物料清单(Bill of Material、BOM)是说明产品是由什么组成、各需要多少的一种技术文件；物料清单的种类可以从表现形式和功能两个方面来划分。MRP所需要的物料清单不是一般的产品零部件明细表，它是一种既能反映产品的物料构成，又能反映产品的装配和加工制造过程的物料清单。了解这些基础知识，对于进一步理解MRP的基本思想和逻辑非常重要。

    按照表现形式划分
    (1)产品结构树：它是通过树状结构图形来表示产品的各部件、组件、零件的相互关系的一种形式，它将各种物料按照其隶属关系分为不同的层级，上下成绩的物料为父子项关系，形象直观，主要用于对产品结构的分析。
 
    (2)单层BOM：它是只显示产品结构中某一父项和其直接子项的名称和数量的一种形式。单层BOM是所有其他形式BOM的基础，建立产品物料清单的过程应该是从建立一个个单层BOM开始的，系统会根据父子件之间的相互关系将各个单层BOM建立起来，最后形成整个产品的BOM。
 
    (3)缩行BOM：它是针对某一上层物料(产品或部件)以缩行的形式列出他的所有下属物料所在的层次以及数量的一种形式，缩行BOM可以清楚地显示各种物料在产品中所处的位置和数量，可以方便的查询生产过程中组织各种物料的计划配送。
 
    (4)汇总BOM：它是把产品各个层次上相同的物料汇总，列出组成最终产品的所有物料总数量。它反映的事一个最终产品所需的各种物料的总数，而不说明层次关系，汇总BOM主要用于测算物料总的需求量和编制采购计划。
 
    (5)跟踪BOM：又称反查BOM，一般用来显示使用某一物料的上层物料或者某一物料在所有高层物料中的使用情况，又分为单层跟踪BOM和多层跟踪BOM，跟踪BOM主要用于生产控制，可方便的查找某种物料属于哪种产品或者订单，然后根据生产负荷情况做出计划调整和进度控制。
 
    (6)模块化BOM：是指产品在模块化设计的基础上，对通用的和可选择配置的产品组件进行模块化管理而简化形成的物料清单文件，模块化BOM通常用于系列产品的描述，其通常将物料分为通用件、特征件和可选件。
 
    按照功能划分：
    (1)设计BOM CEBOM)：它是反映产品构成的技术文件，它站在产品构成的角度，表明构成产品的各种零部件及其相互关系和数量，包括产品的名称、零部件名称及数量和产品装箱清单等；

    (2)工艺BOM (PBOM)：反映产品完整结构信息以及所有可能的制造过程信息的技术文件。它反映了产品的制造结构，是在EBOM基础上经过工艺设计而成的，PBOM一般按照一级工艺路线划分物料层次，而不是按照二级工艺路线细化到工作中心；

    (3)制造BOM(MBOM)：它是表达根据实际订单从PBOM中选择出的某一具体制造流程的技术文件，它是ERP系统进行MRP运算的依据，它是 PBOM的一个子集；

    (4)计划BOM：根据以往的销售统计资料和市场分析，估算各类具体产品占产品系列总销售量的比例，从而制定出产品比例的结构形式；

    (5)成本BOM (CBOM)：反映产品成本结构的BOM文件，它一般是在MBOM或PBOM基础上添加每一物料的成本数据而形成的BOM文件。
 

 
物料数据采集和需求
数据采集技术是信息科学的重要组成部分，它主要研究信息数据的采集、储存、处理及控制等问题；简单地说，数据采集就是将外部世界的各种模拟量，通过各种感知手段，感知、采集、处理后，传输到控制器进行最后的存储、记录等过程。
 
   
离散制造业生产管理过程中的物料数据采集，即通过各种技术手段对物料进行标记，然后使用对应的技术设备进行采集和记录。随时技术的发展，物料数据的采集手段早己不是当初的人工清点、手工账单记录了，企业为了追赶信息化发展的脚步，引入了一系列的技术手段(如条形码、二维码、RFID等)来提升自身的竞争力。
 
   
当前，企业基本都使用MRP、ERP、MES等信息化系统，这些系统所需要的最基础的数据除了各种BOM信息之外，就是最底层的物料信息数据了，并且随着企业规模业务的扩展，各种物料数据量也相应的不断增多，为了能够制定更加合理的企业决策、生产计划、物料订单等，就必须对企业物资信息全面实时的掌控，为了满足这一要求，最根本的是要有更先进、能实时的物料数据采集手段作为支持。
 

 
物料管理概述
物料管理的定义：它是指在企业生产到销售的整个过程中导入管理的功能，通过这种方式经济且有效的管理企业生产活动，降低管理成本，提高整体管理效率；物料管理概念的采用起源于第二次世界大战，当时航空工业出现了一系列难题，飞机的生产需要很大量单个零部件，其中很多零部件的结构都是非常复杂的，为了安全生产和使用的要求，这些零部件必须符合非常严格的质量标准，而且飞机制造零部件的来源于地域分布广泛的成千上万的供应商，这些部件对最终下线的成品的整体功能极其重要。
 
   
物料管理一般是从整个企业的角度出发来解决实际物料业务问题，基本内容包括：协调不同供应商之间的协作，使不同物料之间的配合性和性能表现符合设计要求；提供不同供应商之间以及供应商与公司各部门之间交流的平台；控制物料流动率等。计算机的使用被引入到企业以后，为物料管理创造了更加有利的条件，也因此将物料管理的功能和作用发挥到了一个极致。
 
   
就目前企业里的物料管理而言，它一般是指对所有涉及生产经营活动的各种物料的采购、验收、供应、保管、发放、合理使用、节约待用和综合利用等所有组织、管理活动的总称。企业物料管理活动主要有：
    1、对生产物料用量进行预测、根据生产需求编制物料供应计划；
    2、组织货源，采购或调剂物料；
    3、物料的验收、储备、领用和配送；
    4、物料的统计、核算和盘点。
 
   
作为企业整个管理项目中的重要一部分，物料管理的作用显然是至关重要的，简单的看来只是对企业物资进行集、有序、合理的管理，但是其对企业运作的作用往往被一些企业忽视，这是致命的。做好企业物料管理能保证企业正常运作、能极大程度节约企业资源从而节约企业生产成本、能降低企业产品的成本、能有利于企业的资金周转、能提高企业经济效率、提高企业在同行业中的竞争力。
 

 
物联网技术研究
物联网这个概念，在中国早在1999年就提出来了，当时叫传感网；“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念；物联网(Internet of Things)英文缩写为IOT，国际电信联盟于2005年将其定义为：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
 
   
在现阶段，物联网发挥作用是要借助各种信息传感技术、信息传输和处理技术，使管理对象(人或物)的状态能被感知、识别，形成局部应用网络；未来，物联网发展的趋势是要将这些局部应用网络和通信网连接到一起，形成一个人和物、物与物相联系的巨大网络，是“感知中国”、“感知地球”必要的基础设施。
 

 
条码技术

1、条形码
    条形码是一种目前各行各业普遍使用的信息代码，用特殊的图形来表示数字、字母信息以及某些符号，条形码一般是由一定宽度的、反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)排列成的粗细不等的平行线图案，表示一段完整的数据信息，通常会在条码下面加注人能识别的字符。
 
    一维条形码一般只在水平方向上表达信息，当扫描枪光源照射到条码上，光线经过白条反射、黑条吸收，再将光线反射回扫描器的光电转换器上，光信号转换成电信号，黑白决定信号强弱，宽度决定信号持续时间，译码器就通过检测脉冲数字电信号来变向检测条码图形信息，再根据相对应的规则将黑白条形信息转换成具体的数据信息。图2-1为EAN-13码的结构。

    条形码的种类很多，常见的条码种类有：ENA条形码、UPC条形码、二五条形码、交叉二五条形码、库德巴条形码、三九条形码和128条形码等，其中EAN码和UPC码是常见的商品条码，前者适用范围最广，而后者仅仅在美国、加拿大地区使用，当前比较常用的物流条码有128条码、ITF条码、库德巴条码等几种。图2-2为库德巴码示例。

    目前条形码己经在世界范围内、各行各业中广泛的使用着，在制造业中应用主要有：物料仓库管理、生产过程跟踪管理、产品质量控制管理、成品仓库管理、销售及物流管理、售后服务跟踪管理等。条形码的成功运用跟其特点有着必然的关系，它的特点主要有：输入速度快、可靠性高、采集信息量大、灵活实用、成本低等，但是随着使用要求的提高，条形码也暴露出一定的不足，如：信息容量不够大、无损后容易失效、保密性不够等，因此为了解决这些不足，二维码应运而生。
 
2、二维码
    二维码(2-dimensional barcode)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二个维度方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。它具有条码技术的一些共性：不同码制有其特定的不同字符集、每个字符占据一定的宽度、具有一定的校验功能等，还能自动识别不同行的信息、及对图形旋转变化点的处理。二维码典型结构如图2-3所示。

 
    条形码仅是在一个维度、一个方向上表达数据信息，而二维码是在两个维度两个方向上都能表达信息，因此很显然二维码在储存容量上远超一维条形码；除此之外在编码范围上，一维条形码只能对数字、字母和部分符号进行编码，但是二维码的编码范围除了这些还包括文字、图片、声音、签字、指纹等，编码范围优势突出；在可靠性上二维码也是高出一维条形码很多，编码错误率是千万分之一，同时容错率高很多。除了上述的优势外，二维码还能引入加密措施，具有保密性、防伪性好等特点。
 
    二维码主要有两种形式，一种是堆叠式或者叫行排式二维码，另一种是矩阵式二维码；比较常用的行排式二维条码有：Code 16K、Code 49、PDF417、MicroPDF417等；比较常用的矩阵式二维条码有：Code One、Maxi Code、QR、Code、Data Matrix、Han XinCode、Grid Matrix等；其中比较常用的有PDF417、QR Code、Data Matrix、Code 16K、Code 49等。
 
    二维码在制造业中的应用主要有：对生产线上零部件追踪、对客户服务自动追踪、对维修记录追踪、后勤补给自动追踪物流中心、仓储中心等货品以及企业固定资产之自动盘点。除此之外，二维码在保密、表单等业务中也有很多应用。
 

 
RFID技术
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境；RFID技术能够识别正在高速运动单个或者多个物体，操作快捷方便；RFID是一种简单的无线系统，用于控制、检测和跟踪物体；最简单的系统由一个阅读器和诸多标签组成。
 

工作原理：在射频识别系统工作过程中，通常由读写器在一个区域内发送射频能量形成电磁场，作用距离的大小取决于发射功率；标签通过这一区域时被触发，发送储存在标签中的数据，或者根据读写器的指令改写储存在标签中的数据。读写器可接受标签发送的数据或向标签发送数据，并能通过标准接口与计算机网络进行通信。RFID原理结构如图2-4所示。

RFID的种类按照频率高低分为低频(135KHz以下)、高频(13.56MHz)、超高频(860M-960MHz)、微波(2.4GHz)四种；此外按照标签能源供给方式的不同还可分为有源、半有源、无源三种。

   
鉴于RFID的工作原理和机制，它具有许多各行各业都比较看重的特点，如：读写速度快、体积小型化发展、形状多样化发展、抗污能力强、耐久性好、可重复使用、穿透性强、可无障碍阅读、数据记忆容量大、相比于条形码更安全等，所以，RFID在制造业信息化中的应用也是比较常见的，主要体现在下面几个方面：

    (1)制造业信息化管理
    将RFID技术结合到企业制造信息系统如MES、ERP、MRP等，实现系统基础数据实时、准确的传送之功能，提高基础信息管控能力、提高物料信息的参考价值、提高企业信息化管理的可靠度等。
 
    (2)制造执行、质量控制
    在制造车间，将每种零部件的加工工序等写入到对应的RFID标签中，加工过程中可以实现在制品加工信息、完成状况的跟踪，将信息集中显示到看板上进行集中展示，同时还能实现在制品质量的监控、实现制造现场办公作业的无纸化。
 
    (3)跟踪和追溯(定位)
    将RFID运用到制造执行系统形成功能上的互补，通过RFID标识和装载产品信息，时间信息、基础属性、批量等信息，并传送到供应链，能够帮助企业、供应商、客户等方便了解产品、追踪产品的相关信息。
 
    (4)企业资产管理
    RFID标签能够准确提供企业资产(主要是生产设备)位置、运行状态、相关性能特征等信息。这些信息能够帮助企业及时、准确、有效的掌握资产状态、极大程度上优化资产的性能和利用率。
 
    (5)仓储可视化管理
    仓储管理的智能化、立体化、可视化是当前各行业研究应用的一个热点问题，对此RFID技术确实能提供很多帮助，特别是其非接触、抗干扰、超高频、可加密等方面的特性，在仓储前沿技术的研究开发中能起到关键性作用。

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