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产品结构模块分解在发电机BOM优化中的作用

2017/5/24    来源:互联网    作者:肖燕      
关键字:产品结构模块分解  物料清单  企业资源计划  
针对智能制造背景下企业内ERP系统应用现状,提出了基于产品结构模块分解优化发电机BOM的方案,并通过在具体项目上的实施,有效解决了ERP系统应用中的针对性问题,同时验证了其在BOM优化中的有效性。

    发电机制造具有单件生产、零部件多、结构复杂、工序繁琐和手加工作业较多等特点,是典型的离散型生产制造模式。上海发电机厂于1999年上线企业资源计划(ERP)系统,最初仅应用电子报表、打印施工票和报完工、收发记账等基础功能,现已逐步推广到销售分销(简称SD)、物料管理(简称MM)、生产计划与执行(简称PP)、财务会计(简称FI/CO)和资产管理(简称AM)等模块的深化应用,基本已覆盖到工厂生产和管理的各个重要业务流程与环节。

    虽然ERP系统应用一直在持续推进,但随着企业年产量的不断上升、客户个性化定制及增容改造项目的增多,现有的ERP系统应用模式已经无法满足企业发展的需要。具体体现为:

    1)系统中仅有一套物料清单(简称BOM)和工艺路线,贯穿从设计到制造的全过程,无法满足客户个性化的需求;

    2)原有产品BOM结构以产品功能为框架,未充分考虑采购、生产、发运和成本管理的需求,与企业现有的按PP需求计划来运行物料需求计划(简称MRP)的生产组织模式不匹配,导致计划数据无法正确输出,成本无法准确归结;

    3)BOM中物料需求的设计值与实际收发差异较大;

    4)未建立与工艺及生产调度相匹配的工作中心组织结构;

    5)计划工时与实际工时差异较大,工时费率不准确降低了产品成本核算的准确性;

    6)系统中产品成本估算差异比较大,目前销售报价仍手工操作;

    7)交货期是所有计划的唯一源头,无法实现关键零部件计划的分步精确控制,ERP系统计划无法真正发挥指导作用;计划与实际进度信息未及时录入系统;

    8)项目管理系统(PS)模块功能未充分应用,系统中无法获取项目的实际进度。

    综上可知,在企业运营时,BOM需要提供给各部门关键的物料基础信息。产生上述问题的根本原因在于现有BOM不能满足各业务流程的需要。因此,要使ERP系统全面指导发电机产品制造,开创发电机智能制造新模式,对现有ERP系统的BOM进行优化显得尤为重要。

    1 BOM优化

    工厂ERP团队经过前期调研、探索、测试、比较和分析,将基于产品结构模块分解(简称BV)而搭建的发电机产品BOM作为优化方案,通过搭建产品结构模块分解图(简称BV图)、创建工作分解结构(简称WBS)、完善主数据、优化BOM结构和工艺路线及维护系统中的WBS BOM和WBS工艺并以此作为制造BOM(简称MBOM),用以指导采购和生产,从源头数据开始,为实现物料需求计划(MRP)的准确运行及全面指导生产奠定基础。

    BV图是产品BV存在的表现形式,每个系列或机型产品都有一个产品BV图,以指导后续WBS结构、网络作业和BOM的构建工作。BV图是项目执行的基础和依据,BV图遵循以下原则进行编制:

    a)一个系列或机型产品编制一个标准BV图;

    b)满足产品总体结构布置图和产品工艺流程图的要求;

    C)满足产品结构的要求,体现零部件的装配关系;

    d)满足产品计划、成本和质控管理的要求。

    BV图由若干个互相关联的BV模块按上述原则组成,每个BV模块包括项目类别、BV编码和BV模块名称三部分,如图1。

    图1 BV模块的构成
图1 BV模块的构成

    其中项目类别有3种,分别是成本归结项(简称M项),为独立的成本归结点,用于后续财务统计和分析;实体结构项(简称V项),为BOM和生产过程中的实体物料,用于控制计划下达;文本项(简称Z项)。

    BOM是指产品所需零部件明细及其结构。具体而言,BOM是构成父项装配件的所有子装配件、零件和原材料的清单。ERP系统中,BOM通常是指某一系列类型产品的通用BOM,是生成其他类型BOM(如WBS BOM)的基础,不反映具体某项目或订单的特别要求。当某一产品类型发生永久性的变更时,才会修改BOM。

    WBS BOM是指根据项目配置清单创建的BOM。WBS BOM是以某一产品类型的BOM为基础,通过复制BOM或其他WBS BOM后,再根据项目差异更改生成。不同的项目,即使属于同一类型产品且BOM或WBS BOM完全相同时,也需分别生成各自的项目WBS BOM。在ERP系统中,WBS BOM具有比B0M更高的优先级。

    MB0M是指用于制造过程的BOM。ERP系统中的WBS BOM、订单BOM或其他类型的BOM均可作为MBOM用于产品制造。MBOM包含了产品工序加工、装配顺序、工时定额、材料定额、消耗材料以及相关的设备、刀具、卡具和模具等工装信息,反映了零件、装配件和最终产品的制造方法和装配顺序等。

    以某系列300Mw发电机机型为例,BOM优化方案按以下过程开展:

    1)产品BV图的确定和参考点配置

    根据BV图的编制原则,将该系300 MW发电机机型的结构进行模块分解,并绘制BV图。首先将产品执行过程中的核心管控点作为BV的M项,每一个M项都有一个对应的同名称V项;其次,在M项确定的基础上,根据产品模块化设计和工艺制造流程,将产品重要零部件及需要专项管控的长周期物料作为V项分配到与M项模块对应的同名称V项下;同时BV图中可根据需要列出一些文本项(如出厂文件等)作为BV模块;最后将BV图中所有BV模块在ERP系统中做参考点配置。考点编码和描述按照BV图中BV模块编码和名称定义。图2为某系例300 MW发电机机型BV图。

    图2 某系列300 MW发电机机型BV示意图
图2 某系列300 MW发电机机型BV示意图

    2) PS结构和计划的创建

    在PS模块中将BV图以项目和网络结构的方式进行维护,形成WBS结构。第一层WBS为项目工号,第二层WBS为BV图中的M模块,V模块作为网络作业在相应的第二层WBS下创建,BV模块之问的关系和作业间的关系相对应。

    以“BV模块的编码”命名V模块对应的网络作业;每个V模块(网络作业)细分为设计、采购和生产3个作业;每个作业按BV图分配到所属M模块对应的WBS;每个作业可单独设置工序周期和先后关系的逻辑顺序;选择对应的参考点,用于关联MBOM中对应的物料。

    上述设置目的是为了实现通过PS需求计划带动PP需求计划,再通过BOM中组件的配置变更,使物料的实际需求不再跟随PP的MRP物料需求计划,而是根据PS需求来驱动物料的实际需求计划。在网络作业中输入的日期同时作为物料的需求日期,该日期被用于MRP运算,从而实现从项目需求到物料需求计划的传递。另外,还可单独控制每一个网络作业需求状态,也可通过网络逻辑关系自动排程,实现从产品设汁到交付各关键节点活动的状态监控,了解项目的真实进度。

    3)物料和BOM的优化

    按照BV结构,通过重新定义物料分类、采用新的物料号编码规则、确定物料拆分原则并拆分和梳理BOM层次,结合产品BOM、余量BOM和消耗BOM,将产品加工过程中所有需要的物料信息整合并描述清晰,形成能够面向生产制造服务的BOM。

    4)工艺的优化

    针对梳理后的BOM维护工艺路线,细化拆装工艺,完善组件分配,满足制造加工和物流配送的需求;完善工作中心的建立,使工作中心的实际配置与系统保持一致,确保为MRP能力平衡输入准确数据;拆分打包工时定额,满足后续生产派工、工序质检和配送的需求;完善物料定额,建立物料定额管理流程,提高系统中定额数据的准确性。

    5)WBS BOM的创建

    根据项目订单及客户个性化需求,在系统中创建WBS BOM,维护WBSI艺并将WBS BOM中有对应BV模块的行项目物料,根据WBS BOM结构在系统中维护“参考点”字段。这些信息的结合,形成了MBOM,用于产品的生产制造中。

    6)BOM分步释放

    根据PS计划,完成一个部套的WBS BOM(以BV模块为单元)的设计,即可进行“BOM传输至PS”的设计释放,再通过PS结构中网络作业(即BV中的V模块)的释放,实现整台发电机制造过程中的边设计、边释放、边生产的ETO( Engineering to Order)生产模式,满足了项目关键零部件分步精确控制的需求。

责任编辑:张纯子
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