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        PLM系統中的BOM物料管理探討

        來源: 時間:2021-03-21 10:48:13 瀏覽次數:

        1 術語簡介


            1.1 BOM物料管理


            物料管理主要指企業針對物料應用是否合理包含物料的來源、存儲、搬運等內容進行管理。物料管理從物料采購環節一直到物料加工成產品并銷售的全過程,一旦物料管理失控,則會造成企業資金擠壓,資金周轉將受到影響。因此BOM(Bill Of Material)物料也是所有企業,特別是生產制造型企業所必須重點管理的內容,制定有效的BOM物料管控方案也成為企業高效生產管理的重要組成部分。


            BOM中文寓意為部品構成表。廣義上的BOM是產品結構和工藝流程的結合體,是產品對象的屬性集合。狹義上的BOM是指生產完成品在制造過程中所需要的所有輸入及輸出間的關系。即是包含生產完成品在制造過程中所需的所有材料及部品的數量、結構以及制程等信息的清單,也是生產過程中必需的重要數據。從BOM和物料的管理來看,可以簡單的將BOM理解為多個物料關系的整合清單。


            1.2 PLM系統簡介


            PLM(Product Lifecycle Management)中文全稱為產品生命周期管理。根據Cimdata的定義,PLM是應用于單一地點的企業內部、分散在多個地點的企業內部,以及在產品研發領域具有協作關系的企業之間的,支持產品全生命周期的信息的創建、管理、分發和應用的一系列應用解決方案,它能夠集成與產品相關的人力資源、流程、應用系統和信息。作為產品全生命周期管理系統,他集產品信息、以及產品在各階段產生的文檔、數據以及流程管理與一身,可以說是產品的數據載體,因此,企業的BOM及變更等也理應在PLM系統中進行合理管理。


            本文主要從PLM系統的BOM&物料管理相關模塊入手,介紹企業如何依托PLM系統中的功能進行更加精細化的BOM&物料管理,希望對企業的BOM&物料管理提供借鑒。


        2 BOM物料管理的必要性及實施過程中管控難點


            2.1 BOM物料管理的必要性


            以研發階段的BOM物料管理為例,涉及產品從設計概念選擇到量產前階段包含來料、儲存、搬運、廠內制程、過程變更等各環節的BOM及物料的管理。記錄產品從項目起始到量產前的設計材料選則、材料購買、材料儲存、樣品制作、樣品認證幾個階段的BOM及物料管理。因此企業的BOM及物料管理應起始于項目立項,終止于產品生命周期完結,并包含此過程階段的所有生產及變更履歷。


            2.2 BOM物料管控過程中實施難點


            BOM物料管理應依托于系統進行線上管理,但往往實際管理過程中,因為物料、BOM及變更等各環節中存在的問題,導致管理實施難度大。常見問題如下:


            (1)物料管理類


            目前生產制造型企業BOM&物料管控存在前期物料信息輸入不及時,輸入信息不全面,BOM&物料信息過于專業化,一線操作員工因此往往在實際擔當業務操做層面會出現即使物料信息錄入系統但部分相關部門不知道物料的具體信息及物料和物料/BOM間的關系,導致一線員工往往無視物料/BOM信息,更青睞與采用線下手動管理。同時,從物料創建至物料在各階段發布,流程冗長,操作周期長,效率低。


            (2)BOM管理類


            BOM組建大部分依靠人為逐個物料號逐層BOM組建,操作周期長。另,涉及圖紙等文件與BOM同時管理的部門,圖紙等其他文件與BOM的匹配性需要人為逐個核對,工作量大且準確性無法確保。此外,BOM發布流程類型多樣,流程發布流程周期長,操作繁瑣等問題成為令一線操作人員頭疼的問題。


            (3)變更管理類


            BOM變更時,由于涉及企業內部研發、生技、制造、生管、采購、銷售等多個業務部門,跨部門業務銜接不夠順暢,存在灰色地帶,溝通成本大。且變更流程周期長,操作繁瑣且因此操作擔當往往另辟蹊徑,不嚴格按照線上流程執行。


        3 PLM系統中BOM&物料管理


            鑒于上述問題,生產制造企業大多使用PLM系統對BOM&物料進行線上管理,具體分為物料管理、BOM管理、變更管理。


            3.1 物料管理


            目前,企業在PLM系統中大部分物料還需要人為進行首次創建。當物料創建需求產生后,為確保數據的唯一性,需要擔當先行在系統中確認是否有可使用的歷史零組件號,如無符合項時,則按照系統填寫規則,輸入料號相關屬性,創建新的物料零組件信息。并由需要首次使用的研發部門對物料進行相關流程操作后將數據通過對應流程拋送后續業務部門。研發部門進行相關流程操作的依據條件通過在系統中向相關部門(如品質等)索求發布依據。接收到研發部門拋送的物料數據后,生產、采購等執行部門依據物料對應的狀態執行相應的生產動作。物料拋送過程中也會由PLM系統中的接口程序在流程中對物料的發布依據進行檢查。


            3.2 BOM管理


            目前,BOM的組建大部分依靠一線工程師依據自身的設計/工藝方案及相關部門所提供的發布依據,在產品開發的各個階段將BOM組建并發布為對應狀態。各狀態BOM發布均有對應的流程規范制約。各Function BOM被相關業務工程師組建并發布完成后將關聯至項目的完成品料號,并由項目經理或專職工程師對成品料號下組建的各Function BOM的規范性及物料關系進行審核后,最終統一發布成品物料號(1)。



        1 BOM組件及發布圖


            3.3 變更管理


            不論是成品還是各Function的半成品BOM,凡是首次發布后,由于客戶/品質需求,廠內生產效率提升或降低成本的二元化等活動引起的BOM變更需求,都需要通過變更流程進行更新后BOM的發布。生產制造型企業大部分使用Design Change Notice(DCN)、EngineeringChange Notice(ECN)等流程對BOM的變更進行管控,發起變更流程同樣需要變更需求部門在系統中發起的Request(DCR/ECR)。需求部門提交的DCR/ECR在經過設計部門同生產、制造、品質、銷售等相關部門的檢討后,進行相應的變更流程并更新發布最新版BOM,如變更過程中同樣產生圖紙等相關文件變更,應將相應文件同步進行更新,并在系統中發布最新版文件,確保正確指導正常制造執行。


        4 PLM系統中BOM物料管理應用


            在產品全生命周期中,存在著各式各樣的物料清單文件(BOM),從類別上大致分為設計BOM(Engineering BOM,EBOM),工藝BOM(Process Planning BOM,PPBOM),制造BOM(Manufacturing BOM,MBOM),質量BOM(Quality BOM,QBOM)和成本BOM(Cost BOM)各種都是有其產品類型、應用領域等特定條件鎖定,其產生及應用對產品研發及制造過程都有著密切的關系,如果把產品的設計數據(包括EBOM,PPBOM,MBOM)視為單一的產品數據源,則上述的各種BOM文件可以看成這個單一數據源在產品類型,應用部門和生產周期上的產品數據的視圖,要管理好這個單一數據源,我們認為可以從以應用PLM系統的下幾個方面進行管理。


            4.1 規范物料命名,物料/BOM編碼規則簡易化


            目前制造行業內物料編碼主要由賦義編碼和流水編碼組成,且各公司編碼規則各有差異,行業內無統一標準。并且存在賦義編碼規則復雜,缺乏拓展性流水編碼和賦義編碼無法直觀從編碼匯總看出相互間的關聯等問題。


            因此往往在實際擔當業務操做層面會出現即使物料信息錄入系統但部分相關部門不知道物料的具體信息及物料和物料/BOM間的關系,導致一線員工往往無視物料/BOM信息,更青睞與采用線下手動管理。因此建議同一行業企業在執行物料編碼規則時可以通過行業標準和公司標準結合的形式制定。具體規則思路如圖2所示。


            物料命名規范化后,PLM系統以對應的邏輯部署該模塊功能,使其自動生成與物料編碼相匹配的物料描述,減少因開放性信息輸入導致的描述不規范。


            同時,為確保擔當及時輸入物料信息,應將PLM系統中的物料信息作為產、銷、供各環節中所用到的物料數據源,并由專業人員進行系統數據的標準管理及定期維護,確保數據源的準確性。


            4.2 將物料、BOM信息等數據源信息歸集與PLM系統管理


            企業最忌諱的就是系統分散,各Function產品信息單獨存放于獨立的系統,且系統間無關聯,因此建議企業將產品主數據信息歸集與PLM系統進行管理,當然,物料、BOM等所有信息不一定從初始就在PLM中創建,在統一物料編碼原則后,所有同類屬性物料間將僅存在流水號區分,因此,可以通過物料號本身標簽,在供應商采購時進行物料信息錄入并通過MES等系統進行拋送,最后將產品主數據相關信息歸集到PLM中即可,之后可以通過PLM系統向SAP、SRM、CIM等系統進行拋送并指導執行,使各系統間形成信息共享,企業軟件及硬件的數據集成和整合,達成快速響應市場的網絡化協同制造體系。


            4.3 實現物料單品到產品EBOM、PPBOM、MBOM的自動轉換


            簡化人為在物料單品發布到產品BOM發布過程中的人為手動操作過程,產品主數據在PLM首次組建并完成發布后(EBOM發布后),后續的PPBOM、MBOM及過程中可能產生的備料BOM等均可通過系統中的支撐條件或一定的轉換規律實現自動轉換,如果擔心自動轉換會存在風險,也可在自動轉換過程中添加必要的審核節點,通過在審核節點的雙重確認完成BOM的轉換,從而減少擔當在BOM轉換過程中的重復操作。


            4.4 簡化變更流程,減少變更流程中的人為/線下溝通


            變更是產品在生命周期過程中最為頻繁且復雜的活動之一,變更業務涉及部門較多,場景復雜且多數變更所需周期長,因此,變更過程中往往出現各部門信息不對稱,執行不到位等問題,特別是跨部門業務銜接存在灰色地帶。因此建議可將變更作為一個項目,將其在過程中的所有階段使用WBS(Work Breakdown Structure)工具分為多個階段小任務,以需求部門提交的Request為發起點,并將任務安排至擔當個人,這樣可在整個項目進度條中隨時觀察項目進展,各個責任部門各司其職避免在流程過程中的扯皮推諉現象。但整個過程中的重要部門任務(如開發、品質等)的任務應具備充分的否決權,確保只有依據充分可行性的Request才可進行變更。


            除此以上幾點外,企業還可以充分利用PLM,將人員檢查轉換為系統自動檢查,針對某些特定對象通過將系統中已有的數據進行智能分析后,自動觸發或完成某些特定流程。


        5 結語


            BOM物料管理貫穿與企業生產經營活動的全周期,其配置、管控、發放等各環節對于產品至關重要,本文主要是通過結合PLM系統中的一些功能,實現BOM物料的精益管理,希望對企業起到一些借鑒作用。

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