物料清單(Bill of Material，BOM)是貫穿于產品整個生命周期，并且是制造企業(yè)內最活躍的信息之一。BOM在企業(yè)的生產管理過程中具有不同的應用和表現形式，在制造企業(yè)的信息流程中跨越多個應用系統，是現實企業(yè)信息化的關鍵。BOM是組織產品數據的重要形式，是ERP，PDM，CIMS等企業(yè)信息化系統中的核心數據。
為優(yōu)化ERP系統的性能，提高系統運行的效率，從數據結構的角度研究BOM的構造與算法，對ERP的開發(fā)與設計有著實際意義。目前，國內外研究較多的停留在傳統BOM構造形式的功能、應用與表示方面，對于傳統BOM構造形式的改進研究較少。本文研究了單層與多層兩種常見的BOM構造方法和分解算法，并在此基礎上提出了一種既能保證基本信息的質量，又能滿足ERP系統運行效率的復合式BOM數據結構。
1 ERP環(huán)境下物料清單數據結構的應用
物料清單是產品結構的報表形式，是在產品結構的基礎上建立的，它不僅說明了產品結構上下層級的從屬關系，而且說明了需用的時間關系。它既是連接CAD／CAPP到ERP必不可少的紐帶，也是PDM和ERP兩大信息平臺的交匯點，在ERP系統中起著非常重要的作用，如圖1所示。
圖1 BOM與其他數據的關系
物料清單是ERP系統中的基礎數據，各個部門的活動幾乎都要用到物料清單。生產部門要根據物料清單生產產品；庫房要根據物料清單進行發(fā)料；財會部門要根據物料清單計算成本；銷售和訂單錄入部門要通過物料清單確定客戶定制產品的構成；維修服務部門要通過物料清單了解需要什么備件；質量控制部門要根據物料清單保證產品正確地生產；計劃部門要根據物料清單來計劃物料和能力的需求。
如何合理地設計產品數據結構——BOM結構，不僅決定了BOM數據的一致性和完整性，而且將直接影響產品結構樹分解速度的快慢。BOM的數據結構及算法構成了ERP系統數據模型的核心，其數據結構的設計直接影響到ERP系統實施和運行的多個方面，包括基礎數據的準備、數據質量、數據維護、BOM分解算法的速度等。
2 單層物料清單數據結構
2.1 單層BOM的結構分析
單層BOM結構采用“單父-單子”的數據結構，記錄了各父件和子件之闊的對應關系。以圖2中的產品A為例，其BOM的結構表達如表1所示。
圖2 產品A續(xù)構
表1 產品A的單層BOM表的數據庫記錄
2.2 單層BOM的特點分析
單層BOM數據結構的最大特點在于它對于每種相同的層次隸屬結構只定義一次，邏輯關系強，適應性好。這既可以較大幅度的節(jié)約數據的存儲空間，數據冗余小，又便于維護，變更操作簡單。當某個部件的配置發(fā)生變更時，其它引用該部件的地方也隨之更改，避免了繁瑣的重復勞動。
單層BOM的父件可能是一個產品，也可能是一個部件，它是與產品無關的基本零部件結構的配置，具有產品無關性的特征。當某個零件或部件被某個產品引用時，單層BOM中的零部件及所關聯的屬性信息才與具體的產品發(fā)生聯系�；趩螌覤OM的管理思想，可將企業(yè)設計成熟的零部件按單層BOM方式構造成基本零部件庫，作為產品配置設計的基礎。由此可配置出基于共用件管理模式的產品配置，把過去以產品為對象的BOM人工管理方式提升為以零部件為核心的BOM管理方式，配合零部件獨立編碼的使用，避免借用件在產品BOM中出現，解決了長期以來產品BOM人工管理中對借用件管理的混亂狀況。
單層BOM在描述零部件的配置關系時，只記錄了父項與子項之間的隸屬關系，不能完整地描述一個產品的零部件配置結構。在實際工作中，單層BOM數據結構的使用增加了保證準確性的難度。如果由于疏忽，錯誤定義了某個部件，則所有和這個部件有關的產品結構都會出錯。
3 多層物料清單數據結構
3.1 多層BOM的結構分析
多層BOM采用“單父-多子”的數據結構，它詳細記錄了產品的結構信息，即便是同樣的零部件結均，必要存在于不同的產品中，也要再記錄一次。以圖2中的產品A為例，其BOM表的表示結果如表2所示。
表2 產品A的多層BOM表的數據庫記錄
3.2 多層BOM的特點分析
多層BOM有以下優(yōu)點：
1)能精確描述一個產品的零部件組成及用量；
2)產品間結構不互相影響，各個產品之間的數據記錄沒有交叉，因而維護比較方便；
3)分解時算法簡單，只要根據產品名稱查詢出最底層子件的名稱和數目即可，效率較高。
多層BOM存在的主要缺點如下：
1)數據冗余大。比如定義產品A需要有9條記錄，而采用單層BOM結構只需要7條記錄，零部件結構的重復定義，增加了系統啟動時錄入基礎數據的工作量；
2)BOM配置時，產品結構變換的互動性差；
3)雖然定義了子件的層次關系，但是并沒有記錄它屬于哪一個父層，因此，不能反查出某零部件的上一層父件，只能查出它屬于哪個產品，無法清晰地顯示產品的樹型結構。
4 復合式BOM構造方法
4.1 復合式BOM的結構分析
傳統BOM的構造方法有單層BOM和多層BOM，這兩種方法各有其局限性。針對單層BOM和多層BOM存在的問題，本文提出一種綜合兩種BOM構造方法的復合式BOM構造方法來解決系統實際運行過程中數據維護和運行效率之間彼此矛盾的問題，既保證了系統的運行效率，又能夠清晰地定義產品的結構樹。
BOM作為描述產品結構與配置關系的表單，它主要由本體和從體兩部分組成。其中，BOM本體指零部件對象本身的結構關系，而BOM從體是指BOM主體的屬性集和與BOM主體相關聯的對象集兩部分。在關系數據庫中，其數據結構如圖3所示。
圖3 復合式BOM表的數據結構
采用復合式BOM，產品A可用表3來表示。其中，字段“產品子項總數”表示在產品A中各子件的總數量，顯然，它只針對產品的最底層零件，對于產品結構樹中的中間部件，則表示為空。
表3 產品A的復合式BOM表的數據庫記錄
4.2 復合式BOM的特點分析
復合式BOM與單層BOM結構相類似，仍然采用“單父一單子”的數據結構，同時在處理邏輯上，采用了多層BOM的構造思想，增加了子件所屬產品的描述。
復合式BOM結構對每個產品進行分別定義，相對多層BOM結構數據冗余小，在定義產品A時，多層BOM需要9條記錄，復合式BOM僅需要7條記錄。對于相同的零部件結構，只要存在于不同的產品結構當中，復合式BOM仍然需要重復記錄，因此相對單層結構將占用更多的存儲空間。復合式BOM結構確保了產品數據的獨立性，克服了單層BOM由于部件錯誤定義導致所有相關產品結構錯誤的缺點，保證了產品結構的準確性，便于產品結構的維護。
復合式BOM不僅顯示了零部件所屬的產品，同時清晰定義了父件與子件的隸屬關系，通過遞歸即可以顯示產品的結構樹以及每一個零件的歸屬情況，因此，復合式BOM結構能夠清晰定義產品的結構。
復合式BOM結構通過字段“層次”標識零件在產品結構中所屬的層次，通過字段“產品子項總數”，標識最底層零件的數目，因此可以方便的查詢產品部件及最底層零件。尤其對于產品結構復雜、需要頻繁BOM分解的系統而言，復合式BOM將有效解決運行效率這一瓶頸問題。
綜上所述，復合式BOM綜合了單層BOM和多層BOM的優(yōu)點，既可以清晰定義和方便維護產品結構，又可以進行快速物料分解，是一種實用性較強的BOM構造方法。
5 結 論
物料清單作為ERP系統的核心數據，其數據結構對ERP系統的運行效率將產生直接影響。傳統的BOM單層和多層結構具有其應用的局限性，本文在結合兩者特征的基礎上，提出了一種實用性強的復合式BOM結構。復合式BOM優(yōu)化了ERP系統的性能，提高了ERP系統的運行效率。
轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.ezxoed.cn/
相關文章
