ERP物料清單（BOM）優(yōu)化研究

鄺世界，劉興旺，寧湘華

（江麓機電科技有限公司，湘潭 411100）

0 引言

機械制造業(yè)作為信息技術應用的發(fā)源地，ERP、PDM、CAPP、OA等信息技術在行業(yè)得到了廣泛的應用，但深入考察行業(yè)信息化情況可見，ERP等信息化項目在行業(yè)的實施應用效果不甚理想。這其中重要原因之一就是輸入ERP系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)不準確、不規(guī)范。在所有基礎數(shù)據(jù)中，物料清單（BOM）的影響面最大，對它的準確性要求也最高。優(yōu)化物料清單（BOM）是成功實施ERP系統(tǒng)的關鍵。

1 物料清單（BOM）的概念

物料清單也稱物料用量清單或產(chǎn)品結構，簡稱BOM，是用數(shù)據(jù)格式來描述產(chǎn)品結構的文件。一般按從原料到成品的實際加工過程，劃分層次，建立上下層物料的從屬關系和數(shù)量關系。

任何產(chǎn)品，都可以按照從原料到成品的實際加工過程，劃分層次，建立上下層物料的從屬關系和數(shù)量關系。通常，我們稱上層物料為父件，下層物料為子件；父件與子件的關系是相對而言的，一個物料既是上層物料的子件，又是下層物料的父件。

物料清單（BOM）反映了客戶對企業(yè)的物料需求。物料清單（BOM）中最高層物料為0層，是最終產(chǎn)品；其余各層（1層以下）為相關需求件。產(chǎn)品結構的最底層都是外購件，包括原材料和配套件。產(chǎn)品結構中的每一物品都表示物料的完成狀態(tài)或者說是一種庫存狀態(tài)。它含有完成了某種加工或采購過程，可以入庫儲存的意思。

2 物料清單（BOM）的作用

物料清單（BOM）作為描述產(chǎn)品結構與制造過程的主要數(shù)據(jù)形式，是輸入ERP系統(tǒng)的基礎靜態(tài)數(shù)據(jù)，它直接構成了ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)體系，決定了系統(tǒng)運行后動態(tài)數(shù)據(jù)的需求范圍,其具體作用有：

2.1 使系統(tǒng)識別產(chǎn)品結構。

用計算機輔助管理，首先要使系統(tǒng)能夠“讀出”企業(yè)制造的產(chǎn)品結構和所有涉及到的物料。為了便于計算機識別，必須把用圖樣表達的產(chǎn)品結構轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)格式，這種用數(shù)據(jù)格式來描述產(chǎn)品結構的文件就是物料清單（BOM）。

2.2 聯(lián)系與溝通企業(yè)各項業(yè)務的紐帶。

物料清單（BOM）是運行MRP系統(tǒng)的主導文件，企業(yè)各個業(yè)務部門都要依據(jù)統(tǒng)一的物料清單（BOM）進行工作。它是接受客戶訂單、確定裝配需用的可選件、計算累計提前期、編制生產(chǎn)與采購計劃、配套領料、跟蹤物流及生產(chǎn)過程、追溯任務來源、計算成本、投標報價、改進產(chǎn)品設計的三化工作（標準化、系列化、通用化）等都需要參照的重要文件。

2.3 構成ERP系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)源。

物料清單（BOM）集中了企業(yè)產(chǎn)品制造過程的基本數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)量決定了ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)規(guī)模，數(shù)據(jù)的準確性決定了ERP系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)的可靠性。物料清單（BOM）是否規(guī)范、準確與及時，是ERP系統(tǒng)能否成功運行的關鍵。

3 物料清單（BOM）的類型

從制造過程來考察產(chǎn)品結構的變化，“物料清單BOM”主要有如下表達類型：

3.1 工程BOM或EBOM(Engineering BOM)。

是以設計和功能的角度描述產(chǎn)品的結構。工程BOM是按照產(chǎn)品的實際結構建立的，一般只反映父件與子件之間的層次、數(shù)量關系，不反映制造工藝階段和子項的裝配順序，主要用于產(chǎn)品設計部門和原材料供應部門等。

3.2 工藝BOM或MBOM(Manufacturing BOM)。

是以裝配和加工過程的角度描述產(chǎn)品的結構。MBOM是在EBOM基礎上，按照制造或裝配過程的順序進行調(diào)整得到的。工藝BOM的構成除體現(xiàn)裝配數(shù)量外，還要體現(xiàn)制造和裝配順序，主要用于指導產(chǎn)品制造過程。

3.3 生產(chǎn)BOM或PBOM(Production BOM)。

是以生產(chǎn)需要的角度描述產(chǎn)品的結構。是使MBOM適應制造過程的組織狀態(tài)和生產(chǎn)模式所作的變型。真正在ERP中起作用的恰恰是這個生產(chǎn)BOM，它才是計劃編制、現(xiàn)場組織、工藝布置和物料流轉(zhuǎn)的依據(jù)。

上述EBOM和MBOM都是技術層面的概念，是制造數(shù)據(jù)結構的技術文件；生產(chǎn)BOM是管理層面的概念。

4 物料清單（BOM）的結構

在產(chǎn)品結構BOM中，每一對父子件的關聯(lián)就確立了BOM的“層級關系”。同樣，零件的制造工序（或步驟）就構成了BOM的“序列關系”。

在物料清單（BOM）中，每種物料都有它自己的唯一編碼，物料編碼具有唯一性，即不能一個編碼代表二個或二個以上的物料，也不能一個物料有二個或二個以上的編碼。每個物料編碼應代表一種具體的規(guī)格型號，而不是代表一個系列或一類物料。物料是否編碼要視具體情況區(qū)別對待，一般而言，如果要進行庫存記帳則需要對物料進行編碼。為區(qū)分零部件的不同加工階段或滿足其入庫管理的需要，可以采用在產(chǎn)品圖號上添加前、后綴的方法來定義產(chǎn)品的層級關系，以此來解決編碼的唯一性問題。如某零件在毛坯件、成品件、備件（在有獨立需求時需要編碼）階段的代碼可分別定義為：圖號+MP、圖號、圖號+BJ等。

一般地，一種物料的出、入庫會分別產(chǎn)生入、出庫單；一項作業(yè)的開始與完成會分別產(chǎn)生工單與完工匯報單；如實行工序管理，則每一工序都會產(chǎn)生一張工單與完工匯報單?？梢奅RP系統(tǒng)的操作數(shù)據(jù)量會隨物料編碼的增加而成倍增加。

例如：某門蓋是由4種規(guī)格鋼板制作的6種零件焊接而成。其制造過程有兩種組織方案：

方案1：在工藝專業(yè)化車間生產(chǎn)，則需先在鈑金制造單元下料、成型，制作出6種零件來，零件入庫（或不入庫），然后轉(zhuǎn)移給焊接制造單元焊接成門蓋。

方案2：在產(chǎn)品制造單元里生產(chǎn)，鈑金制造和焊接同在一個“鈑金綜合制造單元” 內(nèi)完成。經(jīng)過零件下料、成型接著進行焊接形成門蓋。中間省去了制造單元間的轉(zhuǎn)移、入庫和組合前的配套作業(yè)。

由上述方案可知，在制造工藝過程完全相同的條件下，方案1的生產(chǎn)BOM最少有3個層級：即原材料、零件、成品件。而方案2的生產(chǎn)BOM則僅需2個層級：即原材料、成品件。在ERP系統(tǒng)中，方案2根本不需要給門蓋的零件編號，生產(chǎn)BOM中沒有它們，而只有制作這些零件所使用的原材料。

同樣地，工藝路線至少也有兩種方案：

由方案1得方案3：如果每種零件各有5道工序，焊接裝配有8道工序，原封不動地將工藝轉(zhuǎn)化成路線，則總工藝過程有13道序，生產(chǎn)BOM共有3個層級。在工序管理情況下，ERP系統(tǒng)將產(chǎn)生38個工單，需進行38個工序匯報，會產(chǎn)生6個入庫單和10個出庫單（包括4個材料出庫單）?？梢姶朔桨附Y構層級多、工藝路線長、物料移動頻繁、會產(chǎn)生大量的表單、數(shù)據(jù)維護工作量大。

由方案2得方案4：由于下料、零件成型、焊接都在綜合制造單元內(nèi)完成，則工藝過程可看作1道序（實際制作需完成所有工藝規(guī)定的內(nèi)容），其生產(chǎn)BOM共有2個層級。在工序管理情況下，ERP系統(tǒng)將產(chǎn)生1個工單，需進行1個工序匯報，會產(chǎn)生1個入庫單和4個材料出庫單?？梢姶朔桨附Y構層級少、工藝路線短、物料移動少、產(chǎn)生的表單較少、數(shù)據(jù)維護工作量小。

方案4優(yōu)點顯而易見，當然也存在管控點少、會出現(xiàn)過程控制盲區(qū)的缺點。方案3雖然雖有管控精細的優(yōu)點，卻存在數(shù)據(jù)維護量大、過程管理復雜的不足。由此可見，物料清單（BOM）的結構組織，應隨產(chǎn)品復雜程度及管理需求的不同而變化。

5 物料清單（BOM）的優(yōu)化

從物料清單（BOM）在制造過程的不同表現(xiàn)形式看，其優(yōu)化途徑應圍繞工程BOM、工藝BOM、生產(chǎn)BOM等類型進行。

5.1 工程BOM的優(yōu)化。

工程BOM是在產(chǎn)品設計階段形成的，它規(guī)定了產(chǎn)品的層級與數(shù)量關系，是產(chǎn)生后續(xù)工藝BOM、生產(chǎn)BOM的源頭。工程BOM基本決定了物料清單（BOM）的規(guī)模與結構，是物料清單優(yōu)化的首要關注點。工程BOM的優(yōu)化應在標準、準確、簡單的原則下，著重從以下方面進行：

1）減少產(chǎn)品結構層級，當能采用零件時就不要采用部件。產(chǎn)品結構層級少了，工程BOM的層級自然會隨之簡化。

2）減少構成件數(shù)量，消除多余功能與結構，在保證產(chǎn)品功能的前提下，盡量讓構成件少而精。必須牢記，多一個零件號，就會增加幾倍的額外工作量。

3）提高產(chǎn)品設計的通用化與標準化水平，盡量選用標準件與通用件，盡量采用現(xiàn)有結構，減少編碼資源占用，提高零件重用率。

5.2 工藝BOM的優(yōu)化。

工藝BOM是在工藝設計階段形成的，它規(guī)定了產(chǎn)品的制造過程與裝配次序，是連接產(chǎn)品設計階段與產(chǎn)品制造階段的橋梁。工藝BOM的優(yōu)化應在先進、高效與低耗的原則下，著重從以下方面進行：

1）采用先進的生產(chǎn)組織形式，合理劃分工藝階段。在機械制造業(yè)尤其是復雜產(chǎn)品機械制造企業(yè)，過細分工、過度專業(yè)化的弱點已被業(yè)界認識，而扁平化生產(chǎn)組織結構與精益生產(chǎn)方式則日顯其生命力。故在考慮工藝方案時，應從企業(yè)實際出發(fā)，大量培養(yǎng)多面手，合理設置綜合制造單元，縮短物流路線，減少工藝階段數(shù)量。

2）減少工藝中間件。工藝中間件是為工藝過程服務的，它雖不是工程BOM的構件，卻在工藝BOM中增添，同樣需要占用系統(tǒng)資源，應盡量少用。

3）合并可合并的工序，減少工藝序號，優(yōu)化工藝順序，縮短工藝制造過程。必須牢記，多一道工序，也會增加幾倍的額外工作量。

5.3 生產(chǎn)BOM的優(yōu)化。

最終輸入ERP系統(tǒng)的生產(chǎn)BOM，是在工程BOM和工藝BOM的基礎上，考慮了生產(chǎn)組織和物料流轉(zhuǎn)等要求后形成的。為適應生產(chǎn)組織管理的具體情況, 可以在生產(chǎn)BOM中對工程BOM和工藝BOM的層級和序列進行調(diào)整。生產(chǎn)BOM與企業(yè)的生產(chǎn)制造過程更為貼近，是ERP系統(tǒng)的直接基礎數(shù)據(jù)來源，是決定ERP系統(tǒng)成功運行的關鍵所在。在工程BOM、工藝BOM既定的前提下，生產(chǎn)BOM的優(yōu)化是物料清單優(yōu)化的重點。對生產(chǎn)BOM的優(yōu)化應在遵循精細、高效、適度的原則下，著重從以下方面進行：

1）適應產(chǎn)品結構與生產(chǎn)類型特點，減少管理層級，采用扁平化生產(chǎn)組織。企業(yè)扁平化可以減少管理層次和生產(chǎn)組織單位，進而簡化生產(chǎn)BOM結構，減少對ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求量，提高系統(tǒng)運行效率。

2）采用適宜的生產(chǎn)組織模式，推行精益生產(chǎn)方式。上例說明，同樣的產(chǎn)品和制造工藝，安排在工藝專業(yè)化車間與安排在綜合制造單元生產(chǎn)，其生產(chǎn)BOM的結構是不一樣的，采用綜合制造單元生產(chǎn)和精益生產(chǎn)方式可以簡化BOM層級和序列，進而簡化生產(chǎn)BOM結構，減少系統(tǒng)數(shù)據(jù)量，提高系統(tǒng)運行效率。

3）改善現(xiàn)場組織與物料流轉(zhuǎn)方式。從上例可知，庫房的設置會增加BOM的層級，故應簡化企業(yè)庫房設置，減少產(chǎn)品制造過程中的入庫次數(shù)，實行庫房統(tǒng)一管理與物料集中配送，以簡化生產(chǎn)BOM。

4）合理設置生產(chǎn)BOM參數(shù)。生產(chǎn)BOM的許多參數(shù)是應由各業(yè)務管理部門定義的，如提前期、廢損率、計劃價等。這些數(shù)據(jù)實際上是企業(yè)的管理業(yè)務標準，但原都散落在各業(yè)務部門甚至是管理人員手中，沒有以文件的形式進行固化，更談不上作為數(shù)據(jù)資源在企業(yè)進行集成與共享。對此，一方面應珍惜這部分數(shù)據(jù)資源，將其以文件的形式進行固化，在企業(yè)內(nèi)實現(xiàn)集成與共享；另一方面，需不斷提高這些管理業(yè)務數(shù)據(jù)的權威性和標準化水平，進而為生產(chǎn)BOM提供有力的基礎數(shù)據(jù)支撐。

5）摒棄大而全的經(jīng)營模式，走專業(yè)化發(fā)展道路。我國機械制造業(yè)與國外發(fā)達國家相比仍然是大而全、小而全的經(jīng)營模式，企業(yè)分工沒有像國外那樣細，企業(yè)中一般都集中了從毛坯鑄鍛、機加、鈑焊、熱表處理、裝配等所有工藝門類，大小部件一律自產(chǎn)，這是工業(yè)化發(fā)展不充分的直接表現(xiàn)，也是企業(yè)內(nèi)部的管理相對國外要復雜得多的根源所在。專業(yè)化經(jīng)營是企業(yè)發(fā)展的方向，在專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)中，產(chǎn)品結構相對簡單，生產(chǎn)批量大，生產(chǎn)組織相對簡單，生產(chǎn)BOM更容易得到優(yōu)化。

6 結束語

物料清單（BOM）作為ERP系統(tǒng)最重要的靜態(tài)基礎數(shù)據(jù)，其規(guī)范性與準確性是決定ERP系統(tǒng)能否成功運行的最重要技術因素。對物料清單（BOM）的優(yōu)化應圍繞工程BOM、工藝BOM、生產(chǎn)BOM等類型進行，其中重點應放在生產(chǎn)BOM的優(yōu)化上。優(yōu)化的物料清單（BOM）是ERP系統(tǒng)成功運行的關鍵。

[1] 羅鴻-3版.ERP原理.設計.實施[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.

[2] 佚名.ERP中的制造數(shù)據(jù)結構分析.天極網(wǎng),2008.

[3] 蔣明煒.機械制造企業(yè)管理信息化難點與基礎.中國設備網(wǎng),2010.