（机械设计及理论专业论文）中小制造业bom构建方法及其系统开发.pdf

独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谓 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，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名期：銎互堡p 大连理工大学硕士学位论文 摘要 随着我国信息化建设的不断推进，企业信息化管理不仅仅是那些资金、技术和人才 雄厚的大型企业的目标，越来越多的中小企业也都意识到信息化管理的必要性，纷纷加 入到实施企业信息化管理的进程中来。在当前企业信息管理系统中，不论是 e r p ( e n t e r p r i s e r e s o u r c e p l a n ) 、m r p i i ( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e p l a n ) 、 m e s ( m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e m ) ，还是m i 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 ) ， 物料清单b o m ( b i l lo fm a t e r i a l ) 都是各个系统最核心的基础数据源，它的构建 直接关系着系统的运行质量。而对于中小制造企业( s m m e s ，s m a l l m e d i u m m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s ) 【l 来说，由于受其自身生产管理特点和信息化基础制约， 对于b o m 的设计和构建提出了更高的要求。因此，如何构建基于中小制造企业信息管理 系统的b o m 成为当前企业信息化建设中的一个重要问题。 本文立足于联阳汽车转向器有限公司信息管理系统开发与应用的实际项目，通过在 企业长期的调研，分析了中小制造企业信息化管理建设中的存在的问题，重点针对企业 的b o m 管理进行了需求分析，对比了当前b o m 的构建方法，按照“三分技术，七分管理， 十二分数据”的原则，同时兼顾系统的实用性、扩展性和经济性，提出了一种多种b o m 并行的构建方法，并按照这种b o m 构建方法，采用m i c r o s o f tv b n e t 作为开发工具， 以m i c r o s o f ts q l 2 0 0 0 为数据库，独立开发了b o m 管理子系统。本文详细介绍了b o m 管 理子系统的设计原理，重点阐述了多种b o m 的集成问题以及关键技术，并给出了部分源 代码。该b o m 管理子系统作为朝阳汽车转向器信息管理系统中的基础数据源，得到了集 成应用，本文列举了几个b o m 典型集成应用的实例，以此来介绍这种b o m 构建方法的应 用性。 另外，本文针对中小制造企业的销售特点，结合朝阳汽车转向器有限公司的实际情 况，设计和开发了该公司信息管理系统的销售管理子系统，并简要介绍了销售管理的需 求分析和系统实现。本论文中所开发的b o m 和销售管理子系统已经得到了成功的应用， 得到了用户的认可。 关键词：中小制造企业；b o w 构建；系统开发；销售管理 塑三奎堂堡圭堂竺墼 b u i l d i n gm e t h o da n ds y s t e md e v e l o p m e n to fb o m f o rs m a l l & m e d i u m m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s a b s tr a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fo u r c o u n t r y si n f o r m a f i z a t i o n e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ti sn o to n l yt h eg o a lf o rm eb i ge n t e r p r i s e sw h o o w ng r e a tf u n d t e c h n o l o g ya n d e x p e r t s ，m o r ea n dm o r es m m e s ( s m a l l & m e d i u mm a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s ) h a v e r e a l i z e dt h a ti ti sn e c e s s a r yt os t a r ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ta n di n v o l v ei nt h ep r o c e s so fi t i nt h ec u r r e n te n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ，w h i c h e v e ro n e ss u c ha se r p m r p i i ，v i e s ，o rm i s ，b o m ( b i l lo fm a t e d a l ) i st h ec o r ed a t as o u t c ei na 1 1s y s t e m s t h e b u i l d i n go f b o md i r e c t l ya f f e c t st h ec a p a b i l i t yo f t h es y s t e m h o w e v e r i th i g h i yd e m a n d sf o r t h ed e s i g na n db u i l d i n go fb o mt os m m e sb e c a u s eo ft h e i rp r o d u c t i o nc h a r a c t e r sa n d i n f o r m a t i o nf o u n d a t i o n n l e r e f o r e ，i ti sai m p o r t a n tp r o b l e mf o rs m m e sh o wt ob u i l db o m i nt h e i ri n f o r m a f i o nm a n a g e m e n ts y s t e md u r i n gt 1 1 ec o u t s co f e n t e r p r i s ei r f f o r m a t i z a f i o n b a s e do nt h ep r o j e c to fs y s t e md e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o nf o rc h a o y a n ga u t o m o b i l e s t e e r i n gg e a rc o l t d ，t h r o u g ht h eq u a n t i t yo fi n v e s t i g a t i o na n ds t u d yi nt h ef a c t o r y ，t h e a n a l y s i sf o rt h ep r o b l e m so fs m m e s i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t t h ec o m p a r i s o nf o rt h e b u i l d i n gm e t h o d so fb o mi n s i d ea n do u t s i d e am u l t i s o r tb o mb u i l d i n gm e t h o di sp r o p o s e d i nt h i sp a p e rd e p e n d i n go nt h ep r i n c i p l eo f “3 0 o ft e c h n o l o g y ，7 0 o fm a n a g e m e n t , 1 2 0 o fd a t a m e a n w h i l et h ep r a c t i c a b i l i t y ，e x p a n s i b i l i t ya n de c o n o m ya r ea l s ot a k e nt o g e t h e ri n t o c o n s i d e r a t i o n f u r t h e r l n o r e , t h i sp a p e rt a k e sn s eo f m i c r o s o rv b n e ta st h ed e v e l o p m e n tt o o l t od e v e l o pas u b s y s t e mo fb o mb a s e so nm i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0i nt h i sw a y i n d e p e n d e n t l y ，a n dt h e np r e s e n t st h ed e s i g nt h e o r yd e t a i l e d l y ，e s p e c i a l l yd i s c u s st h ep r o b l e m s a n dt h ek e yt e c h n i q u e so fi n t e g r a t i o nf o rt h i sm e t h o da n da l s ol i s tt h es o u r c ec o d e t h i s s u b s y s t e mo fb o mh a sb e e na p p l i e db yc h a o y a n ga u t o m o b i l es t e e r i n gg e a rc o l t d s i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e ma si t sd a t as o u r c e t l l i sp a p e ra l s oi n 仃o d u c e ss o m et y p i c a l e x a m p l e sf o rt h ei n t e g r a t e da p p l i c a t i o no fb o m t os h o wt h er e s u l to f t h i sm e t h o d i na d d i t i o n a i m i n ga tt h es a l ec h a r a c t e ro f s m m e s ，c o m b h a i n gw i t ht h es i t u a t i o no f t h i s c o m p a n y ，as u b s y s t e mo fs a l ei sd e s i g n e da n dd e v e l o p e d i t ss y s t e ma n a l y s i sa n dr e a l i z a t i o n a r ea l s oi n , e d u c e d a l lt h et w os u b s y s t e m sh a v eb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e da n dg e tt h e s a t i s f a c t i o no f t h eu s e r s k e yw o r d s ：s m m e s ：b o mb u i l d i n gm e t h o d ；s y s t e md e v e l o p m e n t ；s a l em a n a g e m e n t 大连理工大学硕士学位论文 1 绪论 随着生产技术的进步、社会活动的复杂化、信息经济和知识经济的发展、企业规模 的扩大，信息处理已成为当今世界一项主要的社会活动。自从十六大报告明确地提出以 信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走新型工业化道路的策略以来，如何帮助本 地企业搞好信息化建设已成为各地政府部门所关注的焦点之一。信息化“运动”将使一 大批传统企业面临着千载难逢的发展机遇【2 】。近年来，随着市场经济的深入发展，我国 的各类企业正面临着日益激烈的市场竞争，尤其是占企业总数达9 9 以上的中小企业， 其生存环境将更为严酷；中小企业之间、与国有大企业的竞争将在不同领域和层面之间 展开。而中小企业普遍存在的粗放、简单、完全凭经验管理和运作的经营管理方式已经 不能适应目前的科技、社会、经济、文化形势和环境。中小企业也面临着塑造、形成和 提高企业竞争力的课题。而信息化建设正是提高中小企业竞争能力，适应环境变化的有 效途径，也是中小企业成长的必由之路f 3 】。我国中小企业数量超过企业总数的9 9 ，中 小工业企业总产值己经占全部工业总量的6 0 ，销售收入占到总额的5 7 ，因此，中 小企业信息化的水平在某种程度上反映了中国企业信息化的现状，它们的信息化需求也 代表了中国企业信息化市场需求的一个重要的方面【4 j 。 1 1 中小制造企业信息化管理现状 我国中小型制造企业信息化建设已有了2 0 多年的历史，并取得了一定成效。在发 展过程中，既有成功经验，也有失败教训。总的来看，信息化在规模、层次和总体水平 与国内大型企业和国外中小企业都还存在很大差距，主要表现在： ( 1 ) 认识模糊 一些中小制造企业不能系统了解企业信息化建设知识，不了解企业信息化对自身的 重要性，对信息化建设的理解很肤浅。一些企业管理者，把信息化建设仅仅单纯理解为 计算机的操作，没有意识到信息化建设是一个系统的、复杂的工程。在这些企业中，企 业管理者往往认为计算机软硬件的配置就意味着信息化建设的完成，这些不完整的认识 导致企业的信息化建设不能收到应有的效果p j 。 ( 2 ) 整体应用水平低 调查表明，8 0 以上的中小型制造企业缺乏专业的信息化人员，没有建立内部局域 网的企业比例达4 2 4 。在建立了内部局域网的企业当中，内部局域网联网终端数在5 2 0 个的企业占3 1 8 ，联网终端在2 0 1 0 0 个的占1 7 1 0 ，高于1 0 0 个的仅占5 4 ，信 息资源的共享程度还不够高。大多数企业还停留在利用互联网进行网上查询( 7 2 9 ) 、 郭庭政：中小制造业b o m 构建方法及其系统开发 发布信息( 7 1 4 ) 阶段，能够运用e r p 进行电子供应链管理的企业还很少，整体应用水 平偏t 氐t 6 - 7 1 。 ( 3 ) 信息孤岛现象严重 中小型制造企业在信息化初级阶段，容易从文字处理开始使用计算机，进而围绕一 项项业务展开工作，开发或引进一个应用系统。这些分散开发或引进的系统，没有统一 考虑数据标准或信息共享问题，从而导致“信息孤岛”的不断产生，信息化建设综合优 势发挥不出来蝎】。 ( 4 ) 投资陷入“i t 黑洞” 我国企业在应用m r p i i 系统方面已投资过8 0 亿元人民币，但是应用成功率不到1 0 ，达到预期目标的更是寥寥无几。此外，还有一大批企业组织开发适用于自己的管理 信息系统，几乎无一成功，开发者称之为m i s “泥潭”【9 j 。 ( 5 ) 信息化投入结构不合理 企业在信息化建设投入中存在着“重建设轻维护更新”、“重硬件轻软件”、“重 网络轻资源”、“重技术轻管理”等倾向和误区。在信息化有限资金的合理应用问题上， 企业对硬件投资占到投资8 0 以上，在软件和网络产品的投入则很少【l0 1 。这样的投资结 构，既不能保证企业信息系统建设、维护更新与信息资源开发利用之间的协调发展，也 不利于企业通过信息化途径来提高企业经营效率、管理水平和核心竞争力。 ( 6 ) 需求旺盛，前景乐观 根据赛迪顾问的研究报告显示，随着中国企业i t 基础建设的深入与逐步完善，中 小制造企业对系统管理的需求逐渐增加，系统管理软件成为i t 投资的侧重点，增长速 度较快，比去年同期增长1 3 。从垂直市场看，大型企业仍然以3 9 8 的比例占据这中 国平台软件主要市场份额。但随着中小企业信息化战略的推进，2 0 0 5 年第三季度中小制 造企业市场继续保持快速增长，同比增长1 3 9 ，市场额已经达到3 4 1 。因此，从市 场发展看来，中小型制造企业信息化需求旺盛、前景乐观】。 1 2 本文的研究意义和目的 当前，随着信息化建设的不断推进，企业信息化管理不仅仅是那些资金、技术和人 才雄厚的大型企业的目标，越来越多的中小企业也都意识到信息化管理的必要性，纷纷 加入到实施企业信息化的进程中来。绝大部门中小企业已经意识到信息化建设对企业未 来发展的重要性，在企业信息化的硬件基础及网络基础建设上都加大了投入，从实际建 设的效果来看也都非常不错。但是，在这些硬件和网络基础上进行的信息化管理的建设 上，大部分中小企业都遇到了很大的难题：有的企业已经尝试过使用国内外大型e r p 软 大连理工大学硕士学位论文 件，也有的企业尝试自主开发，但是大多都以失败告终。在进行这些尝试的过程中，企 业的领导者也都认识到，当前国内外大型e r p 软件虽然从理论和设计上都已经趋于成熟， 但却无法满足中小制造企业多种多样、灵活多变的生产和管理方式，都具有“水土不服” 的致命弱点：进行自主开发的企业由于缺乏相关的技术人员和开发经验，使得开发的软 件虽然具有一定实用性，但是不能结合现代先进的管理流程，不能实现信息的有效集成 【1 2 。所以，这些企业在进行企业信息化管理建设上面临着两难的尴尬：“不上e r p 是等 死，上e r p 是找死”正反映了这些企业的心态。因此，企业到底该如何确立自己的信息 化管理的发展策略，如何找到信息化管理的突破口，如何针对中小制造企业的生产和管 理的特点，结合现代先进的管理理念，量体裁衣的设计适合中小制造企业的信息管理有 效模型，成为当前中小制造企业信息化管理建设的一个重要问题。 而在当前企业信息管理系统中，不论是e r p 、m r p i i 、m e s ，还是采用m i s ，物料清 单_ b o m ( b i l lo fm a t e r i a l ) 都是各个系统最核心的基础数据源，它的构建直接关 系着系统的运行质量。而对于中小制造企业来说，由于受其自身生产管理特点和信息化 基础制约，对于b o m 的设计和构建提出了更高的要求。因此，如何中小制造企业的各种 困难，构建一个b o m 管理予系统，既能有效集成和管理企业各种b o m 信息，又能有效保 证系统初始化的效率和准确性，既具有良好的扩展性又能够便于整个信息管理系统的开 发，成为中小制造企业信息管理系统实施成败的一个关键因素。 基于这种思路，本文通过查阅大量参考文献以及在企业长期的调研，分析中小制造 企业信息化管理建设中的存在的问题，重点针对企业的b o m 管理进行需求分析，对比了 当前b o m 构建方法的利弊，提出一种多种b o m 并行的构建方法，并结合企业信息化管理 项目的案例，针对中小制造企业的特点和要求，按照这种b o m 构建方法，开发实现了b o m 管理子系统，提出了切实可行的实施方案，并给出该子系统应用的实例，希望通过本文 的介绍，能够为中小制造企业信息化工程找到突破口，提供从系统需求、系统设计到系 统实施全部环节的借鉴和参考。 1 3 本文的研究内容和文章结构 本文以朝阳汽车转向器有限公司信息管理系统开发与应用的实际项目为背景，通过 查阅大量参考文献以及在企业长期的调研，分析了中小制造企业信息化管理建设中的存 在的问题，重点针对企业的b o m 管理进行了需求分析，对比了当前b o m 构建方法的利弊， 按照“三分技术，七分管理，十二分数据”的原则，同时兼顾系统的实用性、扩展性和 经济性，提出了种多种b o m 并行的构建方法，并按照这种b o m 构建方法，采用m i c r o s o f t v b n e t 作为开发工具，以m i c r o s o f ts q l 2 0 0 0 为数据库，独立开发了b o m 管理子系统。 郭庭政：中小制造业b o m 构建方法及其系统开发 本文详细介绍了b o m 管理子系统的设计原理，针对多种b o m 的集成问题以及关键技术做 了重点的阐述，并给出了部分源代码。该b o m 管理子系统作为朝阳汽车转向器信息管理 系统中的基础数据源，得到了集成应用，本文列举了几个b o m 典型集成应用的实例，以 此来介绍这种b o m 构建方法的应用性。 另外，本文针对中小制造企业的销售特点，结合朝阳汽车转向器有限公司的实际情 况，设计和开发了该公司信息管理系统的销售管理子系统，并简单介绍了销售管理的需 求分析和系统实现。本论文中所开发的b o m 和销售管理子系统已经得到了成功的应用， 得到了用户的认可。 全文的结构安排如下： 第一章绪论通过介绍了中小制造业信息化管理的现状，分析了当前中小制造企 业信息化所面临的难题，得出本文的研究意义和目的，概括了本文的研究内容、文章结 构。 第二章b 0 f f 构建方法分析介绍了b o m 的概念、分类和内涵，分析了当前常见b o m 构建方法和数据结构的优缺点，特别针对中d , n 造企业进行了b o m 的需求分析。 第三章b o m 管理子系统设计与实现阐述了多种b o m 并行构建方法的原理，详细介 绍了b 0 b l 管理子系统的总体设计原理、功能和实现方法，特别针对b o m 进程应用的关键 技术作了详细的说明，并给出了源代码。 第四章系统集成应用介绍概述了实际项目背景以该信息管理系统的总体情况， 通过实例，重点介绍了b o m 管理子系统在该信息管理系统中的集成应用。 第五章销售管理子系统设计与实现介绍实际项目企业销售管理的需求分析，系 统设计以及实现。 第六章开发工具简介简单介绍了系统开发过程中采用的开发工具和关键技术。 最后对研究工作进行了总结，分析其中的不足并展望本课题的研究前景。 1 4 本章小结 本章从分析中小制造业信息化管理现状入手，得出本文的研究意义和目的，并对文 章的研究内容和章节分布做以概述。 大连理工大学硕士学位论文 2b o m 构建方法分析 2 1b o m 概述 2 1 1b o m 定义 对b o m 的定义可以从狭义和广义两个角度去理解： 首先，狭义的b o m 顾名思义，就是物料清单，也就是通常所说的产品结构的技术性 描述文件。它表明了产品组件、子件、零件到原材料之间的结构关系，以及每个组建所 需要的各下属部件的数量。 其次，广义的b o m 对于某一物料的产品结构，每个人都有不同的理解，那么就会有 不同的产品结构树定义；同时，同个物料，可以有多种产品结构，这样，在b o m 定义 过程中，容易出现偏差。举例如下： 假设我们要定义某型号电子挂钟的b o m ，如果仅仅根据产品结构物料清单来理解， 很容易得出至少如下两种方案： 方案1 ： 第一层：电子挂钟 第二层：机芯、钟盘、钟框、电池 第三层：底盘、指针、饰物( 钟盘子件) 等等 方案2 ： 第一层：电子挂钟 第二层：机芯、底盘、指针、饰物、钟框、电池等等 以上两种方案不同的原因是由于电子挂钟生产工艺流程不同( 不同工厂或不同生产 线) ，因此，对b 伽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，我们 必须考虑工艺流程，才能得出和实际生产相符的b o m 。所以，广义的b o m 应该理解为：产 品结构+ 工艺流程。 然而，随着各种e r p 产品的不断发展，对于b o m 的定义可扩展的余地也越来越大，概 念上也有了更加深入的解释。那就是b o m 已经由原来的b i l lo fm a t e r i a l 扩展到了b i l lo f m a n u f a c t u r i n g ( 制造清单) ，就是在广义的b o m 理解的基础上更多范围地考虑了制造资 源如设备、人力等等，这样企业的生产能力就在b o m 中得到体现，同时也扩大t b o m 对生 产计划排产系统的影响不仅仅影响物料的分解，还会影响生产能力在生产排程过程 中限制( 有限能力计划和无限能力计划排产) 1 3 1 。 郭庭政：中小制造业b o m 构建方法及其系统开发 2 1 2b o m 技术的发展 在传统物料清单b o m 的概念中，它是一种描述产品装配关系和装配数量结构化的零 件表，其中包括所有的子装配件、零件、原材料的清单，以及制造一个装配件所需物料 的数量。因为b o m 在配置、构架、传输生产资料等生产过程中的核心位置，已经历史性 的成为了生产活动的中枢【l “。初期阶段，b o m 是作为p d m m r p i i 的一个模块产生并发展的。 从1 9 8 8 年，g a r w o o dd i t s 提出b o m 概念后，人们逐渐开始把b o m 作为一个独立的领域进行 研究。 自二十世纪九十年代以来，随着企业信息化进程的深入，以计算机辅助设计、计算 机网络和关系数据库等相关领域技术的发展，物料清单技术的研究也逐步向纵深层次延 伸。从以设计物料清单( e n g i n e e r i n gb i l lo fm a t e r i a l ，简称e b o m ) 和制造物料清单 ( m a n u f a o t u r i n gb i l lo fm a t e r i a l ，简称m b o m ) 为代表的物理清单视图架构分化，到 以波音公司为首发起的从单一产品数据源( s i n g l es o u r c eo fp r o d u c td a t a ，简称s s p d ) ”6 】为代表的数据清单构架整合；从基于数据库的数据存储方式，到基于x m l 的数据存储 方式；从基于c s 的运行模式，到基于w e b 的运行模式，【1 8 1b o m 已经成为企业信息化技 术中最活跃的研究领域之一。 2 1 3b o m 的内涵 b o m 最早是作为可被计算机识别的产品结构出现的。当时是为了满足m r p 计算的需 要。在m r p 计算的输入中，用b o m 表示为生产某产品所需要的所有物料，以及物料之间的 结构和数量的关系。在计算过程中，根据主生产计划，以b o m 中的产品结构为物料分解 依据，计算出所有物料的毛需求，然后结合物料的库存信息和物料的采购或生产提前期， 计算出每一种物料的采购订单或生产计划 1 9 1 。b o m 在m r p 中逻辑位置如图2 1 所示： 图2 1b o m 与m r p 的逻辑关系 f i g 21 t h el o g i cr e l a t i o n s h i po f b o m l v l r p 大连理工大学硕士学位论文 在m r p 中，b o m 是以产品结构为框架，表达了为制造产品所需要的物料以及物料之间 层次关系和数量关系的一种数量结构形式。在工程实际中，对b o m 的概念有两种不同层 次的理解： ( 1 ) b o m 是一种描述了所制造产品的条目、成分或物料组成的清单文件，相当于明 细一览表，如结构物料清单和数量一览物料清单等。 ( 2 ) b o m 具有产品结构的含义，是对不同产品结构视图的别称，如设计b o m 、制造 b o m 、工艺b o m 等。 在通常情况下，b o m 是在产品设计阶段产生的，然后由其它部门使用并扩展，b o m 信 息可能包括产品结构定义、服务备件信息、物料采购计划、装配顺序、工程更改控制、 生产指令、订单信息、成本分析、价格、可用资源分析等内容。因此。b o m 是接受客户 订单、确定装配需要的可选件、计算累计提前期、编制生产与采购计划、配套领料、跟 踪五六级生产过程、追溯任务来源、计算成本、投标报价、改进产品的三化工作( 标准 化、系列化、通用化) 等都需要参照的重要文件。可以看出，上述b o m 本身体现了数据 共享和信息集成，而其，它随着客户需求的变化，工艺技术的改进等原因，处于动态的 变化状态中【2 0 - 2 2 1 。 2 1 4b o m 的分类 b o m 经过十多年的发展，已经由最初传统意义的只反映产品结构和装配关系的b o m 发 展成为面向不同时用对象和不同用途的多视图b o m 。总体看来，b o m 可以根据形式、技术 等方面进行分类，分为缩排式、汇总式、反查式b o m ，虚拟b o m 和计划b o m 和模块化b o m 。 在一般e r p 应用系统中，根据b o m 应用的功能可以划分为：当前b o m 、工程b o m 、加工b o m 、 计划b o m 、标准b o m 、配置b o m 、模拟b o m 等他们在不同的模块中扮演不同的角色，发挥 不同的作用，同时又可以相互拷贝。【2 1 也1 这两种分类方式并不是本文所关心的重点，在 这里不多赘述。 下面重点介绍一下按照b o m 的使用对象的分类方式，主要分为：设计用b o m 、工艺用 b o m 、制造用b o m 、采购用b o m 、库存用b o m 等。 ( 1 ) 设计用b o m ( e n g i n e e r i n gb i l l o fm a t e r i a l ，简称e b o m ) e b o m 主要由产品设计人员使用，用来管理产品的结构、装配关系和装配数量的信息。 常见操作为录入b o m 信息，展开和显示产品结构。e b o m 主要是要考虑基础数据的准备和 数据维护的难易。由于经常对一个产品进行分解，其速度问题不很突出，因此常采用单 层结构s b o m 。 ( 2 ) 工艺用b o m ( p r o c e s sb i l l o fm a t e r i a l ，简称p b o m ) 郭庭政：中小制造业b o m 构建方法及其系统开发 p b o m 主要由工艺设计人员来使用，来管理零件的加工工艺信息，通过p b o m 中的信 息来支持整个系统进行制定生产作业计划、生产累计提前期的计算、生产统计和监控， 以及成本核算等。 ( 3 ) 制造用b o m ( m a n u f a c t u r i n gb i l l o fm a t e r i a l ，简称m b o m ) m b o m 主要由生产人员使用，来管理产品和所有加工的零件之间的对应关系信息。 m b o m 常见操作为找最底层制造零件。 ( 4 ) 采购用b o m ( b u y i n gb i l lo fm a t e r i a l ，简称b b o m ) b b o m 主要由采购人员使用，来管理产品和所需采购的物料之间的关系信息。b b o m 常见操作为找最底层的采购零部件。 ( 5 ) 库存用b o m ( s t o r eb i l lo fm a t e r i a l ，简称s b o m ) s b o m 主要有库存管理人员使用，来管理库存物料及其库存信息，为系统其它模块提 供库存信息。s b o m 常见的操作是找到某个物料的库存信息 2 3 - 2 6 1 。 2 2 常见b o m 构建方法介绍 常见的b o m 构建方法主要有以下四种： ( 1 ) 常规方法 在传统的m r p 软件中，b o m 是采用网状的结构存储数据的，因此可能出现一个父项 编号下面有很多个子项编号，一个子项编号同时属于不同的父项编号的情况。其数据结 构为：父项编号，子项编号，结构数量，低层码。软件可以通过项目缩进的方式表示物 料间的层次关系。常规法b o g 如图2 2 所示。 这种方法的优点是：适应性好，存储数据量小。便于进行物料分解和材料汇总。 缺点是：需编制大量程序实现直观显示产品构成。不便于进行反查零件适合产品的 情况。 图2 2 常规方法b o m f i g 2 1t h en o r m a lm e t h o do fb o m 大连理工大学硕士学位论文 ( 2 ) 树形结构法 在m r p 软件中，特别是在w i n d o w s 平台下的m r p 软件，一般b o m 采用树型结构进行 构造，其数据结构为：t r e e k e y ，p a r e n t ，物资编码，结构数量，分解标志。其中t r e e k e y 标识节点号，p a r e n t 标识父节点号。树形结构b o m 如图2 3 所示。 优点：利用w i n d o w s 平台的t r e e v i e w 控件可以实现节点的添、删、复制等操作。 界面构造美观、直观易懂，用户操作简单。适应单件小批量生产方式下产品b o m 的 构造。缺点：对于多系列多产品的情况，数据量会急剧膨胀。不便于进行反查零件 适合产品的情况。 物料分解算法编制比较复杂，处理不当效率会很低。 图2 3 树形结构b o m f i g 2 3t h et r e es t r u c t u r em e t h o do f b o m ( 3 ) 标志位方法 此方法适合多系列多产品的情况，每一种不同的零件都要标识出它适合的系列和产 品型号，采用在相应型号标志位置的方法。标志位法b o m 如图2 4 所示。 例如：某机车厂有1 7 个产品系列，每个系列大约有2 0 2 5 个不同型号的产品，每 个产品有8 0 9 0 个零件，采用t r e e k e y ，p a r e n t 构造b o m ，其记录条数大约为1 7 2 0 * 8 0 = 2 7 ，2 0 0 ，其数据量非常巨大。编辑、修改、计算b o m 可能效率很低。采用标志位 方法按每个系列构造b o m 可能可以解决问题：每个系列零件数大约在1 5 0 4 2 0 0 条，其 总记录数大约在2 5 5 0 条。 优点：适合多系列多产品的情况，基础数据可按系列整理，实施工作量小a 物 料分解算法效率高，速度快。便于进行反查零件适合的系列和型号。缺点：要求b o m 只有一层，系列为根，该系列下的零件为叶子，适应性受限制。不能以直观的方式显 示每个产品的组成。 郭庭政：中小制造业b o m 构建方法及其系统开发 国2 4 标志位法b o m f i g 2 4t h es i g np l a c em e t h o do f b o m ( 4 ) 模块化构造法 模块化b o m 主要应用于多系列多产品情况。该产品由基本件、特征件、可选件组成， 其中特征件有多种( 必选一种) 因此可构成不同的产品。如图2 5 所示。 例如：卡车生产厂，有1 0 种发动机、2 种栏板、4 种底盘、3 0 种颜色，便可形成 1 0 2 4 3 0 = 2 4 0 0 种产品，如果按产品结构存储，就要存入2 4 0 0 种结构，并使m r p 物料分解很复杂。采用模块化b o m 构造，去掉产品层，以部件层做为最终状态，其结构 只有：1 0 + 2 + 4 + 3 0 种。其数据量会大大减少田】。 图2 5 模块法b o m f i g 2 5t h em o d u l em e t h o do f b o m 2 38 0 m 数据结构分析 传统b 0 晰实质是产品结构关系的反映，同时还要把这些结构关系根据需要完整清楚 地表示出来。而b o m 中的数据在数据库中只能以二维的形式表示，并不能结构化的表示， 大连理工大学硕士学位论文 因此二维数据在数据库中如何表示也就成了b o m 构建的关键。常见的b o m 数据结构主要 有多层b o m 和单层b o m 。 ( 1 ) 多层b o m 多层b o m 采用“单父一多子”的数据结构，它详细的记录了产品的结构信息，即便 是同样的零部件结构，只要存在于不同的产品中，也要记录一次。以图2 6 所示的产品 a 结构为例介绍其多层b o m 在数据库中的存储形式，如表2 1 所示。 其中表1 中的层次码，如果不可再分解，即处在底层，可以用一个特殊的符号，如 字母“l j ，标记出来。 从表2 1 的数据结构可以看出，多层b o m 结构的优点是： 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，因而维护比较方便： 多层b o m 结构再分解时算法比较简单，只要根据产品的编码查询出最底层子件( 即需 要制造和采购的零部件) 的编码和数目即可，效率比较高。 但多层b o m 结构也存在很多缺点： 数据冗余量大，零部件结构的重复定义，也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；结构不灵活，缺乏扩展性。比如：当某个产品下的一个零部件要作为产品销 售时，需要重新录入该零部件的b o m 结构。 图2 6 产品a 结构图 f i g u r e2 6t h es t r u c t u r a lc h a r to f p r o d u c ta 第一靥 第二崖 第三兰鹱 郭庭政：中小制造业b o m 构建方法及其系统开发 表2 i 产品a 多层b o m 数据结构【2 6 】 t a b 2 1t h ed a t as t r u c t u r a lc h a r to f m u l t ib o mo r lp r o d u c ta 记录号父项编码子项编码装配数量层次号 9af 2l ( 2 ) 单层b o m 单y 昙b o m 结构采用“单父一单子”的数据结构，只是记录了各父项物料和子项物料之 间的对应关系。同样以图l 中的产品a 为例，其单层b 0 l 在数据库中的存储形式，如表2 2 所示。 表2 2 产品a 单层b o m 数据结构 t a b 2 2t h ed a t as t r u c t u r a lc h a r to f s i n g l eb o mo np r o d u c ta l ab 1 2 ac 1 3a d 3 4b c 1 5b d2 6 ce 2 7c f 4 1 2 一 l 1 l 2 l l l l 1 1 3 1 2 4 2 4 b c d c f e f e a a a a a a a a l 2 3 4 5 6 7 8 大连理工大学硕士学位论文 从表2 2 的数据结构可以看出单层b o w 结构的有很多优点： 能够清晰定义产品结构树，存储量小。单层b o m 只需按照产品的结构逐个定义父 项和子项的对应关系和数量即可，不需要通过层次号来标识；从描述该产品的数据数量 上来看，以产品a 为例，多层b o w 是9 条，而单层b o m 是7 条，因此可以大大节省存储空间。 数据冗余度最小。例如其他产品中也含有b 部件或c 部件，则不需要再重新定义。逻 辑关系好，结构灵活，具有很好的扩展性和适应性。与多层b o m 不同的是，单层b o m 的父 项物料可能是一个产品，也可能是一个部件， 这样可以从任意零部件开始向下展开： 同时，如果更改了部件b 的结构，则所有用部件b 的产品都会随之更改，避免了重复的劳 动。 但是，单层b o m 也有其自身无法避免的缺点： 产品结构显示困难，分解效率低。由于单层b o m 在数据库中定义的都是一些“单 父一单子”的二维数据，如果要形象直观的显示产品结构，必须要编写递归程序来显示； 另外，在b o w 实际应用中经常需要进行汇总分解，执行效率很低。对b o m 数据的准确性 要求高。因为单层b o m 不需要重复定义相同部件，如果由于疏忽定义错了某个部件，则 所有和这个部件有关的产品结构都会出错。【2 6 j 2 4 以8 0 m 为核心的数据集成分析 任何一件产品一般都要经过由设计一) 制造一) 销售一) 使用一) 维护一) 废弃( 回收) 的过程，产品由产生到消亡的过程称为产品的生命周期( p r o d u c tl i f ec y c l e ) 。在产 品生命周期中，b o w 是连接各个阶段的重要信息。在典型的制造企业中，工程设计部门 根据客户的需求设计产品，从而产生设计b o m ，工艺部门在按照设计b o m 来进行零件部件 和装配工艺的设计产生工艺b o w 和制造b o m ，计划部门也根据制造b o m 进行生产加工的原 材料配套并制定作业计划，售后服务和技术支持部门根据客户b o w 来进行产品维修和维 护。所以b o m 贯穿了企业生产活动的始终，通过b o m 这条线索，将产品中相关的数据、过 程、人员组织起来，就可以将产品生命周期中不同的阶段和过程进行连接并实现信息、 过程、企业的集成。下面重点分析一下b o m 在企业信息管理系统中集成作用。 除了设计部门与b o w 有关外，生产部门、采购部门、产品成本核算部门、销售部门 等等也与8 0 w 有着密切的联系，而这些联系是通过企业的信息管理系统将这些信息集成 应用起来的。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；物料需求计划的需求量，知 道需求那些自制件和外购件，需要多少，何时需要，标准用料与实际用料的差异分析； 郭庭政：中小制造业b o m 构建方法及其系统开发 销售部门通过访问数据库，可以方便报价、销售额统计、追踪制造流程等自动服务，客 户还可以自己下订单购买产品备件【2 8 00 1 。 b o m 是任何管理信息系统的基础，它几乎与企业中的所有职能部门都有关系。为此， 要想提高管理系统的效率，b o m 准确与否是十分重要的。一个由于b o m 数据的不准确而造 成的错误，其影响不仅仅体现在b o m 管理模块本身，而且会随着其它业务模块对b o m 信息 的使用而放大。所以，企业信息管理