基于BOM在裝備制造業ERP系統中的應用

史文樹 阮明成 產文勇

摘要：ERP系統是裝備制造企業信息化建設的重要支撐，BOM是ERP系統的核心數據，根據BOM進行MRP運算，生成的物料需求清單是供應鏈和生產制造的數據源，維護好BOM數據，對企業生產效率的提升具有重要意義。

關鍵詞：ERP系統;裝備制造業;BOM;MRP

一、前言

裝備制造行業的產品結構及制造模式復雜，按照訂單設計（ETO）模式進行項目制管控，具有典型的多品種、小批量、長周期、多變更、高質量等特征。為了提升裝備制造行業的競爭力，采用ERP系統進行供應鏈與生產制造的信息化管控，其中BOM作為ERP系統的核心數據，其合理高效的維護是ERP系統成功運行的關鍵[1]。

二、ERP系統主體架構介紹

ERP是企業資源計劃管理平臺，重點管控人、財、物、產、供、銷，主體結構框圖如圖2.1所示：

在接收到銷售訂單后開展項目設計，由EBOM轉換為MBOM，根據MBOM進行MRP運算，產生物料需求清單，作為供應鏈與生產制造的執行依據，再對項目存貨進行核算，從而高效完成整個項目的運行。

三、BOM結構分析

BOM又稱物料清單，是可被計算機識別的產品數據文件集合，記錄并按照一定的層級順序展示項目所需的全部組件與原材料信息[2]。

3.1 EBOM結構

EBOM是技術員從設計角度側重產品零部件之間的結構層級而制作的物料清單。如圖3.1所示：產成品A的第二層級由制造件N、C、E組成;采購件P、L作為第三層級組成制造件N;采購件E、D作為第三層級組成制造件C;采購件H、K、J作為第三層級組成制造件E。其中N、C、E稱作A的子項，A稱作N、C、E的父項，數字表示數量，其他層級同理。

3.2 MBOM結構

MBOM是依據EBOM結合工藝，并顯示加工裝配順序等信息而形成的物料清單，是進行MRP運算的源頭。

如圖3.2所示的MBOM中，產成品A 的第二層級由委外件N，制造件C、E組成;采購件P、L作為產成品A的第三層級組成委外件N;制造件D，采購件E、K作為第三層級組成制造件C;采購件H、制造件J作為第三層級組成制造件E;采購件T作為第四層級組成制造件J。其中N、C、E稱作A的子項，A稱作N、C、E的父項，數字表示數量，其他層級同理。

3.3 EBOM到MBOM的轉換

EBOM體現產品的設計結構，它無法表達產品安裝制造階段的制造順序與層次，需要將其轉換成MBOM[4]，區別如下：

1、MBOM會改變物料的類型，EBOM的制造件N，在MBOM中為委外件N;

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

3、MBOM會增加生產加工過程中的易耗品，采購件T即為MBOM新增物料;

4、MBOM會增加物料入庫與備料的周期節點。

維護完成的MBOM，是供應鏈與生產制造的來源。

四、物料需求計劃

4.1 MRP運算結構介紹

MRP即物料需求計劃指根據產品結構各層次物料的從屬和數量關系，以物料為計劃對象，完工時期為時間基準的倒排計劃，是一種生產制造企業內物資計劃管理模式[3]。

如圖4.1所示，裝備制造業的MRP依據銷售訂單制定產品的生產計劃，結合BOM和現存量，通過MRP運算產生物料的需求數量和計劃，從而下達物料的采購計劃和制造計劃，其中MRP運算起到數據的承接作用，需要基于不同的計劃策略進行算法分析。

4.2 MRP計劃策略分析

對應企業不同生產環境可以定義不同的計劃策略，來體現其計劃和實際生產的過程。（a）對于面向庫存生產的企業，可以定義面向預測的計劃策略，按照預測來計劃生產，需選擇計劃獨立需求、計劃訂單、存量、采購訂單等供給需求;（b）對于面向訂單生產的企業，可以定義按單生產計劃策略，按照訂單來計劃生產，需選擇銷售訂單、計劃訂單、存量、采購訂單等供給需求。裝備制造行業的MRP運算一般選擇按單生產計劃策略，計劃策略供給需求的不同將導致MRP運算結果產生差異。

4.3 MRP算法分析

基于MRP計劃策略及分批下發BOM等特征，結合裝備制造業實際業務場景進行MRP算法分析，如圖4.3所示：

組件1、2有共同的原材料A，A在兩個組件中的數量與時間不一致，將導致MRP運算結果產生少料及存量隨機分配的問題。為解決該問題，需要按組件進行MRP運算，將該組件的采購計劃與制造計劃下達后進行存量的預留，再運算下一個組件，按此運算方法產生的數據準確無誤。

五、供應鏈與生產制造管理

5.1供應鏈管理

供應鏈是企業制造和分銷其產品與服務到最終用戶的過程。MRP運算完成之后，對于ERP系統中的采購/委外件，執行供應鏈流程。采購件指購買外部供應商的貨物，委外件指需要企業提供（部分）原材料給外部供應商進行加工制造的貨物。

裝備制造行業按照項目制管控，無論是按照總裝模式還是分批次模式下發的BOM，都是采購/委外任務和計劃的來源。如圖5.1所示，通過MBOM運算產生的MRP計劃訂單，作為采購數量與各計劃節點的依據，確保了采購與庫存的準確性，提高了企業資金的利用率[5]。

5.2生產制造管理

依據裝備制造行業的產品結構及制造模式特征，其生產制造管理流程依據BOM組件進行齊套分析、齊套備料、齊套領料、完工報產，形成以離散生產工作臺為中心的閉環監測查詢平臺，如圖5.2所示，MBOM產生的數據是生產制造數據的來源。

六、小結

BOM是采購供應鏈和生產制造的數據來源，BOM信息的準確度直接影響下游業務處理的效率，根據裝備制造業的特征，依托BOM實現了自上而下業務流、信息流和數據流的貫通，業務流程和數據在線上可查詢、可追溯，提高了企業整體運轉效率，降低了企業各項管理成本，提升了企業競爭力。

參考文獻

[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.

[2]陳暉.基于ITIL的IT服務管理在ERO系統中的應用特點[J].自動化博覽，2008，25（11/12）：80-83

[3]初壯.MRP原理與應用基礎[M].北京： 清華大學出版社，1997

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

[5]陳啟申.從ERP應用談BOM.E-Works，2005，8.

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