物料管理系統(tǒng)在樣車試制工作中的應用

上汽通用汽車有限公司　梅云鋒

0.引言

放眼當今汽車行業(yè)，新能源、互聯(lián)網汽車公司如雨后春筍，百家爭鳴；而消費者對汽車產品的個性化要求也不斷提高。如何快速響應市場需求，提升研發(fā)能力和縮短產品研發(fā)周期，及時推出消費者滿意的產品是每個汽車公司急切需要破解的難題。

樣車試制是所有汽車公司新產品開發(fā)過程中的重要一環(huán)，是汽車公司轉型升級的橋頭堡和試驗田；提升試制能力，是汽車公司發(fā)展道路上必須面臨的一個課題。高效的物料管理是樣車試制工作順利開展的重要保證，也是提升試制能力的重要抓手。大力構建高效的試制物料管理系統(tǒng)，滿足多項目多平臺的物料管理需求，確保高質量、低成本、快捷的生產啟動，應當是各大汽車公司在工業(yè)4.0和互聯(lián)網加的浪潮中發(fā)展自身能力的必然選擇。

1.樣車試制物料管理的現(xiàn)狀

目前，大部分汽車公司試制物料管理工作主要包含試制BOM管理、物料需求創(chuàng)建、采購需求釋放、交樣計劃跟蹤、試制物流運作等。

1.1　試制BOM管理

試制部門在項目前期會從工程部門獲取一張試制BOM,和設計發(fā)布工程師確認無誤后，進行BOM凍結；在整個試制階段，工程設計部門還存在著大量的設計變更，BOM變更高頻的貫穿于整個試制過程。

1.2　物料需求創(chuàng)建

試制物料管理部門在獲取試制BOM后，會根據(jù)造車計劃和單車BOM計算物料需求。試制階段，物料具有來源多的特點。常見的有硬模供應商采購、軟模零件采購、沿用零件工廠領用、3D打印等。由于制造周期長，需求量小，在時效性管理、化學品管理等方面也和工廠大不相同。

1.3　采購需求釋放

試制階段，采購部門一般還正在進行量產供應商定點工作，還沒有價格，對于特殊零件（軟模零件、手工樣件等）更是需要采購員單獨詢價。工程變更往往也會給采購工作帶來風險。試制物料部門需要協(xié)調工程和采購部門，及時完成樣件訂單的發(fā)放。

1.4　交樣計劃跟蹤

由于模具還在不斷調試，零部件都還處于試生產階段，再加之工程設計變更，經常會有供應商報警不能滿足項目時間節(jié)點。協(xié)調工程、采購推動供應商按時完成交樣，確保項目造車按時啟動，是物料工程師在物料準備后期的主要工作內容。

1.5　試制物流運作

試制物流運作和工廠物流有較大的區(qū)別。由于樣件的生產周期長，需求量少，倉庫必須盡量避免盤虧，以免造成缺料停線；由于各項目的物料狀態(tài)會存在較大的區(qū)別，考慮到樣車的制造成本和項目實驗要求，倉庫必須做好零件狀態(tài)控制，保證非常高的配送準確率。在制造過程中，由于工程驗證的需要，倉庫還需要支持特殊零件指定車輛的物料配送。

2.試制物料系統(tǒng)搭建的必要性

隨著試制業(yè)務量的不斷增加，以及產品開發(fā)周期的不斷壓縮，業(yè)務部門對于團隊合作、效率提升、降低成本有了迫切的改進愿望，簡易的辦公軟件已經不能滿足業(yè)務的需求。搭建一套覆蓋試制物料管理全業(yè)務鏈的信息系統(tǒng)成為樣車試制部門的迫切愿望。

2.1　效率提升的需要

由于市場競爭越來越激烈，汽車公司需要不斷開發(fā)新產品，以保持市場占有率。近年來，各汽車公司的新項目數(shù)量急劇增加，使得樣車試制部門出現(xiàn)嚴重的人力資源問題。系統(tǒng)建設替代人工操作和計算，既提高效率，又節(jié)省了人力，是業(yè)務部門的必然選擇。以往，一位物料工程師可能需要花費2周的時間，來完成BOM的核對。項目期間，每天都要花費較多時間進行BOM數(shù)據(jù)的維護。通過搭建BOM管理平臺，工程數(shù)據(jù)發(fā)布工程師在平臺上面發(fā)布和更新數(shù)據(jù)，線上審批，系統(tǒng)實現(xiàn)采購需求、交樣計劃的自動運算，交樣計劃實現(xiàn)在線跟蹤，工作效率大大提升，人力資源得到大大釋放。

2.2　項目管理的需要

隨著樣車試制項目的增加，各業(yè)務部門的分工越來越細，團隊合作顯得尤其重要。搭建物料系統(tǒng)，可以確保團隊間的信息高效無誤的傳遞，以及團隊成員都按照既定工作職責進行標準化操作。同時，物料系統(tǒng)還可以為所有成員提供一個信息共享平臺，BOM、采購需求、交樣計劃、庫存等信息都可以實現(xiàn)實時查詢。

2.3　大數(shù)據(jù)/知識管理的需要

對于特大項目，物料的相關數(shù)據(jù)會特別龐大?？紤]到不同出資方、不同的分批策略、不同的零件等級，計算邏輯特別復雜，人工已經很難做出精確的計算，需要系統(tǒng)來完成。

樣車試制過程中有很多項目策略，例如項目分批策略、備件策略、長周期零件采購策略等等，這些策略的制定都要系統(tǒng)提供歷史的數(shù)據(jù)供業(yè)務分析改進。甚至業(yè)務可以建立數(shù)據(jù)模型，系統(tǒng)自動生成相關分析報表，實時監(jiān)控各項業(yè)務指標的實施情況。例如，通過制造現(xiàn)場歷史工損料損的數(shù)據(jù)分析，可以找到易損件的范圍已經損耗值，幫助業(yè)務制定最為合理的備件策略，以降低試制物料成本。

3.高效試制物料系統(tǒng)架構的搭建

3.1　系統(tǒng)架構設計原則

試制部門雖然在人員結構和組織規(guī)模上面比量產工廠小很多，但是業(yè)務流程卻十分廣泛，工廠的主要業(yè)務流程都有涉及。在系統(tǒng)搭建過程中主要遵循下面兩個原則。

3.1.1基于業(yè)務需求

系統(tǒng)服務于業(yè)務，所以，在業(yè)務結構的搭建過程中，要充分考慮業(yè)務的相關需求，找到最適合業(yè)務的系統(tǒng)解決方案。

3.1.2利用工廠物流的現(xiàn)有資源

試制物料業(yè)務主要覆蓋BOM管理、采購需求管理、交樣計劃管理、物料跟蹤、財務結算、倉儲管理、配送管理等方面，如果要全部從新設計的話，成本高，開發(fā)周期長。各汽車公司工廠都有較為成熟的物流系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都有可能為試制業(yè)務提供好的可以借鑒的系統(tǒng)架構和平臺。舉個例子：工廠物流有較為成熟的供應商管理系統(tǒng)，用于供應商確認交樣計劃，創(chuàng)建送貨單以及供應商評分等。試制部門不妨基于該平臺來開發(fā)相關的樣件供應商管理功能模塊，把樣件的交樣計劃數(shù)據(jù)傳遞給該平臺，供應商在該平臺接收訂單，進行交樣的相關操作。即利用了該平臺的先進成熟架構，降低了開發(fā)量，又便于業(yè)務推廣。

3.2　業(yè)務架構搭建

在搭建系統(tǒng)架構之前，需要梳理并搭建業(yè)務架構，并最終輸出系統(tǒng)藍圖。圖1所示，為某公司試制業(yè)務架構舉例。前期物料準備主要包括項目數(shù)據(jù)管理、物料需求管理、物料跟蹤等；倉庫管理包含物料接收、倉儲、配送、運輸管理等。外部接口主要包含工程、采購、財務、供應商等；內部接口主要包含試制計劃、試制現(xiàn)場、試制質量等。

圖1　試制業(yè)務架構

3.3　系統(tǒng)藍圖

在完成業(yè)務架構定義后，按照系統(tǒng)結構搭建的原則來建立試制物料系統(tǒng)的架構，輸出系統(tǒng)藍圖。圖2所示，為某公司試制物料系統(tǒng)的系統(tǒng)架構藍圖。

圖2　試制物料系統(tǒng)架構

圖2所示案例中，系統(tǒng)全新開發(fā)的模塊主要包含：項目策略管理、物料需求管理、交樣計劃管理等；同時，考慮到成本和開發(fā)效率，倉庫管理和供應商管理的相關功能是基于工廠物流系統(tǒng)進行再設計的。

3.3.1項目策略管理（ProjectStrategy Management）

該模塊主要管理項目性策略的相關數(shù)據(jù)，例如，項目關鍵時間節(jié)點設定、項目分批策略、項目的備件策略、零件來源策略等等。造車計劃的相關數(shù)據(jù)會首先進入該模塊，結合物料管理的相關策略，進行數(shù)據(jù)整合。

3.3.2物料需求管理（Material Requirement Management）

該模塊主要接收工程部門釋放的BOM數(shù)據(jù)，結合項目策略管理的相關數(shù)據(jù)（比如備件策略等），生成物料需求；再結合零件來源策略，創(chuàng)建采購需求。采購需求的數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)接口釋放到采購部門的相關系統(tǒng)；

3.3.3交樣計劃管理（Delivery Schedule Management）

樣件階段，訂單往往為閉口合同。而由于種種原因，供應商無法一次性完成交樣，業(yè)務部門需要根據(jù)造車計劃和分批策略拆分交樣計劃。交樣計劃管理模塊在接收到物料需求的相關數(shù)據(jù)后，調用項目策略管理的分批策略等數(shù)據(jù)，自動為用戶創(chuàng)建交樣計劃。交樣計劃的數(shù)據(jù)會下發(fā)到供應商管理模塊，和倉庫管理模塊。

3.3.4供應商管理模塊（SupplierManagement）

供應商管理模塊從交樣計劃管理模塊獲取交樣計劃的相關數(shù)據(jù)，通過郵件、短信提醒等方式，推動供應商登陸系統(tǒng)確認交樣計劃。在交樣前期，供應商登陸系統(tǒng)創(chuàng)建發(fā)貨通知單。通過對發(fā)貨單創(chuàng)建時間窗口的控制，來實現(xiàn)均衡交樣。

該模塊同時提供培訓信息下載，供應商積分管理等功能。

3.3.5倉庫管理（WarehouseManagement）

倉庫管理模塊包含常規(guī)的收貨、上架、揀貨、發(fā)運、盤點、庫內移位等功能。該模塊和交樣計劃管理和供應商管理都有數(shù)據(jù)交互。通過交樣計劃的相關數(shù)據(jù)，倉庫可以預測遠期的業(yè)務趨勢；通過接收供應商管理模塊的發(fā)貨單數(shù)據(jù)，倉庫可以確保按照計劃進行收料，以避免盲目收料，浪費庫存。收料完成后，實收數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)回傳供應商管理模塊。

3.4　系統(tǒng)設計關注點

在系統(tǒng)設計的時候，務必充分考慮試制業(yè)務的特殊性，以提高用戶滿意度。

3.4.1變更管理

試制階段存在大量的變更，例如：BOM數(shù)據(jù)更新、造車計劃調整、交樣計劃調整等等，這些變更往往會伴隨著下游數(shù)據(jù)的更新。做好數(shù)據(jù)的變更管理，是十分必要的。做好數(shù)據(jù)變更管理，主要從下面幾個方便入手。（1）批量數(shù)據(jù)變更控制；類似于項目策略性的數(shù)據(jù)變更，往往對業(yè)務部門帶來批量性的數(shù)據(jù)變更，對業(yè)務部門的工作影響極大。只有把批量數(shù)據(jù)變更控制好，才能確保業(yè)務數(shù)據(jù)正常。（2）數(shù)據(jù)變化點的識別：由于物料管理部門內外部接口特別多，所以在和其他系統(tǒng)做數(shù)據(jù)交互的時候，務必做好數(shù)據(jù)的識別工作，以提高工作效率，降低項目風險。

3.4.2系統(tǒng)柔性

當前受市場環(huán)境的影響，各汽車公司試制部門同時在造的汽車項目越來越多。由于各試制項目的類型不同，項目節(jié)點也各不相同，甚至各業(yè)務部門的職責分工也會有差異。所以，業(yè)務部門對于系統(tǒng)柔性有很高的要求。

3.4.3運算效率優(yōu)化

試制物料管理涉及到特別多的運算，在系統(tǒng)方案的設計過程中，要特別注重運算效率的優(yōu)化，以提高用戶滿意度。