（计算机应用技术专业论文）航空制造业中bom系统的研究与应用.pdf

_ r ， k f ， d 内蒙古科技大学硕士学位论文 删 论文题目：堕窒型竺些! 里旦整零筝叩研窖号字骨 作者：墨舟 指导教师： 协助指导教师： 塑奎兰整望单位：凼莹直型拉太堂 壹查墨型鏊壑单位：囱蓥直型堇盔堂 单位： 论文提交日期：2 0 1 0 年0 6 月1 2 日 学位授予单位：内蒙古科技大学 蠢 雏 一 ， 8 r e s e a r c ha n di m p l e m e n t a t i o no fbo m s y s t e mi na v i a t i o n m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y 研究生姓名：冯舟 指导教师姓名：胡文江 内蒙古科技大学信息工程学院 包头0 1 4 0 1 0 ，中国 c a n d i d a t e ： f e n gz h o u s u p e r v i s o r ：h uw e nj i a n g s c h o o lo fi n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n g i n n e rm o n g o l i au n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y b a o t o u0 1 4 0 1 0 ，p i l c h i n a 研究工作及 取得研究成果。尽我所知，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的研究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学 或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研 究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示t i l t 意。 签名： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文 的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵循此规定) 签名：扭导师签名：牡日期：型监 节，由于其使用周期长，方便数据采集和处理等特点，越发受到行业的重视，无一不把 b o m 作为产品信息集成的核心。 本文以某大型航空制造业公司的实际需求为背景，分别在v i s u a ls t u d i o6 0 平台上使 用v b 语言，m y e c l i p s e 平台上使用j a v a 语言为开发工具，与o r a c l e9 i 数据库相连接， 实现了其b o m 管理系统的全部功能。此外，为了更好的展现报表和提高用户使用效率， 我们还使用了c o m p o n e n to n e 平台下的一些插件，如t r u ed b g r i d , s i z e ro n e 等。在服务 器端，我们使用c i t r i x 平台提供的i c a 协议和v p n 等工具实现了让处于不同地理位置， 不同操作系统下的用户都能通过网络正常使用该系统。 本文深入讨论b o m 管理系统的发展现状及潜在问题，并归纳了该行业b o m 模型的 独有特点，以此作为系统实现的基础。产品的b o m 树，尤其对于航空制造业这样成品件 复杂的产品来说，无论在深度还是广度上都大大超过了一般的产品。本文通过对当前流 行的b o m 构造方法进行分析，选取多层遍历方法来构造b o m 树，并完成中间件的查找 工作。引入了w b s ( 工作分解结构) 的定义，分析了b o m 与w b s 之间的映射关系， 建立了b o m 和w b s 结构的数学模型，以及它们之间的映射模型，并以某实例来说明了 其过程。 在表结构的设计方面也综合考虑了各个部门特殊的业务流程，采用保留一部分冗余 数据，引入物化视图等空间换时间的方案，来提高系统执行效率。并且根据整个业务流， 将b o m 系统划分为九个子系统，以实现各个部门工作可以并发执行，互不干扰，并且 严格遵循了业务规则。实际应用中，用户在导入产品结构图后，只需点击相应的零件， 系统便会自动寻找该零件是否包含组合件，以及用量，产地等生产部门关注的信息。 由于该行业数据量庞大，为了保证日常生产数据和历史数据及时更新，准确可靠， 我们又通过采用一系列的e t l 过程，将符合一定条件的生产数据转移到数据仓库中完成 下一阶段的分析工作，而并非保存在生产数据库中。对于用户的报表需求，通过引入e x c e l 对象模型，使用户可以完全在系统中设置参数，之后自动由系统完成查询和导出功能。 本文中涉及到的系统功能已经正式投入生产运行，完成了预期的目标，证明了各种 算法的可行性和准确性。 关键词：b o m ；、b s ；物料清单；数据仓库；b o m 树分解 m a n a g e m e n t ) s y s t e mc o n t i n u et ob r i n go u t ，b o ms y s t e ma sa ni m p o r t a n tp a r to fe r p s y s t e m s ，b e c a u s eo fi t sl o n gl i f ec y c l e ，f a c i l i t a t ed a t aa c q u i s i t i o na n dp r o c e s s i n gf e a t u r e s ， a t t r a c tm o r ea n dm o r ea t t e n t i o nb yt h ei n d u s t r y ，w i t h o u te x c e p t i o n ，t h e yc o n s i d e rt h eb o m i n f o r m a t i o na st h ec o r eo ft h ep r o d u c ti n f o r m a t i o ni n t e g r a t e d i nt h i sp a p e r , u s eal a r g ea v i a t i o nm a n u f a c t u r i n gc o m p a n i e s a c t u a ld e m a n da st h e b a c k g r o u n d ，u s et h ev bl a n g u a g eo nv i s u a ls t u d i o6 0p l a t f o r ma n dj a v al a n g u a g eo n m y e c l i p s ep l a t f o r ma st h ed e v e l o p m e n tt o o l s ，c o n n e c t e dt ot h eo r a c l e9 id a t a b a s er e a l i z e a l lt h ef u n c t i o nf o rab o m m a n a g e m e n ts y s t e m i na d d i t i o n , i no r d e rt os u p p l yb e t t e r r e p o r tf u n c t i o n , a n di m p r o v eu s e ro p e r a t i n ge f f i c i e n c y ，w ea d ds o m eo ft h ec o m p o n e n t o n ep l a t f o r mp l u g i n s ，s u c ha st h et r u ed b g r i d ，s i z e ro n ea n ds oo n o nt h es e r v e rs i d e ， w eu s et h ei c ap r o t o c o lw h i c hs u p p l i e db yc i t r i xp l a t f o r ma n dt h ev p nt o o l st oe n a b l i n g t h eu s e rc a l lp r o p e ru s et h es y s t e mt h r o u g ht h en e t w o r ke v e nt 1 1 e ya r ei nt h ed i f f e r e n t l o c a t i o no rd i f f e r e n to p e r a t i n gs y s t e m t h i sp a p e rt h o r o u g h l yd i s c u s s e dt h eb o m m a n a g e m e n ts y s t e md e v e l o p m e n ts t a t u sa n d p o t e n t i a lp r o b l e m s ，a n ds u m m a r i z e st h eu n i q u ec h a r a c t e r i s t i c so ft h eb o m m o d e li nt h i s i n d u s t r y b o mt r e eo ft h ep r o d u c t s ，e s p e c i a l l yf o rt h ea v i a t i o ni n d u s t r yt h a tt h ep r o d u c ti s f i n i s h e d 埘mc o m p l i c a t e ds t r u c t u r e ，b o mi nd e p t ha n db r e a d t ha r em u c hl a r g e rt h a nt h e a v e r a g ep r o d u c t b a s e do na n a l y s i st h ec u r r e n tp o p u l a rb u i l d i n gm e t h o d so fb o m ，w e s e l e c tt h em u l t i l a y e rb u i l d i n gm e t h o dt oc o n s t r u c to u rb o mt r e e ，a n dc o m p l e t et h e t r a c k i n ga s s e m b l yf u n c t i o n i n 仃o d u c e t h ed e f i n i t i o no ft h ew b s ( w o r kb r e a k d o w n s t r u c t u r e ) ，a n a l y s i st h em a p p i n gr e l a t i o n s h i pb e t w e e nb o ma n dw b s ，e s t a b l i s h e dt h e m a t h e m a t i c a lm o d e la n dm a p p i n gm o d e lb e t w e e nt h e m ，a n dt ou n d e r s t a n dt h ep r o c e s sf o ra p a r t i c u l a ri n s t a n c e i nt h et a b l es t r u c t u r ed e s i g na l s ot a k e si n t oa c c o u n tt h ev a r i o u sd e p a r t m e n t so fs p e c i a l b u s i n e s sp r o c e s s e s ，r e t a i np a r to ft h er e d u n d a n td a t aa n di n t r o d u c t i o nt h em a t e r i a l i z e d v i e w so rs o m eo t h e rp r o p o s a l sf o rc o s tt h es p a c et ow i nt i m et oi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo f t h es y s t e mi m p l e m e n t a t i o n a n db a s e do nt h ee n t i r eb u s i n e s sf l o w , t h eb o m s y s t e mi s d i v i d e di n t on i n es u b s y s t e m s ，i no r d e rt oa c h i e v et h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ev a r i o u s d e p a r t m e n t sc a l lc o n c u r r e n te x e c u t i o n , n oi n t e r f e r e n c e ，a n ds t r i c t l yf o l l o wt h eb u s i n e s s 内蒙古科技大学硕士学位论文 r u l e s i np r a c t i c e ，u s e r si m p o r tt h ep r o d u c ts t r u c t u r e d i a g r a m ，s i m p l yc l i c k o nt h e a p p r o p r i a t ep a r t s ，t h es y s t e mw i l la u t o m a t i c a l l ys e a r c hi fi tc o n t a i n st h ec o m b i n a t i o no f p a r t s ，a sw e l la st h ea m o u n t ，o r i g i na n do t h e ri n f o r m a t i o nt h a tc o n c e m e db yt h ep r o d u c t i o n d e p a r t m e n t s i n c eal a r g ea m o u n to fd a t ai nt h ei n d u s t r y ，t oe n s u r ed a i l yp r o d u c t i o nd a t aa n d h i s t o r i c a ld a t at od a t ea n da c c u r a t e ，w eh a v eb yu s i n gas e r i e so fe t l p r o c e s sf o rt h e p r o d u c t i o nd a t aw h i c hm e e tc e r t a i nc o n d i t i o n st r a n s f e r r e dt ot h e d a t aw a r e h o u s et o c o m p l e t et h en e x tp h a s eo fa n a l y s i sa n dn o ts a v e di nt h ep r o d u c t i o nd a t a b a s e f o rr e p o r t i n g n e e d so f u s e r s ，b yi n t r o d u c i n gt h ee x c e lo b j e c tm o d e l ，a l l o w st h eu s e rt os e tp a r a m e t e r si n t h es y s t e m ，a n dt h e nc o m p l e t et h eq u e r y p r o c e s sa u t o m a t i c a l l yb yt h es y s t e ma n de x p o r ta s a ne x c e l r e p o r t t h i sp a p e ri n v o l v e di nt h ep r o d u c t i o nf u n c t i o nh a sb e e np u ti n t oo p e r a t i o n , r e a l i z e d t h ed e s i r e dg o a l ，p r o v i d et h ef e a s i b i l i t ya n da c c u r a c yo fv a r i o n s a l g o r i t h m s k e yw o r d ：b o m ；w b s ；b i l lo fm a t e r i a l s ；d a t aw a r e h o u s e ；d e c o m p o s i t i o no fb o m t r e e i i i i i i 1 1 1 2b o m 系统建模要求2 1 3b o m 在企业管理中的应用3 1 4 几种常见b o m 构造方法的分析5 1 5b o m 模型国内外应用现状6 2 开发环境。9 2 1 系统辅助插件9 2 1 1s i z e r o n e7 0 9 2 1 2t r u ed b g r i dp r o7 0 1 ( ) 2 2c i t r i x 异地软件共享系统12 2 3 小结l3 3总体设计1 4 3 1a u t o b o m 系统结构。1 4 3 2 主要系统功能概述1 5 3 2 1r u l e se d i t o r 功能概述1 5 3 2 2b o m g e n 功能概述1 6 3 2 3l o g i cv i e w 功能概述1 7 3 2 4v i s i oc o n t r o l l e r 功能概述。19 3 3 主要表结构设计一1 9 3 4b o m 树的遍历2 2 3 5 小结2 5 4b o m 分解技术。2 6 4 1b o m 结构的数学模型2 6 4 2w b s 的数学模型2 7 4 3b o m 与w b s 之间的映射关系2 8 4 4b o m 与w b s 之间的映射模型2 9 4 5b o m 到w b s 的映射过程3 0 4 5 1 名称的映射3 0 4 5 2 紧前紧后关系的映射3 0 4 5 3 时间的映射3l 4 5 4 资源的映射3 2 4 6 算法示例3 3 4 7 小结3 4 一 n 3 5 3 5 3 6 3 6 3 7 3 7 3 9 3 9 4 1 4 3 4 4 4 6 4 9 5 0 内蒙古科技大学硕士学位论文 1 绪论 1 1b o m 模型概述 b o m ，即物料清单，又称为产品结构，产生于产品的设计阶段，主要表达了企业产 品的结构和产品中零部件的构成关系，是一个典型的树状结构。它还是企业进行计算机 辅助加工工艺规程设计c a p p ( c o m p m e r d e dp r o c e s sp l m u f i n g ) ，实现计算机辅助制 造c a m ( c o m p u 衄础d e dm 锄l 自c n 】r e ) 的依据。作为企业生产运行所需的基础数据， b o m 信息贯穿于产品的整个生命周期之中，是产品数据管理p d m ( n o d u ad a t a m a n a g e m e n t ) 的重要组成部分，也是物料需求计划m r p ( m a t e f i a l 豳咖e 鹏 p l a m f i n g ) 系统中的核心基础数据之一。在任何制造环境中，不同部门都要从b o m 文 件获取特定的数据，以指导生产【l 】。 首先，由设计部门设计产品，制定出设计文件，提交一套设计b o m 给工艺部门； 工艺部门根据设计b o m 制定符合本企业生产加工前的准备工作文件，产生工艺b o m ； 供应采购部门根据工艺b o m 以及库存情况，确定需要购买的零部件清单；财务部门根 据工艺要求，加工产品的复杂度，购买材料的费用以及产品管理所需的费用计算产品成 本；销售部门以工艺b o m 为基础，加上用户的需求，制定装箱清单。可以说，b o m 是 企业产品管理的基础，一个企业能否对b o m 进行合理而系统的设计与管理，在很大程 度上将对企业的成功产生决定的影响【2 j 。 产品经过工程设计、工艺制造设计、生产制造3 个阶段，相应的在这3 个过程中分 别产生了名称十分相似但内容差异很大的物料清单e b o m 、p b o m 、c b o m 。这是三个 主要的b o m 概念。e b o m ( 工程b o m ，e n g i n e e r i n gb o m ) 是指产品工程设计管理中使 用的数据结构，它通常精确地描述了产品的设计指标和零件与零件之间的设计关系。对 应文件形式主要有产品明细表、图样目录、材料定额明细表、产品各种分类明细表等等， 但并不包括详细的生产流程需要的信息。p b o m ( 计划b o m ，p l a nb o m ) 是工艺工程师 根据工厂的加工水平和能力，对e b o m 再设计出来的。它用于工艺设计和生产制造管理， 使用它可以明确地了解零件与零件之间的制造关系，跟踪零件是如何制造出来的，在哪 里制造、由谁制造、用什么制造等信息。同时，p b o m 也是m r pi i e i 冲生产管理的关 键管理数据结构之一1 3 j 。 通常来说，在各个部门有不太一样的视图，反映在结构上可能有不同的结构构成， 但是一般隋况下，都有以下几部分组成【4 j ： 1 ) 主物料项：是b o m 所描述的物料项，从装配关系上讲就是零部件中的父件。 内蒙古科技大学硕士学位论文 2 ) 从物料项：是指在形成主物料项所表达的物体形态之前的前驱物体形态，从装配 关系上来讲就是零部件中的子件。 3 ) b o m 属性：包括所描述的物体形态转变中的转变条件和控制，可能包括设计属性， 装配属性，工艺属性，制造属性，成本属性，计划属性等。对于设计属性包括了设计的 零部件的明细表和图纸，工装夹具，材料定额，加工路线修正，工艺分配任务等。可能 在实际的情况下，可以根据具体的要求，对物料的属性进行裁剪，从而在各个视图和系 统中集中反映该应用关注的属性，而对于其他的属性进行弱化【5 】。 b o m 的一个重要的性质就是可递归性，表达的是一个物体形态的转变，即其前驱物 体形态根据什么条件在何种控制的作用下完成何种转变。若考虑其前驱物体形态，并将 其连接起来，就构成了一个产品结构的所有物体形态的结构转变视图【6 】。 1 2 b o m 系统建模要求 b o m 系统是保证产品设计，生产和销售正常与高效进行的基础信息，为产品协同设 计，采购，生产调度和企业管理提供了一个稳定的产品数据仓库及统一的信息访问模式， 系统还应提供友好的用户交互，同时，它还应控制人员的权限，保证信息的安全，提供 历史资料的备份和还原等操作。周卫民提出在保证系统基本功能的前提下，系统模型还 需具备以下特点 7 1 ： 1 ) 可扩充的体系结构。可扩充的体系结构可有效避免在不同使用环境下系统的重复 开发。在为不同的企业或特殊行业实施定制的系统时，系统应能容纳和处理其特殊的数 据形态。b o m 系统可扩充的体系结构在一般系统形式和特殊应用之间找到了结合点，极 大地节省了系统开发中存在的低效重复劳动。 2 ) 模块化的结构。从系统的观点出发，模块化的结构减少了系统内部的干涉，降低 了系统功能划分和定义的不明确性，减少了错误发生的几率。模块化的结构是系统开发 普遍使用的模式。 3 ) 前台和后台的协作。在b o m 系统中，计算机不仅仅是在前台处理输入，输出，更重 要的是，计算机要在后台负责工作流监控，发送和处理系统指令等工作。系统在接收了新的 资料后，能根据工作流状态，自动形成用户工作流程和任务列表，并及时更新界面，保 证工作人员处于正常的工作状态。 内蒙古科技大学硕士学位论文 1 3b o m 在企业管理中的应用 b o m 是指构成产品所需零部件的明细表及其结构。采用计算机辅助企业进行生产管 理，首先要使计算机能够读出企业所制造产品的构成和所有要涉及的物料。为了便于计 算机识别，必须把用图示表达的产品结构( b o m 树) 转化成某种数据格式( 多级b o m 表) 。 b o m 树是由产品、部件、零件等组成的树型结构。它按层次展开，体现了产品的物 料结构、零部件之间的相互依赖关系及数量关系。 多级b o m 表是b o m 树在计算机中的存储方式，它展现了待遍历物料的所有的父子 关系和层次关系。在多级b o m 表中，各层次是缩排式显示的，最高层次位于左边，低 层次位于右边，这种排列可直观地显示出父子项的关系。由于多级b o m 表直观地展现 了物料间的父子关系，因此更有利于进行物料结构的取代、料件的删除以及检查物料结 构的嵌套错误。 图1 1 和表1 1 分别以b o m 树和多级b o m 表对产品a 进行物料表示。如图1 1 所 示，制作一个产品a ，需要b 部件一个、c 零件两个、d 部件三个，依此类推i s 。 图1 1 产品a 的b o m 树结构 内蒙古科技大学硕士学位论文 产品b o m 的应用可分为两步。一是在开始实施e r p 时，由设计部门将企业产品的 结构，数量信息输入到p d m 系统，或e r p 的数据库中，形成了所谓的“设计b o m ”， 它是系统启动的基础数据之一。由于这项工作的量非常大，故在这一阶段，系统启动时 需要考虑快速性和系统开始运行后基础数据的易维护性例。 二是在系统启动后，根据m r p 思想，产品b o m 则用于企业的采购，投料，生产， 仓库等生产部门。如在生产中，需要将产品的主生产计划根据b o m 结构进行分解，以 确定需要采购，投料以及需要生产的零件数量，再由b o m 分解结果与库存信息对比， 动态地显示出生产或采购环节所缺少的零件，由此生成物料需求计划( m a t e r i a l r e q u i r e m e n tp l a n n i n g ，m r p ) 在这些过程中，需反复用到b o m 的分解，因此，b o m 结 构和分解算法优化对整个系统的运行效率有着直接的影响。实际上，随着数据量的逐渐 增加，未优化的b o m 结构有可能因为b o m 分解速度缓慢而造成系统瘫痪。 如何合理地设计产品数据结构b o m 结构，不仅决定了b o m 数据的一致性和完 整性，而且将直接影响产品结构树分解速度的快慢。在运用关系型数据库时，进行b o m 分解计算通常有两种方法：一种是用程序，常用递归算法，该算法中包含了多次数据库 的操作；另一种是直接用一条s q l 语句实现，即只有一次数据库操作。很显然，后者的 效率比前者要高得多。因此，在b o m 结构设计中的一个原则就是，尽可能地用一条s q l 语句来实现各种b o m 的操作u u j 。 在进行数据库设计时，影响b o m 复杂性的首要因素是产品结构复杂，以及大量零 件，组件的相互借用关系，使装配关系的树状层次又演变成网状结构。影响b o m 复杂 性的另一因素体现在产品的结构随客户的要求而不断变化，b o m 是随产品结构而动态改 变利1 1 1 。 内蒙古科技大学硕士学位论文 1 4 几种常见b o m 构造方法的分析 1 ) 多层b o m 的结构 多层b o m 结构采用的是“单父多子的数据结构，详细的记录了产品的结构 信息。即便是同样的零部件结构，只要存于同一产品的不同结构中或不同的产品中都要 重新记录一次，一般采用低层码来确定零部件在树状结构的层次。 多层结构的特点是产品间结构不互相影响，各个产品之间的数据记录没有交叉，因 此维护比较方便。并且在分解时算法比较简单，只要根据产品查询出最底层子件( 即需 要制造和采购的零部件) 的和数目即可，效率比较高。但多层结构存在很多缺点，主要 是数据项的冗余度大，零部件结构的重复定义，增加了系统启动时录入基础数据的工作 量。虽然定义了子件的层次关系，但是它属于哪一个父层并没有记录。因此，并不能反 查出某零部件的上一层父件，而只能查出它属于哪个产品，无法清晰地显示产品的树型 结构【1 2 1 。 2 ) 单层b o m 的结构 单层b o m 结构1 1 3 j 采用的数据结构是“单父_ 单子 的形式，只是记录了各父件 和子件之间的对应关系。但是在这种表中，父件有可能是一个产品，也可能是一个部件。 对于每种层次结构只定义一次，因此可以大大节省存储空间。 单层的数据冗余度是最小的。另外当这些通用件或标准件的结构发生变化时，在数 据库中也只需要修改一次，因而这种结构模型易于保证数据的完整性和一致性。单层的 优点是可以清晰地定义产品的结构树，但是需要编写递归程序来显示其结构。如果在系 统中需要频繁使用的分解，递归算法会大大降低系统运行的效率。 3 ) 按层次码排序b o m 结构 实际生产中，许多企业拥有多个产品，每个产品都必须在e r p 系统中指定产品编码。 通常会使用诸如产品，单机，部件，分部件和零件编码拼接组成层次码。 按层次码排序结构的冗余度较大，但产品间结构不互相影响，层次码中隐含了零部 件的所在层次和底层码，非常容易显示产品的结构树和进行结构分解，也可以快速准确 地反查一个零部件的归属情况。 4 ) 改进后的b o m 结构 综合考虑单层结构和多层结构的优缺点，张嫒，蔡宗琰，提出一种综合两种构造方 法的复合式构造方澍1 4 1 ，来解决系统实际运行过程中数据维护和运行效率之间彼此矛盾 的问题，其分解速度比单层结构的要快，比多层结构冗余度要小，分解时采用分层遍历 法遍历表，可直接在数据库中使用存储过程，能大大提高表的分解速率。 5 内蒙古科技大学硕士学位论文 采用这种复合式b o m 结构，一要提高系统运行的效率，二要能够清晰地定义产品 结构。这里，数据冗余不作为主要因素考虑，这是因为，对一个m r pi i 或者e r p 系统 来说，一般都采用o r a c l e ，s q ls e r v e r 等大型的商业数据库，其存储和处理数据的 能力都能满足一般企业的需要。复合式结构与单层相类似，仍然采用“单父单子 的数据结构，只是在每个子件的表示上又加上了所对应的最终产品。 考虑到在设计中修改b o m 的次数比在生产中分解的次数要少得多，而且每次修改 只针对一个产品，因此，这一数据项的存在与更新并不会对系统运行的效率产生明显影 响【1 5 】。 复合式的b o m 构造方法综合了单层构造方法和多层构造方法的特点，虽然数据项 增多，产生了一定的冗余，但是，此种构造方法可以满足系统对结构的两个主要要求： 一是可清晰地定义产品结构树，二是可高效地进行分解。因此，这是一种实用性较强的 构造方法。主要表现在：首先，复合式结构能够清晰地定义产品的结构。对每个产品下 的结构，复合式结构借用了单层的构造方法。因此可以通过递归方法来显示产品的结构 树，也可以准确地反查一个零件的归属情况。 复合式b o m 结构对每个产品进行分别定义，比单层结构有一定的数据冗余，但仍 比多层b o m 结构节省一定的空间。只是对结构相似的产品，相同部分的结构仍需要在 各自的产品结构中进行定义，因此，冗余度要比单层结构大1 1 6 j 。 1 5b o m 模型国内外应用现状 8 0 年代以来，国外现代化制造企业的先进管理模式引入我国。同时，以信息集成为 核心的计算机集成制造系统( c v i s ) 也开始在我国得以实施。随着企业c i m 技术应用 的进一步深入和企业信息化程度的进一步提高，将产生大量与产品相关的重要数据和信 息。其中，作为基础数据之一的b o m ( 物料清单，b i l lo fm a t e r i a l ) ，在企业各部门的 信息交流中起着桥梁纽带的重要作用。 如今，e r p ( 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 ) 系统已经在各大企业中得 到广泛应用，在产品的个性化，低价格，快应变，高质量成为企业竞争力的最重要因素 的市场环境下，产生了大规模定制的生产模式，并逐步成为未来企业的主要生产模式， 其目标就是在满足客户个性化需求的同时，实现与大规模生产相同或相近的效率和效益。 而大规模定制中的产品个性化特征非常多，有些甚至是无限的，不可能事先设计满足所 有客户的产品。如果按照一物一码进行基础数据的定义和维护，必然会造成数据量的急 剧增加，最终导致企业资源计划系统无法实施【1 7 1 。杜杰和陆金桂通过设计，实验针对过 去的两种带有明显缺陷的b o m 构造算法提出了新的设想，新算法的目标是：既能像分 内蒙古科技大学硕士学位论文 层算法那样处理一个大规模的b o m 结构，又能像递归算法那样能较好地展现物料间的 父子关系、数量关系以及b o m 树的整体结构，以利于进行物料结构嵌套错误检查等操 作。我们仍以图1 1 所示的产品a 为例来说明该遍历算法的思想。首先构造一个临时表 b o m t e m p o r y ，其字段信息如表1 2 所示；然后以倒序的顺序将a 的下一层物料的信息添 加进临时表的末尾，此处为d ( 3 ) 、c ( 2 ) 、b ( 1 ) ；当临时表的记录数大于零时， 取出临时表中的最后一条物料信息b o m i n f o ，即b ( 1 ) ：其父物料的代码p a r e n t n o 为 a ，子物料的代码s o n n o 为b ，对b ( 1 ) 确定它的层次s o n l e v e l 、用量s o n n u m b e r 后，将 b ( 1 ) 保存在结果数据表b o m m u l t i l a y e r 的末尾；接着在临时表中删除b ( 1 ) 这条信息； 由于b 部件仍有下一级物料信息，所以仍以倒序的顺序将b 的下一层物料的信息添加进 临时表的末尾，进而再判断临时表的记录数是否大于零，如此循环直到临时表的记录数 为零，到此遍历结剌博j 。 壅! ：兰堕堕室墅坐! ! 坐墼型塑呈嬖堡星 父物料的代码子物料的代码子物料的层次子物料的用量 每个人对b o m 都有自己的理解，对其的理解，定义和数据准备的精确程度，直接 影响系统的整体运行状况。胡双胜，陶松桥，杨忠明提出对b o m 狭义的理解就是材料 清单，也就是通常所说的产品结构。由于不同产品生产的工艺流程不同( 不同的工厂或 不同的生产线) ，因此，对b o m 的理解仅仅停留在产品结构或者物料清单的基础上是 不够的，还必须考虑工艺流程，这样才能得出和实际生产相符的b o m ，即广义的b o m 。 随着e r p 产品的不断发展，其概念有了更深的内涵，就是在广义的b o m 理解基础上更 多地考虑了制造资源，如设备、人力资源等，企业的生产能力在b o m 中得到了充分体 现，它扩展到了制造清单阶段【l 卅。 构建好b o m 之后，就可将其数据输入计算机，进行查询，并根据用户的不同要求 以不同的格式显示出来。目前常见的b o m 输出格式有以下几种： 1 ) 传统的b o m ，包括单层展开、缩行展开、汇总展开、单层跟踪、缩行跟踪、汇 总跟踪等形式。 2 ) 矩阵式b o m ，是对具有大量通用零件的产品系列进行数据合并后得到的一种 b o m ，可用来识别和组合一个产品系列中的通用型零件。 3 ) 比较式b o m ，是以标准产品为基准，并规定还可增加哪些零件或去掉哪些零件， 有效地描述了不同产品之间的差异。 4 ) 模块化b o m ，可用于由许多通用零件制成的并有多种组合的复杂产品，按照装 配最终产品的要求来组建模块，通过不同的模块选择就可以组合成不同的最终产品1 2 0 j 。 内蒙古科技大学硕士学位论文 物料清单b o m 列出了构成产品和部件的所有零件，部件以及它们之间的装配关系 和数量关系，是生产管理的主导文件，企业的各个部门都要使用统一的物料清单进行工 作。企业的许多业务都涉及到b o m 运算，如b o m 建立，b o m 维护，物料需求计划， 制协关系调整，需求反查，生产统计等。通过对b o m 相关业务的统计和调查，在与b o m 相关的业务中，有些b o m 算法是通用的，可以作为b o m 的关键技术进行研究，在整个 e r p 系统的开发过程中都可以使用【2 l 】。目前，对于b o m 的关键技术研究比较多，有b o m 遍历，b o m 结构检查等。实际上，b o m 的关键技术是比较多的，特别是单件小批量生 产和面向订单装配等生产方式已成为世界制造企业公认的主要市场竞争策略，其要点是 以用户多变的需求为中心，引导产品设计与制造，需要考虑产品配置和个性化产品b o m 生成的问题。 通过以上分析，我们能够看到，真正理解b o m 的含义，科学合理地定义好b o m ， 细致充分准备b o m 的数据，是每个e r p 系统实施极为关键的任务。因此，对e r p 环境 中的物料清单管理的研究具有重大意义，而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 2 2 j 。 内蒙古科技大学硕士学位论文 2 开发环境 本文所涉及到的子系统分别采用v i s u a lb a s i c 语言和j a v a 语言作为前段开发工作， 数据库采用的是o r a c l e9 i 版本和s y b a s e ，客户端的访问通过c i t r i x 系统访问，便于维护 和更新。数据库的操作方面，我们使用了p l s q l 工具辅助完成开发以及调试的过程。 2 1 系统辅助插件 除了上面提到的主流开发工具外，为了提高开发效率，我们采用了c o m p o n e n to n e 平台提供的大量的v i s u a lb a s i c 控件，在很大程度上减轻了程序员的负担，下文重点介绍 开发过程中使用较多的两个包，s i z e r o n e7 0 和t r u ed b g r i d7 0 。 2 1 1s i z e r o n e7 0 该插件是一个集成了四个控件的组件工具，包括了两个调整分割控件，用来控制所 有的调整分割任务，一个t a b l i n g 控件用来快速创建类似记事本和o u t l o o k 风格的t a b ； 一个字符分割控件自动处理分割和剪切字符的工作。 在本系统中，我们主要使用了s i z e r o n e 包中的a w k o n e 控件，该控件能帮助用户快 速扫描和解析文本文件。它是一个非常理想的做简单数据操作的工具，比如：转换数据 格式，检查数据验证，检索项目，生成报表等等，而所有这些操作都不需要编程即可实 现。 a w k o n e 控件在概念和目的上与原先的a w k 语言瞄q e 常相似。a w k 是u n i x 下一 种用于处理文本的编程语言工具，其名称来自于它的三个创始人a l f r e da h o ，p e t e r w e i n b e r g e r 和b r i a nk e r n i g h a n 的姓氏的首字母，与c 语言有很大相似之处。它的设计思 想来源于s n o b o i a ，s e d ，m a r cr o c h k i n d 设计的有效性语言、语言工具y a c c 和l e x ， 当然还从c 语言中获取了一些优秀的思想。在最初创造a w k 时，其目的是用于文本 处理，并且这种语言的基础是，只要在输入数据中有模式匹配，就执行一系列指令。该 实用工具扫描文件中的每一行，查找与命令行中所给定内容相匹配的模式。如果发现匹 配内容，则进行下一个编程步骤。如果找不到匹配内容，则继续处理下一行。 尽管操作可能会很复杂，但命令的语法始终是： a w k p a t t e r n + a c t i o n 其中p a t t e r n 表示a w k 在数据中查找的内容，而a c t i o n 是在找到匹配内容时所执 行的一系列命令。花括号( ) ) 不需要在程序中始终出现，但它们用于根据特定的模式 对一系