【導讀】產(chǎn)品工藝的復雜、生產(chǎn)周期的增加，給企業(yè)的物流管理帶來了一定的影。生產(chǎn)管理粗放，生產(chǎn)責任不到。位，產(chǎn)品質(zhì)量無法與工藝、加工人員、物料、供應商等聯(lián)系起來。服務不佳，缺乏對產(chǎn)品質(zhì)量故障的預見性。這些問題使得企業(yè)需要建立一套。本文研究了支持產(chǎn)品物料追蹤溯源的物流管理系統(tǒng)，旨在進。行企業(yè)物流管理的基礎(chǔ)上強化物料質(zhì)量保證。最后針對企業(yè)物流管理系統(tǒng)中各業(yè)務單據(jù)信息完整。并通過對系統(tǒng)在洪都航空公司的應用情況的簡單介紹，對文中的理論

　　

【正文】 在追蹤過程中體現(xiàn)為“追蹤 BOM”，在溯源過程中體現(xiàn)為“溯源 BOM”。追蹤 BOM 描述了某批次的物料由被裝配到了哪些批次的部件或產(chǎn)品上，某批次的零部件都裝配到了哪些產(chǎn)品中。溯源 BOM 描述了某批次的產(chǎn)品由哪些批次的零部件組成，某批次的零部件由哪些子零部件或原材料組成。追溯 BOM 的構(gòu)造需要制造BOM、領(lǐng)料數(shù)據(jù)和實際裝配數(shù)據(jù)等業(yè)務單據(jù)的支持。追溯 BOM 描述的是隨著企業(yè)的生產(chǎn)流程，物料在每一環(huán)節(jié)的實際裝配關(guān)系，與產(chǎn)品 BOM 有較大的差別。比如產(chǎn)品 A 在某個加工工藝需要兩個零部件B，如在實際的加工過程中使用了一個批號為 2003001 的 B 和一個批號為 16哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文2003002 的 B，雖然在傳統(tǒng) BOM 上表示的是 A 需要兩個 B，但是在追蹤 BOM中這兩個 B 將被認為是不同的零部件。比如以圖 24 中產(chǎn)品 A 的結(jié)構(gòu)樹為例，則它在生產(chǎn)過程中可能會形成圖 24 所表示的追蹤結(jié)構(gòu)樹。圖 24 產(chǎn)品 A 的結(jié)構(gòu)樹Figure 24 The tree structure of product A圖 25 產(chǎn)品 A(P1)的追蹤結(jié)構(gòu)樹Figure 25 The tracing tree structure of product A(P1)追溯 BOM 不像傳統(tǒng)的 BOM 那樣保持不變，追溯 BOM 是隨著產(chǎn)品的實際生產(chǎn)而生成的。只有當產(chǎn)品完全生產(chǎn)出來，才能建立該產(chǎn)品的追溯 BOM。產(chǎn)品在實際生產(chǎn)過程會有各種各樣的變化，如同一種規(guī)格的物料會由于到貨時間或者供應商的不同而有所差異，即使是同一個加工工藝也會由于時間或操作人員的不同而有所區(qū)別，所以產(chǎn)品的追溯 BOM 時刻在變化。實際上追溯BOM 是按照產(chǎn)品的批次來區(qū)分的，不同批號的產(chǎn)品的追蹤 BOM 是不同的，圖 25 只是產(chǎn)品 A 的某一批次的追蹤 BOM。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點使得產(chǎn)品 BOM 只能以二維結(jié)構(gòu)的表格來存儲，常見的BOM 結(jié)構(gòu)主要有多層 BOM 和單層 BOM。多層 BOM 是“單父—多子”的數(shù)據(jù) 17哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文結(jié)構(gòu)，它詳細的記錄了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)信息，即便是同樣的零部件結(jié)構(gòu)，只要存在于不同的產(chǎn)品中，就要記錄一次。單層 BOM 結(jié)構(gòu)采用“單父—單子”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只是記錄了各父項物料和子項物料之間的對應關(guān)系。物料追蹤溯源分為追蹤和溯源，也就是所說的正查和反查。追蹤溯源的目標是溯源某批產(chǎn)品使用了哪些物料或零部件，追蹤某批零部件使用到了哪些產(chǎn)品中，而且在追溯時要體現(xiàn)產(chǎn)品的層次組成情況。這些特點使得追蹤 BOM 一般采用單層 BOM 結(jié)構(gòu)。圖 25 的追蹤結(jié)構(gòu)樹可以表示為表 21（忽略了一些屬性）：表 21 批號為 P1 的產(chǎn)品 A 的追蹤 BOMTable 21 The tracking BOM of A(P1)記錄號1234567891011父項編碼AAAABBCCCCC父項批號P1P1P1P1P2P2P3P3P6P6P6父項數(shù)量11111111111子項編碼BCDDCDEFEEF子項批號P2P3P4P5P6P5P7P8P7P9P8子項數(shù)量11211242222 支持產(chǎn)品物料追蹤溯源的物流管理模型對于制造業(yè)的物料可追溯性， 給出了一個可追溯性定義[34]：可追溯性是一種通過全部或部分產(chǎn)品鏈跟蹤產(chǎn)品批次或者產(chǎn)品歷史信息的能力（鏈間追蹤），或者是在產(chǎn)品鏈中的某一步內(nèi)進行跟蹤（鏈內(nèi)追蹤），例如生產(chǎn)。其中一個步驟是指對產(chǎn)品執(zhí)行一些任務或者過程的離散的操作或者位置，而這些步驟的有序組合形成了鏈。產(chǎn)品可以是任何生產(chǎn)階段的任何物料，因此產(chǎn)品可以是購買的原料，可以是半成品，也可以是最終產(chǎn)品。產(chǎn)品鏈是指從采購、運輸、存儲、生產(chǎn)、配送到銷售的鏈。根據(jù)產(chǎn)品跟蹤(可追溯性)的方向，產(chǎn)品跟蹤被分為兩類[35]：追蹤(forward traceability)和溯源(backward traceability)。追蹤是對產(chǎn)品之間消耗(whereused)關(guān)系的展開，其中消耗關(guān)系描述了消耗某些物料（這些物料有相同的屬性集）的所有產(chǎn)品。溯源是對產(chǎn)品之間組成關(guān)系(wherefrom)的展開，其中組成關(guān)系描述了某產(chǎn)品所消耗的所有物料。T. Moe認為可追溯性是追蹤產(chǎn)品批次及其歷史的能力。Toyryla、Steele、Cheng和Simmons認為可追溯性應包括以下四個因素[36~38]:(1) 批次完整性：批次的大小、完整性和可分離性決定追溯的準確性； 18哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文(2) 數(shù)據(jù)收集：批次追蹤數(shù)據(jù)記錄了產(chǎn)品的物料組成情況，過程數(shù)據(jù)記錄了重要的加工、生產(chǎn)、運輸、儲存等數(shù)據(jù)；(3) 產(chǎn)品標識通過與生產(chǎn)過程的連接確定產(chǎn)品組成；(4) 從系統(tǒng)取得數(shù)據(jù)。這些定義雖然角度不同,但都認為：(1) 可追溯性的對象應該是產(chǎn)品批次，而非單個產(chǎn)品；(2) 不僅要追溯組成最終產(chǎn)品的零部件批次情況，還要追溯產(chǎn)品批次的生產(chǎn)、運輸、儲藏等過程；(3) 可追溯性按追溯范圍可以分為外部可追溯性和內(nèi)部可追溯性，前者關(guān)注產(chǎn)品從供應鏈的一個環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到下一環(huán)節(jié)的相關(guān)信息，內(nèi)部可追溯性發(fā)生在企業(yè)內(nèi)部，關(guān)注從原材料采購到形成最終產(chǎn)品全過程的可追溯性，外部可追溯性的實現(xiàn)是以內(nèi)部可追溯性為基礎(chǔ)的；(4) 可追溯性是以對產(chǎn)品進行正確的標識為基礎(chǔ)的。通過以上分析，產(chǎn)品可追溯性功能模塊應該滿足以下3個方面的要求:(1) 明確產(chǎn)品及其構(gòu)成物料的來龍去脈，構(gòu)成產(chǎn)品各物料的來源情況（溯源），各種物料用到了什么地方，位置信息（追蹤）；(2) 追溯出追溯物料在各環(huán)節(jié)單據(jù)的信息，主要關(guān)注兩類信息：時間、數(shù)量、人員；質(zhì)檢信息；(3) 對追溯過程中追溯對象狀態(tài)的控制，如可以追溯得到物料是否存在質(zhì)量問題等。為滿足上述功能，系統(tǒng)在進行追蹤與追溯時，主要依據(jù)和參考兩部分數(shù)據(jù)：事前數(shù)據(jù)和事后數(shù)據(jù)。事前數(shù)據(jù)是指在生產(chǎn)開始之前產(chǎn)生的各種技術(shù)性和指導性的文件，這些文件是進行追溯操作時的主要參考和指導信息，也是評價追溯結(jié)果正確與否的依據(jù)。事后數(shù)據(jù)主要指生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種實際業(yè)務單據(jù)，這些單據(jù)記錄和描述了各業(yè)務的實際發(fā)生情況，是追溯操作的主要依據(jù)和數(shù)據(jù)來源。事前數(shù)據(jù)包括產(chǎn)品設(shè)計階段和工藝設(shè)計階段兩部分。本系統(tǒng)在產(chǎn)品設(shè)計階段主要包括物料主文件、BOM 和技術(shù)變更單等。工藝設(shè)計階段主要包括工藝路線、工藝過程卡片、定額數(shù)據(jù)（材料定額和工時定額），同時重點關(guān)注在工藝設(shè)計階段形成的對每道工序的檢驗標準和要求，即質(zhì)量標準和質(zhì)檢要求等信息。事后數(shù)據(jù)可以分為自制業(yè)務數(shù)據(jù)和外購業(yè)務數(shù)據(jù)兩類。對于自制零部件按照生產(chǎn)過程包括制造、裝配、現(xiàn)場安裝和交付四個主要環(huán)節(jié)，在制造環(huán)節(jié)中， 19哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文指令單中規(guī)定了生產(chǎn)任務（制造對象、時間和數(shù)量要求），加工路線單中明確了制造的各工序順序、設(shè)備和操作要求等信息，其中追溯操作重點關(guān)注兩類數(shù)據(jù)：各工序的操作情況（人、時間、數(shù)量）和各工序的質(zhì)量檢驗情況，裝配階段的主要單據(jù)基本同制造階段的類似。外購物料主要包括到貨環(huán)節(jié)和庫存管理環(huán)節(jié)，其中涉及的重點單據(jù)如下圖所示。追溯操作的主要功能就是從以上各環(huán)節(jié)中提取實際發(fā)生的業(yè)務數(shù)據(jù)，確定物料的來龍去脈，重點關(guān)注其中的兩類信息：一是單據(jù)中的質(zhì)量情況，在各環(huán)節(jié)中涉及的質(zhì)量相關(guān)單據(jù)；二是各環(huán)節(jié)業(yè)務單據(jù)中的數(shù)量、時間等信息。系統(tǒng)在進行追蹤溯源過程中是以業(yè)務單據(jù)為核心進行的，因此，支持產(chǎn)品物料追蹤溯源的物流管理模型的構(gòu)造與系統(tǒng)的各業(yè)務單據(jù)息息相關(guān)的。業(yè)務單據(jù)提供的信息的詳細程度直接關(guān)系到追蹤的精確度。下圖 26 所示是物流管理系統(tǒng)各業(yè)務單據(jù)流程圖。訂單/合同供應商發(fā)運單到貨通知單入庫單庫存臺帳領(lǐng)料/送料單車間入庫臺帳車間庫房加工裝配單半成品交接單產(chǎn)品發(fā)運單/返庫單車間出庫臺帳提貨單調(diào)撥出庫單配送/提貨單客戶圖 26 業(yè)務單據(jù)流程圖Figure 26 Flow chart of business bills企業(yè)支持產(chǎn)品物料追蹤溯源的物流管理模型，其核心思想為“以 BOM 為線索，以單據(jù)為中心，構(gòu)造追溯 BOM”。因此，支持產(chǎn)品物料追蹤溯源的物流管理模型的構(gòu)造與系統(tǒng)的各業(yè)務單據(jù)息息相關(guān)的。業(yè)務單據(jù)提供的信息的詳細程度直接關(guān)系到追蹤的精確度。所以支持產(chǎn)品物料追蹤溯源的物流管理主要研究的是通過企業(yè)的實際業(yè)務單據(jù)和產(chǎn)品 BOM，構(gòu)造出追溯 BOM，并且追蹤出該物料所在的位置，以及使用了該物料的部件及產(chǎn)品的信息。下圖 27 所示為支持產(chǎn)品物料追蹤的物流管理模型。從模型圖可以看出，用戶輸入要追蹤的物料，結(jié)合物流管理系統(tǒng)的業(yè)務單據(jù)信息，找到該物料在業(yè)務單據(jù)中的信息，以及在企業(yè)各物理位置的數(shù)量等信息和使用了該物料的所有父件已經(jīng)父件在單據(jù)中的信息和在企業(yè)各個位置的數(shù)量、狀態(tài)等信息，在追蹤使用了該物料的父件時需要有算法的支持，針對業(yè)務單據(jù)信息的完整性等信息可以采用不同的追蹤 20哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文算法，構(gòu)造追蹤 BOM。由模型可知，追蹤涉及了物流管理的各個業(yè)務過程，從采購到貨、入庫一直到產(chǎn)品銷售管理。流程產(chǎn)品/工藝設(shè)計計劃產(chǎn)品設(shè)計制造裝配現(xiàn)場安裝交付核心單據(jù)對應的系統(tǒng)A/PA1A/PA1A1/PA11B1/PB11C/PC1供應商1A1/PA11A1/PA11C/PC1A1/PA11 A1/PA12 A2/PA21C/PC1P/PP1A/PA1P/PP1客戶1客戶2算法基于完整信息的精確追蹤算法、基于不完整信息的精確追蹤算法、基于不完整信息的近似追蹤算法圖 27 支持物料追蹤的物流管理模型Figure 27 The model of logistics management supporting product and material tracing下圖 28 所示為支持產(chǎn)品物料溯源的物流管理模型。從模型圖可以看出，用戶輸入要溯源的產(chǎn)品或物料，結(jié)合物流管理系統(tǒng)的業(yè)務單據(jù)信息，找到該物料在業(yè)務單據(jù)中的信息，以及在企業(yè)各物理位置的數(shù)量等信息和該物料使用的所有子件，在溯源該物料使用的子件時，針對業(yè)務單據(jù)信息的完整性等信息可以采用不同的溯源算法，構(gòu)造溯源 BOM。由模型可知，溯源涉及了物流管理的各個業(yè)務過程，從采購到貨、入庫一直到產(chǎn)品銷售管理。 21BOM、BOP外購\外協(xié)件：發(fā)運單、到貨通知單、檢驗記錄、入庫單單161。自制件：指令單、加工路線單、安裝記錄單、提貨單、發(fā)運單161。采購到貨庫存管理車間加工半成品/成品庫存管理銷售管理哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文流程產(chǎn)品/工藝設(shè)計計劃產(chǎn)品設(shè)計制造裝配現(xiàn)場安裝交付核心單據(jù)對應的系統(tǒng)P/PP1P/PP1客戶1C/PC1A/PA1供應商1A1/PA11A1/PA11A1/PA11A2/PA21B/PB1A1/PA12A3/PA31供應商2供應商3A1/PA11A1/PA12A2/PA21A3/PA31A1/PA11A1/PA12A2/PA21A3/PA31算法基于完整信息的精確溯源算法、基于不完整信息的精確溯源算法、基于不完整信息的近似溯源算法圖 28 支持產(chǎn)品物料溯源的物流管理模型Figure 28 The model of logistics management supporting product and material tracking 追蹤與溯源算法企業(yè)支持產(chǎn)品物料追蹤溯源的物流管理模型，其核心思想為“以 BOM 為線索，以單據(jù)為中心，構(gòu)造追溯 BOM”。由此可見如何構(gòu)造追溯 BOM 是追蹤溯源的關(guān)鍵問題之一。下面