念簡述


並行工藝路線:零部件加工以主線爲基礎,其下層零件加工可與其主線同時進行,最終組成零部件的生產加工過程。


組件分配:將零部件生產所需原材料分配到各個加工工序所對應工作中心的過程。


並行工藝路線反映物料在工作中心之間的流轉順序,跨工作中心時進行工時確認,通過組件分配指導車間領料,通過SAP系統內工時機時數據進行成本覈算。以物料2821-01867焊接銷軸爲例進行說明:零件結構如圖1:



首先將2821-01866軸和2821-01867焊接銷軸串聯起來作爲一條主線,包含零件加工的工作中心,工序流轉及工時信息,然後針對這條主線將零件2821-01865板併到路線中,形成如下結果,如圖2:




图2



形成的并行工艺路线如图3所示:




图3



并行工艺路线建立后,对组件进行分配。


2.2 數據流程圖


通過對並行工藝路線原理及數據來源、數據組織方法和數據格式的仔細研究,最終確認的數據流程圖4如下:




图4



● 通過KMBOM把KMCAPP編制的工藝文件、工藝路線自動生成工藝路線庫、工時庫。並保存到相應的數據庫中,爲後期數據處理提供相應的基礎數據來源。


● 利用SAP系統內已有產品BOM及KMBOM自動生成的工藝路線庫、工時庫,經過程序處理自動生成符合ERP系統要求的並行工藝路線文件以及組建分配文件,通過SAP提供的接口工具自動導入SAP系統用於進行指導生產。


2.3 軟件架構


爲更好的實施此項目,將現有舊版本的CAPP、開目資源管理器、KMBOM進行了系統升級,其中將原來單機版本的資源管理器升級爲網絡版,由單一人員進行管理,這使各工藝人員能共享多個資源,不僅提高了編制工藝文件效率,而且逐步提高了工藝人員編制工藝文件水平。由於需要進行復雜的數據運算,所以還安裝了適用數據計算的ORACLE數據庫系統。


2.4 CAPP卡片改造


爲了從工藝卡片中直接提取計算並行工藝路線所需信息需要對CAPP卡片格式進行改造,具體改造方式如下:


● 在各類加工過程卡卡片中增加工作中心列,如圖5機加工藝卡片:




图5



● 所有卡片中的工時信息出現只跟工序掛鉤,不再進行工步信息於工時的對應。


● 工序名稱中出現“轉”字,表示此處加工階段發生變化


2.5 工藝卡片、工藝路線填寫規範制定


規範性的填寫各類所需文件是項目實施成功的基礎,爲此,經過多次溝通與總結,制定出適合並行工藝路線數據計算的填寫規範,包括工藝卡片填寫規範、工藝路線填寫規範。


2.6 其它相關數據處理


對於工藝數據來講,用一卡一件或者不適合卡片管理的數據可以用開目資源管理器進行管理。例如:膠管件工時表、鋸牀工時表、無工藝卡工時表等。


2.7 工藝路線庫生產及管理


通過對工藝路線中車間路線信息進行提取,將包含零件、工序、車間等信息進行彙總,將彙總得到的工藝路線信息由KMBOM自動轉存到ORACLE中的KMRES數據庫中形成工藝路線庫,以備並行工藝路線計算使用。


图6为手工编制的工艺路线:




图6



图7为生成的工艺路线:




图7



後續維護時只需將需要更改的工藝路線導入數據庫替換原來的即可,簡單方便。


2.8 工藝工時庫生成及管理


在工藝文件編制完成後,通過KMBOM對存放工藝文件的目錄進行彙總後按照零件的工藝路線將所有加工階段的工序統一進行合併和重新排序,保證各零件工時有序及正確性,然後通過KMBOM提供的存數據庫功能可以將數據自動轉存到ORACLE中的KMRES數據庫中以供系統調用。(數據庫存儲的好處是數據量的增加並不影響系統的運行速度,而且擴展性較好可與多種系統進行交互集成)生成工時信息見圖8




图8



後續維護時方法跟工藝路線庫一樣,只需將需要更改的零件工時信息重新彙總並導入數據庫替換原來的即可,簡單方便。


2.9 並行工藝路線生成


工藝路線庫及工時庫建立,並準確的存入的ORACLE數據庫中後,將SAP系統中的BOM產品結構信息導入數據庫後,通過後臺計算,生成符合SAP要求的並行工藝路線表,並通過SAP提供的工具批量導入SAP系統,形成前面所說的指導生產計劃的並行工藝路線。自動生成的並行工藝路線表格如圖9




图9


2.10 組件分配生成



將自動生成的並行工藝路線表存入的ORACLE數據庫中後,再次將SAP系統中的BOM產品結構信息導入數據庫後,通過後臺計算,生成符合SAP要求的組建分配表,同樣也通過SAP提供的工具批量導入SAP系統,形成前面所說的指導車間領料的組件分配。自動生成的組件分配表格如圖10。




图10


3    应用效果



(1)爲配合項目正常運行,必須要求數據來源規範。通過編制和完善《CAPP卡片及工藝路線填寫規範》,指導工藝人員編寫工藝文件,既保證了正常的數據來源,也提高自身工藝文件準確性和一致性。


(2)並行工藝路線和組件分配的程序化不僅大大減少了工藝人員工作量,提高了工作效率,而且也大大提高了數據準確性。


(3)原來存在工藝路線與工藝卡片脫鉤的問題,十分難以檢查,現通過運算,很直觀的將整個工藝進程中的所有數據串聯起來,出現錯誤的情況可以很快的查詢出來,並在修改後能快速的計算出新的結果。


(4)原來在計算工時定額時,有許多數據都是依靠人工編輯完成,存在大量的數據採集、彙總工作,需要專人花費大量的時間和精力整理,而且往往更新不及時,導致數據不準確,現在已經全部實現自動化,縮短了流程,節約了時間。


(5)在並行工藝路線計算中,因生產的特殊性,導致了大量的特例情況需要處理,在項目過程中邊梳理邊處理,將特例全部合理固化,避免了人爲干預容易出錯的問題,大大提高了數據的準確性。


(6)成功引入並行工藝路線及組件分配對生產的作用尤其明顯。在並行工藝路線實施前,計劃員根據產品BOM結構和系統外工藝路線、工時手工分解生產計劃進行排產,系統外工藝路線只能指導車間領料,無法反映工序間流轉,工時、機時覈算也在系統外進行,數據繁瑣且不準確;並行工藝路線實施後,計劃員不僅可以根據系統內路線進行生產計劃排產,而且也實現了物料在工作中心間的工序流轉及工時確認,提高了生產計劃和物料分配的準確性。