机械零部件的树形管理及工艺卡编制

高广洲

(山钢集团济南分公司 检修工程公司，山东 济南250101)

0 引言

现在许多制造企业的工艺文件采用卡片式, 由于EXCEL 表格的易操作性及强大的功能,大部分企业都采用Excel 制作工艺卡片。对于制造企业,零部件的信息无疑是相当重要的,一个产品的所有零部件可以生成一树形结构,即BOM,它广泛应用于原材料采购、成品计算和库存管理之中,BOM 表的编制方法有很多种， 以深度优先的方法编制整个产品的零部件编码及分缴系统, 可以方便的查询各种零部件信息，可以将此产品结构树导入到数据库中,供PDM 使用,实现工艺文件与PDM 的集成。

1 产品构成分析

制定设备清单首先要了解设备产品结构。产品结构的复杂程度与设备清单总的层数密切相关，结构简单的产品其总层数少，反之总层数多。

任何一个产品都是由若干个“单层结构”组成的[1]，由一个母件和从属于母件的一个或多个子件组成。 相对于设计图纸而言，母件指的是组装图上的装配件，子件指的是零件明细表中的众多零件。 图1 为产品的单层结构组成示意图。

图1 产品的单层结构图

图1 中，X 作为最上层的母件是一个出厂产品，它有A，B，C，D 四个子件组成。X 同A，B，C，D 组成一个“单层结构”，在MRPII[2]系统中称为“单层物料单”。 图中件B 对于X 来说是子件，但对应于E 和F来说是母件，并一起组成第二个层次的单层结构；同理，件E 同G，H，I，件D 同I 又组成位于不同层次的单层结构，而且I 件出现了复用的情况。

2 编制树形设备清单

设备清单是设备结构的报表格式，这里是通过父子关系的展开来实现编制的，如图2。

由于Excel 表格的易操作性及强大的二次开发功能，现在许多制造企业都采用在使用Excel，这里是在Excel 中对零部件进行编码的。图2 中，先把一部设备的总图图号输入，序号为0，再把总图的明细表输入，如部件1，2，3，4，5，零件6 和7，部件8，9，10 等。 之后再顺序输入部件1 下面的零件或者部件，属于部件1 的零部件信息都用1.x 表示，如部件5，把它下面的零件或部件用5.xx 表示;5.1 是转子部分,是部件,则它下面的零部件用5.1.xx 表示。 这样一层层的编写出来,整个BOM 树就形成了,如图3。

图2 设备清单

图3 产品BOM 树

数据来源于图纸明细表，每一零件记录的输入需要准确，以保证设备清单的准确度。 数据输入时从图纸的总图开始，采用深度优先的方法输入，遇到一个部件，则去找部件下面图纸的明细表，直至全部输入完毕再进行下去。

3 数量及质量自动计算的实现

使用VBA 对其进行相关功能二次开发后，许多计算变得简单。由于数量关系是通过父子关系计算的， 所以找到对应的上一层是很重要，如:5.1 要由部件5 的数量及质量来计算，5.1.1，5.1.2，5.1.3 ?的父层都是5.1,找到了父层，则它们的数量及质量也就确定了。 如图2 中单台、总数、单重、总重的上下关联关系。输入编码时有个特别的情况，就是编码时遇到如1.10,在Excel 中它被识别为1.1,所以就与前面的1.1混淆了，这是绝对不允许的，所以在编码是把它写成1.10.0。 同理，遇到1.20 也要写成1.20.0。

父子关系是用判断小数点个数的方法实现的。如果一个零件或部件的编码有3 个小数点，说明它在整个BOM 表中属于第三层，则要去寻找在它上面的最近的编码为2 个小数点的部件， 即为它的父层，但要除去如1.10.0 这种情况。 编程框图如图4 所示。

图4 编程寻找父层示意图

自动统计及计算功能的实现代替了手工计算，大大方便了统计工作，提高了工作效率。

4 系统的使用及工艺卡的编制

表中的树形结构具有如下优点：（1）结构层次清晰，可以清楚的看到零部件的父子关系，能直观的了解整个设备的构成。 （2）如图2，备注前面的几列都是照图纸输入的，而总数和总重可用二次开发的菜单命令自动计算，如某个部件的数量是3，则它的子零部件的数量要乘3，从而能直观的得出此部件的所有子零部件数量，这里是根据父子关系计算的。（3）可以应用VBA 提供的数据库操作功能[3]，把数据导入数据库中存储利用。

数据输入完毕后,可根据分库类型导出主机、结构件、包装三个分库，然后根据所填写的加工方式和材料类别进行数据的分缴，最后填写制作成机械加工工艺卡，流程图如图5 所示。

5 结束语

图5 生成工艺卡

在基本信息的输入上一定要保证和图纸明细相符合，不能出现输入错误，因为所有的统计结果和数据都是根据开始录入的数据得出来的。 初始输入的数据正确就会得到正确的统计结果。 企业应用了本方法开发的管理软件后，使产品的结构层次和构成非常清晰，避免了手动统计计算所带来的失误，大大提高了工作效率，产品采购失误明显减少，减少了流通资本，缩短了产品的制造时间和交货期，给企业带来了客观的经济效益。

［1］陈启申.产品结构与物料学[J].现代制造,2003(09):61-62.

［2］王茜.企业中多种形态的产品结构及其对MRPII 的影响[J].东南大学学报,1998,24(04):8-13.

［3］黄南山,等.应用Excel 编制软件若干问题探讨[J].武汉水利电力大学(宜昌)学报,1998,20(04):B43-46.