CN104778540B - 一种建材装备制造bom管理方法及管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建材装备制造BOM管理方法和管理系统，用于对建材装备制造BOM数据进行有效的管理。该管理系统包括多个客户终端计算机、一应用服务器及一个数据库；其中：每个客户端计算机具有用户操作界面，供技术人员执行BOM管理的相关操作，显示BOM信息；应用服务器包含了BOM管理的多个功能模块，用于对BOM数据的管理，并分析出各种报表；数据库用于存储BOM管理过程中的各种数据，包括物料编码、产品变更状态以及BOM分析报表；该系统是基于一个数字化管理平台而非特定的产品来管理制造BOM，可以降低重复性工作，提高工作效率，并保证数据的准确性。

Description

一种建材装备制造BOM管理方法及管理系统

技术领域：

本发明涉及建材装备物料清单(BOM)，更具体的说，涉及一种建材装备制造BOM管理方法及管理系统。

背景技术：

建材装备制造企业是我国具有代表性的大中型企业，典型的特点就是小批量的大单件生产模式。产品的生产周期一般都很长，制造工艺复杂，投资大，但重复度又比较低。传统建材装备制造企业采用EXCEL来实现BOM的编制和管理，即对单个装备产品进行数据管理。但随着我国建材装备制造技术的快速发展，企业订单逐渐增加，从而导致BOM维护和增加的工作量急剧增长，而巨大的BOM数据给传统建材装备制造企业BOM管理方法带来了压力。

目前，国内外许多学者对BOM的管理做了大量的研究，主要体现在对BOM模型构建以及基于BOM的生产计划制定、成本统计等。但是针对建材装备产品特点，如何利用BOM 管理系统来有效的管理和规范建材装备制造企业业务流程，如何解决建材装备制造由于 BOM结构调整、变更引起的数据追溯、归集问题，国内外还缺少相关的研究成果。

发明内容：

针对现有技术的上述缺陷，本发明提出针对建材装备产品的一种建材装备制造BOM管理方法及管理系统。该系统是基于一个数字化管理平台而非特定的产品来管理制造BOM，可以降低重复性工作，提高工作效率，并保证数据的准确性。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：提供一种建材装备制造BOM管理方法及管理系统，用于对BOM模型构建、BOM管理、BOM变更以及BOM追溯和归集。

一种建材装备制造BOM管理方法，包括以下步骤：

S0、建立统一的物料库、产品零件库；

S1、BOM集合关系定义

本文结合建材装备产品制造过程特点，在传统BOM结构基础上提出基于总序和序号 BOM层级结构归属关系定义方法，以灵活表达建材装备产品的复杂层级关系，以及满足由于制造发运需要对BOM拆分重组的需要。

1)定义结构s的集合S＝{s1,s2,…}；s＝<v,w,t>，v指版本，w指是否变更，t指编制时间；在存储模型中，一个部件或零件可以存在多个产品结构；但是对于一个BOM实例在版本确定情况下，只能有一个有效的树形结构(若有多个有效结构，则取最大版本)，对于历史版本数据则存储在关联表单中。

2)定义BOM的层级表示方法

目前BOM结构的存储和读取，大多采用的是按照BOM结构进行递归查询；或通过SQL脚本来实现递归遍历结构放到临时表进行递归来构建BOM树。本文采用总序识别法来实现对BOM间层级的表示和读取，通过一次查询就能得到BOM结构树，而且不需要递归运算，因而执行效率较高。制造BOM总序和序号表示方法如下：

P_n＝f₁.f₂.f₃...f_n-1.f_n(n>0)

其中，P_n表示产品或零部件的总序，n表示该零部件处于第n层级，f_n表示零部件在第n层级的序号，其中序号f_n由阿拉伯数字1，2，3…表示。

根据BOM结构的总序，就能够确定零部件间的归属关系，确定方式如下：

若P_i＝f₁.f₂.f₃...f_i-1.f_i(i>0)；

P_j＝f₁.f₂.f₃...f_i-1.f_i...f_j-1.f_j(j>i>0)

则P_i∈P_j。

3)BOM的读取

对于BOM的读取，根据总序的大小按顺序排列即可。BOM间总序的运算规则如下：

假设产品A和产品B的总序分别为：A_k和B_m，表示如下：

A_k＝a₁.a₂.a₃...a_k-1.a_k(k>0)

B_m＝b₁.b₂.b₃...b_m-1.b_m(m>0)

●总序大小比较规则：

假设a_i-1＝b_i-1(i∈(0,<k,m>),其中<k,m>表示k、m间较小的值)

①当a_i<b_i，则B_m>A_k；

②当a_i＝b_i，若m>k,则B_m>A_k；

若m<k,则B_m<A_k；

③当a_i>b_i，则B_m<A_k。

●总序交集运算规则：

假设a_i-1＝b_i-1(i∈(0,<k,m>),其中<k,m>表示k、m间较小的值)

①当a_i<b_i，则A_k∩B_m＝∮；

②当a_i＝b_i，若m>k,则A_k∩B_m＝B_m；

若m<k,则A_k∩B_m＝A_k；

③当a_i>b_i，则A_k∩B_m＝∮。

●总序并集运算规则：

假设a_i-1＝b_i-1(i∈(0,<k,m>),其中<k,m>表示k、m间较小的值)

①当a_i<b_i，则

②当a_i＝b_i，若m>k,则A_k∪B_m＝A_k；

若m<k,则A_k∪B_m＝B_m；

③当a_i>b_i，则

通过BOM的层级表示方法和运算规则就能快速表示出BOM的结构，对BOM的查询只需按照总序的交集和总序大小，由小到大逐条显示出来即可，减少了运算的复杂性。

S2、BOM数据输入

当需要增加BOM数据时候，通过BOM管理系统进行批量导入或者逐条增加数据，增加的数据存储在BOM表中。

S3、BOM制作明细生成

在制作明细生产过程中，建材装备产品由于其体积大，制造过程中需要考虑装箱单的制作和发运，从而需要对特殊的部件和零件进行拆分后制作。拆分过程中，BOM结构则需要发生变动，但同时又得保留原始BOM结构。基于此，本文新增加序号列作为BOM的属性，正常情况下，序号与总序默认一致，在涉及拆分情况下，部件和零件的数量、重量一分为二，但是拆分后的总序保持不变。拆分后，按照新的BOM结构，用序号来表示各层级间的归属性，其中序号与总序的表示方法一致。

在建材装备制造企业中，重量是产品最终核算的一个依据，在BOM制作明细编制完成后，需要对产品按层级关系进行重量归集。由于一部分部件和零件会不参与计算重量，为了保证重量归集的准确性，本文提出BOM虚拟部件概念，其序号和总序都用1.0表示，对于不参与计算重量的部件和零件，其序号则必须归属在虚拟部件下面。

S4、BOM物料计划生成

在BOM录入过程中，数据库中存储了产品结构下部件、物料的重量、数量，因此根据BOM 则可以很方便的按产品或部件，按物料编码对物料计划进行汇总，对于材料不同的类别汇总不同的数据，例如标准件按数量汇总，板材和型材则按重量进行汇总。

对于唯一的物料编码，其物料计划数量为：

其中，n为BOM表中该物料编码的个数，num_i则表示第i行的数量。

当物料计划生成以后，依次按行号赋予一个计划跟踪号，其中计划跟踪号由“项目+产品+批次+行号”组成，在后续物料入库、出库，领料生产以及产品的成本核算过程中，根据计划跟踪号就能快速追溯该种物料归属于哪个项目和产品，防止物料被其它项目挪用，并且能准确计算出产品的材料费用。

S5、BOM变更管理

变更是指产品的BOM编制完成，物料计划和制作明细已经审核通过，由于设计图纸发生变化导致BOM需要重新调整。BOM内容上的变更操作包括了对内容的添加、修改(修改数量、重量)、删除等，BOM变更后，明细需要根据版本号来获取最新的数据。

优选地，步骤2包括了以下子步骤：

S21、根据BOM部件间的相似度查找历史产品BOM数据。按照产品的名称、规格、项目等属性逐一作相似度计算，当某一产品特征属性值与需要添加的产品满足相似度条件时(满足条件为≥80％)，则从所述的产品历史BOM中选出该产品，作为新增BOM数据的依据。当多个产品BOM满足条件时候，选取相似度值最高的那个。接着在模板基础上对物料属性做一定的修改，直至其满足订单设计需求；

相似度计算与产品知识库配置规则如下：

定义产品A和历史产品B间的相似度为SIM(A,B)，A与B中相对应属性A_i与B_i的相似度为sim(A_i,B_i)，则SIM(A,B)与sim(A_i,B_i)之间的关系可表示为：

式中，n表示参与计算相似度的产品属性个数，w_i表示第i个属性在产品A与B中相似度计算时占的权重。

因为产品属性类别不一样，所以进行相似度计算时候，应该采用不同的度量方法，本文主要采用以下两种方法，说明分别如下：

(1)对于产品名称和项目，

如果属性值A_i与B_i取值完全相同，则两者的相似度为1，否则为0。

(2)对于规格，

同类型产品的规格元素，尽管规格不一样，但是其仍然有一定的相似度，计算方法为：

其中，A_i与B_i为产品属性值。若两者值完全相同，则两者的相似度为1，否则为变量的值是根据规格的特殊与否确定的，由技术人员设定，一般取值

根据建材装备制造企业历史经验可得，当产品名称的权重占0.7，规格权重占0.2，项目名称权重占0.1时候，计算出来的相似度值比较符合实际。

S22、若根据BOM部件间的相似度查找历史产品BOM数据后得出的相似度≤80％，则需要将BOM数据逐条输入。在输入过程中，根据产品和物料“助记码”从产品库和物料库中自动获取提取出产品、物料的名称、规格、材质、国标以及理论重量等数据，通过物料编码实现了BOM与产品库和物料库之间的关联，并且实现基础产品和物料的重复利用。由于总序表示了BOM的产品结构，在输入过程中需要对输入的产品总序与历史BOM总序号进行验证。

优选地，BOM变更管理下，需要判断变更数据是否影响BOM的层级关系。

S51、BOM变更数据不影响到BOM层级关系：

①若属于对BOM产品结构上的增加，则直接按BOM层级序号，添加BOM数据到BOM 表中，并标注变更状态。

②若属于变更修改，则将BOM表中数据更新，同时将变更前的数据存入变更表，并加入版本号，和变更状态区分。

③若属于变更删除，改变BOM表中数据状态为变更删除，并在BOM明细中显示出来，但是其不参与计算重量等操作。

当变更引起的物料计划变化时，若变更引起物料计划增加，则直接提交增加计划；若是变更删除，则生成与删除明细数量为负的计划；若是变更修改，则通过BOM中序号定位变更表中最新版本的数据，自动生成差异变更物料计划，并能够序号和物料编码能够查询得到历史变更数据。

对于制作明细，则对最新BOM表，按变更数据的层级关系逐一显示出来，并通过序号显示出变更部分的内容，方便技术人员对比查看。

S52、若BOM变更数据影响到BOM层级关系：

若BOM变更数据是部件，并且变更涉及到部件下面的明细，则需按照一定的规则对整个部件的数量和结构进行调整。由变更引起的物料计划和制作明细变化则同步骤S51一样。

一种建材装备制造BOM管理系统，用于对BOM模型构建、BOM变更以及BOM追溯和归集。该BOM管理系统包括多个客户终端计算机、一应用服务器及一个数据库。每一个客户端计算机具有用户操作界面，供技术人员执行BOM管理的相关操作，显示BOM信息，如部件的序号、总序、名称、数量、重量等。应用服务器包含了BOM管理的多个功能模块，用于对BOM数据的管理，并分析出各种报表。数据库用于存储BOM管理过程中的各种数据，包括物料编码、产品变更状态以及BOM分析报表等。所述管理系统包括：

BOM录入模块，用于将BOM信息录入BOM数据库，并对总序进行校验，保证数据的唯一性，实现BOM数据的快捷存储。

BOM批量导入模块，用于将相同或相似产品BOM数据批量导入新增BOM数据库中，对于产品结构不同的部件，对其总序和序号进行批量修改，保持与现有BOM结构的一致性。

BOM管理模块，用于对BOM数据进行遍历查询以及进行相关的维护，包括修改、删除、变更操作等，对BOM相关数据的状态进行查询。

物料计划管理模块，用于对物料需用计划进行管理，以及对物料按计划跟踪号对其进行追踪；对于变更物料信息，与原始物料信息进行对比分析；

制作明细管理模块，用于对制作明细数据进行管理，包括对BOM按部件和关键零件按序号核算重量等；对变更明细实施更新和对变更部分进行提醒，确保制作明细数据的准确性。优选地，所述BOM管理模块包括：

BOM编辑模块，用于对未提交的BOM数据进行修改、删除操作，包括BOM结构结构调整，数量、重量修改等。

BOM变更模块，用于对由于设计变动导致的BOM变更进行结构和数量、重量的调整，根据BOM数据的状态确定变更数据是否对该条数据上下级有影响。

BOM-需用计划模块，用于根据BOM自动计算产品的物料需用计划，能根据正常、变更、取消三种情况区分物料的状态。

BOM-制作明细模块，用于根据BOM提出制作明细数据，并自动按部件和零件核算出重量；能按正常和变更状态区分出BOM变更信息。

本发明的一种建材装备制造BOM管理方法和管理系统具有以下有益效果：制造BOM的管理是基于一个数字化平台，而非对特定的产品进行管理，对于BOM的存储、查询、相互调用数据极为方便，减少了重复性工作；能够对BOM数据进行追溯、归集以及比较分析等，保证了数据的准确性。

附图说明：

图1为基础物料属性和产品属性实例表示图；

图2为实例关系图的BOM存储模型；

图3为BOM原始结构图；

图4为拆分后的BOM结构图；

图5为BOM计划跟踪号；

图6为硬件架构图；

图7为功能模块图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的解释说明。

在本实例中，一种建材装备制造BOM管理方法；包括以下步骤：

S0、建立统一的物料库、产品零件库；

参见表1和表2，统一的物料库内有基本物料属性表，物料属性表中包含了物料的物料编码、物料名称、规格、材质、国标、单位以及状态等；产品零件库中包括了建材装备产品的主要零件明细，产品零件属性表中包含了产品编码、名称以及规格。

表1基础物料属性和产品属性

产品编码	名称	规格
			01	回转窑	Φ6.0×95
001	窑头	Φ6.0×95
			002	窑尾	Φ6.0×95
02	悬臂堆料机	……
			……	……	……

表2：基础物料属性和产品属性

参见图1，统一的物料库和产品零件库之间没有直接关联，任何一个产品都能调用物料库和产品零件库中的明细，从而减下了数据的冗余，当BOM数据中物料和产品零件名称、规格、物料库和产品零件库中的信息发生改变时候，能够快速修改BOM中的数据。

S1、BOM集合关系定义

1)定义结构s的集合S＝{s1，s2，...}；s＝＜v，w，t＞，v指版本，w指是否变更，t指编制时间；在存储模型中，一个部件或零件可以存在多个产品结构；但是对于一个BOM实例在版本确定情况下，只能有一个有效的树形结构(若有多个有效结构，则取最大版本)，对于历史版本数据则存储在关联表单中。

参见图2，“BOM_Original”、“BOM_Change”表中包含了产品的总序、名称、规格、版本号、编制时间以及是否变更等字段，当表中存在相同的内容时候，根据最新的版本号就能获取一个有效的BOM结构。产品BOM结构与BOM下游的物料需用计划、制造明细间的关联则通过Material_ID(物料编码)，Zongxu(总序)，Xuhao(序号)等进行数据关联。

2)BOM层次表示法

表3为产品A的原始BOM结构层次以及总序表示方法，B、C、D、E、F、G、H和I 分别表示了产品A下的部件和零件，其总序分别由1.1，1.1.1，1.1.2，1.2，1.3，1.0，1.0.1， 1.0.2表示。总序中包含阿拉伯数字的个数代表了零部件的层级，例如1.1表示层级为2，1.1.1 表示层级为3，则B、C、D、E、F、G、H和I的层级分别为2、3、3、2、2、2、3、3。

根据零部件的总序能直观分析出零部件的归属关系，确定方式如下：

若P_i＝f₁.f₂.f₃...f_i-1.f_i(i＞0)；

P_j＝f₁.f₂.f₃...f_i-1.f_i...f_j-1.f_j(j＞i＞0)

则P_i∈P_j。

表3用于表示BOM层级结构

从而表3中零部件间的归属关系为：产品A包含了部件B、E、F(因为1包含1.1，1.2，1.3)；部件B包含了零件C和D(因为1.1包含1.1.1和1.1.2)，部件G包含了零件H和I (因为1.0包含了1.0.1和1.0.2)

3)BOM的读取

对于BOM的读取，根据总序的大小按顺序排列即可。BOM间总序的运算规则如下：

假设产品A和产品B的总序分别为：A_k和B_m，表示如下：

A_k＝a₁.a₂.a₃...a_k-1.a_k(k>0)

B_m＝b₁.b₂.b₃...b_m-1.b_m(m>0)

●总序大小比较规则：

假设a_i-1＝b_i-1(i∈(0,<k,m>),其中<k,m>表示k、m间较小的值)

①当a_i<b_i，则B_m>A_k；

②当a_i＝b_i，若m>k,则B_m>A_k；

若m<k,则B_m<A_k；

③当a_i>b_i，则B_m<A_k。

根据运算规则可得，1.0<1.0.1<1.0.2<1.1<1.1.1<1.1.2<1.2<1.3；当查询产品A包含的零部件时候，则对产品A下包含的零部件按总序由下到大排序显示，则是产品A的BOM结构。

●总序交集运算规则：

假设a_i-1＝b_i-1(i∈(0,<k,m>),其中<k,m>表示k、m间较小的值)

①当a_i<b_i，则A_k∩B_m＝∮；

②当a_i＝b_i，若m>k,则A_k∩B_m＝B_m；

若m<k,则A_k∩B_m＝A_k；

③当a_i>b_i，则A_k∩B_m＝∮。

根据运算规则可得，总序1与1.1、1.2、1.3、1.0的交集分别为1.1、1.2、1.3、1.0；总序1.1与1.1.1、1.1.2间的交集分别为1.1.1、1.1.2；总序1.0与1.0.1、1.0.2之间的交集分别为1.0.1、1.0.2；其他交集为空集。当两个读取条件为交集关系时候，则按照交集运算规则，将交集包含的内容按总序由小到大排序显示即可，例如当两个查询条件分别为产品A(总序 1)包含内容“且”部件B(总序1.1)包含的内容时候，则显示A与B(总序1与1.1)的交集内容。

●总序并集运算规则：

假设a_i-1＝b_i-1(i∈(0,<k,m>),其中<k,m>表示k、m间较小的值)

①当a_i<b_i，则

②当a_i＝b_i，若m>k,则A_k∪B_m＝A_k；

若m<k,则A_k∪B_m＝B_m；

③当a_i>b_i，则

根据运算规则，总序1与1.1、1.2、1.3、1.0的并集都为1；总序1.1与1.1.1、1.1.2间的并集为1.1；总序1.1与1.2的并集为1.1加上1.2的内容，其他以此类推。当两个读取条件为并集关系时候，则按照并集运算规则，将并集包含的内容按总序由小到大排序显示即可，例如当两个查询条件分别为部件B(总序1.1)包含内容“或”部件C(总序1.2)包含的内容时候，则显示B与C(总序1.1与1.2)的交集内容。

S2、BOM数据输入

当需要增加BOM数据时候，通过BOM管理系统进行批量导入或者逐条增加数据，增加的数据存储在BOM表中。数据保存时候，会自动存储BOM编制时间、BOM的版本号等，确保了后续数据读取的方便。

S3、BOM制作明细生成

在制作明细生产过程中，建材装备产品由于其体积大，制造过程中需要考虑装箱单的制作和发运，从而需要对特殊的部件和零件进行拆分后制作。拆分过程中，BOM结构则需要发生变动，但同时又得保留原始BOM结构。基于此，本文新增加序号列作为BOM的属性，正常情况下，序号与总序默认一致，在涉及拆分情况下，部件和零件的数量、重量一分为二，但是拆分后的总序保持不变。拆分后，按照新的BOM结构，用序号来表示各层级间的归属性，其中序号与总序的表示方法一致。

参见表4，产品A下零部件的总序和变化之间总序(表3)没有发生变化，但是多出了一个新的列，称为“序号”，序号和总序值不一样，当生成制作明细后，对制作明细的查询则按序号间的层级和归属关系来进行查询和计算。

在建材装备制造企业中，重量是产品最终核算的一个依据，在BOM制作明细编制完成后，需要对产品按层级关系进行重量归集。由于一部分部件和零件会不参与计算重量，为了保证重量归集的准确性，本文提出BOM虚拟部件概念，其序号和总序都用1.0表示，对于不参与计算重量的部件和零件，其序号则必须归属在虚拟部件下面。

参阅表4，当归集产品A的重量时候，则自动归属总序为1.1，1.1.1，1.1.2，1.2,1.3， 1.3.1，1.3.2的零部件的重量，剩余零部件重量则归属在虚拟部件1.0下，但同时又不影响产品的制作。

表4拆分后的BOM层级结构

图3为产品A拆分前和拆分后的BOM结构。

S4、BOM物料计划生成

在BOM录入过程中，数据库中存储了产品结构下部件、物料的重量、数量，因此根据BOM 则可以很方便的对产品或部件，按物料编码对物料计划进行汇总，材料不同的类别汇总方式不一样，例如标准件按数量汇总，板材和型材则按重量进行汇总。

对于唯一的物料编码，其物料计划数量为：

其中，n为BOM表中该物料编码的个数，num_i则表示第i行的数量。

参见表3，每一行分别包含了基础物料的物料编码、物料的需用数量，则按物料的类别按不同的公式对数量进行汇总。例如对于标准件C和D，则需用计划为n＝n1+n2；对于板材 1.0.1和1.0.2，需用计划为n＝1.1*(n5+n6)，其中1.1为板材的余量系数。

当物料计划生成以后，依次按行号赋予一个计划跟踪号，其中计划跟踪号由“项目+产品+批次+行号”组成，在后续物料入库、出库，领料生产以及产品的成本核算过程中，根据计划跟踪号就能快速追溯该种物料归属于哪个项目和产品，防止物料被其它项目挪用，并且能准确计算出产品的材料费用。

参见图5，物料需用计划汇总生成以后，自动对汇总后的物料按物料编码生成一个计划跟踪号，从而对该项目下该产品的该批次的物料进行了唯一性确定，能够在后续的数据转移和交换中进行跟踪和归集。例如，计划跟踪号可以表示为：BN/AF/2_18_0001，“BN”表示项目名称为“贝宁”，“AF”表示产品为“喂板机”，“2”表示“喂板机”为“贝宁”项目下第2个产品，用于区分相同的产品，“18”表示该产品下第18批次计划，“001”为流水号，通过计划跟踪号实现了对该个物料需用计划的唯一性确定。

通过计划跟踪号编码，就能实现分别按项目、按产品等归集物料，最终成本统计时候能够准确计算物料的成本。

S5、BOM变更管理

变更是指产品的BOM编制完成，物料计划和制作明细已经审核通过，由于设计图纸发生变化导致BOM需要重新调整。BOM内容上的变更操作包括了对内容的添加、修改(修改数量、重量)、删除等，BOM变更后，明细需要根据版本号来获取最新的数据。

为了确保BOM输入数据的准确性，步骤S2包含了以下子步骤：

S21、根据BOM部件间的相似度查找历史产品BOM数据。按照产品的名称、规格、项目等属性逐一作相似度计算，当某一产品特征属性值与需要添加的产品满足相似度条件时(满足条件为≥80％)，则从所述的产品历史BOM中选出该产品，作为新增BOM数据的依据。当多个产品BOM满足条件时候，选取相似度值最高的那个。接着在模板基础上对物料属性做一定的修改，直至其满足订单设计需求；

相似度计算与产品知识库配置规则如下：

定义产品A和历史产品B间的相似度为SIM(A,B)，A与B中相对应属性A_i与B_i的相似度为sim(A_i,B_i)，则SIM(A,B)与sim(A_i,B_i)之间的关系可表示为：

式中，n表示参与计算相似度的产品属性个数，w_i表示第i个属性在产品A与B中相似度计算时占的权重。

因为产品属性类别不一样，所以进行相似度计算时候，应该采用不同的度量方法，本文主要采用以下两种方法，说明分别如下：

(1)对于产品名称和项目，

如果属性值A_i与B_i取值完全相同，则两者的相似度为1，否则为0。

(2)对于规格，

同类型产品的规格元素，尽管规格不一样，但是其仍然有一定的相似度，计算方法为：

其中，A_i与B_i为产品属性值。若两者值完全相同，则两者的相似度为1，否则为变量的值是根据规格的特殊与否确定的，由技术人员设定，一般取值

根据建材装备制造企业历史经验可得，当产品名称的权重占0.7，规格权重占0.2，项目名称权重占0.1时候，计算出来的相似度值比较符合实际。

假设产品A为贝宁项目下规格为Ф5.2*74的回转窑，产品B为叙利亚项目下规格Ф6.0×95 的回转窑，数据库中存储了产品A的BOM原始数据，当技术人员接收到产品B后，首先技术产品A与产品B的BOM相似度，计算方法如下：

1)项目相似度sim1：

由于两个产品的项目不相同，项目的相似度为sim1＝0；

2)产品名称相似度sim2：

由于两个产品名称都为回转窑，名称的相似度为sim1＝1；

3)规格相似度sim3：

由于两个产品的规格不相同，根据专家经验法可知，两个产品的BOM结构相似度为sim3＝0.8。

最终，依据各元素的权重值，产品A与产品B的相似度为：

sim(A,B)＝0.1*sim1+0.7*sim2+0.2*sim3＝0.1*0+1*0.7+0.2*0.8＝0.86。

因为，两种产品的BOM相似度为0.86>86％，所以可以将产品B的BOM数量批量导入到产品A后，再进行修改，实现产品A的BOM数据的快速录入。

S22、若根据BOM部件间的相似度查找历史产品BOM数据后得出的相似度≤80％，则需要将BOM数据逐条输入。在输入过程中，根据产品和物料“助记码”从产品库和物料库中自动获取提取出产品、物料的名称、规格、材质、国标以及理论重量等数据，通过物料编码实现了BOM与产品库和物料库之间的关联，并且实现基础产品和物料的重复利用。由于总序表示了BOM的产品结构，在输入过程中需要对输入的产品总序与历史BOM总序号进行验证，若总序已经存储在数据中，则提示技术人员更正BOM序号。

为了便于对BOM变更数据的管理，步骤S5包含了以下子步骤：

S51、BOM变更数据不影响到BOM层级关系：

①若属于对BOM产品结构上的增加，则直接按BOM层级序号，添加BOM数据到BOM 表中，并标注变更状态。

例如，BOM中某部件下已经有了总序为1.1.10的零件，当图纸变更增加该部件下一个新的零件时候，则直接输入其总序为1.1.11。变更增加的记录在状态、版本号上与新添加记录一致。对于变更增加记录，按物料需用计划规则新制定物料需用计划；按工艺要求新提交制作明细。

②若属于变更修改，则将BOM表中数据更新，同时将变更前的数据存入变更表，并加入版本号，和变更状态区分。

参见图2，当BOM中明细已经提交物料需用计划和制作明细后，若该明细的内容发生了变化，则该明细属于变更。双击该条明细，使该明细处于编辑状态，对其物料编码、数量、重量等内容进行修改，修改完后，最新数据保存在表“BOM_Original”中，修改之前的数据则保存在表“BOM_Change”中，由于一条数据可能变更多次，则在表“BOM_Change”中通过版本号version来标记。

当变更引起物料需用计划发生变化时候，通过BOM中序号定位到变更表“BOM_Change”中最新版本的数据，对比数据或重量后，自动生成差异变更物料需用计划，并存储在表“BOM_Materials_Change”中，并能够序号和物料编码能够查询得到历史变更数据。

当变更内容引起制作明细发生变化后，则对变更后的内容新提交一批制作明细在表“Product_Details_Change”中。最新完整版制作明细可以根据序号以及版本号从表“Product _Details”和表“Product_Details_Change”中直接列举出来。

③若属于变更删除，改变BOM表中数据状态为变更删除，并在BOM明细中显示出来，但是其不参与计算重量等操作。

若变更删除内容引起物料需用计划发生变化，则生成与删除明细中数量为负的计划存储在表“BOM_Materials_Change”中。

若变更删除内容引起制作明细发生变化，则对删除部分内容生产变更制作明细，并存储在表“Product_Details_Change”中。最新完整版制作明细可以根据序号以及版本号以及明细状态(删除、正常等)从表“Product_Details”和表“Product_Details_Change”中列举出来。

S52、若BOM变更数据影响到BOM层级关系：

若BOM变更数据是部件，并且变更涉及到部件下面的明细，则根据变化内容，对所属于该部件的明细内容也进行更新和调整。例如，部件行走机构数量由1个变更为2个，并且该变更包含行走机构下面的钢板，标准件等，则其所包含的钢材、标准件数量和重量都要乘以2。

由变更引起的物料计划和制作明细变化则同步骤S51一样。

请参阅图6和图7：一种建材装备制造BOM管理系统，其包含了多个客户终端计算机、一应用服务器及一个数据库。每一个客户端计算机具有用户操作界面，供技术人员执行BOM 管理的相关操作，显示BOM信息，如部件的序号、总序、名称、数量、重量等。应用服务器包含了BOM管理的多个功能模块，用于对BOM数据的管理，并分析出各种报表。数据库用于存储BOM管理过程中的各种数据，包括物料编码、产品变更状态以及BOM分析报表等。所述管理系统包括：

BOM录入模块810，用于将BOM信息录入BOM数据库，并对总序进行校验，保证数据的唯一性，实现BOM数据的快捷存储。

BOM批量导入模块820，用于将相同或相似产品BOM数据批量导入新增BOM数据库中，对于产品结构不同的部件，对其总序和序号进行批量修改，保持与现有BOM结构的一致性。

BOM管理模块830，用于对BOM数据进行遍历查询以及进行相关的维护，包括修改、删除、变更操作等，对BOM相关数据的状态进行查询。对于正常、变更、是否已经提交物料需用计划以及制作明细采用不同颜色在界面上进行区分。例如，白色表示正常，红色表示变更，绿色代表已经提交材料需用计划或制作明细。

物料计划管理模块840，用于对物料需用计划进行管理，以及对物料按计划跟踪号对其进行追踪；对于变更物料信息，与原始物料信息进行对比分析；

制作明细管理模块850，用于对制作明细数据进行管理，包括对BOM按部件和关键零件按序号核算重量等；对变更明细实施更新和对变更部分进行提醒，确保制作明细数据的准确性。

为了方便对BOM管理进行操作，BOM管理模块包括以下子模块：

BOM编辑模块831，用于对未提交的BOM数据进行修改、删除操作，包括BOM结构结构调整，数量、重量修改等。

BOM变更模块832，用于对由于设计变动导致的BOM变更进行结构和数量、重量的调整，根据BOM数据的状态确定变更数据是否对该条数据上下级有影响。

BOM-需用计划模块833，用于根据BOM自动计算产品的物料需用计划，能根据正常、变更、取消三种情况区分物料的状态。

BOM-制作明细模块834，用于根据BOM提出制作明细数据，并自动按部件和零件核算出重量；能按正常和变更状态区分出BOM变更信息。

本发明的一种建材装备制造BOM管理方法和管理系统具有以下有益效果：制造BOM的管理是基于一个数字化平台，而非对特定的产品进行管理，对于BOM的存储、查询、相互调用数据极为方便，减少了重复性工作；能够对BOM数据进行追溯、归集以及比较分析等，保证了数据的准确性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种建材装备制造BOM管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S0、建立统一的物料库、产品零件库；

S1、BOM集合关系定义；结合建材装备产品制造过程，基于总序和序号BOM层级结构归属关系定义方法，以表达建材装备产品的复杂层级关系，以及满足由于制造发运对BOM拆分重组的需要；具体为：

1)定义结构s的集合S＝{s1,s2,…}；s＝<v,w,t>，v指版本，w指是否变更，t指编制时间；在存储模型中，一个部件或零件可以存在多个产品结构；对于一个BOM实例在版本确定情况下，只有一个有效的树形结构，对于历史版本数据则存储在关联表单中；

2)定义BOM的层级表示方法

采用总序识别法来实现对BOM间层级的表示和读取，通过一次查询得到BOM结构树，制造BOM总序和序号表示方法如下：

P_n＝f₁.f₂.f₃...f_n-1.f_n (n>0)

其中，P_n表示产品或零部件的总序，n表示该零部件处于第n层级，f_n表示零部件在第n层级的序号，其中序号f_n由阿拉伯数字1，2，3…表示；

根据BOM结构的总序，确定零部件间的归属关系，确定方式如下：

若P_i＝f₁.f₂.f₃...f_i-1.f_i (i>0)；

P_j＝f₁.f₂.f₃...f_i-1.f_i...f_j-1.f_j (j>i>0)

则P_i∈P_j；

3)BOM的读取

对于BOM的读取，根据总序的大小按顺序排列即可；BOM间总序的运算规则如下：

假设产品A和产品B的总序分别为：A_k和B_m，表示如下：

A_k＝a₁.a₂.a₃...a_k-1.a_k (k>0)

B_m＝b₁.b₂.b₃...b_m-1.b_m (m>0)

总序大小比较规则：

假设a_i-1＝b_i-1(i∈(0,<k,m>)),其中<k,m>表示k、m间较小的值

①当a_i<b_i，则B_m>A_k；

②当a_i＝b_i，若m>k,则B_m>A_k；

若m<k,则B_m<A_k；

③当a_i>b_i，则B_m<A_k；

总序交集运算规则：

假设a_i-1＝b_i-1(i∈(0,<k,m>)),其中<k,m>表示k、m间较小的值

①当a_i<b_i，则A_k∩B_m＝∮；

②当a_i＝b_i，若m>k,则A_k∩B_m＝B_m；

若m<k,则A_k∩B_m＝A_k；

③当a_i>b_i，则A_k∩B_m＝∮；

总序并集运算规则：

假设a_i-1＝b_i-1(i∈(0,<k,m>)),其中<k,m>表示k、m间较小的值

①当a_i<b_i，则A_k∪B_m＝A_k⊕B_m；

②当a_i＝b_i，若m>k,则A_k∪B_m＝A_k；

若m<k,则A_k∪B_m＝B_m；

③当a_i>b_i，则A_k∪B_m＝A_k⊕B_m；

通过BOM的层级表示方法和运算规则表示出BOM的结构，对BOM的查询只需按照总序的交集和总序大小，由小到大逐条显示出来；

S2、BOM数据输入

当需要增加BOM数据时候，通过BOM管理系统进行批量导入或者逐条增加数据，增加的数据存储在BOM表中；

S3、BOM制作明细生成

在制作明细生成过程中，需要对特殊的部件和零件进行拆分后制作；拆分过程中，BOM结构则需要发生变动，但同时又得保留原始BOM结构；基于此，新增加序号列作为BOM的属性，序号与总序默认一致，在涉及拆分情况下，部件和零件的数量、重量一分为二，但是拆分后的总序保持不变；拆分后，按照新的BOM结构，用序号来表示各层级间的归属性，其中序号与总序的表示方法一致；

BOM制作明细编制完成后，对产品按层级关系进行重量归集；为了保证重量归集的准确性，提出BOM虚拟部件概念，BOM虚拟部件概念序号和总序都用1.0表示，对于不参与计算重量的部件和零件，其序号则必须归属在虚拟部件下面；

S4、BOM物料计划生成

在BOM录入过程中，数据库中存储了产品结构下部件、物料的重量、数量，根据BOM并按产品或部件、按物料编码对物料计划进行汇总，对于材料不同的类别汇总不同的数据，对于唯一的物料编码，其物料计划数量为：

<mrow> <mi>N</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msub> <mi>num</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow>

其中，n为BOM表中该物料编码的个数，num_i则表示第i行的数量；

当物料计划生成以后，依次按行号赋予一个计划跟踪号，其中计划跟踪号由“项目+产品+批次+行号”组成，在后续物料入库、出库，领料生产以及产品的成本核算过程中，根据计划跟踪号追溯该种物料归属于哪个项目和产品，计算出产品的材料费用；

S5、BOM变更管理

BOM内容上的变更操作包括了对内容的添加、修改、删除，BOM变更后，明细需要根据版本号来获取新的数据。

2.根据权利要求1所述建材装备制造BOM管理方法，其特征在于，当对BOM数据进行输入时候，步骤S2包括了以下子步骤：

S21、根据BOM部件间的相似度查找历史产品BOM数据；按照产品的名称、规格、项目属性逐一作相似度计算，当某一产品特征属性值与需要添加的产品满足相似度条件时即满足条件相似度≥90％，则从所述的产品历史BOM中选出该产品，作为新增BOM数据的依据；当多个产品BOM满足条件时候，选取相似度值最高的产品BOM；接着在模板基础上对物料属性做一定的修改；

相似度计算与产品知识库配置规则如下：

定义产品A和历史产品B间的相似度为SIM(A,B)，A与B中相对应属性A_i与B_i的相似度为sim(A_i,B_i)，则SIM(A,B)与sim(A_i,B_i)之间的关系可表示为：

<mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> <mi>M</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>A</mi> <mo>,</mo> <mi>B</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>A</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>B</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>w</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow>

式中，n表示参与计算相似度的产品属性个数，w_i表示第i个属性在产品A与B中相似度计算时占的权重；

S22、当根据BOM部件间的相似度查找历史产品BOM数据后得出的相似度≤90％，则需要将BOM数据逐条输入；在输入过程中，根据产品和物料“助记码”从产品库和物料库中自动获取提取出产品、物料的名称、规格、材质、国标以及理论重量数据，通过物料编码实现了BOM与产品库和物料库之间的关联，并且实现基础产品和物料的重复利用；由于总序表示了BOM的产品结构，在输入过程中需要对输入的产品总序与历史BOM总序号进行验证。

3.根据权利要求1所述建材装备制造BOM管理方法，其特征在于，当对BOM变更数据进行管理时候，步骤S5包括了以下子步骤：

S51、BOM变更数据不影响到BOM层级关系：

①若属于对BOM产品结构上的增加，则直接按BOM层级序号，添加BOM数据到BOM表中，并标注变更状态；

②若属于变更修改，则将BOM表中数据更新，同时将变更前的数据存入变更表，并加入版本号，和变更状态区分；

③若属于变更删除，改变BOM表中数据状态为变更删除，并在BOM明细中显示出来，但是其不参与计算重量操作；

当变更引起的物料计划变化时，若变更引起物料计划增加，则直接提交增加计划；若是变更删除，则生成与删除明细数量为负的计划；若是变更修改，则通过BOM中序号定位变更表中最新版本的数据，自动生成差异变更物料计划，并通过序号和物料编码能够查询得到历史变更数据；

对于制作明细，则对最新BOM表，按变更数据的层级关系逐一显示出来，并通过序号显示出变更部分的内容；

S52、若BOM变更数据影响到BOM层级关系：

若BOM变更数据是部件，并且变更涉及到部件下面的明细，则需按照一定的规则对整个部件的数量和结构进行调整；由变更引起的物料计划和制作明细变化则同步骤S51一样。

4.一种建材装备制造BOM管理系统，其特征在于：包括多个客户终端计算机、一应用服务器及一个数据库；其中：

每个客户端计算机具有用户操作界面，供技术人员执行BOM管理的相关操作，显示BOM信息；

应用服务器包含了BOM管理的多个功能模块，用于对BOM数据的管理，并分析出各种报表；

数据库用于存储BOM管理过程中的各种数据，包括物料编码、产品变更状态以及BOM分析报表；BOM管理系统还包括：

BOM录入模块，用于将BOM信息录入BOM数据库，并对总序进行校验，保证数据的唯一性，实现BOM数据的快捷存储；

BOM批量导入模块，用于将相同或相似产品BOM数据批量导入新增BOM数据库中，对于产品结构不同的部件，对其总序和序号进行批量修改，保持与现有BOM结构的一致性；

BOM管理模块，用于对BOM数据进行遍历查询以及进行相关的维护，包括修改、删除、变更操作，对BOM相关数据的状态进行查询；

物料计划管理模块，用于对物料需用计划进行管理，以及对物料按计划跟踪号对其进行追踪；对于变更物料信息，与原始物料信息进行对比分析；

制作明细管理模块，用于对制作明细数据进行管理，包括对BOM按部件和关键零件按序号核算重量；对变更明细实施更新和对变更部分进行提醒，确保制作明细数据的准确性。

5.根据权利要求书4所述建材装备制造BOM管理系统，其特征在于，所述BOM管理模块包括：

BOM编辑模块，用于对未提交的BOM数据进行修改、删除操作，包括BOM结构结构调整，数量、重量修改；

BOM变更模块，用于对由于设计变动导致的BOM变更进行结构和数量、重量的调整，根据BOM数据的状态确定变更数据是否对该条数据上下级有影响；

BOM需用计划模块，用于根据BOM自动计算产品的物料需用计划，能根据正常、变更、取消三种情况区分物料的状态；

BOM制作明细模块，用于根据BOM提出制作明细数据，并自动按部件和零件核算出重量；能按正常和变更状态区分出BOM变更信息。