2) 船体装焊PBOM 示意见图4,该PBOM 反映从零件到小组立、大组立、总段及巨型总段,再到最后形成整船的整个过程。组立与组立之间、组立与零件之间及组立与焊缝之间通过“使用”关系关联,分段与工艺文件之间通过“引用”关系关联。通过该BOM 模型可快速提取任意组立的信息,输出各种工程生产需要的报表。
图4 船体装焊PBOM 示意
3.3 EBOM 到PBOM 的转换
PBOM 是在船体EBOM 的基础上形成的,EBOM 通过去掉外协件和外购件,增加工艺组合件(如组立)或调整EBOM 的结构,最终形成PBOM。BOM 结构转换的方式可归纳为增加零件、删除零件、调整BOM结构及细化分解BOM结构等。船体EBOM向船体PBOM转换的过程见图5,PBOM中的所有零件都是借用EBOM中的零件,EBOM 零件的三维模型和属性信息自动传递到PBOM 的零件中。若EBOM 中的零件信息更改,则PBOM 的零件信息也会更改,保证同一系统内数据更改的一致性。
图5 EBOM 向PBOM 转换过程
4 基于Teamcenter 的系统实现
国内某船厂于2011 年年底引进Teamcenter,实现了对船舶设计数据和设计流程的管理。分析船体的制造流程和设计流程,梳理船体设计与制造相关的物料项及其相互关系,制定满足设计部门和生产部门需求的BOM,并结合Teamcenter 平台实现对船体生产设计数据的管理。
船体EBOM 通过数据接口将CAD 系统的产品结构提交至Teamcenter 系统。首先从TRIBON 软件中提取相关信息,生成ugpart 格式的BOM 结构;然后调用三维模型专函程序,生成JT 文件;最后通过接口将BOM 结构和JT 文件写入到Teamcenter 中。图6 为船体某分段EBOM 结构,左侧为BOM 结构,右侧为其对应的三维模型。左侧BOM 结构的每一行代表一个对象(分段、板架、船体零件),船体零件关联自身属性(如材质、长度、宽度、厚度)和三维模型。系统实现三维模型与BOM 结构的联动,同时支持对三维数模进行剖切、显隐及标注等,支持板架和零件的快速搜索。
图6 船体某分段EBOM 结构截图
船体某分段的切割PBOM 结构见图7,第1 层为分段,第2 层为船体物资(钢板、型钢等),第3 层为船体零件。船体物资与自身属性(切割长度、划线长度等)、切割版图及切割指令关联,可通过该结构抽取材料汇总表等清单。发生工程变更时,通过影响分析实现BOM、切割版图及切割指令的关联更改,保证数据的一致性。
图7 船体某分段的切割PBOM 结构截图
船体装焊PBOM 结构见图8,该PBOM 是在EBOM 基础上搭建组立树、添加组立流向、确认组立父子关系后最终形成的。在系统中,装焊PBOM 中的零件与EBOM 中的零件为同一对象,关联了自身属性和三维模型,支持从整船、总段、组立及零件等多个粒度查看模型。通过装焊PBOM 可抽取生产所需的各类托盘清单(如零件明细表),或直接将数据发送到后道物资物流系统中。
图8 船体装焊PBOM 结构截图
通过实施和应用PDM 项目,清晰定义了船体各种BOM;将二维图纸、三维模型及切割指令等设计数据纳入到系统中进行统一管理,信息透明清晰,解决了船体生产设计阶段数据管理混乱的问题,也为管理决策提供了数据支撑;通过关联更改,保证了数据的准确性和一致性,提高了产品的设计质量。
5 结 语
研究实践结果表明,基于BOM 的船体数据管理具有可行性,可有效管理船体生产设计数据(模型、图纸及指令等),保证其有效性和一致性,实现在该领域中的突破。未来可向舾装专业拓展,向前道初步设计和详细设计延伸,实现对船舶全生命周期数据的管理。BOM 管理不仅能给企业带来可观的直接经济效益,更重要的是可使产品信息管理更加规范化、科学化、自动化。未来BOM 将真正成为产品全生命周期的载体,保证不同视图的BOM 数据的完整性、正确性和一致性,有助于实现多维数据的集成、联动和共享。BOM 是连接工程数据和生产经营的桥梁,是企业制造集成系统信息共享的关键,可有效消除产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)与企业资源计划(EntERPrise Resource Planning,ERP)等系统之间的鸿沟。
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