在制造、加工業中，很多復雜的成套電子設備、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，為了形成各種型號的產品，要對這些零部件進行合理配置，這就是產品結構和產品配置。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產品，無法準確地將設計部門產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
產品數據管理PDM(Product Data Management)：它是管理所有與產品相關的信息和過程的技術；與產品相關的所有信息，即描述產品的各種信息。包括零部件信息、結構配置、文件、CAD檔案、審批信息等；與產品相關的所有過程，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臺。
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產品結構和所有要使用到的物料，為了便于計算機識別，必須把產品結構圖轉換成規范的數據格式，這種用規范的數據格式來描述產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：產品類表；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：產品BOM表。其中幾個關鍵的表結構如表1、表2、表3。
BOM的主要目的是體現產品結構和產品配置，因此BOM中的數據應能反映出產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，添加到產品類結構樹中，代碼如下：
node:=treeview3.items.AddChild(node,treenode);
這樣形成的產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內部編碼及相關屬性按照層次及父子關系存入類BOM表中，就形成了產品類BOM。
從產品類BOM中調出某產品類的結構樹，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，替換產品類結構樹上的節點，形成產品結構樹，完成了具體產品的產品結構和配置，代碼如下：
productname:=listbox4.ltems.StingS
[listbox4.itemindex];
node:=treeviewI.Selected;
node.Text=productname;
把產品結構樹中節點的內部編碼及相關屬性按照層次及父子關系存入產品BOM表中。代碼如下：
這樣，就把產品結構圖轉換成了規范的數據格式，存放在數據庫中，利用關系數據庫的邏輯關系實現用規范的數據格式對產品結構的描述。
基本物料表、產品類BOM和產品BOM是PDM和ERP的集成系統中最重要的基礎數據，使系統識別產品結構，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產品，每類產品又有多個型號，因此BOM表中存儲大量的數據，這些數據體現產品的結構、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，導致生產管理混亂。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、可以提供明確的數據存儲規則和標準、可以有效地控制對數據的使用，保證數據的安全性、可恢復性、可以減少數據冗余、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歷史數據。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、綜合和集成后的信息。局部數據庫間數據的重疊部分或公用數據必須協調一致。
產品BOM和產品類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，改變后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、一致性。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，只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，客戶端只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產品類選擇某類產品，系統自動到本地局部數據庫的產品類BOM查詢該類產品，若沒有，再到全局數據庫中查找。找到該類產品后，調出產品類結構樹狀圖，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產品BOM，對所有類節點，按規則條件選擇符合條件的零部件，代替產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產品BOM，就完成了新產品的結構和配置管理。在生產運行時，可在用戶端直接調出已有產品的結構和配置，還可以根據已有產品的結構和配置，經過修改，形成新產品，新產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、制造部門等根據產品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產管理系統中的BOM就是采用這種方案建立及應用的。先建立產品類結構，在類結構的基礎上建立產品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，使生產管理自動化。該方案同樣適用于其他制造、加工業。
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