数字化转型背景下“三表”编制和应用实践

施爱莲 杨蓉 包勇 周彦 谭瑶

（上海航天电子技术研究所， 上海， 201109）

以电子单机、 印制电路板组装件为主要构成的航天单机产品， 其材料 （含电子元器件、 紧固件等） 种类规格繁多。 由于在设计前期， 手动输入设计 “三表” （明细表、 明细栏、 元件表） 数据的不规范、 不统一， 导致一系列问题， 给标准化审查带来不小的负担。 因此， 亟待在统一BOM （物料清单） 数据源的前提下， 优化设计图纸中 “三表” 的编制。

“三表” 中的数据是产品BOM 清单的基础核心， 也是产品数据管理的重中之重。 将 “三表”中的部件、 零件、 标准件、 外购件等规范化的信息提取出来， 既可提供给PDM （产品数据管理）系统进行数据管理， 也可以提供给MES （制造执行系统） 系统支持后续生产， 同时也是解决图纸归档、 管理， 减少设计人员重复劳， 提高研制生产效率的有效方法。

1 “三表” 编制存在的问题

航天产品因其自身特点决定了在装配过程中会遇到所需元器件种类繁杂的难题。 “三表” 编制的准确性和唯一性会在产品设计、 生产物料发放和产品装配等一系列环节起到关键作用。 因此， 设计师在绘制图纸时， “三表” 编制的质量非常重要。 目前， 本所“三表” 的编制没有建立一个完善的编制系统， 而是通过设计师手动输入， 不仅设计师操作繁琐， 还容易造成“三表” 数据出现人为差错， 给后续产品装配带来隐患， 并可能会严重影响产品质量、 延缓产品生产周期。 即使标准化师在标审时审查出错误， 协调设计师更改， 亦会经常出现遗留问题， 严重降低了产品生产效率。 譬如经常会出现这么一个现象： 一个机电结合产品的电气设计师及其结构设计师同时维护BOM 结构数据， 两者可能会互相干扰， 导致投产BOM 数据与图纸信息不一致。 运用标准化手段优化产品设计过程中图纸的“三表” 编制， 提高 “三表” 编制的准确性和唯一性， 对提高产品质量和生产效率很有现实意义。

2 “三表” 转型应用基础

2.1 基础资源库

“三表” 编制的正确性是基于BOM 数据中元器件、 紧固件、 材料等要素的统一和正确性。

a） 元器件库。元器件库主要由元器件分类名称、 简称、 型号规格、 计量单位、 生产厂家、质量等级、 协议编号、 总规范、 详细规范、 封装形式、 专用条件、 国产/进口、 静电敏感、 静电敏感电压值等要素项组成。

b） 紧固件库。紧固件库主要由标准号、 材料、 机械性能等级、 表面处理、 特殊说明、 标准号、 质量等级、 国产/进口供应商名称、 型号规格等要素组成。

c） 材料库。材料 （金属材料、 非金属材料、复合材料） 库主要由材料规格、 标准号、 材料名称、 特殊说明、 设计定额单位、 密度、 材料系数、计量单位、 是否进口和生产厂家等要素组成。

对 “三表” 编制的三要素 （元器件、 紧固件、 材料） 研究分析后发现： 三要素存在种类规格繁杂、 编写不统一、 状态缺省等情况。 如： 电子所物资库中元器件分类不清、 名称不统一、 存在同一个元器件多种规格的现象、 质量等级不唯一、 封装形式多样化、 生产厂家名称不统一的现象； 紧固件名称和规格分类不统一、 标准号填写不规范、 生产长厂家有缺失、 质量等级模糊的现象； 材料分类和牌号不明确、 标准号缺失、 生产厂家名称不统一的现象。

为此， 组织与设计部门、 工艺部门、 生产部门及外协厂家进行充分沟通、 讨论， 结合国标、行业标准、 企业所标并根据电子所型号用物资的使用情况， 增加物资编码库并开展了物资编码的在线管理， 从而确保设计BOM 数据的规范性。

2.2 BOM 的重要性分析

正确地使用与维护BOM 数据源是管理系统运行期间十分重要的工作。 BOM 作为计算机可以识别的产品结构数据文件， 是企业业务流程管理系统的主导文件。 作为企业业务流程管理系统中最重要的基础数据， BOM 是否完善正确、 格式设计是否合理、 功能发挥如何， 直接影响系统的运行质量。 BOM 对生产的重要性体现在以下几个方面：

a）是计算机识别物料的基础依据；

b）是编制计划的依据；

c）是配套和领料的依据；

d）根据它进行加工过程的跟踪；

e）是物资采购的依据；

f）是零、 部组件加工的依据；

g）是仓库进行原材料、 零组件配套的依据；

h）是加工领料的依据；

i）进行物料追溯。

BOM 信息数据源的完善是 “三表” 编制、结构图纸材料与物料属性信息准确性的根源。 在生产过程中， BOM 数据完整健全对物资采购、物资领料、 车间装配、 图纸后续的更改都有着十分重要的作用。 设计师只需抓住源头的数据源，重点关注BOM 的正确性及零、 部、 整件图纸所包含信息化数据的准确性， 从而进一步统一规范化的数据源， 在数据源头进行有效控制。

3 利用标准化手段优化管理模式

笔者认为根据电子所型号用物资的使用情况， 从标准化角度建立元器件、 紧固件、 材料（金属材料、 非金属材料、 复合材料） 规范化数据库， 对各数据库的属性填写进行规范化。 并由专人负责物资编码库的维护和管理， 从而达到BOM 数据源的统一性、 规范性。 图1 为元器件编码新增表单样式。

图1 元器件编码新增表单样式

3.1 基于物资编码库、 选用库规范化管控

对标物资分类规则， 建立管控流程， 申请人在BPM 中发起物资编码申请， 填写编码基础数据项， 通过与CAMP 系统进行重复性校验， 确认编码的唯一性。 填写编码所需的各数据项后由各领域物资主管、 型号指挥、 标准化师、 编码管理员进行审核， 审核通过后生成编码并同步至CAMP系统和CRPC 系统， 具体流程如图2 所示。

图2 管控流程

3.2 运用标准实施规范化管理

物资编码库的建立需要多方面进行维护和管理， 在日常科研生产过程中由元器件保证师、 结构化设计师、 工艺师对物资编码库通用数据进行维护； 由物资主管、 标准化师对编码属性合规性进行审查。 编制了一系列所标， 具体见表1， 将物资编码库的管理要求固化下来， 实现物资信息的结构化数据管理， 进一步规范电子所物资编码所涉及的对象和BOM 数据源。

表1 编制管理所标

3.3 基于BOM 一键生 “三表”

物资编码库的规范化建立和管理保证了设计师准确建立物料清单， 通过建立装配图物料节点、接线图物料虚拟节点、 电路图物料虚拟节点， 在BOM 归档流程批准后， 由档案人员使用一键功能，生成整件明细表、 明细栏、 元件表， 如图3 所示。自动归档在 “明细栏、 元件表” 页签中； 保证图纸“三表” 中的元器件、 紧固件、 材料一致。

图3 系统一键生产 “三表”

4 应用效果

基于物资编码库的建立， 在平时工作中对各类物资编码的申请、 维护进行了规范化管控， 保证了BOM 数据的规范性， 解决了BOM 数据与“三表” 图纸信息不一致的问题。 实施物料库在线管理， 同时， 以元器件、 标准件、 紧固件标准为依据， 通过开发软件接口工具实现一键式生成明细栏、 元件表、 明细表， 并发起在线审签与归档。

目前 “三表” 编制和应用数字化模式已在电子所广泛应用， 并取得了良好的实施效果， 得到一线设计部门的青睐。 统一规范化BOM 数据源，优化设计图纸的 “三表” 的编制， 降低装配生产过程中质量问题风险， 为型号研制和保障产品质量奠定了良好的基础。