基于BOM在裝備制造業(yè)ERP系統(tǒng)中的應(yīng)用

史文樹 阮明成 產(chǎn)文勇

摘要：ERP系統(tǒng)是裝備制造企業(yè)信息化建設(shè)的重要支撐，BOM是ERP系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)，根據(jù)BOM進(jìn)行MRP運(yùn)算，生成的物料需求清單是供應(yīng)鏈和生產(chǎn)制造的數(shù)據(jù)源，維護(hù)好BOM數(shù)據(jù)，對企業(yè)生產(chǎn)效率的提升具有重要意義。

關(guān)鍵詞：ERP系統(tǒng);裝備制造業(yè);BOM;MRP

一、前言

裝備制造行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及制造模式復(fù)雜，按照訂單設(shè)計(jì)（ETO）模式進(jìn)行項(xiàng)目制管控，具有典型的多品種、小批量、長周期、多變更、高質(zhì)量等特征。為了提升裝備制造行業(yè)的競爭力，采用ERP系統(tǒng)進(jìn)行供應(yīng)鏈與生產(chǎn)制造的信息化管控，其中BOM作為ERP系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)，其合理高效的維護(hù)是ERP系統(tǒng)成功運(yùn)行的關(guān)鍵[1]。

二、ERP系統(tǒng)主體架構(gòu)介紹

ERP是企業(yè)資源計(jì)劃管理平臺(tái)，重點(diǎn)管控人、財(cái)、物、產(chǎn)、供、銷，主體結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1所示：

在接收到銷售訂單后開展項(xiàng)目設(shè)計(jì)，由EBOM轉(zhuǎn)換為MBOM，根據(jù)MBOM進(jìn)行MRP運(yùn)算，產(chǎn)生物料需求清單，作為供應(yīng)鏈與生產(chǎn)制造的執(zhí)行依據(jù)，再對項(xiàng)目存貨進(jìn)行核算，從而高效完成整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)行。

三、BOM結(jié)構(gòu)分析

BOM又稱物料清單，是可被計(jì)算機(jī)識(shí)別的產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件集合，記錄并按照一定的層級(jí)順序展示項(xiàng)目所需的全部組件與原材料信息[2]。

3.1 EBOM結(jié)構(gòu)

EBOM是技術(shù)員從設(shè)計(jì)角度側(cè)重產(chǎn)品零部件之間的結(jié)構(gòu)層級(jí)而制作的物料清單。如圖3.1所示：產(chǎn)成品A的第二層級(jí)由制造件N、C、E組成;采購件P、L作為第三層級(jí)組成制造件N;采購件E、D作為第三層級(jí)組成制造件C;采購件H、K、J作為第三層級(jí)組成制造件E。其中N、C、E稱作A的子項(xiàng)，A稱作N、C、E的父項(xiàng)，數(shù)字表示數(shù)量，其他層級(jí)同理。

3.2 MBOM結(jié)構(gòu)

MBOM是依據(jù)EBOM結(jié)合工藝，并顯示加工裝配順序等信息而形成的物料清單，是進(jìn)行MRP運(yùn)算的源頭。

如圖3.2所示的MBOM中，產(chǎn)成品A 的第二層級(jí)由委外件N，制造件C、E組成;采購件P、L作為產(chǎn)成品A的第三層級(jí)組成委外件N;制造件D，采購件E、K作為第三層級(jí)組成制造件C;采購件H、制造件J作為第三層級(jí)組成制造件E;采購件T作為第四層級(jí)組成制造件J。其中N、C、E稱作A的子項(xiàng)，A稱作N、C、E的父項(xiàng)，數(shù)字表示數(shù)量，其他層級(jí)同理。

3.3 EBOM到MBOM的轉(zhuǎn)換

EBOM體現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，它無法表達(dá)產(chǎn)品安裝制造階段的制造順序與層次，需要將其轉(zhuǎn)換成MBOM[4]，區(qū)別如下：

1、MBOM會(huì)改變物料的類型，EBOM的制造件N，在MBOM中為委外件N;

2、MBOM根據(jù)裝配順序改變物料的位置，采購件K的父項(xiàng)由制造件E換成了制造件C;

3、MBOM會(huì)增加生產(chǎn)加工過程中的易耗品，采購件T即為MBOM新增物料;

4、MBOM會(huì)增加物料入庫與備料的周期節(jié)點(diǎn)。

維護(hù)完成的MBOM，是供應(yīng)鏈與生產(chǎn)制造的來源。

四、物料需求計(jì)劃

4.1 MRP運(yùn)算結(jié)構(gòu)介紹

MRP即物料需求計(jì)劃指根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)各層次物料的從屬和數(shù)量關(guān)系，以物料為計(jì)劃對象，完工時(shí)期為時(shí)間基準(zhǔn)的倒排計(jì)劃，是一種生產(chǎn)制造企業(yè)內(nèi)物資計(jì)劃管理模式[3]。

如圖4.1所示，裝備制造業(yè)的MRP依據(jù)銷售訂單制定產(chǎn)品的生產(chǎn)計(jì)劃，結(jié)合BOM和現(xiàn)存量，通過MRP運(yùn)算產(chǎn)生物料的需求數(shù)量和計(jì)劃，從而下達(dá)物料的采購計(jì)劃和制造計(jì)劃，其中MRP運(yùn)算起到數(shù)據(jù)的承接作用，需要基于不同的計(jì)劃策略進(jìn)行算法分析。

4.2 MRP計(jì)劃策略分析

對應(yīng)企業(yè)不同生產(chǎn)環(huán)境可以定義不同的計(jì)劃策略，來體現(xiàn)其計(jì)劃和實(shí)際生產(chǎn)的過程。（a）對于面向庫存生產(chǎn)的企業(yè)，可以定義面向預(yù)測的計(jì)劃策略，按照預(yù)測來計(jì)劃生產(chǎn)，需選擇計(jì)劃獨(dú)立需求、計(jì)劃訂單、存量、采購訂單等供給需求;（b）對于面向訂單生產(chǎn)的企業(yè)，可以定義按單生產(chǎn)計(jì)劃策略，按照訂單來計(jì)劃生產(chǎn)，需選擇銷售訂單、計(jì)劃訂單、存量、采購訂單等供給需求。裝備制造行業(yè)的MRP運(yùn)算一般選擇按單生產(chǎn)計(jì)劃策略，計(jì)劃策略供給需求的不同將導(dǎo)致MRP運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生差異。

4.3 MRP算法分析

基于MRP計(jì)劃策略及分批下發(fā)BOM等特征，結(jié)合裝備制造業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)場景進(jìn)行MRP算法分析，如圖4.3所示：

組件1、2有共同的原材料A，A在兩個(gè)組件中的數(shù)量與時(shí)間不一致，將導(dǎo)致MRP運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生少料及存量隨機(jī)分配的問題。為解決該問題，需要按組件進(jìn)行MRP運(yùn)算，將該組件的采購計(jì)劃與制造計(jì)劃下達(dá)后進(jìn)行存量的預(yù)留，再運(yùn)算下一個(gè)組件，按此運(yùn)算方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。

五、供應(yīng)鏈與生產(chǎn)制造管理

5.1供應(yīng)鏈管理

供應(yīng)鏈?zhǔn)瞧髽I(yè)制造和分銷其產(chǎn)品與服務(wù)到最終用戶的過程。MRP運(yùn)算完成之后，對于ERP系統(tǒng)中的采購/委外件，執(zhí)行供應(yīng)鏈流程。采購件指購買外部供應(yīng)商的貨物，委外件指需要企業(yè)提供（部分）原材料給外部供應(yīng)商進(jìn)行加工制造的貨物。

裝備制造行業(yè)按照項(xiàng)目制管控，無論是按照總裝模式還是分批次模式下發(fā)的BOM，都是采購/委外任務(wù)和計(jì)劃的來源。如圖5.1所示，通過MBOM運(yùn)算產(chǎn)生的MRP計(jì)劃訂單，作為采購數(shù)量與各計(jì)劃節(jié)點(diǎn)的依據(jù)，確保了采購與庫存的準(zhǔn)確性，提高了企業(yè)資金的利用率[5]。

5.2生產(chǎn)制造管理

依據(jù)裝備制造行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及制造模式特征，其生產(chǎn)制造管理流程依據(jù)BOM組件進(jìn)行齊套分析、齊套備料、齊套領(lǐng)料、完工報(bào)產(chǎn)，形成以離散生產(chǎn)工作臺(tái)為中心的閉環(huán)監(jiān)測查詢平臺(tái)，如圖5.2所示，MBOM產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)的來源。

六、小結(jié)

BOM是采購供應(yīng)鏈和生產(chǎn)制造的數(shù)據(jù)來源，BOM信息的準(zhǔn)確度直接影響下游業(yè)務(wù)處理的效率，根據(jù)裝備制造業(yè)的特征，依托BOM實(shí)現(xiàn)了自上而下業(yè)務(wù)流、信息流和數(shù)據(jù)流的貫通，業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)在線上可查詢、可追溯，提高了企業(yè)整體運(yùn)轉(zhuǎn)效率，降低了企業(yè)各項(xiàng)管理成本，提升了企業(yè)競爭力。

參考文獻(xiàn)

[1]Zhe Zhang，Matthew K O Lee，Pei Huang，等.A framework of ERP systems implementation success in China：Anempirical study[J].International Journal of Production Economics，2005，98（1）：56 -80.

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[3]初壯.MRP原理與應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京： 清華大學(xué)出版社，1997

[4]胡雙勝，陶松橋，楊明忠.制造業(yè)ERP系統(tǒng)中BOM表現(xiàn)形式的研究[J].中國制造業(yè)信息化，2005，34（5）：102-104.

[5]陳啟申.從ERP應(yīng)用談BOM.E-Works，2005，8.

作者簡介：史文樹（1984-），男，工程師，碩士，中國電子科技集團(tuán)第四十三研究所恒力信息化與保密部部長。