發(fā)電機(jī)制造具有單件生產(chǎn)、零部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工序繁瑣和手加工作業(yè)較多等特點(diǎn),是典型的離散型生產(chǎn)制造模式。上海發(fā)電機(jī)廠于1999年上線企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng),最初僅應(yīng)用電子報(bào)表、打印施工票和報(bào)完工、收發(fā)記賬等基礎(chǔ)功能,現(xiàn)已逐步推廣到銷售分銷(簡稱SD)、物料管理(簡稱MM)、生產(chǎn)計(jì)劃與執(zhí)行(簡稱PP)、財(cái)務(wù)會計(jì)(簡稱FI/CO)和資產(chǎn)管理(簡稱AM)等模塊的深化應(yīng)用,基本已覆蓋到工廠生產(chǎn)和管理的各個重要業(yè)務(wù)流程與環(huán)節(jié)。
雖然ERP系統(tǒng)應(yīng)用一直在持續(xù)推進(jìn),但隨著企業(yè)年產(chǎn)量的不斷上升、客戶個性化定制及增容改造項(xiàng)目的增多,現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)應(yīng)用模式已經(jīng)無法滿足企業(yè)發(fā)展的需要。具體體現(xiàn)為:
1)系統(tǒng)中僅有一套物料清單(簡稱BOM)和工藝路線,貫穿從設(shè)計(jì)到制造的全過程,無法滿足客戶個性化的需求;
2)原有產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)以產(chǎn)品功能為框架,未充分考慮采購、生產(chǎn)、發(fā)運(yùn)和成本管理的需求,與企業(yè)現(xiàn)有的按PP需求計(jì)劃來運(yùn)行物料需求計(jì)劃(簡稱MRP)的生產(chǎn)組織模式不匹配,導(dǎo)致計(jì)劃數(shù)據(jù)無法正確輸出,成本無法準(zhǔn)確歸結(jié);
3)BOM中物料需求的設(shè)計(jì)值與實(shí)際收發(fā)差異較大;
4)未建立與工藝及生產(chǎn)調(diào)度相匹配的工作中心組織結(jié)構(gòu);
5)計(jì)劃工時與實(shí)際工時差異較大,工時費(fèi)率不準(zhǔn)確降低了產(chǎn)品成本核算的準(zhǔn)確性;
6)系統(tǒng)中產(chǎn)品成本估算差異比較大,目前銷售報(bào)價仍手工操作;
7)交貨期是所有計(jì)劃的唯一源頭,無法實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵零部件計(jì)劃的分步精確控制,ERP系統(tǒng)計(jì)劃無法真正發(fā)揮指導(dǎo)作用;計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度信息未及時錄入系統(tǒng);
8)項(xiàng)目管理系統(tǒng)(PS)模塊功能未充分應(yīng)用,系統(tǒng)中無法獲取項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)度。
綜上可知,在企業(yè)運(yùn)營時,BOM需要提供給各部門關(guān)鍵的物料基礎(chǔ)信息。產(chǎn)生上述問題的根本原因在于現(xiàn)有BOM不能滿足各業(yè)務(wù)流程的需要。因此,要使ERP系統(tǒng)全面指導(dǎo)發(fā)電機(jī)產(chǎn)品制造,開創(chuàng)發(fā)電機(jī)智能制造新模式,對現(xiàn)有ERP系統(tǒng)的BOM進(jìn)行優(yōu)化顯得尤為重要。
1 BOM優(yōu)化
工廠ERP團(tuán)隊(duì)經(jīng)過前期調(diào)研、探索、測試、比較和分析,將基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊分解(簡稱BV)而搭建的發(fā)電機(jī)產(chǎn)品BOM作為優(yōu)化方案,通過搭建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊分解圖(簡稱BV圖)、創(chuàng)建工作分解結(jié)構(gòu)(簡稱WBS)、完善主數(shù)據(jù)、優(yōu)化BOM結(jié)構(gòu)和工藝路線及維護(hù)系統(tǒng)中的WBS BOM和WBS工藝并以此作為制造BOM(簡稱MBOM),用以指導(dǎo)采購和生產(chǎn),從源頭數(shù)據(jù)開始,為實(shí)現(xiàn)物料需求計(jì)劃(MRP)的準(zhǔn)確運(yùn)行及全面指導(dǎo)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
BV圖是產(chǎn)品BV存在的表現(xiàn)形式,每個系列或機(jī)型產(chǎn)品都有一個產(chǎn)品BV圖,以指導(dǎo)后續(xù)WBS結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)作業(yè)和BOM的構(gòu)建工作。BV圖是項(xiàng)目執(zhí)行的基礎(chǔ)和依據(jù),BV圖遵循以下原則進(jìn)行編制:
a)一個系列或機(jī)型產(chǎn)品編制一個標(biāo)準(zhǔn)BV圖;
b)滿足產(chǎn)品總體結(jié)構(gòu)布置圖和產(chǎn)品工藝流程圖的要求;
C)滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要求,體現(xiàn)零部件的裝配關(guān)系;
d)滿足產(chǎn)品計(jì)劃、成本和質(zhì)控管理的要求。
BV圖由若干個互相關(guān)聯(lián)的BV模塊按上述原則組成,每個BV模塊包括項(xiàng)目類別、BV編碼和BV模塊名稱三部分,如圖1。
圖1 BV模塊的構(gòu)成
其中項(xiàng)目類別有3種,分別是成本歸結(jié)項(xiàng)(簡稱M項(xiàng)),為獨(dú)立的成本歸結(jié)點(diǎn),用于后續(xù)財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)和分析;實(shí)體結(jié)構(gòu)項(xiàng)(簡稱V項(xiàng)),為BOM和生產(chǎn)過程中的實(shí)體物料,用于控制計(jì)劃下達(dá);文本項(xiàng)(簡稱Z項(xiàng))。
BOM是指產(chǎn)品所需零部件明細(xì)及其結(jié)構(gòu)。具體而言,BOM是構(gòu)成父項(xiàng)裝配件的所有子裝配件、零件和原材料的清單。ERP系統(tǒng)中,BOM通常是指某一系列類型產(chǎn)品的通用BOM,是生成其他類型BOM(如WBS BOM)的基礎(chǔ),不反映具體某項(xiàng)目或訂單的特別要求。當(dāng)某一產(chǎn)品類型發(fā)生永久性的變更時,才會修改BOM。
WBS BOM是指根據(jù)項(xiàng)目配置清單創(chuàng)建的BOM。WBS BOM是以某一產(chǎn)品類型的BOM為基礎(chǔ),通過復(fù)制BOM或其他WBS BOM后,再根據(jù)項(xiàng)目差異更改生成。不同的項(xiàng)目,即使屬于同一類型產(chǎn)品且BOM或WBS BOM完全相同時,也需分別生成各自的項(xiàng)目WBS BOM。在ERP系統(tǒng)中,WBS BOM具有比B0M更高的優(yōu)先級。
MB0M是指用于制造過程的BOM。ERP系統(tǒng)中的WBS BOM、訂單BOM或其他類型的BOM均可作為MBOM用于產(chǎn)品制造。MBOM包含了產(chǎn)品工序加工、裝配順序、工時定額、材料定額、消耗材料以及相關(guān)的設(shè)備、刀具、卡具和模具等工裝信息,反映了零件、裝配件和最終產(chǎn)品的制造方法和裝配順序等。
以某系列300Mw發(fā)電機(jī)機(jī)型為例,BOM優(yōu)化方案按以下過程開展:
1)產(chǎn)品BV圖的確定和參考點(diǎn)配置
根據(jù)BV圖的編制原則,將該系300 MW發(fā)電機(jī)機(jī)型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊分解,并繪制BV圖。首先將產(chǎn)品執(zhí)行過程中的核心管控點(diǎn)作為BV的M項(xiàng),每一個M項(xiàng)都有一個對應(yīng)的同名稱V項(xiàng);其次,在M項(xiàng)確定的基礎(chǔ)上,根據(jù)產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)和工藝制造流程,將產(chǎn)品重要零部件及需要專項(xiàng)管控的長周期物料作為V項(xiàng)分配到與M項(xiàng)模塊對應(yīng)的同名稱V項(xiàng)下;同時BV圖中可根據(jù)需要列出一些文本項(xiàng)(如出廠文件等)作為BV模塊;最后將BV圖中所有BV模塊在ERP系統(tǒng)中做參考點(diǎn)配置。考點(diǎn)編碼和描述按照BV圖中BV模塊編碼和名稱定義。圖2為某系例300 MW發(fā)電機(jī)機(jī)型BV圖。
圖2 某系列300 MW發(fā)電機(jī)機(jī)型BV示意圖
2) PS結(jié)構(gòu)和計(jì)劃的創(chuàng)建
在PS模塊中將BV圖以項(xiàng)目和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行維護(hù),形成WBS結(jié)構(gòu)。第一層WBS為項(xiàng)目工號,第二層WBS為BV圖中的M模塊,V模塊作為網(wǎng)絡(luò)作業(yè)在相應(yīng)的第二層WBS下創(chuàng)建,BV模塊之問的關(guān)系和作業(yè)間的關(guān)系相對應(yīng)。
以“BV模塊的編碼”命名V模塊對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)作業(yè);每個V模塊(網(wǎng)絡(luò)作業(yè))細(xì)分為設(shè)計(jì)、采購和生產(chǎn)3個作業(yè);每個作業(yè)按BV圖分配到所屬M(fèi)模塊對應(yīng)的WBS;每個作業(yè)可單獨(dú)設(shè)置工序周期和先后關(guān)系的邏輯順序;選擇對應(yīng)的參考點(diǎn),用于關(guān)聯(lián)MBOM中對應(yīng)的物料。
上述設(shè)置目的是為了實(shí)現(xiàn)通過PS需求計(jì)劃帶動PP需求計(jì)劃,再通過BOM中組件的配置變更,使物料的實(shí)際需求不再跟隨PP的MRP物料需求計(jì)劃,而是根據(jù)PS需求來驅(qū)動物料的實(shí)際需求計(jì)劃。在網(wǎng)絡(luò)作業(yè)中輸入的日期同時作為物料的需求日期,該日期被用于MRP運(yùn)算,從而實(shí)現(xiàn)從項(xiàng)目需求到物料需求計(jì)劃的傳遞。另外,還可單獨(dú)控制每一個網(wǎng)絡(luò)作業(yè)需求狀態(tài),也可通過網(wǎng)絡(luò)邏輯關(guān)系自動排程,實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)汁到交付各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)活動的狀態(tài)監(jiān)控,了解項(xiàng)目的真實(shí)進(jìn)度。
3)物料和BOM的優(yōu)化
按照BV結(jié)構(gòu),通過重新定義物料分類、采用新的物料號編碼規(guī)則、確定物料拆分原則并拆分和梳理BOM層次,結(jié)合產(chǎn)品BOM、余量BOM和消耗BOM,將產(chǎn)品加工過程中所有需要的物料信息整合并描述清晰,形成能夠面向生產(chǎn)制造服務(wù)的BOM。
4)工藝的優(yōu)化
針對梳理后的BOM維護(hù)工藝路線,細(xì)化拆裝工藝,完善組件分配,滿足制造加工和物流配送的需求;完善工作中心的建立,使工作中心的實(shí)際配置與系統(tǒng)保持一致,確保為MRP能力平衡輸入準(zhǔn)確數(shù)據(jù);拆分打包工時定額,滿足后續(xù)生產(chǎn)派工、工序質(zhì)檢和配送的需求;完善物料定額,建立物料定額管理流程,提高系統(tǒng)中定額數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
5)WBS BOM的創(chuàng)建
根據(jù)項(xiàng)目訂單及客戶個性化需求,在系統(tǒng)中創(chuàng)建WBS BOM,維護(hù)WBSI藝并將WBS BOM中有對應(yīng)BV模塊的行項(xiàng)目物料,根據(jù)WBS BOM結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中維護(hù)“參考點(diǎn)”字段。這些信息的結(jié)合,形成了MBOM,用于產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中。
6)BOM分步釋放
根據(jù)PS計(jì)劃,完成一個部套的WBS BOM(以BV模塊為單元)的設(shè)計(jì),即可進(jìn)行“BOM傳輸至PS”的設(shè)計(jì)釋放,再通過PS結(jié)構(gòu)中網(wǎng)絡(luò)作業(yè)(即BV中的V模塊)的釋放,實(shí)現(xiàn)整臺發(fā)電機(jī)制造過程中的邊設(shè)計(jì)、邊釋放、邊生產(chǎn)的ETO( Engineering to Order)生產(chǎn)模式,滿足了項(xiàng)目關(guān)鍵零部件分步精確控制的需求。
7) MRP運(yùn)行
根據(jù)系統(tǒng)已維護(hù)的物料數(shù)據(jù)和BOM數(shù)據(jù),將計(jì)劃訂單轉(zhuǎn)采購申請或生產(chǎn)訂單,進(jìn)行采購作業(yè)或制造作業(yè)。
完整的項(xiàng)目訂單流程見圖3。
圖3 項(xiàng)目訂單處理流程
2 作用分析
BV的模塊(即參考點(diǎn))是關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)和對應(yīng)的物料的紐帶,是BOM傳輸至PS(分步釋放)的最小單元,是BOM打印輸出時下層BOM展開或折疊的開關(guān)。
BV作為訂單項(xiàng)目執(zhí)行的基礎(chǔ)和引線,從計(jì)劃流、實(shí)物流和成本流三方面,體現(xiàn)了它不可替代的作用。
2.1 計(jì)劃流
BOM優(yōu)化前,除了最上層的銷售計(jì)劃在ERP系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行管控外,其余都在系統(tǒng)外進(jìn)行;BOM優(yōu)化后,根據(jù)BV搭建WBS結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)作業(yè)、單獨(dú)設(shè)置作業(yè)周期及作業(yè)間邏輯關(guān)系,在ERP系統(tǒng)中形成多節(jié)點(diǎn)計(jì)劃流,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造全過程的計(jì)劃管控,如圖4所示。在ERP系統(tǒng)中進(jìn)行全計(jì)劃管控并增加計(jì)劃節(jié)點(diǎn),更有利于計(jì)劃的控制和變更、節(jié)點(diǎn)計(jì)劃的考核及風(fēng)險的控制。另外,PS節(jié)點(diǎn)計(jì)劃中增加了節(jié)點(diǎn)計(jì)劃與訂單設(shè)計(jì)(簡稱COE)計(jì)劃的關(guān)聯(lián),有利于邊設(shè)計(jì)邊生產(chǎn)的模式。
圖4 BOM優(yōu)化前后計(jì)劃流對比示意圖
2.2 實(shí)物流
基于BV搭建的WBS BOM作為MBOM,采用產(chǎn)品BOM、消耗BOM和余量BOM相結(jié)合的模式,BOM中完整的物料信息、工藝組件分配信息和標(biāo)準(zhǔn)裝箱信息,從前端采購到末端裝箱發(fā)運(yùn)整個流轉(zhuǎn)過程規(guī)劃清晰,如圖5所示。
圖5 訂單項(xiàng)目執(zhí)行的實(shí)物流示意圖
2.3 成本流
BOM優(yōu)化后,BV中的M模塊作為第二層WBS號及成本歸結(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了WBS結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),增加WBS層次結(jié)構(gòu)也有利于項(xiàng)目間的成本調(diào)撥;通過對每個M模塊對應(yīng)的部套進(jìn)行成本歸結(jié),將成本歸結(jié)細(xì)化,實(shí)現(xiàn)多層級成本分析,更有利于今后同型號項(xiàng)目成本預(yù)估;通過對部套件計(jì)劃成本估算、實(shí)際成本監(jiān)控及差異分析,可以達(dá)到項(xiàng)目成本過程控制的作用。圖6為BOM優(yōu)化前后的成本歸結(jié)對比圖。
圖6 BOM優(yōu)化前后成本歸結(jié)對比圖
3 結(jié)論
基于BV搭建的發(fā)電機(jī)產(chǎn)品BOM已在某系列300MW發(fā)電機(jī)機(jī)型上試點(diǎn)實(shí)施,BOM優(yōu)化帶來的成果也一一呈現(xiàn):
(1)通過BOM優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品物料、消耗物料和工裝物料等按工號有序組織生產(chǎn);MRP計(jì)劃實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn),計(jì)劃變更更具有邏輯性和層次性,成本的歸結(jié)更加精細(xì)化,實(shí)現(xiàn)了成本動態(tài)控制。
(2)一個項(xiàng)目一套WBS BOM作為MBOM的模式,滿足了客戶個性化需求,徹底改變了原先項(xiàng)目配置差異只能在生產(chǎn)訂單中通過通知單形式進(jìn)行變更的情形。
(3)產(chǎn)品BOM、余量BOM和消耗BOM的結(jié)合及物料定額的完善,有效解決了MBOM中物料需求的設(shè)計(jì)值與實(shí)際收發(fā)數(shù)量存在差異的問題。
(4)圍繞項(xiàng)目執(zhí)行,制定或完善了多項(xiàng)管理流程、制度和標(biāo)準(zhǔn),為指導(dǎo)今后其它類型產(chǎn)品BOM優(yōu)化提供了依據(jù)。
(5)優(yōu)化報(bào)表輸出,完成了BV表、新版BOM和工藝過程卡、新版分工區(qū)明細(xì)表的開發(fā),增加了憑證、版本、工作中心和工裝等信息的輸出,增強(qiáng)了報(bào)表的指導(dǎo)功能。
(6)根據(jù)BV在項(xiàng)目執(zhí)行中的重要作用,逐步推進(jìn)各類型產(chǎn)品BV的搭建,并作為后續(xù)項(xiàng)目、設(shè)計(jì)和計(jì)劃管理的重要依據(jù)。
ERP系統(tǒng)實(shí)施的目標(biāo)不再是簡單的滿足財(cái)務(wù)需求,而是要將ERP系統(tǒng)作為管理平臺,真正全面運(yùn)用到工廠的整個生產(chǎn)經(jīng)營過程中,最終使ERP系統(tǒng)能夠?qū)崟r、真實(shí)、動態(tài)地反映工廠“質(zhì)量、成本、交貨期”的運(yùn)行狀況以及與預(yù)算和計(jì)劃的偏差,并對這些偏差實(shí)現(xiàn)動態(tài)的調(diào)整和管理,逐步縮小偏差,最終實(shí)現(xiàn)工廠的運(yùn)營目標(biāo)。
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本文標(biāo)題:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊分解在發(fā)電機(jī)BOM優(yōu)化中的作用