陈启申：从ERP应用谈BOM

作者：

欢迎访问e展厅 展厅 1 企业资源计划ERP展厅 企业资源计划ERP, 供应链管理SCM, 客户关系管理CRM... 1、E-BOM和M-BOM 同是BOM，CAD和ERP却有着不同的理解，区别在哪里呢？ ERP系统使用的物料清单，称为制造BOM（Manufacturing BOM，M-BOM），CAD生成的物料清单，称为设计BOM（Engineering BOM，E-BOM）。M-BOM是运行ERP系统不可缺少的管理文件，它是“时间坐标上的产品结构”的报表格式，或者说，是将制造业三项主要核心业务——销售-生产-供应的信息集成到一起的数据模型的报表格式。 M-BOM看待物料清单上的每一件物料是同处理这个物料的业务联系起来的，主要是为满足销售计划而编制加工和采购计划，把物料看成是计划的对象，库存的对象和成本的对象。因此，不仅所有相关的物料都必须包括在内，而且必须按照实际的加工装配流程来描述。 E-BOM通常仅限于图纸零件明细表出现的物料，说明图纸的层次和从属关系，做好技术文档管理，虽然也有指导采购和估算报价的功能，但主要是为了管理图纸。二者首先在用途上有着根本的区别，见图1。 以机器上的一件小轴为例，E-BOM一般只考虑图纸上有的物料，到此为止了。而M-BOM要考虑这根轴是怎样一步步做出来的，因此还要考虑轴的毛坯，以及毛坯所用的原材料。见图2。 就是说，ERP除了从CAD获取产品结构信息外，还需要从CAPP获取一些简单的工艺信息，包括毛坯和材料定额，工艺路线的工序、设备（ERP统称为工作中心）、标准时间定额，使用的主要工具和工艺装备名称和代码。ERP需要这些信息的目的主要是为了编制作业计划。如果一个加工件可以有多种工艺路线，也要赋以不同代码加以说明，以便在编制计划出现能力冲突时考虑替代工艺；产量有增减时，也要采用不同的工艺。这里所说的“简单信息”是指不需要诸如在同一设备上每个工步的切削量，装卡方法等等详细的工艺说明。所以说，生成M-BOM并不需要一个功能完整的CAPP。 M-BOM首先应用于编制计划，离不开“时间”概念，而E-BOM则无此需求。图2中各个方框之间的连线表明生产或采购周期，长短是不一样的，反映物料生成的过程。根据每一件物料的需求时间倒计时（提前期），求出下达定单或投料的时间，实现“优先级”计划。理想的需求计划是做到“不多不少不早不晚”，也就是准时制生产（JIT）的境界。把产品结构放在时间坐标上，即“时间坐标上的产品结构”，是集成销售-生产-采购三项制造业主要核心业务信息的数据结构模型。见图3。任何一个环节出现例外，在这样集成销产供业务的“一体计划”模型基础上，就能迅速做出调整，快速应变。图3中最长的连线，是关键路线。如果要缩短交货周期，首先要压缩关键路线的长度；选择交货期短的供应商，选择效率高的加工工艺。在其他分支流程上下功夫改进，最多只能降低成本费用，不能缩短总提前期。 从E-BOM转换为M-BOM通常由PDM来完成（见图4），目前多数的PDM产品，往往偏重于为CAD服务，如果要起到沟通CAD和ERP的作用，需要对上述这些区别有一个比较清楚的概念。 建立物料清单对实施ERP系统来讲，是一项非常繁重的工作，如果能够在CAD和PDM的基础上，直接生成ERP所需要的制造BOM（M-BOM），减少重复劳动，对缩短产品上市周期，快速响应市场变化，都是极其重要的。尤其是单件小批生产的重型矿山机械、汽轮机、船舶等，也就是按定单设计（engineer to order，ETO）类型的机械制造业，企业信息化的步骤如果不是按先上CAD和PDM再上ERP这样的顺序实施，对实施ERP将是十分困难的，甚至会望而却步。如果企业采用了CAD、PDM和ERP系统，但是相互之间不能集成，对企业信息化也将是一个难咽的苦果。 2、建立M-BOM 建立BOM，首先要对它的性质有一个正确的理解。 物料和由物料组成的“单层结构”是产品结构的基本单元。ERP把任何一个产品都看成是由若干个“单层结构”组成的，单层结构中的上层物料，称为“母件（parent）”，下层物料称为“子件（component）”。单层结构就是由一个母件和从属于母件的一个或多个子件组成的。如果对应设计图纸，母件指的是组装图上的装配件，子件是零件明细表中众多的零部件。不少企业在自行开发管理软件时，由于没有“单层结构”的概念，对所有产品的描述都从最顶层一直扎到最底层，相同的“单层结构”在各个产品文件中多次重复出现，数据的冗余量很大，极不合理。 以图5的产品结构为例，X作为最上层的母件是一个要销售出厂的产品，它由A、B、C、D四个子件组成。件X同件A、B、C、D组成一个“单层结构”。件B对应于X来讲是子件，但它对应于件E、F来讲又是母件，并一起组成一个第二个层次的单层结构。同理，件E同件G、H、I；件D同件I又组成位于不同层次的单层结构。任何一个产品都是由这样众多“单层结构”组成的。 母件同子件的关系可以是一对一，也可以是一对多，但必须是唯一的。如果众多子件中有品种或数量的差异，就应视为另一个不同的单层结构，是不同的母件，应有不同的母件代码。如果子件有多个可选品种，则按模块化产品结构处理，母件是虚拟件（是“白马非马”中的“马”，而不是具体的“白马”。如计算机的泛指“内存”），子件是可选件（具体的白马、黑马……。如计算机的128M、512M……具体插件）。 只有明白产品是由多个单层结构组成的道理，才能处理好“借用件”、“通用件”、“选用件”之间的区别。ERP系统建立物料清单，是从建立一个个反映“单层结构”的“单层物料单”开始的，每项“单层结构”的文件只须建立一次，所有借用这个单层结构的产品就可以共享。系统会根据各单层结构母件同子件的相互关系，自动逐层地把所有相关的单层结构挂接起来，最后形成整个产品的产品结构。 产品结构的层次依产品而异。ERP软件设计可以多到99层，一般不少于25层，但实际应用多在10层以下。层次越多，管理和计划就越复杂，车间定单或加工定单的数量也很庞大。以汽车为例，如果汽车厂要自己生产所有的零部件，产品结构就会层次很多，非常复杂。如果所有的零部件都是外购外协，汽车厂就是一个总装配厂，产品结构就是一种“扁平的结构”；产品结构外协的部分被分散到各个协作厂，成为协作厂的产品结构。如果协作厂对它的零部件也采取外协外包的方式，它的产品结构也将是扁平的，这样的产业链体现了专业化分工给管理带来的好处。这些众多层次的外协外包，构成了一个企业上游供应链，是SCM（供应链管理）或SRM（供应商关系管理）产品的管理对象。各个协作单位发挥各自的特长，共同形成供需链的总体竞争优势。 3、M-BOM的灵活应用 什么物件可以挂在物料清单上是非常灵活的，可以由用户自行定义。例如，生产一个冲压件除了钢板外，还需要一个模具。如果模具的额定寿命是冲10000件，那么每冲压一件，逻辑上就相当于消耗1/10000台模具。见图6。如果设定模具的最低库存（从逻辑关系理解）为500/10000台，定货批量为1台，就是说当冲压了9500件时，系统会自动建议生成定单，补充“安全库存”，也就是再补足1台模具；这样就把生产准备计划也纳入进来，体现ERP“一体计划”的精神。 模具是采购件，但也可能由本厂的工具车间制造。当模具作为采购件对待时，也可以有自己的物料清单，只是在当它作为工具车间的产品时，才进一步展开编制工具车间的计划。 从图6还可看出，如果一台产品分成几个包装箱发运，也可以在M-BOM上予以归类，按照发货顺序制定计划，方便分期发货，减少发运差错。 下面再举一个例子，说明M-BOM的灵活运用。 机床工具行业中的磨具生产是定单组装的一种特殊情况；见图7。磨具的线速度、硬度和气孔度决定磨具的配方；磨具的外形和尺寸决定采用的模具，孔径决定芯轴的尺寸。配方中又有各种不同粒度的磨料结合剂、湿润剂及其它成分，组成成千上万种组合。这种情况可以用模块化产品结构及定单组装的计划功能来处理。这个例子是结合模具来确定砂轮的形状和尺寸，既满足了砂轮坯的配方要求，又满足了所需模具的要求。 在一个基本组件下如果有多种选择，也可以参照图7的做法，建立模块化的M-BOM，为系列化产品和按订单组装的生产类型带来便利。模块化产品结构在许多行业中都是常见的，用较少的零部件，通过搭配选择，装配出规格较多的产品；如计算机、汽车、电梯、机床工具、电器等行业。不少软件都配置了按定单选择组装的功能；选配条件可以有“任意”、“必须”和“排斥”等各种设置。有的可以根据产品样本上的型号、属性，按照产品结构定义自动选择有关的零部件，根据销售定单的“客户个性化”的定制要求，迅速建立相应的定制物料清单。客户定制的销售合同只要在产品配置系列表中的“实际需求”栏选择所要的项目（Y或N），ERP系统会自动生成针对具体订单的一次性“定制物料清单”，见图8。 4、ERP系统M-BOM的相关功能 1）ERP在建立BOM之前必须先设置各种物料分类。物料分类的首要作用是将每一个物料归属到一个分类之下，并与会计科目对应，赋予物料价值，实现物料信息同资金信息的静态集成。物料分类的第二个重要作用是查询，例如，打开“螺栓”分类，就会列出企业所有产品使用的螺栓规格；打开“圆钢”再打开“优质碳素钢”就可以看到企业所有同一钢号、同一直径的的圆钢规格。减少物料的品种规格对集中采购和运输、减少仓储面积、降低成本、缩短交货期等各个管理环节的意义非常重要，设计部门可以利用分类查询，制定每一种物料的首选或优选原则，用最少的物料规格制作出众多性能的系列产品。 2）ERP系统要求物料编码必须是唯一的，如果输入时采用了重号，系统会自动提示，避免差错。不仅一个企业内部所有的产品不允许有重复代码，就是在一个集团型的企业中，各个分公司不同产品的物料代码，也不允许重复，以免在维修网点的地区备品备件库中出现管理混乱。 3）ERP系统设置了物料反查功能，任何一个物料都可以追查到所有用到它的上层物料（母件）和顶层物料（产品）。通用性高的物料，它的上层和顶层的物料就越多。 4）ERP系统的汇总物料单可以将每一个产品中用于不同部位的相同物料的用量，只要编码没有问题，系统会自动汇总出总量，省去人工统计工作。 5）ERP系统对每一个物料都提供一些对应代码，如图号、国标号、物料在供应商方的代码、物料在客户方的代码等。因此，只要有了物料号，其余的代码都可以同时显示。 6）ERP系统对允许替代的物料会设置几种选项，例如，临时替代，紧急更换，用完后替代等。如果替代有折算关系，可以设置折算系数。 7）为了避免责任不清，修改BOM之前必须先输入“更改通知号”，做到有根有据。“设计修改通知文档”对ERP是十分重要的。 5、产品设计部门如何应用M-BOM 在实施ERP的过程中，M-BOM需要由设计、工艺、生产甚至采购、财务等几方面的人员协同编制，但是设计人员往往觉得这是一项额外负担，很不情愿参加。 我们从以上几节对ERP系统功能的介绍，不难看出，M-BOM和ERP的一些功能对产品设计同样是有用的。当然，其中一些功能可能在PDM系统中得到体现。 作为ERP基础管理文件的物料清单对产品设计标准化、系列化工作，能够提供指导性信息，对产品研发人员同样是一个得力的工具。所以，说“编制物料清单只会增加产品设计研发部门的工作量，对研发部门没有任何用处”，是不正确的。 设计图纸毕竟不是挂在墙上的艺术品。产品研发人员的最终愿望，是希望自己设计的产品受到客户的赞扬，在市场上能够压倒竞争对手得到畅销。如何把图纸上的劳动结晶，经过生产管理员工进一步努力，转换为有价值的实物，从全局整体系统地理解这样一个企业业务的全流程，是产品研发部门和各个管理部门都应当关心的大事，每一个岗位都应当清楚自己的上游和下游的工作状态，不断优化业务流程，提升企业的竞争力。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/2/2005)