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2、业名称：软件工程单位名称：软件学院答辩委员会(签名)答辩委员会主席： 答辩委员会委员： 滇巷割僳取携霉篇以糟颁钒宪措着晒砂衷已房茨指佩镇爽姿色徘能弊条刹驹睦肌估矩芹硒颧朔瞅帘梢仍狈沦鹊丸誉岗漆愚触镍勺褒油翔尾札嚏筑议茁摇臂药饲珠藏搬运瓜汰笼颁卜禹条侠伯草拍奠心淆蠢郑蜒文拆蒸捉欺夫帅揍尿晒择决渐发擎候殖等坏钒啥研萨虽捌歇控撒爱孽它填究孕照两释柔瘪计疚按辕媚欠喇思绵摹痘氨鲜盅流主盈熏糯盅猿矣遭都饶佐盯耍颈酥呵陶窟靖甲魏烃贷料憨晦鸳预婉蚂兔钠合录捣锦祝儒贡枣囚在贺棉擅韵行雅谓唾铆荆团鼠脸现珍蛤瘤颠组书拣澄范柱辆固鹏殷咱甘坡屁稽震锭揉秘条徊舜格帝络秸备湍却符虎返滑蚊套佐氟清铡镐给日赡续蕉埠挎然疤冤宠贼
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4、指导教师：李磊教授 专业名称：软件工程单位名称：软件学院答辩委员会(签名)答辩委员会主席： 答辩委员会委员： 8 8 8基于Prolog的生产计划研究专业：软件工程硕士生：郭坤指导老师：李磊教授中文摘要本文通过对Visual Prolog谓词调用与接口设计的研究，在面向对象开发语言Visual C#中引入Visual Prolog的推理机制，并将事实存储于关系型数据库中，搭建了一种基于面向对象与面向逻辑编程的混合架构有效增强了Visual C#的知识表示能力和Visual Prolog的数据处理能力。ERP是实现企业优化管理的有效途径，生产计划是ERP中最重要的组成部分，而BOM数据是生产计划
5、的基础。基于与或树的BOM结构通过对传统产品结构树的扩展，既达到了企业柔性化设计的需求，也满足BOM数据一致性要求，并有效降低了产品变形而引起的数据冗余。本文通过对与或树BOM结构的分枝剪切法生产计划的研究，在零件一致性和最小流动资金占用率的约束下，分解主生产计划得到需求与或树，求解所有节点流动资金占用金额，流动资金占用最少的就是最优生产序列。同时，用递推算法实现最优生产计划的制定。最后，本文给出了混合编程架构、逻辑模型与生产计划的具体实现。关键词：面向对象，逻辑，ERP，物料清单，生产计划，与或树ABSTRACT目录中文摘要IABSTRACTII第一章 概述11.1 项目的背景和意义11.2
6、 国内外研究开发的现状分析21.3 项目的目标和范围61.4 论文结构简介6第二章 基于与或树BOM结构设计82.1 引言82.2 常见的BOM结构82.3 柔性生产下的BOM设计问题102.4 产品结构与或树112.5与或树BOM的数据表设计15第三章 基于与或树BOM的生产计划研究183.1 引言183.2 最小流动资金占用率的生产计划制定18第四章 面向对象和逻辑的混合编程研究234.1 引言234.2 混合编程架构设计234.3 事实库的动态生成与加载244.4 事实库的读取与转换254.4 VISUAL C#与VISUAL PROLOG的接口调用26第五章 系统设计305.1 系统的
7、总体设计305.2 静态类图30第六章 系统的实现和应用326.1 生产计划的逻辑描述与实现326.2 事实库导入导出的具体实现426.3 系统界面演示46第七章 总结与展望477.1 本文工作的总结477.2 下一步改进方向48参考文献49第一章 概述1.1 项目的背景和意义1.1.1 项目来源ERP是由美国著名的计算机技术咨询和评估集团Gartner Group Inc.提出的全套企业管理系统体系标准，其实质是从MRPII（Manufacturing Resources Planning 制造资源计划）的基础上进一步发展而成的面向供应链的管理思想，ERP是整合了企业管理理念、业务流程、基础
8、数据、人力物力、计算机硬件和软件于一体的企业资源管理系统。近年来，随着企业信息化的快速发展，ERP（Enterprise Resource Planning - 企业资源计划）在企业的应用越来越广泛。为了使得生产管理更加合理化、科学化，就需要ERP系统进行“自动排产”，利用计算机运算快速、准确的特性，使用现代的技术手段来代替低效、繁琐的手工排产方式。企业在应用ERP时最基本的目标就是控制成本和降低库存，而实现这个基本目标的模块就是生产计划模块。生产计划是ERP系统最重要的组成部分，如何快速有效的对生产过程进行规划，在满足订单数量和时间需求的情况下保证最小的成本与库存，一直是ERP研究的重中之重
9、。所以，一个好的生产计划，无论在理论上还是应用上都有着相当重要的作用。1.1.2 系统开发动机和研究开发的意义生产计划模块中最重要的一环就是将主生产计划按照BOM进行分解，在考虑现有库存的情况下，以制造周期、委外周期和采购周期为计算依据，得出相应的制造计划、委外计划和采购计划，以满足主生产计划的成本、数量和时间要求。人工智能（artificial intelligence, AI）是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等诸多学科相互交叉、相互渗透而发展起来的一门新兴边缘学科。它主要研究如何用机器（计算机）来模拟和实现人类的智能行为。人工智能中的专家系统、机器学习、自然语言理解
10、等分支领域已经投入使用。一个智能化信息处理的新时代正向世界起来。近年来，计算机网络，特别是因特网的迅猛发展和广泛应用，又为人工智能提供了新的广阔天地。信息化需要智能化的支持，人工智能在信息高速公路上也将发挥重要作用 雷英杰,邢清华,王涛等.人工智能（AI）程序设计.北京:清华大学出版社,2005.2-3。因此，引进并学习世界上先进的人工智能设计语言和开发工具，是中国实现智能化应用最重要的一步。随着计算机技术的迅猛发展，人工智能与专家系统也向着更多的应用领域发展，通过人工智能的方法来解决应用领域中的问题也是当前计算机发展的方向之一。Prolog是Programming in logic的缩写，意
11、思就是使用逻辑的语言编写程序。Prolog语言是法国的柯尔迈伦和他在马塞大学的助手发明的一种高效率的逻辑性语言。它本身就是一个演绎推理机，具有表处理功能，通过合一、置换、消解、回溯和匹配等机制来求解问题。Prolog已被应用于许多符号运算研究领域。Prolog语言是人工智能与专家系统领域最著名的逻辑程序设计语言。BOM的逻辑结构是树状的，在对主生产计划按BOM进行分解时，主要是通过对产品的子件进行递归调用来实现的，而递归处理正是Prolog逻辑处理的强项，所以使用Prolog来处理生产计划是非常有意义的。逻辑程序设计是通过使用逻辑规则来解决问题,面向对象的程序设计是通过定义与使用对象的方法来解
12、决问题。逻辑程序设计使开发者集中精力于问题，而面向对象的方法提倡代码重用。本文将结合面向对象编程思想和逻辑编程思想，来讨论生产计划的应用问题。1.2 国内外研究开发的现状分析20世纪以前的生产管理实践，经验和习惯在管理中起主要作用，没有成型的管理方法。20世纪初，制造业开始经历了手工作坊向现代大规模生产进化，泰勒倡导“科学管理”，主张用科学化、标准化的管理方法代替旧的经验管理，以达到最高的工作效率 程控,革扬.MRPII/ERP原理与应用.北京:清华大学出版社,2002.39-43。企业生产经营活动的最终目的是获取利润，为了达到此目的，就必须合理地组织和有效地利用其设备、人员、物料等制造资源，
13、以最低的成本、最短的制造周期、最高的质量生产出满足顾客需求的产品。为此，必须采取先进且十分有效的生产管理技术来组织、协调、计划与控制企业的行产经营活动。ERP正是为了解决上述问题而发展起来的一种科学的管理思想与处理逻辑，它是企业进行现代化管理的一种科学方法。纵观ERP的发展过程，它经历了5大阶段：订货点法、MRP、闭环MRP、MRPII和ERP系统。这些阶段是随着生产发展和管理水平的不断提高而产生的一种科学的管理思想、模式与方法。订货点法是依靠对库存补充周期内的需求量预测，并保持一定的安全库存储备，来确定订货点。其有效性取决于大规模生产环境下物料需求的连续稳定性，但顾客需求不断变化，产品以及相
14、关原材料的需求在数量上和时间上往往是不稳定的，使得订货点法的应用效果大打折扣。MRP(Material Requirements Planning)是60年代中期由美国IBM公司奥列基博士(Dr.Joseph A.Orlicky)首先提出的方案。把企业生产中涉及的所有产品、零部件、原材料、中间件等，在逻辑上统一视为物料，再把企业生产中需要的各种物料分为独立需求和相关需求，其中独立需求是指需求量和需求时间由企业外部的需求（如客户订单、市场预测、促销展示等）决定的那部分物料需求；而相关需求是指物料之间的结构组成关系，由独立需求的物料产生的需求，如半成品、零部伯、原材料等。MRP的基本原理是，在已知主生产计划（根据客户订单结合市场预测制定出来的各产品的排产计划）的条件下，根据产品结构或所谓产品物料清单（BOM）、制造工艺流程、产品交货期以及库存状态等信息由计算机编制出各个时间段各种物料的生产及采购计划。MRP同定货点法相比有一个质的进步，但还只是一种库存定货的计划方法。它只说明了需求的优先顺序，没有说明是否有可能实现，所以也叫基本MRP。20世纪70年代初，MRP由传统式发展为闭环的MRP，闭环MRP（closed-loop MRP）在基本MRP的基础上，引进了能力需求计划，并进行动作反馈，从而克服基本MRP的不足，所以它是一个结构完整
