數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下“三表”編制和應(yīng)用實(shí)踐

施愛(ài)蓮 楊蓉 包勇 周彥 譚瑤

（上海航天電子技術(shù)研究所， 上海， 201109）

以電子單機(jī)、 印制電路板組裝件為主要構(gòu)成的航天單機(jī)產(chǎn)品， 其材料 （含電子元器件、 緊固件等） 種類規(guī)格繁多。 由于在設(shè)計(jì)前期， 手動(dòng)輸入設(shè)計(jì) “三表” （明細(xì)表、 明細(xì)欄、 元件表） 數(shù)據(jù)的不規(guī)范、 不統(tǒng)一， 導(dǎo)致一系列問(wèn)題， 給標(biāo)準(zhǔn)化審查帶來(lái)不小的負(fù)擔(dān)。 因此， 亟待在統(tǒng)一BOM （物料清單） 數(shù)據(jù)源的前提下， 優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙中 “三表” 的編制。

“三表” 中的數(shù)據(jù)是產(chǎn)品BOM 清單的基礎(chǔ)核心， 也是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的重中之重。 將 “三表”中的部件、 零件、 標(biāo)準(zhǔn)件、 外購(gòu)件等規(guī)范化的信息提取出來(lái)， 既可提供給PDM （產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理， 也可以提供給MES （制造執(zhí)行系統(tǒng)） 系統(tǒng)支持后續(xù)生產(chǎn)， 同時(shí)也是解決圖紙歸檔、 管理， 減少設(shè)計(jì)人員重復(fù)勞， 提高研制生產(chǎn)效率的有效方法。

1 “三表” 編制存在的問(wèn)題

航天產(chǎn)品因其自身特點(diǎn)決定了在裝配過(guò)程中會(huì)遇到所需元器件種類繁雜的難題。 “三表” 編制的準(zhǔn)確性和唯一性會(huì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 生產(chǎn)物料發(fā)放和產(chǎn)品裝配等一系列環(huán)節(jié)起到關(guān)鍵作用。 因此， 設(shè)計(jì)師在繪制圖紙時(shí)， “三表” 編制的質(zhì)量非常重要。 目前， 本所“三表” 的編制沒(méi)有建立一個(gè)完善的編制系統(tǒng)， 而是通過(guò)設(shè)計(jì)師手動(dòng)輸入， 不僅設(shè)計(jì)師操作繁瑣， 還容易造成“三表” 數(shù)據(jù)出現(xiàn)人為差錯(cuò)， 給后續(xù)產(chǎn)品裝配帶來(lái)隱患， 并可能會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量、 延緩產(chǎn)品生產(chǎn)周期。 即使標(biāo)準(zhǔn)化師在標(biāo)審時(shí)審查出錯(cuò)誤， 協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)師更改， 亦會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)遺留問(wèn)題， 嚴(yán)重降低了產(chǎn)品生產(chǎn)效率。 譬如經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這么一個(gè)現(xiàn)象： 一個(gè)機(jī)電結(jié)合產(chǎn)品的電氣設(shè)計(jì)師及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師同時(shí)維護(hù)BOM 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)， 兩者可能會(huì)互相干擾， 導(dǎo)致投產(chǎn)BOM 數(shù)據(jù)與圖紙信息不一致。 運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化手段優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中圖紙的“三表” 編制， 提高 “三表” 編制的準(zhǔn)確性和唯一性， 對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率很有現(xiàn)實(shí)意義。

2 “三表” 轉(zhuǎn)型應(yīng)用基礎(chǔ)

2.1 基礎(chǔ)資源庫(kù)

“三表” 編制的正確性是基于BOM 數(shù)據(jù)中元器件、 緊固件、 材料等要素的統(tǒng)一和正確性。

a） 元器件庫(kù)。元器件庫(kù)主要由元器件分類名稱、 簡(jiǎn)稱、 型號(hào)規(guī)格、 計(jì)量單位、 生產(chǎn)廠家、質(zhì)量等級(jí)、 協(xié)議編號(hào)、 總規(guī)范、 詳細(xì)規(guī)范、 封裝形式、 專用條件、 國(guó)產(chǎn)/進(jìn)口、 靜電敏感、 靜電敏感電壓值等要素項(xiàng)組成。

b） 緊固件庫(kù)。緊固件庫(kù)主要由標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、 材料、 機(jī)械性能等級(jí)、 表面處理、 特殊說(shuō)明、 標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、 質(zhì)量等級(jí)、 國(guó)產(chǎn)/進(jìn)口供應(yīng)商名稱、 型號(hào)規(guī)格等要素組成。

c） 材料庫(kù)。材料 （金屬材料、 非金屬材料、復(fù)合材料） 庫(kù)主要由材料規(guī)格、 標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、 材料名稱、 特殊說(shuō)明、 設(shè)計(jì)定額單位、 密度、 材料系數(shù)、計(jì)量單位、 是否進(jìn)口和生產(chǎn)廠家等要素組成。

對(duì) “三表” 編制的三要素 （元器件、 緊固件、 材料） 研究分析后發(fā)現(xiàn)： 三要素存在種類規(guī)格繁雜、 編寫不統(tǒng)一、 狀態(tài)缺省等情況。 如： 電子所物資庫(kù)中元器件分類不清、 名稱不統(tǒng)一、 存在同一個(gè)元器件多種規(guī)格的現(xiàn)象、 質(zhì)量等級(jí)不唯一、 封裝形式多樣化、 生產(chǎn)廠家名稱不統(tǒng)一的現(xiàn)象； 緊固件名稱和規(guī)格分類不統(tǒng)一、 標(biāo)準(zhǔn)號(hào)填寫不規(guī)范、 生產(chǎn)長(zhǎng)廠家有缺失、 質(zhì)量等級(jí)模糊的現(xiàn)象； 材料分類和牌號(hào)不明確、 標(biāo)準(zhǔn)號(hào)缺失、 生產(chǎn)廠家名稱不統(tǒng)一的現(xiàn)象。

為此， 組織與設(shè)計(jì)部門、 工藝部門、 生產(chǎn)部門及外協(xié)廠家進(jìn)行充分溝通、 討論， 結(jié)合國(guó)標(biāo)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、 企業(yè)所標(biāo)并根據(jù)電子所型號(hào)用物資的使用情況， 增加物資編碼庫(kù)并開展了物資編碼的在線管理， 從而確保設(shè)計(jì)BOM 數(shù)據(jù)的規(guī)范性。

2.2 BOM 的重要性分析

正確地使用與維護(hù)BOM 數(shù)據(jù)源是管理系統(tǒng)運(yùn)行期間十分重要的工作。 BOM 作為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件， 是企業(yè)業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)的主導(dǎo)文件。 作為企業(yè)業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)， BOM 是否完善正確、 格式設(shè)計(jì)是否合理、 功能發(fā)揮如何， 直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。 BOM 對(duì)生產(chǎn)的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

a）是計(jì)算機(jī)識(shí)別物料的基礎(chǔ)依據(jù)；

b）是編制計(jì)劃的依據(jù)；

c）是配套和領(lǐng)料的依據(jù)；

d）根據(jù)它進(jìn)行加工過(guò)程的跟蹤；

e）是物資采購(gòu)的依據(jù)；

f）是零、 部組件加工的依據(jù)；

g）是倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行原材料、 零組件配套的依據(jù)；

h）是加工領(lǐng)料的依據(jù)；

i）進(jìn)行物料追溯。

BOM 信息數(shù)據(jù)源的完善是 “三表” 編制、結(jié)構(gòu)圖紙材料與物料屬性信息準(zhǔn)確性的根源。 在生產(chǎn)過(guò)程中， BOM 數(shù)據(jù)完整健全對(duì)物資采購(gòu)、物資領(lǐng)料、 車間裝配、 圖紙后續(xù)的更改都有著十分重要的作用。 設(shè)計(jì)師只需抓住源頭的數(shù)據(jù)源，重點(diǎn)關(guān)注BOM 的正確性及零、 部、 整件圖紙所包含信息化數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性， 從而進(jìn)一步統(tǒng)一規(guī)范化的數(shù)據(jù)源， 在數(shù)據(jù)源頭進(jìn)行有效控制。

3 利用標(biāo)準(zhǔn)化手段優(yōu)化管理模式

筆者認(rèn)為根據(jù)電子所型號(hào)用物資的使用情況， 從標(biāo)準(zhǔn)化角度建立元器件、 緊固件、 材料（金屬材料、 非金屬材料、 復(fù)合材料） 規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)， 對(duì)各數(shù)據(jù)庫(kù)的屬性填寫進(jìn)行規(guī)范化。 并由專人負(fù)責(zé)物資編碼庫(kù)的維護(hù)和管理， 從而達(dá)到BOM 數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一性、 規(guī)范性。 圖1 為元器件編碼新增表單樣式。

圖1 元器件編碼新增表單樣式

3.1 基于物資編碼庫(kù)、 選用庫(kù)規(guī)范化管控

對(duì)標(biāo)物資分類規(guī)則， 建立管控流程， 申請(qǐng)人在BPM 中發(fā)起物資編碼申請(qǐng)， 填寫編碼基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)， 通過(guò)與CAMP 系統(tǒng)進(jìn)行重復(fù)性校驗(yàn)， 確認(rèn)編碼的唯一性。 填寫編碼所需的各數(shù)據(jù)項(xiàng)后由各領(lǐng)域物資主管、 型號(hào)指揮、 標(biāo)準(zhǔn)化師、 編碼管理員進(jìn)行審核， 審核通過(guò)后生成編碼并同步至CAMP系統(tǒng)和CRPC 系統(tǒng)， 具體流程如圖2 所示。

圖2 管控流程

3.2 運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)范化管理

物資編碼庫(kù)的建立需要多方面進(jìn)行維護(hù)和管理， 在日常科研生產(chǎn)過(guò)程中由元器件保證師、 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)師、 工藝師對(duì)物資編碼庫(kù)通用數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)； 由物資主管、 標(biāo)準(zhǔn)化師對(duì)編碼屬性合規(guī)性進(jìn)行審查。 編制了一系列所標(biāo)， 具體見(jiàn)表1， 將物資編碼庫(kù)的管理要求固化下來(lái)， 實(shí)現(xiàn)物資信息的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理， 進(jìn)一步規(guī)范電子所物資編碼所涉及的對(duì)象和BOM 數(shù)據(jù)源。

表1 編制管理所標(biāo)

3.3 基于BOM 一鍵生 “三表”

物資編碼庫(kù)的規(guī)范化建立和管理保證了設(shè)計(jì)師準(zhǔn)確建立物料清單， 通過(guò)建立裝配圖物料節(jié)點(diǎn)、接線圖物料虛擬節(jié)點(diǎn)、 電路圖物料虛擬節(jié)點(diǎn)， 在BOM 歸檔流程批準(zhǔn)后， 由檔案人員使用一鍵功能，生成整件明細(xì)表、 明細(xì)欄、 元件表， 如圖3 所示。自動(dòng)歸檔在 “明細(xì)欄、 元件表” 頁(yè)簽中； 保證圖紙“三表” 中的元器件、 緊固件、 材料一致。

圖3 系統(tǒng)一鍵生產(chǎn) “三表”

4 應(yīng)用效果

基于物資編碼庫(kù)的建立， 在平時(shí)工作中對(duì)各類物資編碼的申請(qǐng)、 維護(hù)進(jìn)行了規(guī)范化管控， 保證了BOM 數(shù)據(jù)的規(guī)范性， 解決了BOM 數(shù)據(jù)與“三表” 圖紙信息不一致的問(wèn)題。 實(shí)施物料庫(kù)在線管理， 同時(shí)， 以元器件、 標(biāo)準(zhǔn)件、 緊固件標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)， 通過(guò)開發(fā)軟件接口工具實(shí)現(xiàn)一鍵式生成明細(xì)欄、 元件表、 明細(xì)表， 并發(fā)起在線審簽與歸檔。

目前 “三表” 編制和應(yīng)用數(shù)字化模式已在電子所廣泛應(yīng)用， 并取得了良好的實(shí)施效果， 得到一線設(shè)計(jì)部門的青睞。 統(tǒng)一規(guī)范化BOM 數(shù)據(jù)源，優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙的 “三表” 的編制， 降低裝配生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)， 為型號(hào)研制和保障產(chǎn)品質(zhì)量奠定了良好的基礎(chǔ)。