（机械电子工程专业论文）基于bscs的机车配件配送系统的研究与开发.pdf

摘要 近年来，随着我国铁路体制的改革，信息化管理已经成为当今铁路运输现 代化发展的趋势。以计算机为核心的现代信息技术引发了社会经济结构、组织 结构及生活方式的重大变化，深刻地改变了世界的面貌。依靠计算机网络建立 的管理体系，实现了信息自动化管理，并且已经被作为改进管理、提高效率的 主要手段。 机车检修部门在一定程度上影响着铁路运输的安全性能、运行效率、机车 寿命以及成本效益。在铁路实施跨越式发展战略的新形势下，走信息化道路， 利用计算机网络，采用供应链管理模式来实现机车配件的科学管理也是铁路行 业提高效率，获取竞争优势的必然选择。本论文对目前铁路机务段机车检修车 间的物料配送现状进行分析，利用计算机网络管理技术，采用先进的供应链管 理理念，开发出了一套机务段检修车间配件配送系统。 首先，本文在系统设计的思想方面介绍了供应链管理的概念，剖析了供应 链管理的基本思想、并对传统物流系统和供应链管理模式下物流系统进行了比 较分析。在系统设计中采用先进的供应链管理理念，有助于在配件信息化管理 上实行信息平台“少层次、短流程、扁平化、快速流动 的科学管理。 随后在系统设计的关键技术方面讲述了产品结构树定义、模型，以及实现 形式；并且给出了产品结构树的数据库设计的基本原则和产品结构树遍历算法 的详细分析。这为最终将产品结构树技术应用到系统开发中提供理论基础。 在研究了供应链管理思想内涵和有关产品结构树理论的基础上，结合南昌 机务段实际需求，笔者本着满足客户要求、注重可靠性、扩展性、操作性和高 效性原则，设计了配件配送的系统流程，给出系统总体架构设计方案，并且对 系统数据库与系统安全方面进行了设计。 最后，本系统利用a s p n e t 动态网页技术，结合a d o n e t 数据库访问技术， 以s q ls e r v e r2 0 0 0 为数据库服务器，以n e t 作为开发平台，采用c # 作为开发 语言，实现了机车检修车间配件配送系统设计。该系统实现后在南昌机务段已 投入试运行，运行效果良好。 关键字：供应链管理；产品结构树；b s + c s ；信息管理系统 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，谢t 1 1t h er e f o r mo ft h ec h i n e s er m l w a ys y s t e m ，i n f o r m a t i o n m a n a g e m e n to fr a i l w a yt r a n s p o r th a sb e c o m em o d e r n i z e d a st h ec o r eo f t h em o d e m i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y , c o m p u t e r h a s l e dt o s i g n i f i c a n tc h a n g e s i nt h e s o c i o e c o n o m i cs t r u c t u r e 、o r g a n i z a t i o n a ls t r u c t u r ea n dt h ew a yo fl i f e , w h a t sm o r ei s t h a ti th a sp r o f o u n d l yc h a n g e dt h ef a c eo ft h ew o r l d t h em a n a g e m e n ts y s t e mr e l y i n g o nt h ec o m p u t e rn e t w o r kh a sm a d et h ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n tt ob ea u t o m a t e d , a n d i th a sb e e nr e g a r d e da sam a i nm e a no fi m p r o v i n gt h em a n a g e m e n ta n dt h ee f f i c i e n c y o ft h er a i lt r a n s p o r tb yt h em a j o r i t yo ft h ec o l l e a g u e s l o c o m o t i v em a i n t e n a n c ed e p a r t m e n td e t e r m i n e st h e s a f e t y 、e f f i c i e n c y 、 l o c o m o t i v el i f e ，a sw e l la sc o s t - e f f e c t i v eo ft h er a i l w a yt r a n s p o r t u n d e rt h en e w s i t u a t i o nt ：h a tt h er a i l w a yt r a n s p o r to fo u rc o u n t r yi m p l e m e n t st h e l e a p f r o g d e v e l o p m e n ts t r a t e g y , i ti s a l li n e v i t a b l ec h o i c et ot a k et h ep a t ho fi n f o r m a t i o n t e c h n o l o g ya n du s et h es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tm o d e lt or e a l i z et h es c i e n t i f i c m a n a g e m e n to ft h em o t o r c y c l ep a r t sa n di m p r o v ei t se f f i c i e n c y , a sw e l la sa c c e s st o c o m p e t i t i v ea d v a n t a g e a g a i n s tt h i sb a c k d r o p ，t h i sp a p e ra n a l y z e st h ep r e s e n t s i t u a t i o no ft h em a t e r i a l sd i s t r i b u t i o no ft h el o c o m o t i v em a i n t e n a n c ew o r k s h o po f r a i l w a yl o c o m o t i v ed e p o ta n db r i n g su p 也a tl o c o m o t i v em a i n t e n a n c ew o r k s h o p s h o u l dm a k eb s oo fa d v a n c e dc o m p u t e rn e t w o r km a n a g e m e n tt e c h n o l o g ya n d a d v a n c e ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tc o n c e p t st od e v e l o pas e r i e so fm a i n t e n a n c e w o r k s h o pa c c e s s o r i e sd i s t r i b u t i o ns y s t e m s f i r s t , i nt h ea s p e c to ft h es y s t e md e v e l o p m e n ti d e a s ，t h ec o n c e p to fs u p p l yc h a i n m a n a g e m e n ti sg i v e na n dt h e c o r eo fs u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ti sa n a l y z e d , m e a n w h i l et h ed i f f e r e n c e sb e t w e e nt h et r a d i t i o n a ls y s t e mo fl o g i s t i c sa n dt h es y s t e m o fl o g i s t i c so fs u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tm o d ea r ed i s c u s s e d t h ea p p l i c a t i o no f a d v a n c e ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tc o n c e p t si nt h ed e s i g no ft h es y s t e mi sh e l p f u lt o i m p l e m e n t a t i o no ft h e ”s m a l l l e v e l ，s h o r tp r o c e s s ，t h ef l a t ，f a s tm o v e m e n t s c i e n t i f i c m a n a g e m e n td u r i n gt h ea c c e s s o r i e si n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t t h e n , i nt h ea r e ao ft h ek e yt e c h n o l o g i e s ，t h ed e f i n i t i o no fp r o d u c ts t r u c t u r e 慨， m o d e l ，a n dt h ef o r m sa r ei n t r o d u c e d t h eb a s i cp r i n c i p l e so fd a t a b a s ed e s i g na l e g i v e ni nt h ed e s i g no fp r o d u c ts t r u c t u r et r e e t h et r a v c r s a la l g o r i t h mo fp r o d u c t s t r u c t u r et r e ei sa n a l y z e d t h i si st op r o v i d e 血et h e o r e t i c a lb a s i sf o rt h eu l t i m a t e a p p l i c a t i o no f p r o d u c ts t r u c t u r et r e ei nt h ep r o c e s so f t h es y s t e md e v e l o p m e n t o nt h eb a s i so f k n o w i n gt h ec o r eo ft h es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ta n dt h et h e o r y a b o u tp r o d u c ts t r u c t u r et r e e ，c o m b i n e dw i t ht h ea c t u a ln e e d so fl o c o m o t i v ed e p o t , t o m e e tc u s t o m e rr e q u i r e m e n t sa n df o c u so nr e l i a b i l i 戗s e a l a b i l i t y , i n t e r o p e r a b i l i t ya n d e f f i c i e n c yp r i n c i p l e s ，t h es y s t e mp r o c e s s ，t h eo v e r a l ls y s t e ma r c h i t e c t u r ed e s i g na l e p 诉( 埘i n c l u d i n gt h ed e s i g no fs y s t e md a t a b a s ea n ds e c u r i t y f i n a l l y , t h e nl o c o m o t i v er e p a i rs h o pm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mi s d e v e l o p e dw i t ht h eh e l po fa s e n e t 丘a m e w o r k , s q ls e r v e r2 0 0 0d a t a b a s ea n dc 稃 a st h ed e v e l o p i n gl a n g u a g ea n du s i n ga s e n e t t e c h n o l o g ya n da d o n e td a t a b a s e a c c e s st e c h n o l o g y t h i ss y s t e mh a sm a d eat r yt or u ni nt h en a n c h a n gl o c o m o t i v e d e p o t ，t h eo p e r a t i o nr e s u l ti sg o o d k e yw o r d s ：s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ；p r o d u c ts t r u c t u r et r e e ；b s + c s ； m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m i i i 武汉理工大学学位论文独创性声明及使用授权书 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了支中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生( 签名) ：呤虬日期盟。扯一 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大 学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信 息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ：聱蛊l 导师( 签名) ：控日期鱼巡 注：此表经研究生及导师签名后，请装订在学位论文摘要前页。 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 课题研究背景 第1 章绪论 随着计算机网络、传输技术的进步以及现代通讯工具的大力发展，信息技术 的应用领域变得更加广泛，尤其在现今，信息化技术对推动企业技术升级和工作 创新、改造传统产业和提高企业管理水平具有重要意义。铁路作为国有公益型企 业，是国民经济的大动脉，承担了社会稳定、国家安全、经济持续发展的重任。 铁路是我国当前最主要的运输企业，自身是一部大联动机器，它是由许多专业企 业联合完成运输任务的一个综合企业。我国改革开放3 0 年来，铁路技术水平和 技术装备己经有了很大的发展，铁路机车检修的理论和应用水平也得到了很大的 提高，这对铁路各个部门信息化建设也提出了越来越高的要求，尤其是近1 0 多 年的努力，铁路各专业信息系统的建设有了较大的发展。围绕机车检修生产过程 控制、配件管理、成本核算、人员管理几条主线，相继开发了适应不同生产规模 的机车检修质量管理系统。通过运用信息网络技术，在落实“四按三化 记名修 制度，机车检修质量、配件状态跟踪管理等方面进行了积极有益的探索。经组织 交流、协调、统一、试点，目前，已有一批中修段的系统投入运行【l 】。 当前，由于计划经济及历史原因，长期以来重外部运输，轻内部物流的传 统观念在机务企业管理中还未能得到有效消除，致使其对内部因不合理的物 流而产生的高成本、低效率、高浪费现象束手无策。机车配件是铁路的专用物 资，其品种、规格复杂且消耗不稳定，每个机型的配件经常变化达上百种，并且 专用性强、可代性小，有时同一规格型号的配件，由于生产的年代或生产厂家的 不同而不能互换。配件更换的随机性强，同一车型、同一修程所需的配件品种， 由于车的新旧程度、运用状况、制造厂等不同，消耗配件的品种、数量也会有很 大的差别。机务段配件库与各车间信息相互独立不能共享，各车间和班组配件的 消耗、库存、收发料等各种信息仍是靠手工报表传递，机务段很难保证及时得到 配件消耗的波动情况，其供应、配送、维修及报废等很难做到有序可控。虽然检 修车间的硬件建设已达到了相当的水准，但在信息化高度发展的今天，计算机在 车间仍然只发挥着文字处理和记录保存功能，配件的管理现状与管理信息化的要 求相差甚远。 本论文在这样的背景下，对目前铁路机务段机车检修车间的物料配送现状分 析，提出利用先进的计算机网络管理技术，采用先进的供应链管理理念，开发出 一套检修车间配件配送系统，可以使物料配送效率化和降低成本；可以使物料配 送标准化程度提高，集成化程度提高，同时也提高了配送的准时化，即需要的时 武汉理工大学硕士学位论文 候把所需的原材料、配件按时送达到需要的地点；可以使原材料库存数量相对大 大减少，周转速度变快，物耗下降，物料配送系统的响应速度变快，在配件信 息化管理上实行信息平台“少层次、短流程、扁平化、快速流动的科学管理【2 】。 1 2 课题研究的目的和意义 机车配件管理是机务检修管理中的重要内容，是机车质量的基础。配件管理 又是一个动态的过程，它是机械维修和保养的后方阵地。它包括配件的计划，配 件的购买，配件的入库、出库及保养，配件的库存结构，配件的使用和修复，配 件的报废，以及贯穿在其中的库存成本、维修成本控制，安全生产进度跟踪。每 一个环节操作的好坏，都会影响到机车配件供应的流畅、机车设备的维修质量和 费用。机务段机车配件种类繁多，配件周转流程复杂，对机务段机车配件进行有 效管理一直困扰着现场管理者。 为了在保证机车质量的前提下，通过对机车配件管理进行有效管理，使检修 费降低乃至成本得到有效控制，是当前全面落实资产经营责任制，适应市场经济 发展提出的重要课题。多年来，传统的管理模式使得机车检修生产存在许多管理 盲点以及过程失控和管理不规范、不科学的现象。所以必须有一套科学合理的管 理机制，建立一套完备的系统管理模式，以改变分块管理，事后决策的旧有模式， 将机车检修生产作业过程和各部门工作项目都纳入实时管理的控制范畴，实现信 息交流的通畅【3 】。 根据机务系统现行的业务流程需要，配件配送管理系统主要完成配件配送管 理从而达到对配件成本的卡控和生产进度管理，以后本系统进一步升级，添加管 理模块，与出入段管理信息系统以及机车大中小修管理信息系统逐步融合集成， 并与段属财务系统、计划系统进行衔接，以完成对整个机务系统的物流、信息流 和生产的管理，同时进一步完善机务系统网络系统，为机务系统实现电子商务提 供条件。 通过实行车间部门领导和消耗定额员双向审批制度和运用微机管理变“人 控 为“机控 的措施，达到减少人情料的发放，达到控制消耗、减少浪费的目 的，有利于消除传统配件管理的“盲区，增强干部职工的市场意识、质量意识、 成本意识和责任意识。 建立以供应链管理模式为基础的检修车间配件配送系统，为机车配件、原材 料的发放、库存等项目提供管理，为机车全生命周期的运用提供最佳的保障，盘 活存量资产，提高资产的使用率【4 】。 2 武汉理工大学硕士学位论文 1 3 课题研究现状 随着我国经济体制改革的不断深化和铁路机车车辆工业的飞速发展，我国的 经济体制也由原来的计划经济向社会主义市场经济进行过渡，传统工业与发达国 家同行间的差距有了减小。但是由于固有观念的影响，机务段对机车配件管理总 体水平低，目前在机车配件管理上存在许多问题：管理思想落后、管理手段缺乏、 管理模式低效及快速发展导致的管理定型困难等，许多管理方式有待提高，当然， 这也使机车配件管理有巨大发展潜力。 通过调研发现，机务企业内解决机车配件管理的方法和手段仍然比较落后， 配件管理内容存在以下不足之处：一是各承修班组与其中心配件库、材料科等部 门信息共享程度不高，没有利用供应链管理的好处；二是中心配件库只是利用了 简单的记录和查询方法，缺少交易信息的分析、性能控制等功能，企业的管理水 平还比较低。从库存业务的角度来讲，目前库存只是记录机车零配件进出库交易， 缺少有效手段来控制这些交易的质量，供应链的管理结构还不完善；同时库存管 理中有些业务繁琐、处理速度低等，库存作业效率需要提高。 现在国际上将库存管理模式进行各种各样的分类，从供应链的角度来看，可 以将库存分为传统库存管理、联合库存管理和协同库存管理。供应链是从供应商 开始，经制造商与各级分销商，直到用户的物流、信息流、资金流的过程，以降 低整个产业链的成本为目的。其中传统库存管理为一种简单的单独管理，企业只 注重自身库存存储情况，属各自为政的管理模式，这种模式对市场反映比较直观， 对制造企业效率提高贡献小，目前许多中小企业基本处于这种管理模式。联合库 存管理是强调供应链节点企业同时参与、共同制定库存计划，协调供应链相邻两 节点之间的库存管理实体对需求预测水平的高度一致，来保证库存的最优化管 理。协同式库存管理是从建立供应链集成的角度，通过共同管理业务过程和共享 信息来改善分销商和供应商的伙伴关系，能同时降低分销商的存货量，增加供应 商的销售量，以提高供应链效率、降低库存和提高客户满意度【5 , 6 1 。 1 4 论文的主要研究内容 本文的核心任务是：结合南昌机务段的实际情况，以计算机网络、数据库系 统为技术基础，现代供应链管理理论和方法为指导，采用目前最流行的a s p n e t 作为开发平台，选择混合的b s + c s 模式，开发符合用户需求的配件配送管理信 息系统。因此，本文进行了以下几方面的工作，如图1 - 1 所示。 3 武汉理工大学硕士学位论文 | 第章绪论 0 i 第_ 幸系统设计的基本思想和关键技术 l 第三章系统的分析与架构设计 i | l 筇四章系统的开发与实现 l 上 | 第五章总结与展望 图卜1 论文结构框架图 各部分的主要研究内容如下： 1 实地调研，阅读了与本课题相关的大量专业文献，了解现有信息系统应用情 况和机务系统的现有问题，对机务企业配件物流管理发展情况及现代供应链 理论进行了深入学习和研究。 2 介绍供应链管理的概念同时剖析了供应链管理的基本思想，为实现在配件信 息化管理上实行信息平台“少层次、短流程、扁平化、快速流动 的科学管 理提供理论基础。 3 主要介绍了系统中产品结构树定义、模型，以及实现形式；并且给出了产品 结构树的数据库设计的基本原则和产品结构树遍历算法的详细分析，为在系 统中使用产品结构树提供理论支持。 4 通过系统的功能、性能需求分析，结合实际情况，给出了系统的构建模式与 流程的设计，并且对系统的总体构架与数据库进行了设计，包括系统的安全 问题。 5 阐述系统开发过程，从系统支撑软件以及系统的硬件匹配和系统的开发要点 和关键技术使用等方面进行详尽介绍，并给出系统几个运行实例。 6 对研究工作进行总结，并指出进一步研究开发的努力方向。 4 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章系统设计的基本思想和关键技术 2 1 系统设计思想 结合南昌机务段的机车配件配送的实际需求，通过对配件配送过程中信息 流的分析，我们发现南昌检修车间机车配件配送是针对特定客户，即各承修班组， 中心配件库用配送方式来满足这些承修班组的供应需求。机车配件配送的对象是 确定的，用户的需求是比较确定的，用户的服务要求也是确定的，所以可以形 成较强的计划性、较为稳定渠道，可以用供应链管理的理念进行操作。所以在本 系统开发设计的过程中我们采用先进的供应链管理理念，这样有助于在配件配送 过程中实现信息平台“少层次、短流程、扁平化、快速流动 的科学管理。 2 1 1 供应链管理概念 供应链的概念在2 0 世纪8 0 年代提出后，在制造业中得到了广泛的应用，并 成为一种新的企业管理模式。供应链管理强调各企业在充分利用外部资源的基础 上，集中精力于自己的核心业务，以保证各节点企业的合作与协调、供应链整体 绩效的最大化。英国著名的供应链专家马丁克里斯多夫说：“2 1 世纪的竞争不 再是企业与企业之间的竞争，而是供应链与供应链之间的竞争。 0 7 1 随着现代物流系统化、信息化、专业化、规模化、柔性化趋势的不断加强， 供应链管理作为一种崭新的管理模式快速发展，已经逐步成为企业改善整体效益 和提高整体竞争优势的主要战略内容。供应链管理得到了学术界和企业界的广泛 关注，可以说供应链管理反映了当前物流管理的最高水准【8 ，9 l 。 供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，简称s c m ) 这一名词最早出现于上个 世纪八十年代，开始由迈克波特1 9 8 0 年发表竞争优势一书中提出了“价 值链”的概念，可以说是供应链管理的前身，而该词是由两位咨询人员o l i v e r 和w e b b e r 于1 9 8 2 年首创，供应链管理最初的论文，是1 9 8 3 年和1 9 8 4 年发表 在哈佛商业评论上的两篇论文。在9 0 年代初，学术界试图给出一个供应链 管理的概念框架。其中p h i l l i p 和w e n d e l l 两位学者，对供应链管理进行了大量 研究和广泛回顾，他们将供应链管理视为普通的学术理论来研究它的基本原理， 并推断供应链管理在将来会成为一个挑战【1 0 1 。 直到现在，还没有一个统一的定义，一般认为s c m 是通过前馈的信息流( 需 方向供方流动，如订货合同、加工单、采购单等) 和反馈的物料流及信息流( 供 方向需方的物料流及伴随的供给信息流，如提货单、入库单、完工报告等) ，将 供应商、制造商、分销商、零售商直到最终用户连成一个整体的模式【1 1 1 。它既是 5 武汉理工大学硕士学位论文 一条从供应商的供应商到用户的用户的物流链，又是一条价值增值链，因为各种 物料在供应链上移动，是一个不断增加其市场价值或附加价值的增值过程。因此， s c m 不同于企业中传统的物资供应管理职能。 s c m 提出的时间虽不长，但它已引起人们的广泛关注。特别是国际上一些 著名企业如惠普公司、m m 公司、d e l l 计算机公司等在供应链实践中取得的成 就，更使人坚信供应链是进入2 l 世纪后企业适应全球竞争的一个有效途径，因 而吸引了许多学者和企业界人士研究和实践s c m 。8 0 年代中期以后，工业发达 国家中有近8 0 的企业放弃了“纵向一体化模式，取而代之的是全球制造和全 球供应链管理这一新的经营模式。近几年来，供应链管理的实践已扩展到了一种 所有加盟企业之间的长期合作关系，超越了供应链出现初期的那种主要以短期 的、基于某些业务活动的经济关系，使供应链从一种作业性的管理工具上升为管 理性的方法体系【l z j 。 长期以来，对于供应链管理更多的还是从学术研究角度的普通层面而不是在 引导业务实践上进行的，关于供应链管理的定义有多种不同的表述。美国b o v o t 将供应链管理定义为管理从物料供应者一直到产品消费者之间的物料和产品的 流动的技术。供应链世界论坛给出的定义为：供应链管理是从提供产品、信息和 服务来为用户和股东增添价值的，从原材料供应商一直到最终用户的关键业务过 程的集成管理。美国供应链协会对供应链的概念给出了最权威的解释：供应链是 目前国际上广泛使用的一个术语，它囊括了涉及生产与交付最终产品和服务的一 切努力，从供应商的供应商到客户的客户。供应链管理包括管理供应与需求，原 材料、备品备件的采购、制造与装配，物件的存放及库存查询，订单的录入与管 理，渠道分销及最终交付用户。 虽然定义的文字不同，但基本思想是一致的，都强调一种集成的管理思想和 方法，把供应链上的各个环节有机结合，实现供应链整体效率最高的目标。供应 链管理是一种集成的管理思想和方法，是对供应链中的物流、信息流、资金流等 进行的计划、组织、协调和控制管理过程。 可见，供应链管理指对整个供应链系统进行计划、协调、执行、控制和优化 的各种活动和过程，供应链管理的内容是提供产品、服务和信息来为用户和股东 增添价值，是从原材料供应商一直到最终用户的关键业务过程的集成管理，其目 标是要将客户所需的正确的产品能够在正确的时间、按照正确的数量、正确的质 量和正确的状态，以正确的价格送到正确的地点，并实现总成本最小【1 3 】。 2 1 2 供应链管理的基本思想 供应链管理( s c m ) 的基本思想就是以市场和客户需求为导向，以核心企业 6 武汉理工大学硕士学位论文 为龙头，以提高竞争力、市场占有率、客户满意度和获取最大利润为目标，以协 同商务、协同竞争和双赢原则为运作模式，通过运用现代企业管理思想、方法、 信息技术、网络技术和集成技术，达到对整个供应链上的信息流、物流、资金流、 价值流和工作流的有效规划和控制，从而将客户、分销商、供应商、制造商和服 务商连成一个完整的网链结构，形成一个极具竞争力的战略联盟，供应链管理体 现了以下几个基本思想【1 4 j 。 1 系统观念。不再孤立的看待各个企业及各个部门，而是考虑所有相关的内外 联系体供应商、制造商、销售商等，并把整个供应链看成是一个有机联 系的整体。 2 共同目标。为了满足供应链总体利润最大化，产品与服务的最终消费者对成 本、质量、服务等的要求将成为供应链中所有参与者共同的绩效目标。对在 供应链中增加价值以及与成本有关的所有联系体( 内部的、外部的、直接的、 间接的) 进行积极主动的管理，不再把存货看作是供应链中供方与需求不平 衡时的首选方案。 3 “横向一体化 的管理思想。强调每个企业的核心竞争力，这也是当今人们 谈论的共同话题。为此，要清楚地辨别本企业的核心业务，然后就狠抓核心 资源，以提高核心竞争力。 4 借助信息技术实现目标管理。 5 供应链企业间形成的是一种合作性竞争。合作性竞争可以从两个层面理解。 一是过去的竞争对手相互结盟，共同开发新技术，成果共享；二是将过去由 本企业生产的非核心零部件外包给供应商，双方合作共同参与竞争。这实际 上也是体现出核心竞争力的互补效应 i s , 1 6 。 2 1 3 供应链管理物流系统的特点 供应链管理模式下的物流系统的信息流量比传统的纵向一体化物流系统信 息流量有了很大的增加，共有三种信息流动：1 ) 需求信息；2 ) 供应信息；3 ) 共享 信息。如图2 1 所示在这三种信息中，需求信息和反馈信息不是逐级传递，而 是网络式传递的，企业通过e d i 、i n t e r n e t 可以迅速地掌握供应链上不同环节的 供求信息和市场信息。概括起来，供应链管理模式下物流系统的特点如下旧： 1 信息达到高度共享，信息的利用率高。 在传统的物流系统中，供应商、制造商和分销商之间为了各自利益的最大化， 各方面的信息是相互保密的。而在供应链管理中，各节点企业能够作到信息共享， 可以说，共享信息是供应链管理的重要战略之一由于可以做到共享信息，供应链 上任何节点的企业都能及时地掌握市场的需求信息和整个供应链的运行情况，每 7 武汉理工大学硕士学位论文 个环节的物流信息都能透明地与其他环节进行交流与共享，从而避免了需求信息 的滞后、失真现象。 ： 物流一供应信息需求信息+ 共享信息 y 图2 - 1 供应链下管理模式下的物流系统 2 整个物流系统的运作过程实现了同步化运作。 供应链管理强调供应链整体绩效的最大化，因此，合作性、协调性和同步性 是供应链管理的一个重要特点。在传统的物流系统中，许多企业有能力跟踪企业 内部的物流过程，但没有能力跟踪企业的外部物流过程，这是因为没有共享的信 息系统和信息反馈机制。而现代供应链管理是“拉动式 管理，要求链上所有要 素必须保持同步，同时供应链管理模式下，信息达到高度共享，所以对物流信息 的跟踪能力大大提高，使供应链物流过程更加透明化，为整个供应链上企业实现 同步化运作奠定了坚实的基础，也为适时控制物流过程提供了条件【1 7 , 1 8 , 1 9 。 2 2 系统开发的关键技术 采用计算机辅助检修车间机车配件配送，首先要使计算机能够读出机车的构 成和所有要涉及的物料，为了便于计算机识别，我们把用图示表达的机车结构转 化成数据格式。以数据格式的形式来描述机车结构的文件就是物料清单，即机车 产品结构树，也称之为机车b o m 。机车b o m 以自顶向下分解的跟踪形式提供机车 的组成信息，即配件数据之间的组织关系，利用这些数据之间的层次关系作为机 务段其它功能模块设计的基础。 8 武汉理工大学硕士学位论文 2 2 1 产品结构树概述 2 2 1 1 产品结构树定义 相互关联的一组零件按照特定的装配关系组装起来即构成部件，一系列的零 件和部件有机的装配在一起就构成产品。将产品按照部件进行分解，部件再进一 步分解成子部件和零件，以此类推，直至所有部件都分解成零件为止，这样，产 品便分解形成了分层的树状结构，我们称之为产品结构树，也称为物料清单( b i l l o fm a t e r i a l ，b o m ) f 2 0 】，如图2 2 中产品结构树部分所示： 图2 2 产品结构树 在产品结构树中，根结点表示产品或部件，其余各结点分别表示隶属于根结 点的子部件或零件，这种视图方式反映了产品、部件、零件之间的层次关系。有 了结构树，用户就可根据装配关系，将结点分层展开，方便、直观地找到所需要 的数据。产品结构树的层次数是由产品的复杂程度来决定的，可多可少。 在产品结构树中，每个零部件对象都有自己的属性，如名称、编号、数量、 标准代码、材料、重量、版本状态、制造类型( 自制件、外购件、外协件) 等。在 本系统中，我们将这些属性信息转换为二维信息存储在关系型数据库中，并对每 个零部件设定了一个编号，以便于对其查询与统计，其余的属性信息以及此后 生产流程中所产生的所有与此零部件相关的信息均按照此编码进行索引，并与产 品结构树相关联。 与每个零部件相关的还有一些独立的文件对象，包括图档文件、工艺文件、 数控文件等等，这些都存放在文件库中的文件夹中，并通过原数据将数据库中的 信息与特定文件夹相对应，使得描述零部件的文件信息、与产品结构树结点上的 9 武汉理工大学硕士学位论文 相关零部件有机地联系在一起，实现不同类型数据的统一管理，以形成完整的 产品结构树模型，其实现原理如图2 - 2 所示【2 1 2 2 】。 2 2 1 2 产品结构树的模型与实现形式 1 产品结构树的结构模型 产品结构树的结构模型作为产品结构树的内核，用于表征产品结构树的内在 结构，产品结构树的结构模型一般可分为网状结构模型、层次结构模型和关系结 构模型三种【2 3 1 。 1 ) 网状结构模型 该结构模型实际上为一有向无循环的网状结构模型，在该模型当中只有一个 根结点，且各结点之间是有序的，如图2 3 中所示。该模型最大的特点是一个子 结点可以有多个父结点。 图2 3 产品结构树网状结构模型 2 ) 层次结构模型 层次结构模型是将产品结构按照层次进行划分，使其结点间只有纵向联系， 没有横向联系，实质上是一种有根结点的定向有序树。如图2 4 中所示。该模型 最大的特点是两个结点之间最多只有一种连接。 图2 _ 4 产品结构树层次结构模型 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 3 ) 关系结构模型 关系结构模型是把树状结构中的所有装配关系归结为满足一定条件的二维 表格形式加以描述，以便于存储和程序中算法的调用，如表2 1 中所示。关系结 构模型具有如下的特点：关系中的每一列代表一个数据项，具有相同的数据类型， 且不允许有重复项：关系中各行相异，不允许有重复的行；关系中行和列的次序 可以任意，不影响它们的信息内容。 表2 1 产品结构树关系结构模型 f a t h e r _ id s o ni dn u m 产品部件1 2 产品部件2 1 部件l零件1 2 部件1零件2 1 上述三种模型都能清楚地表达产品结构之间的关联关系，并且可以相互转 换。在实际应用中，通常采用层次结构模型来可视化表达树状结构，但是，层次 结构必须转化成为关系结构模型方可进行程序算法的实现，因此，研究层次结构 模型向关系结构模型的数据转换和存储( 即产品结构树的数据模型) 以及基于关 系结构模型产生层次结构模型树状结构( a p 可视化结构树的生成) 便成为研究的 重点 2 4 1 。本系统采用层次( 树状) 结构模型来描述产品结构。 2 产品结构树的数据模型 如前所述，产品结构树的存储通常采用关系结构模型，将产品按照其装配关 系白顶向下逐一分解，即可形成根结点、子结点和叶结点。其中，根结点对应产 品，子节点对应部件，而叶结点则对应零件。 一棵信息丰满的产品结构树除了应包括产品结构信息外，还应包括所有结点 的其它信息，例如零部件的工程信息、工艺信息、制造信息等，对这些复杂的信 息进行统一的组织和管理正是建立产品结构树模型的目的。如前所述，产品中的 每个零部件都有唯一的编号与之对应，因此，如果以此为主键值来描述结点间的 父子关系，并按照此编码对其他数据表中存储的各类信息进行索引，即可实现以 产品结构树模型为核心，将所有的信息有机的组织起来，并以统一的产品结构树 模型进行显示【2 5 1 。产品结构树的数据模型如图2 2 所示。 通过产品结构树的结构模型，即可把附属于产品的所有信息在数据层完整地 组织起来。 3 常见的产品结构树实现形式 武汉理- j ：人学硕士学位论文 为了便于计算机管理和处理的方便，各种物料清单必须具有某种合理的组织 形式。我们往往以产品结构树来展现这种组织形式，而且为了便于在不同的场合 下使用产品结构树，产品结构树还应有多种组织形式和格式。 产品结构的数据输入计算机后，就可对其进行查询，并能根据各用户的不同 的格式显示出来。各种信息系统系统的目标就是要使输入的数据可以生成各种不 同格式的产品结构树，以满足企业中各种用户的需求。产品结构树一般有以下常 用的输出格式1 2 6 】。 图2 - 5 为产品p 的结构，0 层为产品p ：p 是由a ，a ，b 所组成，a ，a ，b 组成了第一层；a 是由f ，d 所组成，b 是由c ，c ，d 所组成，f ，d ，d ，c ，c 组 成了第2 层；d 又是由e ，b 所组成，c 又是由m ，n 所组成，e ，b ，i n ，n 组成了 第三层。图中大写字母表示部件，小写字母表示零件，括号中数字为装配所需数 量。在产品结构树中，不同的产品、部件、零件不能有重名，并且一种产品、部 件的装配组成是固定不变的，即一种产品或部件所需的子部件的种类和数量是不 变的。 图2 5 产品p 的结构 对于产品p ，其产品结构树输出有单级产品结构树、多级产品结构树和汇总 展开三种样式。 1 单级产品结构树 单级展开格式显示某一装配件所使用的下级零部件。采用多个单级展开就能 完整地表示产品的多级结构。对应很多企业( 特别是产品零部件数量繁多的企业) 的分组明细表即是单级产品结构树的具体形式。表2 - 2 为所给的四级产品结构就 得到四个单级展开的清单。 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 表2 - 2 产品p 单级展开 装配件零部件所需装配数量 pal a2 b1 af2 d2 bc2 cl dl de 1 b2 cm1 n1 2 多级产品结构树 多级展开产品结构树显示某一装配件所使用的全部下级零部件。采用一 个多级展开就能完整地表示产品的多级结构。对应很多企业( 特别是产品零部 件数量比较少的企业) 的产品明细表即是多级产品结构树的具体形式。表2 3 为所给的四级产品结构对应多级展开产品结构树表。 表2 3 产品p 多级展开 序号零部件所属部件所需装配数量 op 1apl 1 - 1da2 1 - 1 - 1 edl 1 - 1 - 2b d2 1 - 2f a2 2ap 2 3bp1 3 - 1cb2 3 - 2cbl 3 - 2 - 1 mc2 3 - 2 - 2n c l 3 3d bl 1 3 武汉理工大学硕士学位论文 3 汇总展开 汇总展开的格式列出了组成最终产品的所有物料的总数量。品所需的各 种零件的总数。而不是每个上层物料所需的零件数。它反映的是一个最终产 如某一零件用于多个装配件，汇总展开的清单就有助于确定合适的采购数量。 这种格式并不表示产品生产的方式，但却有利于产品成本核算，采购和其他 有关的活动【2 。如表2 - 4 所示。 表2 4 产品p 汇总展开 产品零件需要数量 pa2 b4 c2 d1 el f2 m2 nl al b1 c 1 d 2 2 2 1 3 产品结构树的算法 通过前面对产品结构树的介绍可以知道：产品结构树结构在视图上主要表现 为树结构( 如图2 6 所示) ，其中大写字母表示产品、部件，小写字母表示零件， 而在数据库中则通过记录各组成节点间的父子关系、兄弟关系来保存产品结构树 的结构，鉴于此我们要实现产品结构树的存储、读取、查询、比较，统计等都离 不开树的遍历，可以说树的遍历是最基本，最关键的算法，它的优劣直接关系到 软件的运行效率。 无论是对数据库中的产品结构树结构遍历还是对视图树结构遍历，首先都要 将其转化为孩子一兄弟链表。例如：图2 - 6 所示树结构可以转化为图2 - 7 所示的 孩子一兄弟链表。链表左边的指针域表示结点的父一子关系，右边的指针域表示 结点的