第三章 企业级BOM架构探讨
第一节 整车开发过程中的BOM形态
整车开发过程中,在不同阶段和不同业务领域有不同的BOM形态。各企业由于习惯等因素,对各种BOM形态的叫法并不统一。为了后续探讨方便,本节首先从业界比较流行的叫法来统一定义各BOM形态,明确各形态BOM的内涵、服务对象及作用。这些BOM形态包括早期BOM(Early BOM)、工程BOM(Engineering BOM,EBOM)、CAD BOM、成本BOM(Cost BOM)、采购BOM(Purchasing BOM)、试制BOM(Prototype BOM)、工艺BOM(Process BOM,PBOM)、制造BOM(Manufacturing BOM,MBOM)、服务BOM(Services BOM,SBOM)、打散(Knock-Down,KD)件BOM(KD BOM)等,如图3-1所示。
图3-1 整车开发过程中的BOM形态
一、早期BOM
早期BOM是指在整车开发策划阶段,根据市场目标对将要投入开发的整车项目进行评估所需的整车BOM。早期BOM是在平台车型架构、车型规格式样书以及相似车型等输入要素的基础上,考虑新车型零部件开发策略的结果。早期BOM的形成过程是考虑平台规划、新车型市场需求、模块化规划,以及车型项目财务目标、企业制造能力、供应商体系等基础上进行零部件重用决策的过程。
早期BOM的发布是对新车型计划采用哪些零部件的确认。因为是早期,所以在后续的过程中难免有变化,甚至有较大调整。但这种早期阶段的确认是非常必要的,这使得成本、重量、先期采购等工作的开始有了依据。特别是成本要素,因为财务指标是新车型开发在规划阶段非常重要的决策依据,而这些指标的评估必须基于精细化的成本评估基础之上。高质量的早期BOM决定了产品策划阶段成本评估能否做到精细化。
早期BOM在正式开始进行工程开发之后转入初始工程状态,形成初始化的工程BOM。
二、工程BOM
工程BOM的核心是面向量产定义零部件在车型上的使用关系,简而言之,即定义量产时所用到的零部件清单。工程BOM的发布代表对车型、零部件使用关系的确认,是下游各业务单位开展工作的正式依据。
工程BOM因为其服务对象与早期BOM类似,都是服务于整车开发过程中参与的各个业务部门(而不仅仅是设计),包括成本、采购、工艺、售后等,因此其管理内容、组织形式最好与早期BOM一致。其区别在于,早期BOM代表的是车型与零部件关系的规划,可变性较大;而工程BOM代表的是车型与零部件关系的正式确认,后续的变化需要更为严格的变更控制。这种关系如图3-2所示。
图3-2 早期BOM与工程BOM的关系
因此,早期BOM和工程BOM是同一种BOM形态在车型不同成熟阶段的体现,二者的关系是一脉相承的,其核心是体现车型与零部件的使用关系。早期BOM是零部件针对车型的规划,工程BOM是零部件针对车型的正式确认与发布。随着零部件开发工作的不断展开,工程设计相关的信息,比如零部件的数模号、数模版本、图纸号、图纸版本、计算重量等,也会以早期BOM(对于沿用件)/工程BOM为载体,将这些信息传递到相关的使用者。
三、CAD BOM
整车开发和零部件设计过程中,将产生大量的数模和图样。并且随着CAD技术应用的不断深入,如基于上下文的设计、数字化样车(DMU)等的应用,数模关系的组织变得越来越复杂,需要基于这些应用合理组织数模和图样数据。CAD BOM正是为了满足这种要求而产生的一种产品数据管理结构。这种结构具有以下特点。
(一)CAD BOM是面向设计内部跨设计专业协同的产品结构
汽车是一个非常复杂的产品,汽车产品的设计分工非常细,是一个多专业、多学科共同协作的结果。CAD BOM必须面向如何帮助不同设计专业组有效开展工作而构建。因此,CAD BOM往往针对整车划分不同的工作包来指导开发工作。工作包一般的组织方式如下。
1)将项目所有设计工作组织成工作包,工作包是项目中最小的交付单位。
2)每个工作包对应一名负责人,所有成熟度与校审会签工作都以工作包为单位开展。
3)工作包是本专业内可独立完成的设计任务,可用于与其他专业进行沟通、协调。
4)工作包按某项功能或位于某个区域进行切分。
从广义的设计概念,工艺设计也是设计的一部分,特别是涉及三维工艺验证与工艺设计,与CAD的关系更为紧密。因此CAD BOM必须支持产品设计与工艺设计的协同。
(二)CAD BOM以几何信息为核心表达设计层级关系的产品结构
CAD BOM构建的目的是更好地管理数模结构和组织DMU,因此其构成方式、管理内容应该以如何高效地发挥三维工具的作用、应用先进的设计思想和设计工具为出发点。
总之,CAD BOM是支持产品设计的过程数据,与面向量产进行车型、零部件关系发布的工程BOM存在本质的区别。
四、成本BOM
成本BOM主要用来进行目标成本分解、设计阶段成本评估以及量产阶段成本核算。因此成本BOM是贯穿产品策划、产品设计、生产准备、量产等全过程的一种BOM形态。
成本BOM的主体内容来自早期BOM、工程BOM、制造BOM。这些BOM形态上的零部件构成了整车成本分析的主体。但从成本构成角度来讲,还有一些与成本相关的因素要考虑,比如原材料、包装材料等,都会影响成本分析,因此也需要体现在成本BOM上。
在进行成本分析时,需要针对零部件进行成本分解,如零部件的直接物料成本、制造成本、物流成本、研发分摊、模具分摊等。因此,每个零部件按照成本要素分解的成本是构成成本BOM的另一个要素。由于同一个零件,来源不同、供应商不同、送货地点不同,其成本及成本的构成都有可能不同;同时,由于原材料价格波动、汇率波动以及降价措施等因素,同一零部件不同时期的成本构成也是不同的。尤为复杂的是,采购模式也会影响到成本的构成,如直购模式、有偿调拨、无偿调拨等对于二级零部件的不同采购策略会影响到一级零部件成本的算法。这些因素使得成本BOM非常复杂。
成本分析时,需要从不同层级进行统计,如整车层级、系统层级、子系统层级、模块层级等。这样,就要求成本BOM有基于成本分析角度的结构。
正是因为成本分析伴随整车开发全过程,且成本BOM的主体内容(装车零部件清单)来自早期BOM、工程BOM、制造BOM,所以成本BOM本质上是基于早期BOM、工程BOM、制造BOM的应用。在整车开发不同阶段,需要与相应阶段的BOM形态进行信息同步,以确保成本BOM准确反映了当前的变更。
五、采购BOM
采购BOM是服务于采购业务的一种BOM形态。采购业务包括先期采购项目管理、寻源定点以及采购订单执行等过程。在不同阶段,采购业务人员对于采购BOM的要求也有所不同。
在先期采购业务(包括采购项目管理、寻源定点)中,支持采购业务的主要是针对车型的外购件专用件清单,因为对于新车型项目的采购寻源定点而言,主要是针对新的采购件。沿用件往往已经完成寻源定点而不需要纳入新车型项目的先期采购业务进行跟踪,除非有工程变更发生。采购执行阶段则需要经过合并的所有外购件清单(车型上同一零件号用在不同的地方,对于采购订单而言无差别)。满足上述两种不同采购业务场景的外购件清单就是业界所说的采购BOM。
在早期BOM和工程BOM上,一般都会定义零部件供货级别及来源,即定义了一个零部件是自制还是外购或者是二级采购。根据这个信息即可获得相应的外购件清单,以满足采购业务的需要。因此,采购BOM不是一种像早期BOM、工程BOM、制造BOM、售后服务BOM一样的独立的BOM形态,而是从早期BOM、工程BOM、制造BOM上根据零部件来源获得的一个零部件清单,因此属于早期BOM、工程BOM、制造BOM的一种应用。
六、试制BOM
试制BOM是一种指导样车零部件试制计划、样车装车的BOM形态。在样车试制过程中,工程BOM上的零部件开发状态不一,有些零部件需要采用手工件或替换件装车,或者需要采用试制工艺或试制工艺商,因此装到每辆试制车上的零部件与最终量产状态可能存在差异。试制BOM就是记录这种差异的信息载体。
试制BOM按照整车试制计划,在工程BOM以及设计人员对于工程BOM上零部件状态确认的基础上产生。同时,由于试制过程本身是对设计的一种实物验证,在试制过程发现的设计问题(如在装车过程发现试制BOM漏件、错件等)将以工程变更单的方式进行修正,反映到工程BOM上。
七、工艺BOM
工艺BOM是反映产品加工、装配过程的一种BOM形态,是工艺设计过程的反映。因此,工艺BOM结构往往是与工艺设计文件相匹配的。
在汽车行业,不同的工艺对于PBOM的要求不太相同。如车身和总装,其PBOM的管理内容存在较大差异,对于车身而言,PBOM主要要反映车身焊接和拼装过程;对于总装而言,则主要是定义总装零部件的路线及工位等。
在三维工艺验证与设计软件中,一般会将工艺结构定义为工艺过程清单(Bill of Process,BOP)。我认为这种定义更为合理,因为就三维工艺验证与设计的信息源头而言,工艺结构应该来自CAD结构(如车身焊点信息等),用BOM来表达工艺过程结构并不确切,有泛化BOM概念之嫌。
对于很多整车厂,PBOM主要是以反映总装要求为主,体现零部件路线、工位、辅料等工艺规划与设计结果信息的BOM形态。本书以后章节对于PBOM的讨论,主要是基于这种状况而言。
八、制造BOM
制造BOM是面向生产和物流定义的一种BOM形态。一个零部件在工程上发布了、在工艺上发布了,不见得立刻可以用到生产上去,还需要考虑诸如供应商状况和库存消耗等要素。因此,制造BOM一个最核心的管理要素在于确定零部件的投产时间。
一般当整车在不同制造基地生产时,投产时间不一定相同,因此制造BOM一般面向不同制造基地进行构建。
部分车企在海外投资建厂,海外工厂进行整车生产所用到的BOM同样也属于制造BOM的范畴。
九、服务BOM
服务BOM又称售后服务BOM,是基于售后维修部门的要求(满足客户满意度和本企业内部备件盈利要求)而进行的车型备件技术定义。服务BOM作为售后维修的主数据,主要支持备件供应链的运行和售后电子图册的编制。
服务BOM基于工程BOM产生,管理的主要内容包括售后备件专用件(基于维修要求的拆分件、自制备件以及维修包等)、售后替换关系等。
同时,服务BOM需要同步零部件的切换时间,因此服务BOM需要与制造BOM同步。
十、KD BOM
KD BOM是面向海外KD工厂的包装、运输等物流要求而构建的一种BOM形态。在以散件形式出口、到海外工厂进行组装的订单业务中,需要一份按照海外散件打包要求的准确的物料清单,即KD BOM。
KD BOM一般基于工程BOM构建,管理的内容包括KD专用件、KD件的物流信息、供应商信息、属地化件清单等。
同时,KD BOM也需要同步零部件的切换时间,因此KD BOM需要与制造BOM同步。