吴安新?韩梁?刘克鹏?许楠

摘 要 维修BOM（SBOM，Service Bill of Materiel ），是装备维修企业从维修视角构建的装备产品结构，将所有核心技术数据组织起来的一个中性的总框架。它是将航空装备在全生命周期内需要开展某种维修工作的物料或系统，根据特定的规则组织起来形成具有一定层级结构的维修物料清单。SBOM贯穿了从设计资料的输入转化、到维修工艺文件的开发，最后通过给定规则挑选、组织形成型号装备维修方案的工艺开发过程，是型号装备在全生命周期内数字化修理的基石。

关键词 维修结构;数字化修理;维修物料清单;关系网

引言

当前，各设计、制造单位已广泛应用设计BOM（EBOM）、工艺BOM（PBOM）和制造BOM（MBOM）结构，根据型号装备（产品）特点将设计制造物料、设计参数指标、产品模型、装配结构、工艺步骤等组织起来，为工艺设计、产品制造提供数据基础，并能反映出物料的传递和消耗过程。而装备维修企业与设计、制造单位的工作性质不同，并不需要对型号装备的所有物料进行维修工作，且相应的工艺方法、工艺路线、工艺组织等也并不相同，所以也就无法直接继承研制单位的BOM结构。要想有效承接研制单位的数据，数字化修理是维修行业必经之路，因此需建立一套维修BOM结构根据维修特点来承载型号装备在全生命周期内需开展维修工作的物料、系统及需落实保证的设计数据，同时可以基于该BOM完成型号装备维修工艺文件的开发、工艺路线的划分、工艺组织的规划，并且能将生成的各维修数据根据一定的规则组织关联起来。

1SBOM的概念介绍

SBOM是维修单位在产品修理研发过程中，面向产品使用维修保障工作定义的一种数据结构，由在产品全生命周期内需开展预防性维护维修以及保持产品持续满足要求或者可能发生失效从而需要修复或更换的系统、子系统或维修单元组件组成，以便于在产品全生命周期内定义和承载各项产品的维修活动[1-2]。

SBOM是维修单位维修研发过程的一项重要输出物，它基于研制单位提供的EBOM和维修大纲等资料，将产品全生命周期内需开展预防性维修工作或修复性维修工作的系统、子系统、LRU、SRU组成生成的BOM结构[3]。

同时SBOM也是开展型号数字化修理研发后续工作的基石，根据研制单位给定的维修大纲要求，在SBOM的维修单元上定义周期性预防性维修工作、故障及修复性维修工作，关联维修工作所需的工序及资源需求，从而有效指导产品的使用、维护和修理。当飞机开展维修计划时，基于SBOM能够快速筛选需要开展的维修工作，并提取相应的维修工序组成生产工艺过程，从而为修理组织阶段节省大量设计时间。

2SBOM的构建规则

2.1 SBOM的编码规则

维修单位定义的SBOM一般按照产品的功能层级组织，根据研制单位提供的SNS系统划分表并结合GJB4855《军用飞机系统划分及编码》标准组织并为系统、分系统及分分系统代码赋码;维修单元的编码则统一按GJB6600《装备交互式电子技术手册》标准要求赋码。编码形式为：[机型（2-4位）]-型号识别码（1位）-系统（2位）-分系统（2位）-分分系统（2位）-单元组件（2位）-分解码（2位）分解差异码（1位），示例见图1。当同一系统、分系统或分分系统下有多个相同维修单元时，用分解码加以区分。

2.2 SBOM的结构

根据研制单位给定的SNS系统划分表并结合GJB4855《军用飞机系统划分及编码》标准，将SBOM进行层级划分，设置系统级维修单元及单元组件。系统级维修单元可以是按功能划分的系统（如机电系统、飞控系统等），也可以是按产品部位划分的结构（如飞机的前机身、中机身等）。

以装备型号/产品型号为根节点，系统维修单元为其下第一级节点，分系统维修单元为第二级节点，分分系统维修单元为第三级节点，单元组件为最末级维系单元。需要注意的是SBOM结构中最末级的结构只能是组件级维修单元，当系统级维修单元结构下无分系统及分分系统时，则直接在其下级结构设置组件级维修单元。SBOM维修结构层级划分及示例见图2。

2.3 维修单元创建及属性

维修单元是后续工艺文件开发基础，型号装备全生命周期内所涉及的维修特性、维修工作、工序、工艺素材等数据都将基于维修单元创建并继承维修单元相关属性、与维修单元建立相应的关联关系，进而形成一张该型号装备全生命周期内所有维修数据的“关系网”，后续通过维修单元的关系视图即可查看与之相关的各类数据。

创建维修单元时，选择其上一级的系统级维修单元进行创建，在创建属性表单中选择对应的维修单元类型，维护名称、机体分布部位信息，维修单元的编码根据上级系统级维修单元的编码规则进行继承，创建界面及属性见图3。

2.4 维修单元配套关系

为确定型号装备在全生命周期内维修工作所涉及的维修范围，还应对单元组件配套关系进行维护，属性表单见图4。识别全生命周期内需开展维修工作的产品/结构及与其相关的物料，将物料从已有从物料系统中挑选出来并粘贴至维修单元配套属性表单中，并维护与之相关的数量、配套关系等属性。

在装备的全生命周期内，需要对其开展维修工作的产品或结构件需将配套关系属性维护为“主件”;随“主件”一同流转（分解、修理、交付、安装）的机件配套关系属性维护为“附带件”，相关主件栏选择对应配合的“主件”的编号;“配套”，不随“主件”一同流转，但需与“主件”配合使用的机件配套关系属性维护为“附带件”，相关主件栏选择对应配合的“主件”的编号。

3各数据与SBOM 的关系

图5是航空装备数字化修理的逻辑图，从图中不难看出，SBOM是数字化修理工艺发的基础。

研发阶段创建SBOM时，通过维修单元与承接研制单位的EBOM中的设计物料相关联，形成了维修范围;基于SBOM建立维修工作（W）与维修特性（C），维修特性（C）落实研制单位给定的设计指标;维修工作（W）生成时会伴随其下生成一个方案任务（T，完成此项维修工作一种方案，如有多种方案可按需另建）;基于方案任务（T）创建对应实现维修工作的工序（O），而维修工序（O）编制时应落实对应维修工作（W）下的维修特性（C），同时将需使用的工艺资源引用至工序中。由此可以看出，在研发阶段通过SBOM生成或使用的各类数据都建立相互的关联关系。

完成研发阶段的工艺开发后，在工程应用阶段基于SBOM根据维修原则筛选出相应维修服务（M，维修工作清单），同步生成对应的维修范围（R，维修物料清单），同时将被筛选出的维修工作下的工序提取出来，再通过维修方案（S）的组织规划，即完成了该次维修原则下的工艺流程及资源的组织。

生产阶段即是将相应维修方案的实例化执行，完成该次维修任务，交付维修结果。

为方便理解，将型号装备的维修工艺开发数据关系比作一棵大树，那么SBOM就是这棵大树的根基，设计资料就是养分，研发阶段生成的各类数据就是大树的主干，工程应用阶段被挑选出来的数据就是大树的各个枝干，生产阶段的实例化数据就是大树结出的果实。

4结束语

数字化修理是航空装备修理必然趋势，数字化工艺系统各数据间的关系结构就是该系统的底层建筑，SBOM作为该系统的根基，决定着系统是否有效运行、数据是否准确、关系是否完备等，对数字化修理起着关键作用。通过对SBOM的构建，接收、承载、落实了研制单位的设计数据，覆盖了型号装备在全生命周期内需开展维修工作涉及的维修物料范围，同时基于SBOM创建的工艺数据将各类工艺资源进行了组织关联，形成了一张数据关系网络，实现了数据关系管理和数据源追踪[4]。通过对SBOM维修工作的筛选，实现了型号装备在全生命周期内不同维修原则下的工艺重组，提高了航空装备修理企业的装备保障能力。

参考文献

[1] 蒋剑.敏捷制造系统BOM数据生成及管理研究[D].西安理工大学，2007.

[2] 杨海成，王俊彪.数字化设计制造基础[M].西北工业大学，2007.1.

[3] 卢鹄，于勇，杨五兵.飞机单一产品数据源集成模型研究[J].航空雪豹，2010，31（4）：836-841.

[4] 张荣霞，张树生，周竞涛.基于MBD的零件制造模型管理[J].制造业自动化，2011，33（16）：6-9.

作者简介

吳安新，男，安徽芜湖人;毕业院校：沈阳航空航天大学，专业：机械设计及自动化，学历：本科，现就职单位：国营芜湖机械厂，研究方向：飞机操纵系统修理，数字化修理相关研究。