产品超级BOM管理和多工厂协同方法研究

随着全球化竞争的加剧,企业需要更加高效、灵活的生产和管理方式来应对市场的变化,兼并、拆分、重组每时每刻都在世界范围内上演。传统单制造基地研发生产一体化的模式,已经远远不能满足用户对产品多样化、柔性化的需求。
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              
 - 文章信息 - 
本文作者:谷维亮 ,苏州尚科宁家科技有限公司。
 
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引言

基于利润最大化的考虑,许多跨国集团会在世界范围内选取成本低廉、供应链稳定的地区来建立自主生产或OEM代工基地。这样,同一系列的产品就可以在各个基地同时生产,而产品多样化对于多个工厂之间的协同制造来说,存在以下痛点:
1、产品复杂性:理解设计和制造产品可能是一项复杂的技术任务,需要根据物料制造清单(BOM)将其分解为更小的部件和材料。而在和OEM工厂的协同开发过程中,也需要对这些部件和材料的特性有深入的理解,以便能够准确、有效地进行生产。
2、生产过程中的问题:在生产过程中,可能会出现如原材料短缺、生产工艺不完备、质量问题等不可预测的问题,这些问题可能会影响BOM的执行和生产的顺利进行。
3、成本问题:BOM的设计和OEM代工生产都需要考虑成本问题,不合理的成本可能导致产品的总成本上升,影响产品的市场竞争力。
4、沟通问题:产品BOM的设计和OEM生产往往涉及多个部门和团队,这需要高效的沟通和协调。如果各部门之间的沟通不畅,可能会影响到整个项目的进度和质量。
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概念和方案综述

在制造业中,BOM(Bill of Material)是产品结构的核心组成部分,它描述了产品、零部件之间的层次关系以及它们的数量和属性。传统的BOM管理方式通常需要工程师手工维护和调整,这种方式不仅效率低下,而且容易出错。
超级BOM是以整个产品系列为基础创建的BOM,是该系列产品所有组件及其数量的全部集合。在此基础上,对其中存在的变化因素定义可配置选项,在预先设定的变化范围内,根据用户的需求生产相应配置的产品集,从BOM物料系统的众多配置选项(参数)中进行选择,每种配置信息是与具体的安装部件进行关联的,选择完成后,即可得到实际所需的产品制造物料清单(制造BOM)。超级BOM配置管理通过自动化和智能化的方式,提高了BOM管理的效率和准确性,它的应用范围非常广泛,它可以应用于汽车、电子、航空航天、机械制造等多个领域。通过超级BOM配置管理,企业可以快速响应市场需求,提高生产效率和质量,降低成本,提高竞争力。
超级BOM配置管理的优势包括:
1、灵活的产品配置:通过对产品、零部件的配置和调整,可以快速响应市场需求,满足不同客户的不同需求。
2、自动化的BOM生成:通过规则和算法,自动生成产品BOM,减少了手动维护和调整的时间和成本。
3、智能化的BOM分析:通过对BOM数据的分析,可以发现产品、零部件之间的关联和规律,为企业的决策提供数据支持。
4、集成的信息流:超级BOM配置管理可以将产品、工艺、库存等信息集成在一起,实现信息的共享和交互,提高了生产管理的效率和准确性。
笔者所处的消费品制造企业位居世界五百强,研发中心在中国,而生产及基地遍布全球各个地区。由于OEM工厂数量繁多,BOM管理水平参差不齐,许多工厂不能高效地支持总部进行包括研发项目管理、过程管理、产品数据管理、变更管理、资源管理等在内的协同开发。因此,从2018年起,公司开始构建一个基于PLM的产品全球协同研发平台。这个平台可以连接异地多设计中心和零部件供应商,实现联合设计协同。具体思路和措施如下:
1、建立统一的BOM数据管理平台:通过建立统一的BOM数据管理平台,企业可以确保所有工厂都在一个系统中进行操作,从而保证数据的统一性和准确性。此外,通过这种方式,企业可以轻松地跟踪和监控BOM数据的变更,并及时更新各个工厂的BOM数据。
2、打通集团PLM和OEM数据管理壁垒的最后一公里:该系统基于Web方式开发,可以连接集团总部、各主机厂和供应商。这个系统提供了符合安全标准接口的信息交互渠道,能够实现与各种系统的无缝集成和衔接。它改变了传统的手工、低效、落后的管理方式,将OEM工厂的信息化应用延伸到供应链管理环节,实现与供应商的信息互通。
3、此外,通过PLM的产品配置和超级BOM管理,主机厂还可以对供应商进行更有效的物料管理。例如,可以通过该平台了解供应商的物料号、价格、变更生效时间等信息,以便进行更合理的采购决策。同时,参考该平台对供应商进行绩效评估,以便对优秀的供应商进行奖励,对落后的供应商进行督促和改进。
4、建立中央数据库并进行数据同步。该企业建立了生产相关信息的集中数据库,与现有的各种系统实现数据的共享。不同的部门进行权限细分和管控,可以查看不同的数据页面,实现数据的定制BI展现。这种方法有利于各部门之间的业务协作,使得整个企业更加协同高效。
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具体案例

 
3.1本案例关于超级BOM的定义
笔者将通过配置一个超级BOM的实例,来探讨对于不同OEM工厂进行协同研发管理的方案及作用。在引入具体案例前,先介绍该集团对于产品BOM的几个定义:
1、100%BOM(SKU BOM):库存量单位Stock Keep Unit(SKU)作为消费品行业计量库存进出的基本单元,可以是件、盒、托盘等为单位。在大型连锁超市的物流管理中,SKU是一个必要的方法。对于每款商品,都有一个独特的SKU号,以便于电商品牌识别商品。如果一款商品有多种颜色,则会有多个SKU。
2、120%BOM(可配置的产品BOM):基于同一款产品的不同颜色或材料,将所有产品验证的可能选项,通过配置项的方式,搭建在一个组件下,如图1。
 
图1可配置的产品BOM
 
图2超级BOM
3、150%BOM(超级BOM):产品在不同OEM工厂生产时,对部分可互换零件进行配置管理,通过建立一个产品BOM的集合,来管理所有OEM工厂的制造物料准备。
3.2 120%可配置BOM的构建方法
我们用一个具体实例来分析120%BOM和150%BOM的实现方式,首先来看可配置BOM的实现,其中的关键点在于,对于每一个SKU,只能选配其中的一种颜色,因此在配置时我们可以先建立一个虚拟的上层组件,然后将所需要用到的所有颜色料号,挂入到这个虚拟组件的下级,从而在选配时只能选出其中的一种,如图3。
如图3所示,编号为1200005的物料就是这个虚拟组件,下级包含1200006和1200007为两种不同的颜色料号。在两个下级件的配置规则上分别设置好不同的规则,且在虚拟上设置好“与”以确保只能选择其中一个物料。表1是具体设置方法。
 
图3可配置的选项
表1配置规则
3.3 150%超级BOM的配置方法
150%超级BOM,相比120%可配置BOM要更加复杂,不仅要考虑不同颜色、材料、包装的选配方案,更重要的是需要考虑不同OEM工厂的制造和供货能力。制造能力主要是指各个工厂的工艺水平有差异,在制造分总成时由于工艺路线不同,会产生不同的BOM结构,例如,一些OEM工厂能够通过选择自己的二级供应商来减少制造环节,而另一些OEM工厂主要依赖自己的制造能力来解决问题。很显然,该分总成会产生多种不同的BOM结构,如表2所示:
 
表2超级BOM的配置方法1
基于这种情况,表2所示的常规配置方法是在分总成层级,对每一个OEM可能产生的BOM结构,根据不同的OEM实际情况,搭建多个选项OP,然后尽量将相同的OEM合并到一个配置规则里进行锁定。这种配置方式的优势是简单明了,子项和父项之间的关系、数量相对稳定,工程师维护BOM不容易出错;劣势是每个选项OP中包含共用部件(零件A)都需要挂一次,当BOM发生变更时,每一个结构都需进行版本升级更改,维护工作量较大。
如果要降低BOM维护和变更的工作量,需要使共用件在整个BOM中出现的频次尽量变少,我们也可以将配置规则设置在零部件层级,对于共用件不设置配置规则,只对变化的零部件(OEM情况不同)设配置,如表3所示:
表3超级BOM的配置方法2
这种配置方法,大大降低了共用零件在BOM中出现的次数,分总成BOM的总零件数量减少了,维护的工作量也降低了。然而,这种方式也存在一定的弊端,对于新工程师来说难度增加了,如果工程师在配置规则时候出错,那BOM发生缺料或者重复物料的情况无法避免。对比前一种配置方法,这种方法需要对BOM较为熟悉,能够长期从事该产品维护的人员,要求比较高。
基于上述两种配置方法的优劣分析,基于以提升产品开发效率和成本控制优化的目标,集团公司联合主要的OEM工厂,于2021年成立了以精益设计生产为目标的BOM联合开发团队。团队以集团内部的BOM工程师为核心,对每个超级BOM进行分析和组织搭建,建立和OEM工程师的协同工作模式,以第二种配置方法为基础,及时准确地掌握各个OEM工厂的零部件备料现状,将实时准确的SKU BOM通过PLM系统推送到指定的OEM厂家。同时在权限控制对OEM物料进行严格地权限管控,从系统上防止OEM工厂之间互访。
经过两年的努力,这种协同开发的产品管理模式为集团带来的收益是显著的,产品开发周期平均缩短了7.5天,变更频次按逐年10%比例不断下降,输入到OEM端的BOM准确率由原来的87%提高到96%,给集团和OEM都带来客观的经济效益提升。
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结  论

 
通过案例分析和问卷调查的结果,本文发现,实施产品超级BOM配置管理和多工厂协同的企业在生产效率、成本控制、质量提升等方面均取得了显著成效。具体表现在以下几个方面:
1、产品开发效率提升:产品超级BOM配置管理能够简化生产流程,提高生产计划的效率和准确性,使企业能够更好地应对市场的变化。同时,多工厂协同能够优化企业资源的配置,提高生产效率,降低生产成本。
2、成本控制优化:产品超级BOM配置管理和多工厂协同能够优化企业采购、生产和销售等各个环节的资源分配,降低库存和物流成本,并能提高企业的成本控制能力。
3、质量提升:产品超级BOM配置管理能够提高生产过程的稳定性和准确性,减少生产过程中的错误和缺陷。同时,多工厂协同能够实现企业内各工厂之间的信息共享和经验交流,提高产品质量和生产效率。(本文完)

THE END