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　　【 面向航空產(chǎn)品研發(fā)，圍繞以PLM（產(chǎn)品全生命周期）支撐的業(yè)務(wù)過(guò)程主線(xiàn)，對產(chǎn)品全生命周期中的各個(gè)BOM（產(chǎn)品物料清單）進(jìn)行定義，闡述各BOM的演進(jìn)過(guò)程和相互關(guān)系，描述了基于xBOM的技術(shù)狀態(tài)管理，并通過(guò)案例分享介紹了xBOM在型號中的具體應用。】

xBOM的定義

　　在制造業(yè)中，對產(chǎn)品進(jìn)行樹(shù)狀層次化分解形成產(chǎn)品結構樹(shù)，產(chǎn)品物料清單（BOM）是以該產(chǎn)品結構樹(shù)為核心組織的各類(lèi)資源數據的合集。BOM數據既用來(lái)描述產(chǎn)品的物料組成及物料之間的關(guān)系，也用于表示零部件、產(chǎn)品模型、產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)、產(chǎn)品質(zhì)量信息等相關(guān)信息。

　　在產(chǎn)品全生命周期的不同階段，面對不同的部門(mén)，存在多種不同意義和用途的BOM視圖，我們稱(chēng)之為xBOM。xBOM是從不同業(yè)務(wù)視角對產(chǎn)品進(jìn)行分解構建的不同BOM視圖，通過(guò)xBOM組織起不同業(yè)務(wù)環(huán)節產(chǎn)生的不同類(lèi)型的產(chǎn)品數據，以滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)用戶(hù)對產(chǎn)品數據和信息的管理、查看及使用需要。因此，保證這些 BOM數據的完整性、正確性和一致性具有非常重要的意義。

xBOM組成和演進(jìn)過(guò)程

　　圖 1 xBOM組成

　　上圖展示了產(chǎn)品研制各個(gè)階段產(chǎn)生的各種BOM。在各個(gè)階段中，需要以BOM為核心，對產(chǎn)品不同研制階段所產(chǎn)生的數據進(jìn)行結構化的定義和管理，并定義出各種數據之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

圖2 BOM演進(jìn)和關(guān)聯(lián)關(guān)系

　　RBOM：需求BOM

　　需求BOM的輸入是利益悠關(guān)者的需求和系統之系統的能力需求。需求BOM用條目化組織和管理需求，同時(shí)建立不同需求條目之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，支持需求追蹤和關(guān)聯(lián)分析。需求BOM的輸出是飛機層次化需求及技戰術(shù)參數。

　　FBOM/LBOM：功能BOM和邏輯BOM

　　以需求為驅動(dòng)，開(kāi)展功能/邏輯架構設計。通過(guò)功能滿(mǎn)足所有系統需求，通過(guò)不同的邏輯架構實(shí)現功能在系統中的不同分配方案。在MBSE系統中，基于FBOM組織管理功能架構模型，基于LBOM組織管理邏輯架構模型，FBOM/LBOM的輸出是功能基線(xiàn)和分配基線(xiàn)。

　　DBOM：設計BOM

　　在方案設計和初步設計階段，基于功能/邏輯架構設計結果設計出的主幾何模型、總布置模型、設計規范（二維或文檔）等，用DBOM管理方案設計和初步設計階段的多個(gè)設計方案，其結果提交到PDM系統進(jìn)行管理。

　　EBOM：EBOM分為結構EBOM和系統EBOM

　　結構EBOM。結構EBOM的輸入是DBOM的概要設計方案。EBOM由頂層、構型層、底層組成。EBOM與DBOM具有相同的頂層結構。構型層以EBOM頂層為基礎，由設計、工藝人員聯(lián)合進(jìn)行EBOM構型層規劃；底層針對EBOM規劃的模塊，由設計人員開(kāi)展詳細MBD設計，設計結果提交PDM系統形成具體方案。

　　系統EBOM。系統EBOM的輸入是DBOM的概要設計方案，在詳細設計階段根據總體單位提出的成品、系統需求，供應商將開(kāi)展成品、系統的設計和交付，成品、系統數據在PDM系統將通過(guò)EBOM的系統視圖進(jìn)行統一管理。

　　PBOM：工藝BOM

　　PBOM的輸入是EBOM，是制造廠(chǎng)工藝管理人員根據工廠(chǎng)制造水平和能力，在EBOM基礎上對工藝路線(xiàn)進(jìn)行調整和再設計得到的，是組織工藝文件的基礎。工藝人員采用自頂向下設計方法進(jìn)行工藝方案規劃和工藝路線(xiàn)設計，形成滿(mǎn)足工藝規劃和工藝路線(xiàn)的BOM結構，并基于PBOM組織和管理工藝數據和相關(guān)的工裝數據。

　　MBOM：制造BOM

　　MBOM是制造廠(chǎng)技術(shù)人員根據工廠(chǎng)制造水平和能力，在PBOM基礎上根據加工單元的具體情況進(jìn)行調整和再設計得到的。工藝人員根據飛機部件結構劃分確定結構相對獨立、工藝相對簡(jiǎn)單的工位，基于工位定義加工單元，加工單元與一組特定的空間位置、工裝型架、人員、工具等生產(chǎn)資源對應，工藝人員基于裝配單元開(kāi)展詳細的裝配工藝和零件工藝設計，其設計結果基于MBOM組織管理。（有些用戶(hù)的PBOM和MBOM合二為一為MBOM）

　　BBOM：裝機BOM

　　BBOM隨著(zhù)每架飛機的制造裝配過(guò)程而建立，各架次飛機的BBOM各不相同。BBOM初始構建是EBOM的單架次實(shí)例化，以初始BBOM為基礎，生產(chǎn)單位反饋各零部件相應的實(shí)物信息和質(zhì)量信息，并在生產(chǎn)交付節點(diǎn)完成實(shí)物信息的反饋，形成完整的單架次BBOM。通過(guò)BBOM實(shí)現完整的單機實(shí)物技術(shù)狀態(tài)的管理，實(shí)現對制造實(shí)物在關(guān)鍵節點(diǎn)（如交付）的追蹤與管控。

　　TestBOM：試驗BOM

　　試驗BOM的輸入為需求指標、試驗機BBOM、架外改裝、設備交付狀態(tài)。以設計過(guò)程產(chǎn)生的試驗試飛大綱為指導，試驗試飛部門(mén)開(kāi)展試飛設計，使用交付的飛機開(kāi)展多場(chǎng)次的試驗試飛，完成不同的試飛科目并最終給出結論，在此過(guò)程中需要對試驗過(guò)程中飛機的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行記錄，內容包括：每場(chǎng)次試驗試飛飛機的構成、稱(chēng)重、實(shí)效件的使用時(shí)間、串換件，以及外場(chǎng)服務(wù)狀態(tài)等質(zhì)量信息等，TDM系統通過(guò)TestBOM實(shí)現試驗試飛技術(shù)狀態(tài)的管理。

　　SBOM：服務(wù)BOM

　　SBOM的輸入為EBOM，由飛機客戶(hù)服務(wù)部門(mén)產(chǎn)生，建立面向客服的產(chǎn)品結構，并以該產(chǎn)品結構為核心組織各種飛機支持維護數據，包括設計數據：設計產(chǎn)生的技術(shù)文件、圖紙、數模等，也包括客服數據：裝配單元信息、屬性信息、有效性和配置信息、拆裝過(guò)程、維修大綱、圖解目錄、技術(shù)插圖信息、可更換單元（LRU）、返修間隔期（TBO）等。

　　OBOM：運營(yíng)BOM

　　OBOM的輸入為SBOM和BBOM，它隨著(zhù)每架次飛機投入運營(yíng)過(guò)程而建立。各架次飛機的OBOM各不相同，基于OBOM產(chǎn)品結構組織該架次飛機運營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的數據，包括：飛機基本交付文件、件號（關(guān)重件、成附件）、不合格品、壽命和存貨期、使用說(shuō)明、維修大綱、維修記錄、備件更新記錄等。

基于xBOM的技術(shù)狀態(tài)管理

　　技術(shù)狀態(tài)管理職責和規范

　　有別于傳統的技術(shù)狀態(tài)管理，基于xBOM的技術(shù)狀態(tài)管理涉及到產(chǎn)品研發(fā)的所有單位、部門(mén)、角色、專(zhuān)業(yè)，需要業(yè)務(wù)職責分工協(xié)同、各個(gè)專(zhuān)業(yè)分工協(xié)同、技術(shù)層面協(xié)同。xBOM數據管理與業(yè)務(wù)開(kāi)展的協(xié)同涉及設計單位內多個(gè)設計專(zhuān)業(yè)、制造廠(chǎng)內多個(gè)工藝專(zhuān)業(yè)、車(chē)間多個(gè)制造專(zhuān)業(yè)、成品單位、試驗試飛單位等，存在多專(zhuān)業(yè)之間管理、業(yè)務(wù)、系統、數據的協(xié)同。因此，需要從職責部門(mén)、管理規定、執行管控上，落實(shí)基于xBOM的技術(shù)狀態(tài)管理。

　　基于xBOM的技術(shù)狀態(tài)管理

圖 3 基于xBOM的技術(shù)狀態(tài)管理

　　隨著(zhù)產(chǎn)品研發(fā)不斷深入，變更、借用、替換等引發(fā)的技術(shù)狀態(tài)管理是產(chǎn)品研發(fā)繞不過(guò)去的問(wèn)題。將xBOM創(chuàng )建和管理的各個(gè)系統集成，形成產(chǎn)品全生命周期管理系統。在數據關(guān)聯(lián)的基礎上，貫穿飛機研制不同階段，構建產(chǎn)品研制全生命周期的數據網(wǎng)絡(luò )，讓xBOM成為產(chǎn)品全生命周期中的黃金線(xiàn)索，基于xBOM實(shí)現產(chǎn)品研制過(guò)程中各種數據的關(guān)聯(lián)管理和連續傳遞，打通xBOM之間的數據“割裂”，實(shí)現產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中技術(shù)狀態(tài)的精細化管理。

　　除了建立xBOM數據間的關(guān)聯(lián)之外，對于飛機研制過(guò)程中的關(guān)鍵參數，可以通過(guò)建立xBOM中模型之間的參數連接，實(shí)現不同研制階段參數在模型之間的連續傳遞，如將技術(shù)需求中的關(guān)鍵參數要求傳遞給功能架構設計、并將關(guān)鍵參數傳遞給MBD模型定義，實(shí)現基于參數的連續傳遞。

　　軍民機客戶(hù)技術(shù)狀態(tài)管理的差異

　　在技術(shù)狀態(tài)管理上，軍民機都貫徹了全生命周期的過(guò)程更改。在軍機層面技戰指標是必須滿(mǎn)足的，軍機的技術(shù)狀態(tài)是按照技戰指標來(lái)執行和管理的。在民機層面更強調的是安全和適航，民機層面影響了產(chǎn)品安全性的變更為強制安全項，這種變更不可避免，必須執行；不影響安全的變更可根據客戶(hù)的經(jīng)濟性評估是否執行狀態(tài)變更。

xBOM定義和管理案例分享

　　EBOM、PBOM、MBOM定義和管理

圖 4 EBOM、PBOM、MBOM定義和管理

　　上圖是某主機廠(chǎng)在某型號上基于xBOM的一體化管理模式。PDM系統定義了EBOM、PBOM、MBOM及其關(guān)聯(lián)關(guān)系。系統對EBOM、PBOM、MBOM、AO、FO關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行管理，確保信息的正確傳遞和管理，實(shí)現基于xBOM的一體化變更管理。

　　EBOM、SBOM、OBOM定義和管理

圖 5 EBOM、SBOM、OBOM定義和管理

　　上圖是某主機廠(chǎng)在某型號上基于xBOM的一體化管理模式。這里定義有EBOM、SBOM、OBOM及其關(guān)聯(lián)關(guān)系。系統對EBOM、SBOM、OBOM關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行管理，確保信息的正確傳遞和管理，實(shí)現基于xBOM的一體化變更管理。

　　基于MBOM的BBOM定義和管理

圖 6 基于MBOM的BBOM定義和管理

　　上圖是某主機廠(chǎng)在某型號上基于MBOM的BBOM定義和管理，該項目中PBOM和MBOM合二為一為一個(gè)MBOM。PDM系統對MBOM和BBOM關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行管理，確保信息的正確傳遞和管理，實(shí)現基于xBOM的一體化變更管理。

　　隨著(zhù)飛機型號越來(lái)越復雜，飛機研制技術(shù)狀態(tài)管理將越來(lái)越精細化，未來(lái)將擴展出更多的BOM，需要對這些BOM進(jìn)行更深入的定義、建立更緊密的連接關(guān)系、實(shí)現更精細化技術(shù)狀態(tài)管理。因此，在未來(lái)飛機研發(fā)中，加大xBOM的定義和管理力度，將成為提升飛機型號研制能力的必然趨勢，是我們未來(lái)研究的重點(diǎn)方向。