信息化BOMMaterial(BOM)基礎(chǔ)

1、物料表 Bill of Material (BOM基礎(chǔ)一、料表的定義與結(jié)構(gòu)1.1 物料表的定義物料表或物料清單 (Bill of Material, BOM) 是一個用來定義、記錄與儲存最終產(chǎn)品組成 項目、成分、數(shù)量及結(jié)構(gòu)的清單或窗體。物料表中定義最終產(chǎn)品與其組成結(jié)構(gòu)的從屬關(guān)系、最 終產(chǎn)品可能是成品或者是半成品、而組成結(jié)構(gòu)指的是半成品或零件。物料表的內(nèi)容包含：(1) 父項(Parent) 和子項(Child) 的物料號碼及其從屬關(guān)系；(2) 產(chǎn)品組裝時所需的子項數(shù)量 (Quantity)；(3) 子項生效日期及失效日期；(4) 各零件的庫存、單價及生產(chǎn)制造、組裝程序等資料。美國生產(chǎn)與存貨管制協(xié)

2、會 (American Production and Inventory Control Society, APICS) 將物料表定義為：一份包含次裝配件、零組件及原料的清單，此清單詳細列為裝配某一成品 所需各種物料的種類與數(shù)量。更進一步說，物料表可以定義為：制造某一母項目( 包括最終裝配成品、次裝配件、制程零組件及半制程零組件 ) 所需所有直接零件 (次裝配件、零組件、 半制程零組件、原料 ) 的種類與數(shù)量清單。所以物料表又可稱為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表 (Product Structure) 或材料表。物料表通常是以階層式的方式 (Level-by-Level) 來呈現(xiàn)，最終產(chǎn)品定義為階層 0 (Lev

3、el 0) ，而組成結(jié)構(gòu)定義為 Level 1 ，組成結(jié)構(gòu)的子項則定義為 Level 2 ，其子項再接續(xù)的子項定義 為Level 3，以此類推，一直展開至基礎(chǔ)的零件或原料為止。1.2 BOM 的結(jié)構(gòu)BOM的結(jié)構(gòu)(BOM Structure)可以有很多種表示方式，一般可分為正展開(Explosion)與逆展開 (Implosion) 兩種方式，若再細分則有以下幾種：單階展開式 (Single-level Explosion) 單階式物料表是物料表結(jié)構(gòu)中最基本、最簡單的結(jié)構(gòu)，這種型式列出裝配作業(yè)中母裝 配與子零件的關(guān)系，包括一個母裝配需要配多少個子零件，所以可以清楚的了解每一產(chǎn)品或次 總成組成的零

4、組件項目。它包括了最終產(chǎn)品組成項目的所有零件，而對于每一個零件必須要具 備下列各項資料： (1) 唯一的零件編號； (2) 簡單的零件說明； (3) 每一個最終產(chǎn)品所需要的 數(shù)量； (4) 衡量單位 (Measure Unit) 。多階展開式( Indented Explosion ) 這種展開式列出了裝配作業(yè)中每一階層母裝配與子零件的關(guān)系，包括一個母裝配需要 配多少個子零件，它的展開型式有如階層、鋸齒狀般，由最終成品或次總成開始依序 由上至下的方式展開，如果再遇到次總成時，再將次總成的下一層依序由上至下的方式展開， 直到所有的子項都展開為止，所以可以清楚的了解產(chǎn)品或次總成的組成結(jié)構(gòu)關(guān)系。匯總

5、展開式 (Summarized Explosion) 這種型式是將裝配最終產(chǎn)品所需要的各階層所有零牛數(shù)量加總起來列出，不管其零件 是母裝配還是子零件，只將各階層的所有零件總加數(shù)量后列示出來，并不具有階層的關(guān)系，所 以無法從中看出裝配產(chǎn)品的順序，如圖四所示。此清單適用于快速檢查可利用的零件數(shù)量及 審核某成品成本的改變 ( 當(dāng)其所需的任何零件成本改變時 )。單階回溯式 (Single-level Implosion)所謂回溯式清單 (Pegging List) 是指出某一個零件用于那一個成品或次總成的清 單，單階回溯式清單列出某一個零件所有母裝配的項目，以一階的方式列出。這種呈現(xiàn)的方式 是由下而上

6、的逆展開方式，透過這種方式可以很清楚的知道那一個零件是屬于那一個成品或次 總成的，當(dāng)零件或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有所變更時，就可以立即知道受到變更影響的母配件。多階回溯式 (Indented Implosion) 這種展開式是由次總成或子零件以逆展方式找出它的母裝配項目，依序由下而上的方 式展開，如果再遇到母裝配時，再將母裝配之上一層依次由下而上的方式展開，一直展開到最終產(chǎn)品為止，它的展開型式也有如階層、鋸齒狀般，可以清楚的看出母裝配與子零件的關(guān)系。這種型式的BOM可以有效的反應(yīng)工程設(shè)計變更對產(chǎn)品設(shè)計的影響。匯總回溯式 (Summarized Implosion) 這種型式是由次總成或子零件以由下而上逆展方

7、式找出它的母裝配以及母裝配的母裝 配項目，一直到最終產(chǎn)品，不管其零件是母裝配還是子零件，將各階層的所有零件總加數(shù)量后 列示出來。這種型式的 BOM可以實時反應(yīng)出某一個零件的數(shù)量對最終產(chǎn)品或次總成所生產(chǎn)出產(chǎn) 量的影響。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)物料表說明一件產(chǎn)品的所有組成零件、材料以及各個組成零件材料的數(shù)量，以圖 形的方式呈現(xiàn)這一件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。由此結(jié)構(gòu)圖可以清楚的知道一個產(chǎn)品需要那些零件、多少的 數(shù)量來組，以方便企業(yè)作業(yè)。由于現(xiàn)在是樣多量少及產(chǎn)品多樣化的環(huán)境下，為提供顧客有多選 擇性，在一件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)上多會有一些設(shè)計、樣式的改變，因此對于BOM的結(jié)構(gòu)管理就更加重要。二、物料表的種類在不同的部門、不一樣的環(huán)境，BO

8、M就會有多樣的種類、型式，以下列出幾種常見的BOM作 一個簡單的介紹：工程物料表 (Engineering BOM, EBOM)EBOM是屬于產(chǎn)品設(shè)計部門所使用的物料表，此一EBOM所表示出來的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)資料，是工程師依照產(chǎn)品的功能性表達出其所設(shè)計產(chǎn)品的架構(gòu)，在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，主要是運用工程 料表去定義產(chǎn)品，并可運用在設(shè)計變更及型態(tài)管理上。制造物料表 (Manufacturing BOM, MBOM) 制造物料表是用于生產(chǎn)管制上物料需求規(guī)劃系統(tǒng)之實際輸入，用于計算相關(guān)的制造報表， 反應(yīng)出現(xiàn)場的實際需求，其表示方法是采用三層的型式來表示，第零層為最終產(chǎn)品，第一層為 組裝群，第二層為群組內(nèi)的零件

9、。模塊化物料表 (Modular BOM) 當(dāng)某成品的型式有很多種選擇時，將這些不同的零件分組成數(shù)個模塊，各種型式的成品由 這數(shù)個模塊中所構(gòu)成，將零件模塊化所得到的清單成為模組化物料表。虛擬式物料表 (Pseudo BOM) 實施模塊化，許多的對象都成為最終產(chǎn)品，在物料需求計劃 (Material Requirements Pla nning, MRP中，每一最終產(chǎn)品都需要作需求分析及安排主排程(MPS)，為了避免因為實施模塊化后造成上述兩項工作的復(fù)雜度，因此有實施虛擬式物料表的必要。三、物料表與制造系統(tǒng)各部門間的關(guān)系一個制造系統(tǒng)的順利運行，主要是靠五個基本要素 (5M) 的配合與協(xié)調(diào)； 5M

10、 代表的是 物料 (Material) 、機械 (Machine) 、作業(yè)員 (Man) 、方法 (Method) 、及資金 (Money) ，由 于5M的存在，因此衍生出各功能性部門，例如物管、生產(chǎn)管理、制造、采購、質(zhì)量管理、財務(wù) 等相關(guān)部門。每一個部門都是從物料表(BOM中獲得所需的信息，所以物料表(BOM)不再只是企業(yè)中重要的參考信息而已，而是影響生產(chǎn)規(guī)劃與決策相當(dāng)重要的信息。物料表 (BOM) 與各功能性部門之互動關(guān)系如下：1. BOM 與設(shè)計部門產(chǎn)品設(shè)計常會因需求不同而有所更改，所以維持BOM信息的實時性、完整性、及正確性便是設(shè)計部門重要的工作。當(dāng)設(shè)計部門開發(fā)出新產(chǎn)品時，必須將這件新

11、產(chǎn)品的各項組件、材料等 相關(guān)信息，以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的方式定義于BOM中，并依此新產(chǎn)品的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，將每項零組件包含有關(guān)的信息全部納入數(shù)據(jù)庫中。2. BOM 與生產(chǎn)管理部門當(dāng)工廠接到訂單后，生產(chǎn)管理部門便依照訂單的交貨期限及其前置時間，進行評估規(guī)劃， 進而決定主生產(chǎn)排程計劃 (Master Production Schedule, MPS) 。然后依主生產(chǎn)排程計劃、 BOM 結(jié)構(gòu)展開及零組件之庫存信息，從最終產(chǎn)品由上而下至每一項組成結(jié)構(gòu)訂定主生產(chǎn)排程計劃， 并且準(zhǔn)確掌握各項零組件的生產(chǎn)進度，以達到準(zhǔn)時交貨的期限。3. BOM 與物管部門 物管部門在整個制造系統(tǒng)中，負責(zé)籌料、備料及庫存管理的工作。當(dāng)生

12、管部門訂定主生產(chǎn)排程計劃后，物管部門便依照BOM的信息，訂定各物料之凈需求量(Net Requireme nt)，然后進行各項零組件的籌料、備料工作，使在制造的過程中不因缺料而待工。4. BOM 與采購部門能以最低最合理的價格從供貨商手中買到優(yōu)良品質(zhì)的物料是采購部門的目的。良好的采購 制度，不但能減少采購復(fù)雜的過程，也能降低不必要的采購成本流失。但對于采購部門而言， 前置時間的掌握是最大的問題，而BOM就是最重要的關(guān)鍵，透過 BOM的信息，采購部門才能適時的、正確的購買適量的物料，避免造成庫存過?；虿蛔愕默F(xiàn)象發(fā)生。5. BOM 與制造部門BOM提供制造部門各項組成及裝配的信息，了解產(chǎn)品組裝的順

13、序，以減少零組件裝配的問 題，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。此外，在計算機化生產(chǎn)和庫存管理控制系統(tǒng)中，BOM不僅包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)各項組成與裝配信息，亦可將制造途程 (Routing) 信息整合成 BOMfr (BOM of Manufacture) 如此更能和制造部門的信息需求更緊密配合。6. BOM 與質(zhì)量管理部門BOM展開的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹及各個零組件的設(shè)計資料，有助于質(zhì)量管理部門了解各項生產(chǎn)及裝 配的品質(zhì)性，以及質(zhì)量管理人員對于產(chǎn)品規(guī)格、特征的掌握與追蹤。7. BOM 與人事部門對于人事部門而言，透過 BOM可以了解每一項產(chǎn)品或零組件的制造程序中所需的人力，藉 以進行人力資源規(guī)劃及調(diào)整，使得人力能充分地應(yīng)用于每

14、項制造生產(chǎn)活動，避免人力資源的浪 費。8. BOM 與財務(wù)部門對于財務(wù)部門而言，透過 BOM可以清楚計算出每項產(chǎn)品在制造過程中所需的物料成本以及 制造加工成本等，完善的成本控制，能避免不必要的成本浪費。四、物料表相關(guān)研究Hastings & Yeh 認為在計算機化生產(chǎn)和存貨控管系統(tǒng)中，生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫最重要的兩個資料是 物料表(BOM)和途程(Routing)，但是目前的系統(tǒng)大多把 BOM和途程分離成兩個子系統(tǒng)，然后 在某種程度上再互相參考使用。將物料表(BOM和途程(Routing )整合起來，稱之為制造作業(yè)物料表 (BOM of Manufacture, BOMfr) 。 BOMfr 反

15、應(yīng)制造流程的生產(chǎn)觀點強調(diào)應(yīng)用 于制造中；也非常適合用于生產(chǎn)控制、物料流動控制及成本估算。制造作業(yè)物料表具備以下三個特色： (1) 一個產(chǎn)品有一個或多個操作； (2) 一個操件需要 大量的物料；(3)在相對應(yīng)BOI中，物料具體指定一個操作。 這個操作包括下一階層的組成項目， 如果一個物料是一個中間產(chǎn)品，則它將擁有自己的BOMfr。在顧客為導(dǎo)向的生產(chǎn)環(huán)境下，造成產(chǎn)品的種類繁多，如何去整合這些產(chǎn)品資料是一個大問 題。于是 Kai A. Olsen & Per Satre 開發(fā)一通用物料表 (Generic BOI) 系統(tǒng)，定義一個標(biāo)準(zhǔn)化 的模型來描述最終產(chǎn)品及所有的差異變量，解決因為產(chǎn)品的變

16、異，而造成的資料重復(fù)問題。利 用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫發(fā)展 BOI 系統(tǒng)。此系統(tǒng)可用來定義、描述最終產(chǎn)品、次總成以及其組成零組件 之產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相關(guān)信息，以提供產(chǎn)品設(shè)計、制程規(guī)劃及生產(chǎn)制造等系統(tǒng)所需要的信息。Cha ng et al.提出三層M_BOM規(guī)劃方法來解決 E_BOM和M_BO不一致的問題，三層 M_BOM規(guī) 劃方法的第一層是最初的 M_BOM吉構(gòu)建制；第二層是改善M_BO結(jié)構(gòu)；第三層是調(diào)整M_BOM吉構(gòu)。Wacker & Iiller 認為在裝配式生產(chǎn) (Configuration to Order, CTO) 環(huán)境中，規(guī)劃物料表 (Planning Bills of Iaterial)的使用是必須的，目的在于簡化復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及解決產(chǎn)品多樣化的問題，于是作者提出規(guī)劃物料表方法論，透過規(guī)劃料表方法論設(shè)計新產(chǎn)品，以提升開產(chǎn) 品的品質(zhì)。提出一產(chǎn)品資料整合模型用于安排生產(chǎn)信息，作有效地規(guī)劃和控制顧客訂單，產(chǎn)品 數(shù)據(jù)模型系描述BOI和途程兩個生產(chǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后提供生產(chǎn)規(guī)劃和控制系統(tǒng)的信息需求，產(chǎn)品資料整合模型的擴展將促進對個別的顧客訂單作有效控制。Hsieh & Tsai兩人提出以 BOI為導(dǎo)向、階級(Class)為基礎(chǔ)自動化倉儲(AutomatedS