ERP商業(yè)軟件實施解決方案

1、ERP系統(tǒng)開發(fā)中BOM結構模型的研究及應用陳琦 劉杰(同濟大學經(jīng)濟與管理學學院，上海 )摘 要：BOM是ERP系系統(tǒng)中重要的基本本數(shù)據(jù).本文首先先從數(shù)據(jù)庫設計和和算法實現(xiàn)兩方面面分析了兩種典型型的BOM結構模模型，通過比較總總結出BOM設計計中的關鍵問題;然后針對該問題題提出改進的BOM結結構模型;最后給出運用此模模型實現(xiàn)某BOM管管理模塊的實例。p。關鍵字：企業(yè)資源計劃劃;物料清單;BOM結構模型1 引言制造業(yè)信息系統(tǒng)從上個個世紀50年代起至今經(jīng)歷了MRP（Material Requirements Planning）、閉環(huán)MRP（Closed-loop MRP）、MRP (Manufact

2、uring Resource Planning)及ERP等四個階段，后一個階段都是建立在前一階段基礎之上.ERP的核心仍然是解決企業(yè)根據(jù)市場需求“生產(chǎn)什么”、 “生產(chǎn)多少”、“什么時候生產(chǎn)”等問題，而這些問題的有效解決都是建立在MRP運算，即根據(jù)BOM（Bill of Materials）分解MPS（Main Production Schedule）的基礎之上。t。所謂BOM就是產(chǎn)品結結構在ERP系統(tǒng)中的一種數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式，換句話說為了方便計算機識別并做分解運算處理，把用圖表達的產(chǎn)品結構轉換成數(shù)據(jù)格式，這種用數(shù)據(jù)格式來描述產(chǎn)品結構的文件就是BOM.從概念中可以看出，BOM的主要作用包括：1.存貯

3、作用，即存儲產(chǎn)品結構構信息；2.計算依據(jù)，即為MRP分解運算提供邏輯依據(jù)。u。BOM是ERP的核心數(shù)據(jù)據(jù)之一，BOM的的設計與實施是ERP的基礎,所以選選用合理得BOM結結構模型是保障ERP順順利實施得重要環(huán)環(huán)節(jié)。E。2兩種典型的BOM結構構模型2.1樹狀結構模型對于制造型企業(yè)中生產(chǎn)產(chǎn)的單個產(chǎn)品，其其結構呈現(xiàn)出一種樹狀結構，反映出該產(chǎn)品所需需的原材料，零件，部件及總裝件之間的從屬關系和數(shù)量量。如圖1中產(chǎn)品A，是由B,C,D構成的，而B又是由C,D構成的，括號里的數(shù)字表示父子之間的數(shù)量關系，依此類推，其中不能再分解或處于產(chǎn)品結構樹底部的零部件就是需要制造或采購的零部件,有了這種產(chǎn)品結構才能進行分

4、解運算得到物料需求計劃。P。圖1。產(chǎn)品A的結構圖圖為了把這種產(chǎn)品結構存存儲在關系型數(shù)據(jù)庫中(以sqlserver2000為例，下同)，其數(shù)據(jù)庫設計如表1所示：i。字段名稱類型含義RootidVarchar(10)產(chǎn)品代碼ChildidVarchar(10)子件代碼Layerint層次碼Usagefloat零件間用量關系表1樹狀結構模型的數(shù)據(jù)字字典其中Rootid， Childid分別別表示產(chǎn)品和該產(chǎn)品包含的零部件代碼，如該零部件不可再分解就用一個特殊的符號“L”來表示。圖1中A產(chǎn)品的結構，在數(shù)據(jù)庫中中存儲為以下記錄錄：w。RootidChildidLayerUsageAmountAB11AC1

5、2ADL3AC22ADL1AEL6AFL8AEL6AFL8表2 產(chǎn)品A在樹狀結構構模型中的表示這種數(shù)據(jù)庫設計由于模模擬了產(chǎn)品結構的樹狀特征(如圖2)，稱之為“樹狀結構模型”，它的優(yōu)點是直觀的刻畫了產(chǎn)品結構，不同產(chǎn)品間的數(shù)據(jù)相互獨立的，因而編寫分解算法非常簡單、高效。缺點主要是數(shù)據(jù)冗余度大，不同產(chǎn)品中包含的相同結構特征在此模型中仍然要存儲多次，例如：產(chǎn)品品A包含的部件C為為通用件，即可以以用在其他產(chǎn)品中中。因而當增加或修改這些結構特征時也要重復多次，容易造成BOM數(shù)據(jù)不一致，或者者在數(shù)據(jù)庫設計時時需要增加額外的的觸發(fā)機制保證其其一致性。另一方面由于這種種結構模型只存儲了產(chǎn)品與零部間的關系從而抹煞

6、了部件與零件的關系，破壞了BOM數(shù)據(jù)的完整性。C。ParentidChildidUsageAB1AC2AD3BC2BD1CE3CF4 圖2.BOM的的樹狀結構樹狀結構模型可以直接接采用較為簡單的SQL語句來實現(xiàn)產(chǎn)品結構的查詢。例如如對圖1中A產(chǎn)品查詢需要制造或采購的所有零部件清單時，SQL語句為：M。select Childid from 表表2 where Rootid=A and Layer=L；K。需要查詢A產(chǎn)品所包含含的第n層零部件件清單時，SQL語語句為：select Childid from 表2 where Rootid=A and Layer=n;U。22網(wǎng)狀結構模型 對于制造

7、多品種產(chǎn)品品的企業(yè)，產(chǎn)品與與零部件的關系不不再是簡單的一對對多而是多對多關關系。由于大量通通用件在不同產(chǎn)品品間的相互借用，在在樹狀結構中表現(xiàn)現(xiàn)為不同的結點可以有相同的子樹；即使在同種種產(chǎn)品內(nèi)部，由于于一些標準件的重重用，同樣使零部部件關系呈現(xiàn)出復復雜的交織，所以以圖2可以轉化為為圖3所示的網(wǎng)狀狀結構。K。 圖3.BOM的的網(wǎng)狀結構這種產(chǎn)品結構在數(shù)據(jù)庫庫中的設計如表1所示：字段名稱類型含義ParentidVarchar(10)父件代碼ChildidVarchar(10)子件代碼Usagefloat父子件間用量關系表3 網(wǎng)狀結構模型的數(shù)數(shù)據(jù)字典圖1中A產(chǎn)品的結構在數(shù)據(jù)據(jù)庫中可以存儲為以下記錄： 表

8、4 產(chǎn)品A在網(wǎng)狀結結構模型中的表示這種數(shù)據(jù)庫設計模擬了了多品種產(chǎn)品的結構特征(如圖2)，稱之為“網(wǎng)狀結構模型”，它的優(yōu)點是對對每一種父子結構關系只存儲一次，從而消除了冗余數(shù)據(jù)，另外當這些通用件或標標準件的結構發(fā)生生變化時，在數(shù)據(jù)庫中也也只用修改一次，同樣以部件件C為例，當修改改其結構特征時只需在修改改數(shù)據(jù)庫中字段Parentid為為“C”的記錄。因而網(wǎng)網(wǎng)狀結構模型易于于保證BOM數(shù)據(jù)的完整性和一致性。T。這種模型雖然能清晰的反反映產(chǎn)品結構，但要編寫較為復雜的算法來實現(xiàn)對BOM的遍歷，常用的算法法有： 1.遞歸歸算法。利用數(shù)據(jù)庫的臨時表來保存遞歸運算中的臨時信息，通過特定變量控制程序的執(zhí)行.2.

9、分層層查找法。就是從被查找的根結點開始，按層次一層一層的往下遍歷，類似于數(shù)據(jù)結構中樹的層次遍歷過程。n。3改進的BOM結構構模型3.1 BOM設計中中的關鍵問題綜合上面兩種模型的設設計方法，在BOM設計過程中需著重考慮慮的兩要素是：1.合理的BOM結構模型，即在數(shù)據(jù)庫中設計計合理的方式存儲BOM數(shù)數(shù)據(jù)，保證BOM數(shù)據(jù)的完整性、一致性、可靠性和無冗冗余；2.高效便捷的算法完成對產(chǎn)品結構的遍歷和分解，滿足MRP運運算及各種對產(chǎn)品品結構的查詢、匯匯總等。前者關系系到BOM的易維護性，后者是關系到BOM的易使用性，以以下簡稱為BOM“設計的兩要素”。w。然而，當今流行的數(shù)據(jù)據(jù)庫大多采用基于關系模型型的

10、關系型數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫發(fā)展歷史中較以前的層次模型或網(wǎng)狀模型，關系模型對這種樹狀結構的存儲和處理有先天性的不足，如果采取冗余度小的數(shù)據(jù)庫設計，會使算法比較復雜，反之亦然。例如前面的兩兩種模型，樹狀結結構模型的數(shù)據(jù)庫設計計冗余度大但算法法簡單、執(zhí)行效率率高，實際上以較差的易維護性來換取較好的易使用性；而網(wǎng)狀結構構模型在保持低數(shù)數(shù)據(jù)冗余的情況下下卻使算法復雜，降降低查詢分析的效效率，與前者正好好相反。這導致了了BOM設計中兩兩要素間的矛盾，而這種矛盾盾往往是無法避免免的。BOM設計計的主要問題就是是在滿足ERP功功能的前提下，如如何在BOM兩要要素之間需求最優(yōu)優(yōu)均衡。為了解決決這個問題，筆者者綜合兩

11、種典型BOM結結構模型的特點，提提出以下改進的BOM結結構模型。l。3.2 改進后的混合合結構模型這種模型的設計思路是是考慮到在產(chǎn)品生生命周期的不同階階段有不同的BOM，其其內(nèi)容和作用各不不相同。所以整個個產(chǎn)品結構可再細細分為銷售BOM，制制造BOM，采購購BOM等。銷售售BOM列舉出制制造最終產(chǎn)品所必必需的可選物料，它它僅僅是為了滿足足客戶訂單把相對對獨立的部件匯總總起來的BOM；制造BOM是根根據(jù)產(chǎn)品結構和工工藝流程特點，把把銷售BOM中的的獨立部件作為“最終項目”來構建的，用于于幫助制定并簡化化主生產(chǎn)計劃；采采購BOM是采購購部門根據(jù)制造BOM中中部件需求制定的的外購件、外協(xié)件件清單，是

12、進行MRP運運算的邏輯基礎。這這種劃分把整個產(chǎn)產(chǎn)品結構分解為粒粒度大小不同得BOM，銷銷售BOM包含的的數(shù)據(jù)項對應的產(chǎn)產(chǎn)品結構粒度最大大，接下來依次為為制造BOM、采采購BOM。然后后根據(jù)這幾種BOM的的結構選擇不同的的BOM結構模型型。一般來講，銷銷售BOM的結構構簡單且相對固定定，對其主要做查查詢、匯總等簡單單操作，需要較好好的BOM易使用用性，故采用樹狀狀結構模型，采購購BOM的結構復復雜且需要經(jīng)常修修改，而且數(shù)據(jù)存存儲量大，對其完完整性、一致性要要求較高，即需要要較好的BOM易易維護性，故采用用網(wǎng)狀結構模型，制制造BOM視企業(yè)業(yè)的具體情況，同同樣按照其他BOM的的選型方法選取合合適的B

13、OM結構構模型。這樣對整整個產(chǎn)品結構綜合合兩種BOM結構構模型的優(yōu)點，而而且能滿足ERP系系統(tǒng)各模塊的功能能需要，所以稱之之為“混合結構模型”。5。4 應用實例在某壓縮機生產(chǎn)企業(yè)的ERP系統(tǒng)實際開發(fā)中，運用混合結構模模型開發(fā)了其中的BOM管理模塊.該系統(tǒng)采用用基于Web的三三層B/S架構,主主要運用JSP技技術，開發(fā)環(huán)境為為：服務器端的操操作系統(tǒng)采用Window NT；Web服服務器為AparchTomcat；數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2000。k。4.1 BOM結構設設計該企業(yè)是典型的多品種種大批量的制造型企業(yè)，在在BOM設計前首首先對物料進行了了編碼，保證每種種物料有唯一代碼碼標識，

14、然后參考考混合模型把整個個產(chǎn)品結構劃分（如如圖4示意）。E。 圖4 BOM結結構劃分銷售BOM壓縮機全代碼標識交付付客戶使用的商品品，包括壓縮機、附件及包裝等。在在ERP中這部分分BOM主要供銷銷售部門使用，使使其能夠根據(jù)客戶戶需要迅速查詢相相應的配件，或使使客戶按照自身需需要挑選并自由組組合各部件。該部部分采用樹狀結構構模型，數(shù)據(jù)庫中中Rootid字字段存放壓縮機全全代碼，Childid字字存放壓縮機裝配配碼、附件代碼或或者附件包裝代碼碼。M。制造BOM壓縮機裝配碼標識裝配配線上最終裝配出出的產(chǎn)品，包括壓壓縮機本體、本體體包裝和標識銘牌牌。這部分主要供供生產(chǎn)部門的總裝裝配線使用，使其其能夠按

15、照主生產(chǎn)產(chǎn)計劃計算各部件件的投料量。該部部分同樣采用樹狀狀結構模型，數(shù)據(jù)據(jù)庫中Rootid字字段存放壓縮機裝裝配碼，Childid字字段存放壓縮機本本體代碼，本體包包裝代碼及標識銘銘牌代碼。9。采購BOM采購BOM用來存儲壓壓縮機本體的結構構信息，由于不同同型號的壓縮機本本體僅存在細微的的結構差異，如果果采用樹狀結構模模型，必然會產(chǎn)生生大量的冗余數(shù)據(jù)據(jù)。此外,由于所所有產(chǎn)品的技術資料需要與國外母公司保持同步并且且隨客戶需求變化頻頻繁更換，因而對BOM數(shù)數(shù)據(jù)的維護是經(jīng)常常性的,所以最終終采用網(wǎng)狀結構模模型，數(shù)據(jù)庫中僅僅存在具有父子關關系的零部件數(shù)據(jù)據(jù)，然后編寫算法法實現(xiàn)其查詢、匯匯總等功能。E。

16、4.2 關鍵算法實現(xiàn)現(xiàn)對采用樹狀結構模型的的客戶BOM和制制造BOM，可以以直接用SQL查查詢語句實現(xiàn)所需需功能，而采購BOM需需要對網(wǎng)狀結構模模型實現(xiàn)遍歷等功功能，算法較為復復雜，以下給出用用于實現(xiàn)對給定的的任一物料查詢其其包含的所有子件件，并按層次關系系排列的算法。L。1.在sqlserver2000下先建立兩個臨時表work和result,前者用于存儲運算的中間數(shù)據(jù)，后者存儲運算結果。W。字段名稱類型含義Lv1int層次碼itemidVarchar(20)物料代碼usageFloat(10)用量表5.臨時表#work字段名稱類型含義SeqInt identity序號Lv1int層次碼it

17、emidVarchar(20)物料代碼usageFloat(10)用量表6.臨時表#result2.實現(xiàn)BOM遍歷查查詢的SQL語句為：/聲明變量declare lvl int,curr varchar(20),usage float(10)Y。/從BOM表中選取取需要分解的物料料信息,并存入#work表等待待運算E。select top 1 lvl=1,curr=”根節(jié)點物料代代碼”,usage=”用量” from “BOM表”1。insert into #work (lvl,itemid,usage) values (lvl,curr,usage)x。/循環(huán)開始,當分解解層次碼為0時循循環(huán)

18、終止while (lvl0) beginif exists (select * from #work where lvl=lvl) beginV。/從#work表中中選取層次碼為lvl的的首條記錄A,保保存在變量中并插插入表#result,然然后將該記錄從#work表刪除除A。select top 1 curr=itemid,usage=usage from #work where lvl=lvlS。insert #result (lvl,itemid,usage) values (lvl,curr,usage)3。delete #work where lvl=lvl and itemid=currI。/以記錄A為父節(jié)點點在BOM表中選選取其所有子節(jié)點點,并插入表#workg。insert #work select lvl+1,cid,usagefrom “BOM表” where pid=curr and pidcid5。/如記錄A有子結點點集B,則層次碼碼加1,否則減1.然然后跳至循環(huán)開始始t。if(rowcount0) set lvl=lvl+1endelseset lvl