装配CAPP工艺设计与装配BOM的形成
PLM中的BOM定义和BOM知识介绍
PLM 中的BOM 定义和BOM 知识介绍BOM是企业信息化建设的管理核心，是任何管理系统中的基础，是贯穿各信息系统的主线，BOM管理是企业技术管理信息化的主要内容，许多企业对BOM 的认识不够，有些企业甚至在选型中连BOM 是何含义都不理解，所以本文引用一些BOM 定义资料进行总结，并结合笔者PLM实施实战经验，对BOM 的定义及BOM有关的知识进行介绍。
一、BOM 的定义狭义的BOM （Bill of Material）是指物料清单，从不同的系统来看，BOM 的含义具有一定的差别。
从研发人员来看，研发人员主要在CAD系统中绘制产品总成图或部件图，BOM是一种产品结构的技术描述文件，它表明了产品组件、子件、零件直到原材料之间的结构关系，以及每个组装件所需要的各下属件部件的数量，偏重于产品信息的汇总，如明细表；从工艺管理上看，BOM 不是技术文件，而是计划文件或指导生产文件，包括加工工序卡、锻铸热处理卡、工装材料等汇总信息。
广义的BOM 是产品对象的属性集合。
从集合论和线性代数理论出发，广义BOM可以用n 维属性空间来描述，其中n 代表产品对象属性空间中相互独立属性的最大个数，记为BOM （Xl，X2,⋯,Xn。
）具体来说，产品BOM 属性信息包括以下部分：零件编码、零件图号、材料、重量、体积、物料生效日期等信息；部件内的各个单一零件（包括标准件、外协件、外购件、借用件、自制件等）的装配数量、零部件图号等信息；总图信息，包括零部件清单、技术文件、产品说明书、保修单等。
二、常见几种BOM在产品的整个生命周期中，根据不同部门对BOM 的不同需求，主要存在以下几种BOM：设计物料清单EBOM、计划物料清单PBOM、制造物料清单MBOM、成本物料清单CBOM 等。
企业这些BOM 的管理也需要结合企业的实际管理需要进行划分，并需要确定哪些BOM 在什么系统中管理，BOM 之间的转换等等，下面对他们的含义一一给予说明：1）EBOM：主要是设计部门产生的数据，产品设计人员根据客户订单或者设计要求进行产品设计，生成包括产品名称、产品结构、明细表、汇总表、产品使用说明书、装箱清单等信息，这些信息大部分包括在EBOM 中。
BOM的详细解释
BOM的详细解释引言本文将就静态数据中物料清单（Bill of Material，BOM）的作用，结合CAD（Comput er Aided Design，计算机辅助设计）、CAPP（Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺编制）、PDM（Products Data Management，产品数据管理）、MRPⅡ（M anufacturing ResourcePlanning,物造资源计划）、ERP（Enterprise Resource Plannin g,企业资源计划）等系统作详细的描述。
什么是BOM？采用计算机辅助企业生产管理，首先要使计算机能够读出企业所制造的产品构成和所有要涉及的物料，为了便于计算机识别，必须把用图示表达的产品结构转化成某种数据格式，这种以数据格式来描述产品结构的文件就是物料清单，即是BOM。
它是定义产品结构的技术文件，因此，它又称为产品结构表或产品结构树。
在某些工业领域，可能称为“配方”、“要素表”或其它名称。
在MRPⅡ和ERP系统中，物料一词有着广泛的含义，它是所有产品，半成品，在制品，原材料，配套件，协作件，易耗品等等与生产有关的物料的统称。
在通常的MRPⅡ和ERP系统中BOM是指由双亲件及子件所组成的关系树。
BOM可以是自顶向下分解的形式或是以自底向上跟踪的形式提供信息。
在MRPⅡ和ERP系统中中BOM是一种数据之间的组织关系，利用这些数据之间层次关系可以作为很多功能模块设计的基础，这些数据的某些表现形式是我们大家感到熟悉的汇总报表。
BOM有什么作用？BOM是PDM/MRPⅡ/ERP信息化系统中最重要的基础数据，其组织格式设计和合理与否直接影响到系统的处理性能，因此，根据实际的使用环境，灵活地设计合理且有效的B OM是十分重要的。
BOM不仅是MRPⅡ系统中重要的输入数据，而且是财务部门核算成本，制造部门组织生产等的重要依据，因此，BOM的影响面最大，对它的准确性要求也最高。
PLM中的BOM定义和BOM知识介绍
PLM中的BOM定义和BOM知识介绍关键字: BOM视图管理BOM是企业信息化建设的管理核心，是任何管理系统中的基础，是贯穿各信息系统的主线，BOM管理是企业技术管理信息化的主要内容，许多企业对BOM的认识不够，有些企业甚至在选型中连BOM是何含义都不理解，所以本文引用一些BOM定义资料进行总结，并结合笔者PLM实施实战经验，对BOM的定义及BOM有关的知识进行介绍。
一、BOM的定义狭义的BOM (Bill of Material)是指物料清单，从不同的系统来看，BOM的含义具有一定的差别。
从研发人员来看，研发人员主要在CAD系统中绘制产品总成图或部件图，BOM是一种产品结构的技术描述文件，它表明了产品组件、子件、零件直到原材料之间的结构关系，以及每个组装件所需要的各下属件部件的数量，偏重于产品信息的汇总，如明细表；从工艺管理上看，BOM不是技术文件，而是计划文件或指导生产文件，包括加工工序卡、锻铸热处理卡、工装材料等汇总信息。
广义的BOM是产品对象的属性集合。
从集合论和线性代数理论出发，广义BOM可以用n维属性空间来描述，其中n代表产品对象属性空间中相互独立属性的最大个数，记为BOM (Xl，X2,…,Xn)。
具体来说，产品BOM属性信息包括以下部分：零件编码、零件图号、材料、重量、体积、物料生效日期等信息；部件内的各个单一零件(包括标准件、外协件、外购件、借用件、自制件等)的装配数量、零部件图号等信息；总图信息，包括零部件清单、技术文件、产品说明书、保修单等。
二、常见几种BOM在产品的整个生命周期中，根据不同部门对BOM的不同需求，主要存在以下几种BOM：设计物料清单EBOM、计划物料清单PBOM、制造物料清单MBOM、成本物料清单CBOM 等。
企业这些BOM的管理也需要结合企业的实际管理需要进行划分，并需要确定哪些BOM在什么系统中管理，BOM之间的转换等等，下面对他们的含义一一给予说明：1）EBOM：主要是设计部门产生的数据，产品设计人员根据客户订单或者设计要求进行产品设计，生成包括产品名称、产品结构、明细表、汇总表、产品使用说明书、装箱清单等信息，这些信息大部分包括在EBOM中。
装配CAPP工艺设计与装配BOM的形成
装配CAPP工艺设计与装配BOM的形成1、问题的由来众所周知,制造业为市场提供用户需求价廉物美的产品为已任,在机械制造中零度的性能、功能与价廉物美是由加工决定的,但产品性能、功与价廉物美还需由装配来解决,因此装配成了产品性能、功能的关键。
由于装备制造业产品的复杂性,在上个世纪50~60年代就开始应用以计算机技术为代表的信息技术辅助企业生产管理,我国制造业信息化也已有30多年的历史, 信息技术辅助企业生产管理不论是初期的MRP还是MRPII或现代的ERP、SCM,都需要产品数据,包括组成产品各部分物料的定义数据、产品各部分结构数据与各种物料的制造工艺数据，这些数据来源与产品设计与工艺设计。
产品设计提供的零件图的内容是产品零件(物料)的定义数据，产品及各部件装配图是产品各部分结构数据，为了生产管理方便，产品及各部件装配图结构数据用产品零部件明细表的方式提供给生产管理部门，这种表称为物料清单（BOM），由于在绘制装配图时其组成零部件(物料)的标号是按制图标准顺时针方向顺序标记如图2,所以产品零部件明细表(物料清单BOM)中的零部件先后顺序是按标号排列的见图2中的明细表,它提供了组成产品各部分物料的种类、数量，但其零部件先后顺序没有表明装配过程的顺序,这种物料清单（BOM）称为设计BOM,也有称为工程BOM(EBOM)。
MRP、MRPII或ERP是企业生产经营管理的软件，目的是合理利用企业资源，按时、按质、按量为顾客提供价廉物美的产品，为企业创造利润，为此MRP、MRPII或ERP是按顾客需要时间及产品及各部件装配过程来安排零部件的生产作业计划与原材料、外购件等的采购、外协计划，进行能力、资源的平衡，合理利用企业资源，保证生产顺利进行，最终满足顾客需求并获得最大利润。
一个复杂产品有多个大部件组成，每个大部件又有多个零部件组成，生产周期少则几天，多则几个月，在这一过程中如过不能按时的提供所需的物料，则将使正在进行的装配工序停工待料，最终不能按时交货，当然不可能获取最大利润。
BOM有哪些形式
BOM有哪些形式？按照用途划分产品要经过工程设计、工艺制造设计、生产制造3个阶段，相应的在这3个过程中分别产生了名称十分相似但却内容差异很大的物料清单EBOM、PBOM、DBOM。
这是三个主要的BOM概念。
工程BOM——EBOM(Engineering BOM)：产品工程设计管理中使用的数据结构，它通常精确地描述了产品的设计指标和零件与零件之间的设计关系。
对应文件形式主要有产品明细表、图样目录、材料定额明细表、产品各种分类明细表等等。
计划BOM——PBOM(Plan BOM)：是工艺工程师根据工厂的加工水平和能力，对EBOM再设计出来的。
它用于工艺设计和生产制造管理，使用它可以明确地了解零件与零件之间的制造关系，跟踪零件是如何制造出来的，在哪里制造、由谁制造、用什么制造等信息。
同时，PBOM也是MRPⅡ/ERP生产管理的关键管理数据结构之一。
实际上BOM是一个广泛的概念，根据不同的用途，BOM有许多种类;设计图纸上的BOM，计划BOM，计算最终产品装配的制造BOM，计算成本的成本BOM，保养维修BOM等。
根据在不同阶段应用侧重点不同，我们常常见到不同的BOM提法，常见的有：设计BOM——DBOM(Design BOM)：设计部门的DBOM是产品的总体信息，对应常见文本格式表现形式包括产品明细表、图样目录、材料定额明细表等等。
设计BOM信息来源一般是设计部门提供的成套设计图纸中标题栏和明细栏信息。
有时候也涉及工艺部门编制的工艺卡片上部分信息。
设计BOM一般在设计结束时汇总产生，如果存在大量借用关系的设计情况可以在设计阶段开始就基本将设计BOM汇总出来，然后根据新产生的零部件安排设计任务。
对应电子视图往往是产品结构树的形式，树上每个节点关联各类属性或图形信息。
主要在PDM软件中作为产品管理和图档管理的基础数据出现。
图略制造BOM——MBOM(Manufacturing BOM)：生产部门的MBOM是在EBOM的基础上，根据制造装配要求完善的，包括加工零部件JBOM和按工艺要求的毛胚、模具、卡具等PBOM。
CAPP中BOM表的结构研究
CAPP中BOM表的结构研究引言CAPP (Computer Aided Process Planning 计算机辅助工艺设计) 作为工艺设计过程实现自动化的载体,在研究与开发方面已经取得了长足的发展。
随着先进制造技术的不断深入和发展,对CAPP 与CAD、PDM、MRP 等系统的集成化程度要求越来越高,而集成的核心又是实现产品数据的一致性,共享性和可维护性。
为了实现对产品数据的全生命周期管理(Product lifecycle management PLM) ,本文作者提出使用物料清单(BOM) 的概念对工艺数据结构进行设计。
在实际生产中,企业的大多数经营和生产过程实际上都是一个面向定单配置的产品设计和制造过程。
由此可见,企业首先要根据用户定单进行产品的配置处理,得到符合定单要求的产品结构树或BOM 表,然后将该BOM 表作为基础数据指导企业的生产活动。
但是,人们对BOM 的理解还不够深入,认为BOM 就是单纯的物料清单,即对产品数据结构的描述性文件,对BOM 的理解仅仅停留在产品结构或者物料清单的基础上。
其实这是不够的,作为一个符合现代企业生产的BOM ,必须考虑工艺流程,才能形成完善的产品基础数据,以用于对产品的全生命周期管理( PLM) 。
所以,BOM 应该理解为:产品结构+工艺流程。
基于此,本文作者重点研究了在CAPP 系统中BOM 表(Bill of Materials in Process Planning , PPBOM) 的结构。
1 基于BOM 的工艺设计思路基于BOM 的工艺设计方法,是将复杂的工程数据建立在关系数据库之上,从而能够将CAPP 集成在统一的产品数据管理系统( PDMS) 中,有效地解决了CAD/ CAPP 系统与ERP 等系统的集成。
面向BOM 的工艺设计分为4 个阶段:BOM 的获取、BOM的调整、工艺设计的实现、同ERP 的集成。
每个阶段都需要实现相应的任务,如图1 所示,不论在工艺设计的哪个阶段,工艺设计始终围绕BOM 这一主线,工艺设计的过程实际上是BOM 的产生、组织、衍变和传递的过程。
基于CAPP的工艺制造BOM一体化搭建与集成
基于CAPP的工艺制造BOM一体化搭建与集成作者：常建伟 |一、企业简介国机重工（洛阳）有限公司由原一拖（洛阳）工程机械销售有限公司于2011年11月正式更名而来，是中国机械工业集团有限公司旗下中国国机重工集团有限公司的成员企业，中国最早最专业的工程机械产品研发、制造基地之一。
公司总部设在洛阳，拥有一个总部、两个中心，三家子公司，职工总数2039人，专业技术人员200余人，主导产品涵盖路面压实机械系列、铲运机械系列、矿山机械系列、环卫机械系列、挖掘机械系列。
业务范围涵盖工程机械产品的研发设计、工程机械产品的生产制造、销售和服务、以及矿山装备系列产品的销售和服务。
图1 国机重工（洛阳）有限公司二、企业信息化应用总体现状目前，公司的信息化应用和两化融合状况如下：制定了明确的促进企业发展战略的信息化三年规划和实施计划；建成三线路接入的三地虚拟化局域网（VPN），软硬结合的安全防护体系，有核心服务器31台；熟练应用基于集团构架的协同办公系统；普及应用的二维CAD/三维CAD设计，和CAE三维虚拟分析；已经建成的、正在积累的产品知识和数据管理PDM系统；正在实施和扩大应用范围的数据交换中心及工艺设计CAPP系统。
同时，公司集成呼叫中心、短信平台，已经完成实施和初步应用，并正在优化和深化应用的CRM；已经完成多组织的销售供应链财务一体化ERP一期的实施和应用；正在实上线应用的ERP二期生产和成本；多个个性化微信平台、网站及网店等电子商务系统等。
完成多系统集成实现了异构数据的及时传递，特别是PDM/CAPP/ERP集成，通过接收PDM发布过来的设计BOM，在T5CAPP中通过工艺和制造BOM一体化搭建，然后通过系统自动数据抽取，形成物料、制造BOM、工艺路线，并通过集成接口上传给ERP。
目前初步实现多BOM智能转换和数据统一，正在完善更改管理，进一步提高和保证数据的完整性和一致性，减少或避免更改错误，降低成本。
设计BOM和制造BOM的介绍
引言本文将就静态数据中物料清单（Bill of Material，BOM）的作用，结合CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）、CAPP（Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺编制）、PDM（Products Data Management，产品数据管理）、MRPⅡ（Manufacturing ResourcePlanning,物造资源计划）、ERP（Enterprise Resource Planning,企业资源计划）等系统作详细的描述。
本文将尽量解释实际中各种BOM对应文件常见格式和管理意义，以及计算机处理的建议。
1基本背景知识本定义结合国家标准文件有所发挥，仅供参考。
产品：是生产企业向用户或市场以商品形式提供的制成品；成套设备：在生产企业一般不用装配工序连接，但用于完成相互联系的使用功能的两个或两个以上的产品的总和；零件：不采用装配工序制成的单一成品；部件：由若干个部分（零件、分部件），以可拆成或不可拆的形式组成的成品；分部件可以按照其从属产品关系划分为1级分部件，2级分部件。
总成：能够执行一定独立功能的由若干个部门以可拆成或不可拆的形式组成的复杂成品，例如发动机总成，车桥总成，前轴总成等；由零件和部件组成；也可能叫组件、整件、装置、全件等说法。
复杂产品可能还有分总成。
模块：具有相对独立功能和通用接口的单元。
类似总成，但可能比较简单。
专用件（基本件）：本产品专用的零部件。
不过在实际中往往借用关系比较多，专用件的实际含义是首次应用在本产品上的零部件。
借用件：在本产品中采用已有产品的组成部分，这些组成部分叫借用件。
一般情况下直接借用源产品叫一次借用。
如果该产品在下次设计时被借用，那么该产品借用源产品部分叫二次借用。
在二次借用过程中很容易出现借用关系紊乱的情况，往往将借用源产品关系错接到一次借用产品上。
通用件：在不同类型或同类型不同规格的产品中具有互换性的零部件。
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装配CAPP工艺设计与装配BOM的形成
1、问题的由来
众所周知,制造业为市场提供用户需求价廉物美的产品为已任,在机械制造中零度的
性能、功能与价廉物美是由加工决定的,但产品性能、功与价廉物美还需由装配来解决,因此装配成了产品性能、功能的关键。
由于装备制造业产品的复杂性,在上个世纪50~60年代就开始应用以计算机技术为代表的信息技术辅助企业生产管理,我国制造业信息化也已有30
多年的历史, 信息技术辅助企业生产管理不论是初期的MRP还是MRPII或现代的ERP、SCM,都需要产品数据,包括组成产品各部分物料的定义数据、产品各部分结构数据与各种物料的制造工艺数据，这些数据来源与产品设计与工艺设计。
产品设计提供的零件图的内容是产品零件(物料)的定义数据，产品及各部件装配图是产品各部分结构数据，为了生产管理方便，产品及各部件装配图结构数据用产品零部件明细表的方式提供给生产管理部门，这种表称为物料清单（BOM），由于在绘制装配图时其组成零部件(物料)的标号是按制图标准顺时针方向顺序标记如图2,所以产品零部件明细表(物料清单BOM)中的零部件先后顺序是按标号排列的见图2中的明细表,它提供了组成产品各部分物料的种类、数量，但其零部件先后顺序没有表明装配过程的顺序,这种物料清单（BOM）称为设计BOM,也有称为工程BOM(EBOM)。
MRP、MRPII或ERP是企业生产经营管理的软件，目的是合理利用企业资源，按时、按质、按量为顾客提供价廉物美的产品，为企业创造利润，为此MRP、MRPII或ERP是按顾客需要时间及产品及各部件装配过程来安排零部件的生产作业计划与原材料、外购件等的采购、外协计划，进行能力、资源的平衡，合理利用企业资源，保证生产顺利进行，最终满足顾客需求并获得最大利润。
一个复杂产品有多个大部件组成，每个大部件又有多个零部件组成，生产周期少则几天，多则几个月，在这一过程中如过不能按时的提供所需的物料，则将使正在进行的装配工序停工待料，最终不能按时交货，当然不可能获取最大利润。
如果过早提供所需的物料，将为造成资金积压。
因此提供准确的具有装配过程顺序的物料清单是正确运行MRP、MRPII 或ERP的必要条件。
具有装配过程顺序的物料清单称为装配BOM（ABOM）。
为了MRP、MRPII 或现代的ERP的正确运行,必须提供装配BOM，但怎样为ERP提供装配BOM？成了制造业信息化的关键问题之一。
按中华人民共和国机械行业标准JB/T 9165.49165.4-1998及一般工厂装配工艺编制的规定,装配工艺文件包括: 装配程序(装配工艺过程卡与装配工序卡片), 在以上工艺文件编制过程中形成产品、部件、分部件及组件的装配顺序，对指导装配作业已能满足要求，所以没有具体规定装配零件明细表必须按照产品、部件、分部件及组件的装配顺序的要求，即使编制装配零件明细表但没有装配顺序也只作为装配领料的依据。
按照MRP、MRPII或ERP的要求，为了MRP、MRPII或ERP的正确运行必须按照装配顺序的要求编制装配零件明细表，即为装配BOM。
装配零件明细表可按产品、部件、分部件的装配分别编制，这时形成的BOM 这称为单层BOM，如按产品（部件）装配统一编制，则形成多层BOM。
这些应为装配CAPP
重要内容。
2、装配零件明细表（ABOM）的形成
按中华人民共和国机械行业标准JB/T 9165.49165.4-1998及一般工厂装配工艺编制的规定, 产品、部件、分部件及组件的装配顺序是由装配工艺所决定，因此装配零件明细表，应为装配工艺设计的必备文件，当然也是装配CAPP必须的功能。
为了生成装配BOM及装配程序的装配明细表，建立以下概念。
(1)整机：由几个部件或和总成及其它零件、合件、组件所构成，且具有用户需求独立作业功能的构件。
(2)装配基准件：在一组装配构件中，其装配尺寸链的共同基准面或线所在的构件。
(3)装配单元:装配单元是装配件的总称，由于装配件（包括所有需要进过装配作业的产品、各级部件、组件）的概念已普遍认同，并已在产品设计时在图上明确用一定的件号表示，在实际装配过程中有许多装配件不但是有图上明确用件号表示的装配件逐级组装而成，还有一些装配图上没有件号，但是在实际装配过程中必须首先将有关零件（可以包括标准件、外购件）组装起来，购成设计图纸上无件号的组件(也有称为虚拟件)，如图1油泵装配是首先组装成4个组件，但4个组件在设计图2上无件号。
这些有件号的装配件与无件号的装配件总称为装配单元。
装配单元：在装配过程中，有一个装配基准件为基础，可以独立组装达到规定的尺寸链与技术要求，作为进一步装配的独立组件、部件、总成或最终整机的一组构件。
图1
图2
(4)装配层：在装配过程中，为了便于作业划分，对类似作业的装配阶段的划分，如总装层、部装层。
一个装配层，可以是一个装配单元，也可以是几个装配单元所组成。
(5)基层单元：只用零件、合件组成的装配单元。
(6)上层单元：有几个基层单元或下层单元组成的高一层次的构件。
3、装配单元的编号
(1) 装配单元的编号（装配码）的目的。
装配单元的编号（装配码）的目的不但是为了标识设计图纸上无件号的装配件，而且是描述装配件在的上一级装配单元中的装配顺序，装配单元的编号简称装配码,也可称为装配顺序码。
上面说到无件号的装配件要予以编号，其实有件号的装配件其编号原则在制图标准上已有规定，但不表示装配顺序，所以为了表示装配顺序也必须重新编制装配顺序号，尤其是用计算机处理，使装配BOM中的物料，能安装配顺序排列，使用原来的件号是不可能的，因此必须编制能表示装配顺序的装配码。
（2）装配单元的编号（装配码）编制规则如图3
图 3装配码编制规则
3) 装配零件明细表(装配BOM)的内容
(1)产品、部件、组件及零件的装配顺序（产品、部件、组件及零件在表中的排列顺序）；
(2)组成产品各部分物料的属性图号、名称、数量；材质、计量单位等，如下表。
4、计算机辅助装配零件明细表（装配BOM）的生成
计算机辅助装配零件明细表（装配BOM）的生成方法很多，如用三维CAD装配模拟功能后生成,绘制装配系统图后生成,下面介绍CMTB-装配CAPP（机床行业计算机应用技术专家委员开发）生成装配BOM的实例。
(1）装配CAPP利用CAD已完成的各级装配图，安装配顺序用装配码重新标记其组成的零部件，如图1，应用PDM系统自动生成BOM功能，生成装配BOM，如图4。
图4
(2）装配CAPP调用应用PDM产品结构配置功能，安装配顺序重新配置产品结构（用装配码），生成装配BOM，如图5。
图5
(3) 生成装配BOM在数据库中的实样见表1。
表1。