在制造、加工業中,很多複雜的成套電子設備、機械設備的組成部分有自制件、外協件、外購件及原材料等零部件數以萬計,為了形成各種型号的産品,要對這些零部件進行合理配置,這就是産品結構和産品配置。BOM系統正是基于這種思想提出的。它是任何管理系統的基礎,幾乎與企業中的所有職能部門都有關系,是實現基于PDM與ERP系統集成的關鍵。如果沒有BOM,就無法制造出同樣的産品,無法準确地将設計部門産生的數據和變更信息傳送到制造部門,實現全局數據信息的統一,進而直接影響到系統的處理性能和使用效果。

1 基本概念

産品數據管理PDM(Product Data Management):它是管理所有與産品相關的信息和過程的技術;與産品相關的所有信息,即描述産品的各種信息。包括零部件信息、結構配置、文件、CAD檔案、審批信息等;與産品相關的所有過程,即對這些過程的定義和管理。包括信息的審批和發放。

企業資源計劃系統ERP(Enterprise Resource Planning):它是指建立在信息技術基礎上,以系統化的管理思想,為企業決策層及員工提供決策運行手段的管理平台。

物料清單BOM(Bill of Material:它是一種描述裝配件的結構化的零件表,其中包括所有的子裝配件、零件、原材料的清單,以及制造一個裝配件所需物料的數量,如工時、材料、設備、工裝、車間等。要想用計算機來管理企業的這些繁多而又關聯的物料,首先要使系統能夠知道企業制造的産品結構和所有要使用到的物料,為了便于計算機識别,必須把産品結構圖轉換成規範的數據格式,這種用規範的數據格式來描述産品結構的文件就是物料清單(BOM)。

2 BOM的建立

建立以下幾個表:based_material_tab:基本物料表;product_class_tab:産品類表;choice_tab:可選件表;replace_tab:可替換件表;items_tab:零件簇表;class_relation_tab:類BOM表;product_relation_tab:産品BOM表。其中幾個關鍵的表結構如表1、表2、表3。

BOM的主要目的是體現産品結構和産品配置,因此BOM中的數據應能反映出産品零部件裝配的層次關系及相關屬性。BOM中的數據來源于企業的基本物料表:based_materiaL_tab,該表中包含所有物料、說明物料的各種參數、屬性及有關信息。

依據零部件明細表,在可視化界面上選擇零件簇表中的零部件類,添加到産品類結構樹中,代碼如下:

node:=treeview3.items.AddChild(node,treenode);

這樣形成的産品類結構樹的各節點就是相應零部件類的名稱。例如計算機的類結構樹如圖1。

圖1 計算機類結構樹狀圖

把類結構樹節點的類内部編碼及相關屬性按照層次及父子關系存入類BOM表中,就形成了産品類BOM。

從産品類BOM中調出某産品類的結構樹,按照規則條件及可選件表、可替換件表,系統自動在基本物料表中選擇符合條件的零部件,替換産品類結構樹上的節點,形成産品結構樹,完成了具體産品的産品結構和配置,代碼如下:

productname:=listbox4.ltems.StingS

[listbox4.itemindex];

node:=treeviewI.Selected;

node.Text=productname;

把産品結構樹中節點的内部編碼及相關屬性按照層次及父子關系存入産品BOM表中。代碼如下:

這樣,就把産品結構圖轉換成了規範的數據格式,存放在數據庫中,利用關系數據庫的邏輯關系實現用規範的數據格式對産品結構的描述。

基本物料表、産品類BOM和産品BOM是PDM和ERP的集成系統中最重要的基礎數據,使系統識别産品結構,同時也是聯系與溝通企業各項業務的紐帶,體現了數據共享和信息集成。

3 BOM的存儲

由于企業有多種類型的産品,每類産品又有多個型号,因此BOM表中存儲大量的數據,這些數據體現産品的結構、配置、零部件的關系、配置數量、零部件類型等信息。在PDM/ERP集成系統中,BOM被頻繁調用,如果數據庫存儲方案不合理,會造成網絡運行速度慢,數據更新不及時,導緻生産管理混亂。采用分層體系,對數據庫集中存儲和分布式存儲相結合的方法來實現信息共享,可提高系統效率。

采用數據庫方式存儲數據,數據以記錄的形式存放在數據庫中。這種方式有很多優點:可以保證數據在物理上和邏輯上的獨立性、可以提供明确的數據存儲規則和标準、可以有效地控制對數據的使用,保證數據的安全性、可恢複性、可以減少數據冗餘、允許不同需求的用戶共享數據。數據庫系統采用SQL Server。

采用分布式數據庫對數據進行分布式存儲。由于來源于不同渠道的數據可能具有不同的數據結構,這些數據的訪問者的目的不同,這樣對數據按不同的地域、不同的技術群體或不同的訪問對象群建造不同的局部數據庫。全局數據庫包含企業所有相關的現有及曆史數據。全局數據庫的數據不是對局部數據源的簡單堆積,而是對局部數據庫中的數據的重組、綜合和集成後的信息。局部數據庫間數據的重疊部分或公用數據必須協調一緻。

産品BOM和産品類BOM存放于全局數據庫,作為全系統的共享資源,與各部門相關的BOM中的信息存放于本地的局部數據庫中,當這些信息有改變時,改變後的信息同步存入本地局部數據庫與全局數據庫,以保證數據的完整性、一緻性。按這種方式存儲BOM,在企業各部門訪問BOM時,就不會頻繁訪問全局數據庫,隻有當本地局部數據庫中沒有所要的信息時,才去查詢全局數據庫,這樣就大大提高了系統效率。分布式存儲模型如圖2。

圖2 分布式圈據存儲模型

數據庫應用系統采用多層體系結構,即:數據庫服務器一>應用服務器一>客戶端。

全局數據庫存放于數據庫服務器中,局部數據庫同應用程序一起存放于應用服務器中,客戶端隻通過應用程序界面即可方便、快速地訪問BOM。體系結構如圖3。

圖3 數據審應用系統體系結構

4 BOM在集成系統中的應用

根據客戶端所列出的産品類選擇某類産品,系統自動到本地局部數據庫的産品類BOM查詢該類産品,若沒有,再到全局數據庫中查找。找到該類産品後,調出産品類結構樹狀圖,樹節點是零部件類,代碼如下:

系統自動查詢本地局部數據庫的産品BOM,對所有類節點,按規則條件選擇符合條件的零部件,代替産品類結構樹上的節點,把該結構及相關屬性同步存入本地局部數據庫和全局數據庫的産品BOM,就完成了新産品的結構和配置管理。在生産運行時,可在用戶端直接調出已有産品的結構和配置,還可以根據已有産品的結構和配置,經過修改,形成新産品,新産品的結構和配置同樣要同步存入本地局部數據庫和全局數據庫。

采購部門、設計部門、工藝部門、制造部門等根據産品BOM來安排原料采購、零部件加工、庫存管理、成本核算等方面的工作。

5 應用實例

清華同方電腦公司生産管理系統中的BOM就是采用這種方案建立及應用的。先建立産品類結構,在類結構的基礎上建立産品BOM,采用多層次分布式數據庫存儲方式,各部門在客戶端按權限通過應用服務器執行應用程序訪問局部數據庫或全局數據庫管理相關業務,使生産管理自動化。該方案同樣适用于其他制造、加工業。

CIO之家:IMCIOW