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從ERP應用談BOM物料構成清單

admin
2024年10月3日 10:40 本文熱度 1183

同是BOM,CAD和ERP卻有著不同的理解,區別在哪里呢?

1、E-BOM和M-BOM

 同是BOM,CAD和ERP卻有著不同的理解,區別在哪里呢?

ERP系統使用的物料清單,稱為制造BOM(Manufacturing BOM,M-BOM),CAD生成的物料清單,稱為設計BOM(Engineering BOM,E-BOM)。M-BOM是運行ERP系統不可缺少的管理文件,它是“時間坐標上的產品結構”的報表格式,或者說,是將制造業三項主要核心業務——銷售-生產-供應的信息集成到一起的數據模型的報表格式。 

M-BOM看待物料清單上的每一件物料是同處理這個物料的業務聯系起來的,主要是為滿足銷售計劃而編制加工和采購計劃,把物料看成是計劃的對象,庫存的對象和成本的對象。因此,不僅所有相關的物料都必須包括在內,而且必須按照實際的加工裝配流程來描述。 

E-BOM通常僅限于圖紙零件明細表出現的物料,說明圖紙的層次和從屬關系,做好技術文檔管理,雖然也有指導采購和估算報價的功能,但主要是為了管理圖紙。二者首先在用途上有著根本的區別,見圖1。

以機器上的一件小軸為例,E-BOM一般只考慮圖紙上有的物料,到此為止了。而M-BOM要考慮這根軸是怎樣一步步做出來的,因此還要考慮軸的毛坯,以及毛坯所用的原材料。見圖2。

就是說,ERP除了從CAD獲取產品結構信息外,還需要從CAPP獲取一些簡單的工藝信息,包括毛坯和材料定額,工藝路線的工序、設備(ERP統稱為工作中心)、標準時間定額,使用的主要工具和工藝裝備名稱和代碼。ERP需要這些信息的目的主要是為了編制作業計劃。如果一個加工件可以有多種工藝路線,也要賦以不同代碼加以說明,以便在編制計劃出現能力沖突時考慮替代工藝;產量有增減時,也要采用不同的工藝。這里所說的“簡單信息”是指不需要諸如在同一設備上每個工步的切削量,裝卡方法等等詳細的工藝說明。所以說,生成M-BOM并不需要一個功能完整的CAPP。

M-BOM首先應用于編制計劃,離不開“時間”概念,而E-BOM則無此需求。圖2中各個方框之間的連線表明生產或采購周期,長短是不一樣的,反映物料生成的過程。根據每一件物料的需求時間倒計時(提前期),求出下達定單或投料的時間,實現“優先級”計劃。理想的需求計劃是做到“不多不少不早不晚”,也就是準時制生產(JIT)的境界。把產品結構放在時間坐標上,即“時間坐標上的產品結構”,是集成銷售-生產-采購三項制造業主要核心業務信息的數據結構模型。見圖3。任何一個環節出現例外,在這樣集成銷產供業務的“一體計劃”模型基礎上,就能迅速做出調整,快速應變。圖3中最長的連線,是關鍵路線。如果要縮短交貨周期,首先要壓縮關鍵路線的長度;選擇交貨期短的供應商,選擇效率高的加工工藝。在其他分支流程上下功夫改進,最多只能降低成本費用,不能縮短總提前期。

從E-BOM轉換為M-BOM通常由PDM來完成(見圖4),目前多數的PDM產品,往往偏重于為CAD服務,如果要起到溝通CAD和ERP的作用,需要對上述這些區別有一個比較清楚的概念。

建立物料清單對實施ERP系統來講,是一項非常繁重的工作,如果能夠在CAD和PDM的基礎上,直接生成ERP所需要的制造BOM(M-BOM),減少重復勞動,對縮短產品上市周期,快速響應市場變化,都是極其重要的。尤其是單件小批生產的重型礦山機械、汽輪機、船舶等,也就是按定單設計(engineer to order,ETO)類型的機械制造業,企業信息化的步驟如果不是按先上CAD和PDM再上ERP這樣的順序實施,對實施ERP將是十分困難的,甚至會望而卻步。如果企業采用了CAD、PDM和ERP系統,但是相互之間不能集成,對企業信息化也將是一個難咽的苦果。

2、建立M-BOM 

  建立BOM,首先要對它的性質有一個正確的理解。 

  物料和由物料組成的“單層結構”是產品結構的基本單元。ERP把任何一個產品都看成是由若干個“單層結構”組成的,單層結構中的上層物料,稱為“母件(parent)”,下層物料稱為“子件(component)”。單層結構就是由一個母件和從屬于母件的一個或多個子件組成的。如果對應設計圖紙,母件指的是組裝圖上的裝配件,子件是零件明細表中眾多的零部件。不少企業在自行開發管理軟件時,由于沒有“單層結構”的概念,對所有產品的描述都從最頂層一直扎到最底層,相同的“單層結構”在各個產品文件中多次重復出現,數據的冗余量很大,極不合理。 

  以圖5的產品結構為例,X作為最上層的母件是一個要銷售出廠的產品,它由A、B、C、D四個子件組成。件X同件A、B、C、D組成一個“單層結構”。件B對應于X來講是子件,但它對應于件E、F來講又是母件,并一起組成一個第二個層次的單層結構。同理,件E同件G、H、I;件D同件I又組成位于不同層次的單層結構。任何一個產品都是由這樣眾多“單層結構”組成的。

母件同子件的關系可以是一對一,也可以是一對多,但必須是唯一的。如果眾多子件中有品種或數量的差異,就應視為另一個不同的單層結構,是不同的母件,應有不同的母件代碼。如果子件有多個可選品種,則按模塊化產品結構處理,母件是虛擬件(是“白馬非馬”中的“馬”,而不是具體的“白馬”。如計算機的泛指“內存”),子件是可選件(具體的白馬、黑馬……。如計算機的128M512M……具體插件)。

只有明白產品是由多個單層結構組成的道理,才能處理好“借用件”、“通用件”、“選用件”之間的區別。ERP系統建立物料清單,是從建立一個個反映“單層結構”的“單層物料單”開始的,每項“單層結構”的文件只須建立一次,所有借用這個單層結構的產品就可以共享。系統會根據各單層結構母件同子件的相互關系,自動逐層地把所有相關的單層結構掛接起來,最后形成整個產品的產品結構。 

產品結構的層次依產品而異。ERP軟件設計可以多到99層,一般不少于25層,但實際應用多在10層以下。層次越多,管理和計劃就越復雜,車間定單或加工定單的數量也很龐大。以汽車為例,如果汽車廠要自己生產所有的零部件,產品結構就會層次很多,非常復雜。如果所有的零部件都是外購外協,汽車廠就是一個總裝配廠,產品結構就是一種“扁平的結構”;產品結構外協的部分被分散到各個協作廠,成為協作廠的產品結構。如果協作廠對它的零部件也采取外協外包的方式,它的產品結構也將是扁平的,這樣的產業鏈體現了專業化分工給管理帶來的好處。這些眾多層次的外協外包,構成了一個企業上游供應鏈,是SCM(供應鏈管理)或SRM(供應商關系管理)產品的管理對象。各個協作單位發揮各自的特長,共同形成供需鏈的總體競爭優勢。

3、M-BOM的靈活應用 

什么物件可以掛在物料清單上是非常靈活的,可以由用戶自行定義。例如,生產一個沖壓件除了鋼板外,還需要一個模具。如果模具的額定壽命是沖10000件,那么每沖壓一件,邏輯上就相當于消耗1/10000臺模具。見圖6。如果設定模具的最低庫存(從邏輯關系理解)為500/10000臺,定貨批量為1臺,就是說當沖壓了9500件時,系統會自動建議生成定單,補充“安全庫存”,也就是再補足1臺模具;這樣就把生產準備計劃也納入進來,體現ERP“一體計劃”的精神。 
模具是采購件,但也可能由本廠的工具車間制造。當模具作為采購件對待時,也可以有自己的物料清單,只是在當它作為工具車間的產品時,才進一步展開編制工具車間的計劃。

從圖6還可看出,如果一臺產品分成幾個包裝箱發運,也可以在M-BOM上予以歸類,按照發貨順序制定計劃,方便分期發貨,減少發運差錯。
下面再舉一個例子,說明M-BOM的靈活運用。
機床工具行業中的磨具生產是定單組裝的一種特殊情況;見圖7。磨具的線速度、硬度和氣孔度決定磨具的配方;磨具的外形和尺寸決定采用的模具,孔徑決定芯軸的尺寸。配方中又有各種不同粒度的磨料結合劑、濕潤劑及其它成分,組成成千上萬種組合。這種情況可以用模塊化產品結構及定單組裝的計劃功能來處理。這個例子是結合模具來確定砂輪的形狀和尺寸,既滿足了砂輪坯的配方要求,又滿足了所需模具的要求。

在一個基本組件下如果有多種選擇,也可以參照圖7的做法,建立模塊化的M-BOM,為系列化產品和按訂單組裝的生產類型帶來便利。模塊化產品結構在許多行業中都是常見的,用較少的零部件,通過搭配選擇,裝配出規格較多的產品;如計算機、汽車、電梯、機床工具、電器等行業。不少軟件都配置了按定單選擇組裝的功能;選配條件可以有“任意”、“必須”和“排斥”等各種設置。有的可以根據產品樣本上的型號、屬性,按照產品結構定義自動選擇有關的零部件,根據銷售定單的“客戶個性化”的定制要求,迅速建立相應的定制物料清單。客戶定制的銷售合同只要在產品配置系列表中的“實際需求”欄選擇所要的項目(Y或N),ERP系統會自動生成針對具體訂單的一次性“定制物料清單”,見圖8。

4、ERP系統M-BOM的相關功能
1)ERP在建立BOM之前必須先設置各種物料分類。物料分類的首要作用是將每一個物料歸屬到一個分類之下,并與會計科目對應,賦予物料價值,實現物料信息同資金信息的靜態集成。物料分類的第二個重要作用是查詢,例如,打開“螺栓”分類,就會列出企業所有產品使用的螺栓規格;打開“圓鋼”再打開“優質碳素鋼”就可以看到企業所有同一鋼號、同一直徑的的圓鋼規格。減少物料的品種規格對集中采購和運輸、減少倉儲面積、降低成本、縮短交貨期等各個管理環節的意義非常重要,設計部門可以利用分類查詢,制定每一種物料的首選或優選原則,用最少的物料規格制作出眾多性能的系列產品。 
2)ERP系統要求物料編碼必須是唯一的,如果輸入時采用了重號,系統會自動提示,避免差錯。不僅一個企業內部所有的產品不允許有重復代碼,就是在一個集團型的企業中,各個分公司不同產品的物料代碼,也不允許重復,以免在維修網點的地區備品備件庫中出現管理混亂。 
3)ERP系統設置了物料反查功能,任何一個物料都可以追查到所有用到它的上層物料(母件)和頂層物料(產品)。通用性高的物料,它的上層和頂層的物料就越多。 
4)ERP系統的匯總物料單可以將每一個產品中用于不同部位的相同物料的用量,只要編碼沒有問題,系統會自動匯總出總量,省去人工統計工作。 
5)ERP系統對每一個物料都提供一些對應代碼,如圖號、國標號、物料在供應商方的代碼、物料在客戶方的代碼等。因此,只要有了物料號,其余的代碼都可以同時顯示。 
6)ERP系統對允許替代的物料會設置幾種選項,例如,臨時替代,緊急更換,用完后替代等。如果替代有折算關系,可以設置折算系數。 
7)為了避免責任不清,修改BOM之前必須先輸入“更改通知號”,做到有根有據。“設計修改通知文檔”對ERP是十分重要的。
5、產品設計部門如何應用M-BOM  
在實施ERP的過程中,M-BOM需要由設計、工藝、生產甚至采購、財務等幾方面的人員協同編制,但是設計人員往往覺得這是一項額外負擔,很不情愿參加。 
我們從以上幾節對ERP系統功能的介紹,不難看出,M-BOM和ERP的一些功能對產品設計同樣是有用的。當然,其中一些功能可能在PDM系統中得到體現。 
作為ERP基礎管理文件的物料清單對產品設計標準化、系列化工作,能夠提供指導性信息,對產品研發人員同樣是一個得力的工具。所以,說“編制物料清單只會增加產品設計研發部門的工作量,對研發部門沒有任何用處”,是不正確的。 
設計圖紙畢竟不是掛在墻上的藝術品。產品研發人員的最終愿望,是希望自己設計的產品受到客戶的贊揚,在市場上能夠壓倒競爭對手得到暢銷。如何把圖紙上的勞動結晶,經過生產管理員工進一步努力,轉換為有價值的實物,從全局整體系統地理解這樣一個企業業務的全流程,是產品研發部門和各個管理部門都應當關心的大事,每一個崗位都應當清楚自己的上游和下游的工作狀態,不斷優化業務流程,提升企業的競爭力。


該文章在 2024/10/3 12:29:14 編輯過
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