汽车行业面向智能制造的BOM物料管理
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第三节 企业级BOM业务架构——BOM是独立业务

一个汽车企业业务繁多,如产品策划、产品设计、采购、工艺制造、生产物流及销售售后等,都属于企业非常重要的业务。这些业务有各自的组织、流程、考核制度及信息化系统等来支持业务工作的展开。

BOM问题一直是车企的一个难题,特别是在面向车型正向开发以及面对大规模个性化定制转型的情况下,BOM的复杂程度和重要程度都是空前的。正是在这种背景下,BOM作为一个企业层面的话题被提出,并且受到企业董事长和总经理级别领导的重视。但一个车企要将复杂的BOM问题解决好,首先应该将BOM作为一块业务独立出来,而不是其他业务的附属部分。所谓作为一块独立的业务来运作,是指像产品设计和采购等业务一样,要有相应的组织、流程以及相应的职能职责。与BOM组织相关的内容,我们将在第九章(企业级BOM规划、选型与实施)中探讨。

一、整车开发过程中与BOM相关的业务

整车开发过程中与BOM相关的业务包括三个方面的内容以及两种类型的业务。

配置化管理模式决定了BOM的组织方式,而变更管理决定了各种不同BOM在大量设计变更情况下如何做到一致性管理。因此BOM本身的构建、维护与发布管理,决定了BOM组织方式的配置管理,控制BOM一致性的变更管理,这三个方面的内容构成了BOM管理的主要内容。正是因为配置管理决定了BOM组织方式、变更管理决定了BOM的控制方式,脱离配置谈BOM和脱离变更谈BOM都没有太大意义。因此,BOM体系的建立,除了BOM本身的构建、维护、发布体系之外,配置管理体系和变更管理体系都是十分重要的内容。

两种类型的BOM业务,一种是企业级基础规范性的业务,与具体的车型开发无关;另一种是与车型开发过程相关的业务。

(一)企业级基础规范性BOM业务

首先来看企业级与基础规范相关的BOM业务。这种类型的业务包括以下7方面。

1. 整车结构规范

很多国际著名车企都有一整套对本企业车型产品统一的产品结构以及零部件划分方式。这是一种十分值得借鉴的方法。我国很多车企也陆续采用这种方式,形成本企业规范化的整车结构。这一套整车结构规范与BOM管理体系关系密切,因此常常作为BOM管理体系的一部分纳入到BOM管理组织的范畴。

整车结构规范包括整车结构分解规范、各层级编码规范以及整车结构的发布规范等内容。

2. 零部件管理规范

零部件管理规范包括零部件编码规范、新件号申请规范、零部件命名规范、零部件描述规范、零部件的生命周期状态等基础规范,同时还包括各个业务领域对于零部件的属性要求等。

3. 特征管理规范

特征代表了一个车型的某种配置,在面向大规模个性化定制的业务环境中,特征将成为一种十分重要、运用十分广泛的工程规范。车企需要从编码、名称、分类等层面进行全局性的统一管理。

4. 配置管理规范

配置管理规范包括对整车开发各阶段相应的车型配置数据的定义规范、各种配置数据的编制及发布规范等。

同时,车型的配置信息是由各业务领域的工程师决定的,因此一张配置表,如工程配置表,来源于很多设计工程师的输入。因此需要制定如何协同这些工程师提供高质量的信息输入的相关规范甚至模板文件等。

5 . BOM管理规范

BOM管理规范包括本企业对于各种BOM形态的定义、整车开发流程中对BOM这一重要交付物的具体要求定义、各业务领域所需要的BOM信息定义、BOM的编制与发布规范等。

与车型配置信息一样,BOM也是众多工程师工作的结果,因此如何有效协同这些工程师的工作,需要由相应的规范甚至工作模板文件来支持。这些也是BOM规范的重要内容。

6. 变更管理规范

变更管理规范包括变更的分类、变更单编码方式、变更单要素定义、变更评审会议组织方式、变更流程定义、变更发布及生效机制等相关规范。

企业级BOM管理模式下,变更涵盖的范畴更为广泛,包括配置变更、一般的设计变更、工艺制造领域的制造变更、售后领域的售后变更、KD领域的KD变更等规范的制定。

断点,即变更发生时在生产现场零部件的实际切换时点,是变更管理非常重要的一环。因此,变更管理规范应包含断点的规划、执行的相关规范。

7. 颜色相关管理规范

汽车产品的颜色管理十分复杂,特别是未来面向大规模个性化定制环境下,内外饰风格成为首当其冲的用户可以选择的要素。而一种内外饰风格的变化,涉及大量的内外饰零部件。因此,颜色管理是BOM管理体系一个重要的组成部分,建立规范的颜色管理模式非常重要。

颜色管理规范包括内外饰风格的规范化定义、零部件颜色代码库的建立、颜色方案发布机制等内容。

以上简要说明了BOM业务在基础规范方面的内容,这些内容将在后续各章中再进行讨论。

(二)与车型开发过程相关的BOM业务

1 . 产品策划阶段BOM相关业务

在车型开发的策划阶段,首先需要制定BOM业务子计划。整车开发过程是一个多业务领域协同工作的过程,涉及上千数量级的人员共同工作,因此需要强项目管理来推动。整车项目在开始时就会制订整车开发项目计划,定义项目推进的各时间点的要求,各阶段业务部门的关键工作,各质量阀的输出物以及准入、准出标准。各业务领域基于整车开发项目主计划制订该领域内的子计划,如采购领域需要制订采购项目管理计划等。BOM业务子计划也如采购项目管理计划一样,是推动BOM业务,使之满足各业务部门对于BOM管理需求的工具。

车型策划阶段,产品规划部门需要对新开发的车型要满足哪些市场需求进行定义,形成产品规格式样书。基于产品规格式样书形成一份详细的车型功能清单定义,并最终形成对于新车型全配置进行详细描述的配置表。这份配置表一般叫作车型的规划配置表或概念配置表(为方便起见,本书统一称之为规划配置表)。因为是在车型早期策划阶段,各方面的信息还不成熟,所以规划配置表往往是用描述性语言来表达整车功能,而并不需要对表达这些功能的配置统一通过特征码来表达。

规划配置在一定范围内达成一致之后,为了指导产品设计,需要将规划配置定义的车型配置要素进行技术分解。规划配置中定义了一个市场需求,如电动座椅、腰托及头枕可调节,那么从产品设计角度来讲,需要从座椅是否电动可调、腰托4向可调或6向可调、头枕4向可调或6向可调三个方面进行技术拆分,形成三组配置项。这种基于市场需求进行技术拆分形成的车型配置关系即工程配置表。

工程配置表不仅是一份工作指导文件,而且直接参与超级BOM解析。因此在工程配置表中的特征必须是编码化管理。

在车型策划阶段的另一个重要的BOM业务是早期BOM的构建。BOM作为各业务领域协同的工具,越早构建越有利。但在早期阶段构建一个高质量的BOM并不容易,需要一整套的工作方法和工作规范。

车型设计往往会选定一个参考车型,早期BOM的构建因此也会是从选定一个参考车型开始。BOM工程师与车型开发项目经理一起选定参考车型,并基于参考车型BOM开始搭建早期BOM。

早期BOM的搭建是一个制定零部件开发策略和制造加工深度的过程。所谓零部件开发策略,是指对于新开发的车型下的零部件,确定是沿用、新开发还是沿用修改。对于新开发或者沿用修改件,需要产生新的零件号,这就涉及新零件的申请流程以及相关零部件名称、描述等的应用。所谓制造加工深度的确定,就是需要结合本企业的制造加工能力、供应商状况确定零部件供货级别。这一确定过程是研发、采购和工艺等部门共同工作的结果。

BOM创建之后,通过一定的发布机制使其他相关部门能够获得BOM信息。这时,成本、重量部门可以基于BOM开展目标成本管理和目标重量管理等业务;采购部门可以基于BOM开展采购项目管理业务;工艺部门可以基于BOM制定工艺路线(如零部件由采购到总装等大的路线)等。这些活动将延续到车型开发的后续各阶段。

2 . 产品设计及验证阶段BOM相关业务

此阶段BOM信息随着车型及零部件的设计进程不断成熟,而各领域的业务也深入开展起来,因此设计变更对各业务领域的影响逐步增大,因而需要采用正式的工程变更流程进行控制。BOM也从早期阶段转化到工程阶段,形成工程BOM。

在此阶段,成本、重量等部门依然需要基于BOM开展相关管理、分析工作;工艺、制造等部门持续基于BOM有效介入到整车开发流程;采购寻源定点工作基于各零件的开发周期特性有序展开;售后备件技术定义工作也需要在这个阶段介入,以及早根据维修策略、可维修性分析确定哪些零部件需要作为备件考虑,以便尽早进行备件采购和备货。

进入工程数据发布阶段,工程配置表、工程BOM作为产品开发过程重要的交付物,需要正式进行发布,以作为下游相关流程的正式依据。

车型试制部门依据各方面试制、试验要求制订试制计划,进行车型试制工作。在进行车型试制之前,首先需要基于发布的工程BOM确定试制车的零部件清单及零部件状态,形成试制BOM。

3 . 生产准备及生产阶段BOM相关业务

此阶段与BOM相关的主要业务是组织制造BOM。

工程BOM正式发布之后,制造部门接收研发发布的工程BOM进行制造BOM初始化工作。工艺部门基于制造BOM进行路线规划、工位定义和辅料维护等工作,并根据业务需要定义合件。

投产生效控制是这一阶段至为关键的工作。无论是承载整车配置信息的配置表,还是制造BOM,都需要进行投产生效管理。

制造BOM作为集中承载产品及生产准备过程中工艺和物流等信息的载体,是ERP等系统最重要的信息输入,因此需要进行发布。

制造BOM发布之后,任何对于制造BOM的改动,包括路线和工位等信息的修改、合件和辅料等的变化等,都需要通过制造变更单进行管理和发布。

工程BOM上发生的任何设计变更,在该设计变更发布之后,都需要通过工程变更单的同步机制同步到制造BOM上。

4 . 销售、售后阶段BOM相关业务

产品上市之前必须完成产品销售定价以及备件备货。这分别依赖于在此之前定义好的销售配置表以及服务BOM。

工程配置表发布之后,市场部基于销售策略对销售车型以及销售车型的配置进行定义,形成车型销售配置表。销售配置表是销售定价和销售点单的基础数据,因此需要进行发布。工程配置上的任何变化,都需要通过工程变更单同步到销售配置表,以确保前端销售与设计和生产准备同步。

工程BOM发布之后,即可根据售后业务的要求,选择时点开始服务BOM编制工作。服务BOM基于发布的工程BOM构建,同时基于维修策略、可维修性分析进行自制备件定义和备件拆分等工作。

服务BOM是备件供应链运行的基础,对于备件采购等流程影响很大,因此也需要正式发布。发布之后服务BOM的变更都需要通过服务变更单进行管控。工程BOM上发生的设计变更都需要通过工程变更单同步到服务BOM。

二、以BOM为索引的业务集成

在第一章中我们谈到,传统制造业的信息化“孤岛”,其形成的根本原因不在系统集成的技术手段,业务缺乏集成才是关键。企业级BOM的构建,正是通过一条贯穿各业务链的信息索引,将各业务领域的业务围绕这一核心信息索引集成起来。通过上述BOM相关的业务分析可知,企业级BOM范畴内几乎每一个BOM相关的活动都与多个业务领域相关,这是BOM能够作为一条业务集成主线的原因。图3 -4简要表达了围绕着BOM业务相关领域的主要业务活动。

图3-4中,灰色底纹框中的内容为企业级BOM相关的主要活动,无底纹框中的内容为各业务领域的相关活动。为了简便起见,划分了以下五个领域。

(一)产品设计领域

零部件设计以及工程变更是BOM业务与产品设计领域业务关联度非常大的两块业务,BOM构建过程的零部件开发策略决定了新车型项目需要开发哪些新零件,后续的设计工作基于这一规划展开。在整车开发过程的设计变更涉及BOM、零部件、数模等的变更,需要通过企业级变更将整个过程集成起来,达到变更的统一管理、流程与数据充分同步的管理目标。

图3-4 BOM业务主要活动

(二)同步工程及其他相关领域

整车开发过程是一个多部门参与的过程。在车型概念设计、工程设计阶段,各业务部门参与的时点以及参与的质量对于整车开发周期以及后期的变更有很大影响。正如本书前面章节所谈到的,BOM的构建过程既是同步工程的结果,又服务于同步工程。成本相关的分析工作、重量相关的分析工作、路线的先期规划、采购先期规划等工作都依赖于一个高质量的BOM展开。售后维修性分析、备件技术定义等也是在BOM基础上开展的工作。因此这些业务部门的早期介入工作得以推进,高度依赖于这个时点是否有支持这些业务开展的BOM。

车型试制是伴随着整车开发设计过程的一块重要业务,有了工程BOM,在工程BOM基础上对零件状态的确认,是整车试制工作能够开始的一个前提。

(三)工艺、制造领域

工艺路线规划、工位定义、颜色管理、合件规划、油漆等辅料管理、物流相关规划等业务都与BOM业务密切相关,并且最终都将通过制造BOM承载这些核心信息,成为生产领域生产计划、物料需求计划、制造执行过程的物料拉动以及成本管理等业务的支撑信息。

基于制造BOM进行投产生效控制是制造领域一块非常关键的业务。车型、零部件设计生效之后,还需要按照相关供应商的情况和本企业生产准备的状况安排零部件的投产。这一业务过程,特别是涉及工程变更之后的零部件切换过程,是一个多业务部门围绕制造BOM参与的业务。

(四)销售业务领域

销售业务领域与BOM业务的关联,是中国汽车行业在掀起智能化制造、大规模个性化定制、互联网+热潮之后的一个新的热点,也是实现新的营销模式的关键。因为新的营销模式更为迫切地需要一整套全公司一致的销售主数据作为销售定价、销售点单的基础。这一套销售主数据即销售配置表。那么销售配置表为什么要纳入企业级BOM范畴呢?这是因为,要保证前端点单受工程约束的制约,销售配置表必须在工程配置的基础上考虑销售策略进行制订,才能保证前端的销售点单能够落在最大化设计范围之内,否则就会造成人为的特殊订单。并且,当工程配置发生变化时,这些配置变更信息要能够准确、及时传递到销售端,才能够保证研发、生产、销售业务的一致性。

(五)售后服务业务领域

备件市场需求、可维修性策略的制定、备件技术定义集中通过服务BOM来承载,形成一整套备件主数据,触发相关的备件供应链运行流程以及备件电子图册编制业务。

三、BOM业务集成是企业信息集成和系统集成的使能器

车企构建企业级BOM平台的意义在于:通过统一平台进行与跨业务领域协同相关的各种BOM形态的管理,从而使BOM业务能够基于企业统一标准、统一业务架构和技术架构进行管理,实现BOM业务在跨业务链管理上的高度集成。实现BOM业务在跨业务链管理上的高度集成,才能够形成一条贯穿车企整车开发流程和OTD流程的信息索引,达到信息在全业务链的高效集成与贯通,在此基础上将各业务领域的关键应用系统实现无缝集成才是水到渠成的事。

从以上论述可以看出,企业级BOM平台的建立并非要取代各个关键应用系统,而是使得各业务领域内关键应用系统在更好地发挥其本职工作的同时,实现基于企业级BOM平台的业务贯通。这些应用领域的关键业务系统包括:研发领域的PDM/PLM系统、采购领域的采购业务系统、制造及生产领域的ERP/MES系统、销售领域的数字化营销平台/DMS/CRM系统、售后领域的售后服务系统、成本领域的成本管理系统、试制领域的试制业务系统等。而这些系统的紧密集成,被认为是智能制造的核心要素。

在描述企业级BOM平台作为架构在各业务领域关键应用系统之上,使得各业务领域关键应用系统能够基于统一BOM平台进行高度集成运作这一特性时,部分读者也许要将企业级BOM平台与业务流程建模(Business Process Modeling,BPM)或者企业服务总线(Enterprise Services Bus,ESB)等同了。这里对此稍做说明。BPM是流程管理平台,希望借助统一的流程管理,实现多业务领域的流程集成。但BPM平台并没有手段对跨业务链的信息进行整合,形成全企业的信息索引。事实上,为了兼容各种类型的流程,BPM甚至不强调信息的结构化,因此更谈不上跨流程的信息整合。而没有这种信息的整合,业务流程的集成就变得貌合神离和价值有限了。而ESB则是从集成的集约化、标准化入手,形成一条信息交换的总线,对形成贯穿全企业的、整合的信息链无能为力。无论是BPM还是ESB,都是中间件的范畴,都是纯IT技术的概念。而企业级BOM则是从业务上和信息链整合的层面解决问题,所强调的是通过一致的产品定义,以及在此基础上的各业务的协同协作形成贯通的信息索引,从而达到系统集成的难题不解自解的目的,完全不是单纯从IT技术角度看待集成问题。在具体技术实现上,企业级BOM平台与各个业务领域的应用系统的集成在大多数车企正是通过ESB实现的。两个系统之间通过点对点方式集成或者通过ESB集成,差别只在于集成的规范程度以及集成效率上;而企业级BOM在系统集成方面的价值则体现在两个系统之间的信息是否能够对接。只有业务流程所依赖的信息是集成的,业务才可以集成,从而运行该业务的系统才能够实现真正意义上的集成。