（机械制造及其自动化专业论文）bom表在erp系统中的研究与应用.pdf

摘要 摘要 随着市场竞争日趋激烈，企业纷纷寻求有效的方法最大限度她提高产品的质 量，降低产品的成本，缩短产品开发的周期，力求在激烈的市场中占据有利的位置 因为研究产品数据管理( p d m ) 与企业资源计划( e r p ) 集成的文献越来越多，多年 来企业都在积极探索如何改变传统的设计制造模式，以充分利用企业现有的资源， 使设计和生产效率大幅度提高。p d m 和e r p 都是2 0 世纪末出现的技术，p d m 偏重于设计领域，e r p 偏重于生产领域，因此p d m 与e r p 的集成是必然的。 b o m 伯i l lo fm a t e r i a l ) 是p d m 与e r p 的交汇点，而一般的文献只是提到了b o m 的重要性，对b o m 具体的形式和内容研究不多，本文针对制造企业，从企业信 息集成的角度出发，对b o m 的定义、分类，物料编码的形成及b o m 的遍历算 法进行详细分析，最终实现了把b o m 的遍历技术应用到物料需求计划的编制中。 本文以南昌大学基金项目基于c a d 设计实现产品快速配置与报价的集成系 统作为具体的应用对象。并打算以这些研究成果为依据，开发出满足企业实 际需求的商品软件。 最后本文进行了总结，提出了本系统应该进一步完善的工作内容，并对b o m 的管理及应用作出了展望。 关键字：b o m 、e r p 、物料需求计划、物料编码、多层遍历 a b s t r a c t b o mr e s e a r c ha n da p p l i c a t i o ni ne r p s y s t e m a bs t r a c t w i t hm o r ea n dm o r em a r k e tc o m p e t i t i o na p p e a r i n gd a yb yd a y , i no r d e rt o o c c u p yt h ea d v a n t a g e o u sp o s i t i o ni nt h ei n t e n s em a r k e t ，t h ee n t e r p r i s ea r es e e k i n g t h e e f f e c t i v em e t h o dt oi m p r o v et h ep r o d u c tq u a l i t ya n dr e d u c ep r o d u c tc o s t ，r e d u c e p r o d u c td e v e l o p m e n t sc y c l e a sp o s s i b l e b e c a u s em o r ea n dm o r er e s e a r c hl i t e r a t u r e a b o u tp r o d u c td a t am a n a g e m e n t ( p d m ) a n dt h ee n t e r p r i s er e s o u r c e sp l a n ( e r p ) s i n t e g r a t i o n ，m a n ye n t e r p r i s e sa r ee x p l o r i n gp o s i t i v e l yh o wt oc h a n g e st r a d i t i o n a lt h e d e s i g nm a n u f a c t u r ep a t t e r n ，i no r d e rt ou s ec o m p l e t e l ye n t e r p r i s ee x i s t i n gr e s o u r c e s a n di m p r o v ed e s i g na n dp r o d u c t i o ne f f i c i e n c ya sm o r ea sp o s s i b l e b o t hp d ma n d e r p a p p e a r e d i n2 0c e n t u r y se n d ，p d ms t r e s s e st ot h ed e s i g nd o m a i n ，e r ps t r e s s e s t ot h er e a l mo fp r o d u c t i o n ，s op d ma n dt h ee r pi n t e g r a t i o ni st h ei n e v i t a b l et e n d e n c y b o m ( b i l lo fm a t e r i a l ) i sp d ma n dt h ee r pj u n c t i o n sp o i n t ，b u tt h ec o l t l m o n l i t e r a t u r em e n t i o n e do n l yb o mi m p o r t a n c e ，b u tb o mc o n c r e t ef o r ma n dt h ec o n t e n t r e s e a r c ha r en o tm u c h t h i sa r t i c l e sr e s e a r c ho b j e c ti sm a n u f a c t u r ee n t e r p r i s e ，i t r e s e a r c h e dt h ed e f i n i t i o n ，t h ec l a s s i f i c a t i o n ，t h em a t e r i a lc o d ea n dc a l e n d a ra l g o r i t h m o fb o m a tt h ee n dt h i sa r t i c l er e a l i z e dt h a tb o mc a l e n d a rt e c h n o l o g yh a sa p p l i e di n m a t e r i a ld e m a n dp l a n t h i sa r t i c l et a k e st h ec o n c r e t ea p p l i c a t i o no b j e c tb yt h en a n c h a n gu n i v e r s i t yf u n d p r o j e c t ，p l a nt a k et h e s er e s e a r c hr e s u l t s e sa st h eb a s i s ，d e v e l o p sm e e t s t h ee n t e r p r i s e a c t u a ln e e dc o m m o d i t ys o f t w a r e f i n a l l y ，t h i s a r t i c l eh a sc a f r i e do nt h es u m m a r y ，p r o p o s e dt h i ss y s t e ms h o u l d f u r t h e rc o n s u r r k q l a t et h ew o r kc o n t e n t ，a n dh a sm a d et h ef o r e c a s tt ot h eb o m m a n a g e m e n ta n dt h ea p p l i c a t i o n ， k e yw o r d s ：b o m ，e r p ，m r p , m p s 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文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，也不包含为获得壹量圭鲎或其他教育机构 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谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解南昌太学有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权壹墨盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 铆期：袭凳魏怕签字日期：伽6 年莎月啪 学位论文作者毕业后去向： r 互巳 月 诺纠 一： 曲 名 期 签 曰 师 字 导 签 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 第1 章绪论 当前，我国制造企业的管理正处于从传统的手工管理向现代化、科学化和信 息化方向转换的关键时刻，这种转换对全面振兴我国制造业，促进整体经济效益 的提高，至关重要。而对我国制造业及其正在进行的这种转换，随着媒体的广泛 报道和各种研讨会的召开，e r p 像飓风一样席卷神州大地，各行各业都在实施或 者将要实施e r p 。丽b o m ( b i l lo fm a t e r i a l ，物料清单) 作为e r p 的最主要的 基础数据将是本文研究的重点，另外本文还研究了b o m 在e r p 系统中的一些具 体应用。 1 1 当前我国企业管理面临的问题 1 、生产上所需的原材料不能准时供应或供应不足 因采购、库存与生产配合不够密切，客户需求的多变，生产计划不得不跟着 变动，加工只能用紧急订货来应急，采购人员压力较大，原材料供应有可能不够 及时，甚至造成生产线停产。 2 、零部件生产不配套、积压严重 由于生产计划安排困难，生产进度不均衡，生产的零部件不配套。生产线上 用的零部件可能要转给其他产品去使用。这样，将会使产品与产品之间、产品批 号之间产生错综复杂的关系，甚至原来待用的零部件会成为呆滞物料，产生零部 件的积压。 3 、产品生产周期过长，劳动生产率下降 生产上所需的零部件不配套，将会引起生产活动紊乱，生产周期变长。 4 、资金积压严重，周转期长 为了保证生产的不停产及应付紧急订货，往往会以加大库存的方法来解决， 致使零部件和成品积压增多，库存资金积压严重，资金周转天数增加。 5 、市场和客户需求多变和快速，使企业的经营和计划系统难以适应 生产与采购部门希望有一个长期稳定的生产计划，为此，需要确保长期稳定 的人力和物料供应，确保有物料供应的优秀外协厂商，以提高生产效率。然而， 在竞争市场中，客户需求多变是必然的和正常的。为了满足客户多变的需求，必 然会引起生产计划的多变。人力多变、物料供应的多变，企业的经营和计划难以 l b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 适应。 上述问题的产生原因是多方面的。但从管理的角度来看则主要是企业对物料 和生产能力的计划和控制不力造成的。因此，企业必须建立一套崭新的生产管理 系统以克服这些问题，使企业在市场竞争中成为赢家。众多e r p 成功的案例表 明，e r p 能帮助企业有效地解决上述管理难题。1 2 1 1 2 e i 强简介 1 2 1e r p 的内涵 e r p 虽然已经广泛地应用到企业管理中，但至今也没有一个统一的定义。一 下是比较具有代表性的定义。 定义：e r p ，即企业资源计划( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，e r p ) ，是建立在 信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段 的管理平台。e r p 系统集信息技术与先进的管理思想于一身，成为现代企业的运 行模式，反映时代对企业合理调配资源、最大化地创造社会财富的要求，成为企 业在信息时代生存、发展的基石。【1 】 另外，还可以从管理思想、软件产品、管理系统三个层次给出e r p 的定义。 从管理思想角度 e r p 是由美国著名的计算机技术咨询和评估集团g a r t e rg r o u pi n c 提出的一 整套企业管理系统体系标准，其实质是在制造资源计划( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e s p l a n n i n g ，m r p - 1 i ) 基础上进一步发展而成的面向供应链( s u p p l yc h a i n ) 的管理 思想。1 4 从软件产品的角度 e r p 是综合应用了b c s 体系、大型关系数据库结构、面向对象技术、图形 用户界面、第四代语言( 4 g l ) 网络通信等信息技术成果，面向企业信息化( 或 数字化) 管理的软件产品。 从管理系统的角度 e r p 是整合企业管理理念、业务流程。基础数据资源、计算机硬件和软件f 一体的企业资源管理系统。 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 1 2 2e r p 对企业资源的作用 1 、e r p 与企业资源 企业资源包括企业的硬件资源和软件资源。其中，硬件资源包括厂房、生产 线、加工设备、运输工具等；软件资源包括人力、管理、信誉、融资能力、组织 结构、员工的工作热情等。企业运行发掌中，企业的这些资源相互作用，形成企 业进行生产活动，完成客户订单，创造社会财富，实现企业价值的基础。这些资 源反映了企业的市场竞争地位。 e r p 系统的管理对象便是上述各种资源及生产要素。通过e r p 的使用，使 企业的生产过程能及时、高质量地完成客户的订单，最大程度地发挥这些资源的 作用，并根据客户订单及生产状况做出调整资源的决策。 2 、调整运行企业资源 企业发展的重要途径便是合理调整和运用上述的资源。在没有e r p 这样的 现代化管理工具时，企业资源状况及调整方向不清楚，要做调整安排是相当困难 的，调整过程会相当漫长，企业的组织结构只能是金字塔形的，部门间的协作相 对较弱，难以比较把握资源的运行，并做出调整。信息技术的发展，特别是针对 企业资源进行管理而设计的e r p 系统正是针对这些问题设计的，成功推行的结 果必使企业能更好地运用资源。【6 1 2 3e r p 给企业带来的效益 根据美国生产与库存控制学会统计，使用一个e r p 系统，平均可以为企业 带来如下经济效益。 ( 1 ) 库存下降3 0 5 0 。它可使一般用户的库存投资减少1 4 1 ，5 倍， 库存周转率提高5 0 。 ( 2 ) 延期交货减少8 0 。当库存减少并稳定的时候用户服务的水平提高了， 使用m r p i i ，e r p 企业的准时交货率平均提高5 5 ，误期率平均降低3 5 ，这 就使销售部门的信誉大大提高。 ( 3 ) 采购提前期缩短5 0 。采购人员有了及时准确的生产计划信息，就能 集中精力进行价值分析，货源选择，研究谈判策略，了解生产问题，缩短采购时 间和节省采购费用。 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 ( 4 ) 停工待料减少6 0 。由于零件需求的透明度提高，计划也做了改进， 能够做到及时与准确，零件也能以更合理的速度准时到达，因此，生产线上的停 工待料现象将会大大减少。 ( 5 ) 制造成本降低1 2 。由于库存费用下降，劳力的节约，采购费用节省 等一系列人、财物的相关效应，必然会引起生产成本的降低。 ( 6 ) 管理水平提高，管理人员减少1 0 ，生产能力提高1 0 1 5 。 另外，企业应用e r p 系统后，还将带来如下的间接效益。 ( 1 ) 使企业的基本数据管理更加完备、精细，准确度大为提高。 ( 2 ) 使企业高层的决策更加快捷、科学，企业对市场的应变能力和速度得 到提高。 ( 3 ) 使企业员工从繁琐的手工管理中解脱出来，从而有更多的时间从事真 正的管理工作。 ( 4 ) 理顺了企业的业务流程，打破了企业各部门之间条块分割的格局，增 强了员工的全局观念，使企业部门间的协同工作成为可能。 ( 5 ) 使企业的管理更加规范，减少了企业管理中的随意性，提高了企业管 理的计划性。 5 1 1 2 4e r p 基本概念和重要术语 垦b 里主鲍盐型生控制 ( 1 ) 计划和控制的概念 计划是为达到一定的目标而制定的行动方案；控制是为保证计划的完成而采 取的措施。计划与控制是相辅相成的，任何计划离不开控制，没有控制的计划 是一纸空文，是空计划。 计划和控制是e r p 的核心。在e r p 中，计划是由粗到细，由长期、中期到 短期，由一般到具体的过程。参与计划的角色( 人员) 也由高级决策层到普通 操作层的人员组成。 ( 2 ) e r p 巾计划的层次 e r p 中有五个层次的计划，即企业经营计划( 第1 层或最高层) 、生产计划大 纲( 第2 层) 、主生产计划( 第3 层) 、物料需求计划( 第4 层) 、车间作业及采 购计划( 第5 层) 。其中，第l 3 层为决策层的计划( 规划) ，第4 层为管理层 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 计划，第5 层为操作层计划。1 1 9 】 e r p 中计划与控制的层次如图所示 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 以下分别介绍各层次的内涵【9 图1 1 决策层 管理层 操作层 最高层：企业经营计划( 又称企业战略规划) 该计划是企业总目标的具体体现，是企业的高层决策者。该层根据市场调查 和需求分析、国家有关政策、企业资源能力和历史状况、同行竞争对手的情况等 有关信息，制定企业经营计划，即对策计划。它包括，在未来2 7 年的时间内， 本企业生产的产品的品种及其在市场上应占有的份额，产品的年销售额，年利润 和生产率等。经营计划的制定要考虑企业现有的资源情况和目前企业的市场情 况，以及未来可以获得的资源情况，包括较大的预测成分。经营计划是以下各层 计划的基础。其准确性由预测的方法，信息的来源及信息的可靠性所决定。 第二层：生产计划大纲( p r o d u c t i o np l a n ，p p ) 该计划的任务根据经营计划的目标，确定企业的每一类产品在未来的1 - - 3 年内，每年每月生产多少，需要那些资源。生产计划大纲总是与资源需求有关， 因此，有些文献也将生产计划大纲视为资源需求计划。 第三层：主生产计划( m a s t e rp r o d u c t i o ns c h e d u l e ，m r p ) b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 该计划以生产计划大纲为依据，按时间段计划企业应生产的最终产品的数量 和交货期，并在生产需求与可用资源之间做出平衡。 第四层：物料需求计划( m a t e r i a lr e q u i r e m e n tp l a n n i n g m r p ) 根据主生产计划对最终产品的需求数量和交货期，推导出构成产品的零部件 及材料的需求数量和需求日期，再导出自制零部件的制造订单下达日期和采购件 的采购订单发放日期，并进行需求资源和可用能力之间的进一步平衡。 第五层：车间作业及采购计划 该计划处于e r p 计划的最低层，也是基础层。它根据m r p 生成的制造订单 和采购订单编制工序排产计划和采购计划。 1 _ 2 5e r p 的主要基础数据 运行e r p 的内部集成系统必须建立一系列最基础的数据，这对任何制造业 的e r p 系统基本上是相同的，已形成种默认的标准。主要基础数据的相互关 系及输入顺序如图1 2 所示。图中各行数据有录入先后的要求，如先有仓库 后有货位，设置仓库货位后，才能运行仓库管理等。 1 2 1 图1 2 图1 2 中的数据可分为以下几种主要类型。 l 、物料与产品信息( 图1 2 中的第4 行) 产品信息是通过物料清单来描述的，物料清单中涉及的物料，都必须建立好 文档，也就是物料主文件或主文档( 英文是i t e mm a s t e r 、i t e mr e c o r d 或p a r t m a s t e r ) 。一种物料可能用于多种产品，但主文件只有一份。这就象企业里的员 工可以在各个部门之间调动，但人事档案只有一份。没有建立物料文档的物料不 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 能进入物料清单，系统会不认。 在建立物料主文件之前，要对每个物料进行编码，赋予唯一的物料号。在编 码之前，还要确定所有物料的分类。 2 、能力信息( 图1 2 中第二行) 物料计划是一种需求计划，要与能力计划相伴运行，处理号供需之间的矛盾。 需求占用多少能力资源是通过工艺路线文件及其时间定额来确定的：在e r p 内 部集成系统主要的能力资源是工作中心，工作中心又是属于某个车间或部门的， 都要事先定义好。各种作业活动只能在工作日进行，遇到非工作日( 周末、节假 日、设备检修) ，系统在计算时会自动越过去。因此设定适用于各种情况不同的 工作日历。 3 、库存信息( 图1 2 中第5 、6 两行) 运行物料需求计划必须知道物料的可用量，也就是可以参与需求计算的数 量。各种物料按照定制管理的要求必须有存放地点，也就是仓库与货位。所有物 料的入库、生产作业的领料、出厂产品的提货，都需要有具体的仓库和货位信息。 4 、财务成本信息( 图1 2 中第三行) 要实现物流与资金信息集成，每种物料要有对应的会计科目。为了建立责任 会计制度、控制成本，要对总部、分厂、车间、部门或工作中心设鼍利润中心或 成本中心。 5 、需求信息( 图l 一2 中最下一行) 所有计划都是为了满足市场需求，必须先有需求信息( 包括预测和合同以及 企业内各部门之间的需求以及潜在用户的信息等) 才能编制生产计划。 6 、供需方信息( 图1 2 中最上一行) 系统执行采购作业，必须先建立供应商文档；执行销售作业，必须先有客户 信息。这里的供需方信息是最基本的静态数据，如单位名称、单位代码、主要业 务、负责入及联系人、地理位置和地址、电话传真电子邮件、银行帐户、付款方 式等。e r p 扩展的客户关系管理( c 州) 和供应商关系管理( s r m ) 系统要提 供大量动态的详细供需方信息，包括客户对企业的重要性，客户的信誉及交易的 期限，供应商的供货业绩记录等。 我们之所以称这些为基础数据，因为它们要回答制造业的一系列企业经营生 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 产最关心的问题。 1 3e r _ p 与p d m 的集成 p d m 偏重于设计领域，e r p 偏重于生产领域，二者的集成是必然的。而b o m 是p d m 和e r p 的交汇点。 1 _ 3 1b o m 与p d m e r p 的关系 机械产品设计中，产品模型是一个层次结构。包括产品、部件、组件和零件。 该层次结构可用一种根部在上倒置的树状图来表示。为了便于计算机识别，必须 把产品结构图转换成规范的数据格式，这种用规范的数据格式来描述产品结构的 文件就是物料清单( b o m ) 。b o m 是一种反映产品结构的技术文件，反映了产品 与零部件间层次关系。包括构成父件的所有子件及其原材料信息，有关产品及其 零部件的编码、规格、材料等信息。在任何制造环境中，各部门都要从文件中获 取特定的数据以指导生产。【4 2 】 p d m 是连接c a d c a p p 与e r p 的核心模块，在产品整个生命周期，p d m 以数据仓库( 所有系统可共用1 个数据库) 为底层支持，以物料清单( b o m ) 为其组 织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，实现产品数据的组织 和管理，诸如产品配制管理、图文档管理、工作流程管理、设计变更管理、权限 ( 角色) 管理、版本管理、项目管理、维修汜录以及日志管理等等。p d m 系统根 据各自的功能特点与可解决工程问题的不同分为3 大类：1 ) 以文档、数据管理 为重点：2 ) 以设计过程及产品结构管理为主面向c a d ； 3 ) 面向硬、软件异构 系统集成平台。其中第2 类与b o m 信息撮为密切，经过转化处理，得到e r p 所需要的b o m 信息。企业如何成功实施e r p ，数据的可靠准确性是关键。e r p 系统中物料及物料清单即b o m 产生的数据是企业信息化中信息流的核心，在 e r p 系统数据库中起着基础与桥梁作用。b o m 建立的合理与否最终关系到e r p 系统在企业中能否运行流畅。 1 3 2 p d m 与e r p 的集成方法 p d m 技术和e r p 技术是当前先进制造技术群中涉及企业管理的两个重要技 术领域。从理论上说，p d m 能够集成并管理所有与产品有关的信息与产品相关 r b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 的过程。e r p 则是在m r pi i 基础上发展起来的、先进的企业经营管理模式。虽 然p d m 和e r p 在管理重点上有所不同，但是，由于同一产品的形成周期涉及 p d m 和e r p 两个领域，所以，对p d m 和e r p 进行系统集成研究，对于有效缩 短产品形成周期，加速产品从设计领域到制造领域的转化，从根本上促进企业的 现代化进程具有十分重要的现实意义。p d m 系统与e r p 系统的集成即是c i m s 系统集成的重点，也是难点之一。 p d m 和e r p 系统的集成模式 p d m 和e r p 系统的集成，主要有以下3 种模式。【2 3 】 1 ) 用系统的封装封装性的概念来自于面向对象的程序设计，是指把对象 的属性和操作方法同时封装在所定义的对象中。封装使数据和操作有了统一的模 型界面，提供了逻辑独立性。封装系统可以满足以文件形式生成的所有数据的应 用系统的集成需求。 2 ) 文件接口交换接口交换是比应用封装更高层次的集成模式。通过抽取 p d m 和e r p 系统中需要共享的数据模型，建立统一的数据结构或文件接口标准， 在p d m 系统和e r p 系统之间实现产品数据及其相关文档无缝地双向传输。 3 ) 统一数据模型建立统一数据模型是p d m 和e r p 系统的完全集成模式。 由于p d m 系统和e r p 系统的底层都是关系型数据库，关于产品的数据也都存放 在各自的数据库中，统一数据模型模式就是要建立统一数据模型的数据库，2 个 系统都直接对数据库中的数据进行操作并交换数据。 可以建立抽象的统一数据模型，借助于p d m 系统和e r p 系统各自开发的数 据库访问工具实现两个系统各自的数据模型与统一数据库模型的映射和相互之 间数据的自动交换。 统一b o m 模型 产品结构和物料清单b o m 是p d m 和e r p 系统最关键的接口。在这个层次 上，两种技术的出发点不同：p d m 系统的产品结构给出了产品“按设计角度”的 视图，或者产品具体是什么，以及怎样用与之相关的工程数据来描述：而e r p 系统的物料清单是“按制造角度”的视图，它将零部件和装配看成同样的集合，或 者说是描述产品怎样在车间生产以及怎样将它们装配起来。 为了真正实现p d m 系统和e r p 系统中不同b o m 表的统一必须建立能够包 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 含各种b o m 信息的统一b o m 表。在p d m 系统中的设计b o m 和e r p 系统中 的制造b o m 、计划b o m 、成本b o m 等都是从统一b o m 表中映射的不同视图。 统一b o m 表中的物料信息，有些是设计b o m 和制造b o m 共有的，有些只是 制造b o m 或者计划b o m 特有的。统一b o m 表必须能区分开这些信急。统一 b o m 是各类业务应用公用的数据总线，它与p d m 系统中的产品结构管理模块、 c a p p 系统中编制工艺卡片模块、e r p 系统中的物料需求计划，m r p 模块等都 有密切的关系。在p d m 系统和e r p 系统中对b o m 表的访问，只是对这些不同 视图的访问。 这样，既可保证各种b o m 表中数据的一致性，也可方便地从p d m 系统和 e r p 系统的不同模块中维护各自相关的b o m 表。统一b o m 模型的提出，实现 了真正意义上p d m 与e r p 系统的完全集成。 统一模型数据库 统一模型数据库是p d m 系统数据库和e r p 系统数据库的综合与统一。首先 分别建立p d m 系统和e r p 系统的通用数据模型，然后建立同一b o m 表和两个 系统的共享数据模型，最后合并这些数据模型建立能同时支持p d m 系统和e r p 系统的统一模型数据库。统一模型数据库与p d m 系统数据库和e r p 系统数据库 的关系如图l 一3 所示。可以看出，统一模型数据库是p d m 系统数据库和e r p 系统数据库的并集，二者的交集就是统一b o m 表和两个系统的共享数据模型。 图1 - - 3 1 4 本论文的研究课题 通过从前面的介绍，我们可得出两个基本的结论。第一，企业计算机管理从 发端伊始，就与计算机技术紧密结合在一起，并随着计算机软硬件技术的发展而 发展，信息集成度不断提高，目前已发展到e r p 阶段；第二，企业计算机管理的 信息集成的各个阶段，无论是最初的m r p ，还是当前的m r p1 i 和e r p ，在其集 1 0 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 成模块中，始终包含一个核心模块，即计划模块、物料需求管理。而物料主文件 和b o m 文件又是这一核心模块的关键文件。 e r p 是适应2 0 世纪9 0 年代及2 l 世纪企业发展新趋势在m r pi i 基础上发展 起来的。方面，以e r p 从诞生起就与计算机技术、网络技术紧密结合在一起， 其体系结构正由传统的c s ( c l i c n t s e r v e r ) 结构向b s ( b r o w e r s e r v e r ) 结构发展；另 一方面，作为e r p 核心构件的b o m ( b i l l so f m a t e r i a l s ) 其所需数据一直是由人工 整理再手工录入计算机，近来随着开发工具功能的强大和企业信息化的发展，越 来越倾向于利用现有数据自动生成。 本文从物料的编码和b o m 的生成开始讨论，结合主生产计划提出柔性决策 算法及其对主生产计划的影响，主生产计划的计算的结果作为材料需求规划的主 驱动力，结合数据自动生成的物料清单( b o m ) 和基本库存资料做出产品零部件的 物料需求计划，给生产部门提供准确的数据，给企业管理者提供有用的数据，为 下阶段生产安排做出合理规划。最后设计e r p 系统设计与实现，进行了需求分 析、逻辑设计与物理设计以及数据库实现，选用适合开发工具v i s u a lc 撑和大型 数据库系统o r a c l e 完成最基本的系统实现。 本论文的题目是“b o r n 表在e r p 系统中的研究与应用”。 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 第2 章b o m 概述和研究 对制造业来讲，各项核心业务都是围绕物料来开展的，而物料清单b o m ( b i l l s o f m a t e r i a l ) 是报表化的物料集成模型。因此，如果没有正确完整的物料清单，等 于不知道企业产品产生的流程，一切业务都将无法有效进行。所以e r p 系统首 先要理解物料清单的重要意义，知晓它的定义、分类、结构，以及建立物料清单 的正确方法。 2 1b o m 的定义 狭义的b o m ( b i l lo fm a t e r i a l ) 是物料清单。从不同的系统来看，b o m 的 含义具有一定的差别。从c a d 系统来看b o m 是一种产品结构的技术描述文件， 它表明了产品组件、子件、零件直到原材料之间的结构关系，以及每个组装件所 需要的各下属件部件的数量，偏重于产品信息的汇总，如明细表；从c a p p 系统 中来看它不是技术文件，而是计划文件或指导生产文件，包括加工工序卡、锻铸 热处理卡、工装材料等汇总信息。广义的b o m 是产品对象的属性集合。从集合 论和线性代数理论出发，广义b o m 可以用n 维属性空间来描述，其中a 代表产 品对象属性空间中相互独立属性的最大个数，记为b o m ( x 1 ，x 2 ，x n ) 。具体 来说，产品b o m 属性信息包括以下部分：零件图号、材料、重量、体积、物料 生效日期等信息；部件内的各个单一零件( 包括标准件、外协件、外购件、借用 件、自制件等) 的装配数量、零部件图号信息；总图信息，包括零部件清单、技 术文件、产品说明书、保修单等。 对于大中型企业其产品组成部分有自制件、外协件、外购件及原材料等数以 万计，如何准确、及时地做好这些物料的计划、采购、管理是这些公司和企业面 临的主要问题之。b o m 正是基于这种需求被提出的。它是任何管理系统的基 础，几乎与企业中的所有职能部f 都有关系，是实现基于p d m 的 c a d c a p p c a m 和e r p 系统问数据交换的关键所在。如果没有b o m ，就无法 制造出同样的产品，无法准确的将设计部门产生的数据和变更信息传送到制造部 门，实现全局数据信息的统一，进而直接影响到系统的处理性能和使用效果。因 此，了解b o m 的定义以及各种不同类型b o m 的区别是非常必要的。 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 2 2 b o m 在e r p 中的作用 b o m 是p d m 和e r p 进行数据交换的纽带，也是e r p 系统最重要的数据来 源。p d m 系统通过b o m 向e r p 系统提供数据服务。e r p 的操作对象都是b o m ， 对于制造产品数据管理来说，b o m 来源与c a d 环境下的设计b o m 以及c a p p 环境下的工艺b o m 信息。 b o m 在e r p 系统中起的作用非常大，生产部门、产品成本核算部门、物料 需求计划( m r p ) 系统、销售部门等都使用b o m 信息。生产部门使用b o m 来 决定零件或最终产品的制造方法，决定领取的物料清单：产品成本核算部门利用 b o m 中每个自制件或外购件的当前成本来确定最终产品的成本和对产品成本维 护，有利于公司业务的报价与成本分析；物料需求计划( m r p ) 系统中b o m 是 m r p 的主要输入信息之一，它利用b o m 决定主生产计划项目时，动态确定物 料净需求，知道需要哪些自制件和外购件，需要多少，何时需要，标准用料与实 际用料的差异分析；销售部门通过i n t e m e t 访问数据源，可以方便的报价，提供 准确的零件设计信息与追踪制造流程等自助服务，客户还可以自己下订单购买产 品备件。 2 1 3b o m 的分类和结构 2 _ 3 1b o m 的分类 工程b o m 皿b o m ) 主要是以产品设计资料为依据，从工程b o m 到生产 b o m ，还必须由生产部门与工艺部门对图纸作必要的再修改与确认。 生产b o m ( p b o m ) 不同于工程b o m ，在编制生产b o m 时，要考虑生产 条件、设备能力、采购物料的范围、材料利用系数以及与制造成本相关的工艺过 程等等。 系列b o m ( g b o m ) 又称计划b o m ，是专门针对一个产品系列构成所编 制的b o m ，它是工厂生产规划中定义主生产计划之前所使用的一种b o m 。系列 b o m 可以用作预测，也可以用来记录客户订货的标准部件需求。 成本b o m ( c b o m ) 是生产b o m 的深化，即以生产b o m 为基础做出的 成本分析，目的是确定和计算生产b o m 的标准成本。 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 这些b o m 中，最基本的是工程b o m 。 2 3 2 b o m 的结构 如前所述，b o m 是定义产品结构的文件。产品的结构可以看作是一个树形 结构，位于最上面的根节点，代表一个产品，其下的各层子结点和叶结点，代表 了该产品的各个部件、组装件和零件。任何一个机械产品，不论是简单或复杂产 品，都可以绘制出这种结构树图，代表着产品的结构，这就称为物料清单。 这种代表产品的物料结构树，又称为多层b o m 。多层b o m 又是由许多单 层b o m 所组成的。下图为多层b o m 与单层b o m 相互联系的结构图。可以看 出许多单层b o m 像链条上的环扣一样互相连接，形成了一个多层b o m 。 图2 1 多层b o m 中的单层b o m 从图2 1 可以看出，产品a i ( 多层b o m ) 是由1 0 个单层b o m 所组成。单层 b o m 的基本特征应包括： ( 1 ) 必须有两个层次组成，上层称为组装件( a s s e m b l y ) ，下层称为部件 ( c o m p o n e n t ) 。如果只有一层，不能算b o m ，而只能是一种物料。 ( 2 ) 一个单层b o m ，只能有一个组装件，处于上一层。下层的部件，至少应 有一个，可以容许由若干个。 ( 3 ) 部件从左至右编n 项序号，称为“项号”，如1 0 ，2 0 ，等。这样做，便于修改， 例如，可随时在1 0 与2 0 之间插入1 1 1 9 号，而不必修改其他项号。 ( 4 ) 每一组装件所含部件的数量q p a ( c o m p o n e n tq u a n t i t yp e ra s s e m b l y ) 。 b o m 袭在e r p 系统中的研究和应用 ( 5 ) 单位：无论组装间或部件都应由数量的单位。如“件”、“千克”、“米”、“盒”、 “箱”等。 单层b o m 最简单的形式，就是下层只有一个部件。如图2 2 所示。 上层 下层 匪二l 组装件 苦： q p a = i ；单位：件 图2 2最简单的单层b o m 2 4b o m 包含的数据信息 如前所述，b o m 是定义产品结构的文件，它包含两方面的数据：物料数据和 产品结构数据。 物料数据 “物料”一词由英文“i t e m ”翻译而来，它具有较为广泛的含义。“i t e m ”是计算 机管理软件中的一个专业性名词，它指的是软件所控制的对象，凡是应受到软件 控制的一切事物，一切费用，都可以把它定义为“i t e m ”即物料。例如，某机器制 造厂。若使用e r p 进行管理，那么这个制造厂应使用的一切原材料、外购件、 加工件、加工半成品、组装件、组装半成品、装配的产成品、销售产品、售后服 务费用、维修费用、外协费用等等，都应定义为“i t e m ”即物料。当代晟新软件， 对物料类型主要规定有以下几种：采购物料、制造物料、系列物料，费用物料、 外协物料、服务物料等。不同的系统对物料所作的划分是不同的：但都登须至少 有采购物料和制造物料这两种类型。本文研究的课题是“b o m 在e r p 中的研究 和应用”，限于研究范围，应该仅指工程b o m 和制造b o m ，故与此命题相关的 “物料”一词的含义和范围自然大大变窄。本文今后所用“物料”一词，均仅指采购 物料和制造物料这两种类型。 采购物料指直接从供应商那里买来的物料。同样一个物料，例如一个螺栓， 只有从供应商那里买来的，才可定义为采购物料；不是从供应商那里买来的就不 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 可以定义为采购物料。 制造物料指在生产过程中创造的新物料。制造物料有初始的、中间的和最 终的三类。初始的制造物料，是指以采购物料为基础投入人工和技术而产生的一 种新物料。例如，采购来的钢板，通过切割机下料，生成各种形状的毛坯；又如， 采购来的棒料：在车床或自动车床上加工成垫圈、螺母等。中间制造物料，是指 将采购物料与初始制造物料进行组装及组装后再进行加工而刨造的新物料，这种 新物料又成为半成品。最终制造物料，是以采购物料、初始制造物料。中间制造 物料等为基础，投入人工与技术最终形成的制造物料，又称最终产品。可见，一 个工厂的制造物料，既包括通常所指的零件、部件、组装件，也包括最终制造的 产品。 物料分类及分类码 物料分类系统，就是按每一物料类型来分别定义其分类系统或定义分类码。 而每一物料类型的分类码，必须具备唯一性，保证不与其它类型分类码相互重复。 原则上分类码由用户自己定义。分类码又可称为物料组代码。 物料编码 物料编码与分类码( 物料组代码) 的功能不同。它是给每一个物料定义编码， 代表一个具体物料，以供计算机识别物料之用。它必须具有唯一性，有多少个物 料，就必须有多少个编码。比如，同样的q z3 5 板材，生成的不同大小的毛坯， 必须拥有不同的物料编码。物料编码同样由用户自己定义。 物料的计量单位 e r p 必须独立建立自己的计量单位系统，如米、千克、立方米、台、件、打、 箱、盒等，并建立各单位之间的换算关系。 产品结构数据 产品结构数据存在于部件明细表中。部件明细表直接反映了产品各零部件之 间的结构关系，它可以作为b o m 结构的依据。可以说，部件明细信息是b o m 最重要的信息来源对象。部件明细表信息在个制造企业的生产实际中，主要存 在于产品或部件装配图的明细栏中。按照国家标准，明细栏应包括：序号、图号、 名称、数量、材料、单重、总重、各注等共八项。 b o m 表在e r p 系统中的研究和应用 2 5b o m 数据的录入方式 b o m 包含物料与产品结构两方面的数据信息，这些信息来源于企业的物料 分类系统和设计图纸，这对任何e r p 或m r p 玎系统来说都是一致的，然面对于 b o m 数据的录入系统的方式来说，却有两种选择：手工录入与外部数据导入。 丫手工录入 手工录入是指人工整理物料数据与产品结构数据，对其加以整合，通过系统 提供的人机交互接口将b o m 数据手工输入系统。这种方式具有一定的优点：如设 计系统时不必考虑数据的进一步处理整合；涉及b o m 数据的数据库结构简单等。 而其缺点也十分明显：耗费大量的人力进行重复的操作，效率很低且数据正确的 可靠性不高。 v 外部数据导入 外部数据导入是指，利用企业计算机应用过程中产生的物料数据与产品结构 数据，将其导入系统中，经过计算机处理整合后储存在系统中。这种方式的优点 显而易见：节省大量人力，数据录入效率高且数据正确率高。缺点是增加了系统 设计的复杂性。 上述两种方式各有优缺点。随着计算机技术、网络技术及企业信息化的发展， 当前的e r p 和m r p i i 软件采用手工方式录入b