对物料的识别、区分和标识

1 物料数据是企业最核心的主数据

       技术、生产、资源供应（可称为“资源保障”）和质量，是制造业企业的四大核心业务体系。四大体系的业务相互交织在一起，而将它们交织起来的“粘合剂”就是数据，其中最重要的数据就是物料数据。可以说，这四大业务体系几乎都是以物料数据而展开的。技术体系中的产品设计人员在讲述“我们需要一种什么样的物料”。技术体系中的工艺设计人员在讲述“我们怎样才能够造出所需的那种物料（成品）”以及“为此需要投入哪些种类的其他物料（毛坯、零部件与辅材）”。生产体系中的管理人员在讲述“我们的哪一个工位在什么时候需要哪些物料（毛坯、零部件与辅材）从而造出一件所需的物料（成品）”。供应体系中的管理人员在讲述“我们如何保质、及时以及足量地向生产现场供应物料（毛坯、零部件与辅材）”。质量体系中的管理人员在讲述“我们如何确保造出来的物料（成品）的确就是所需的物料”。

       显然，管理物料数据是制造业企业的核心。无论是哪一个体系的业务都需要使用物料数据，这些业务涉及到的物料数据是同一套数据。因此，物料数据是企业的主数据之一，甚至可以说是第一主数据。

       本文关注的是离散制造业。对于离散制造业而言，支持四大体系业务的信息系统通常被称作PLM系统、MES系统、ERP系统和QMS系统。这四个系统使用的是同一套物料数据。

2 物料管理的目的是什么？

       对物料管理的业务争论却从未停息，关键原因是大家对物料数据管理的目的还没有统一的认识。只有明确了目的，才能正确地分析出哪种做法最适用于本企业。

       物料数据管理的目的是确保企业在任何场合所使用的物料都是正确的，物料本身是不会出错。物料数据管理的目的还可以转化为确保企业能够识别、区分每一种物料。

       试想一下，如果你买了一台笔记本电脑，打开包装之后却发现制造厂商给你配了一个110V的电源适配器。你的反应会是怎样？

3 同一种物料的含义？

       怎么定义同一种物料？这个问题等同于下面这些问题：

       同一种物料的不同实体具备什么样的共同特性？

       以什么信息来判断两件物料实体是不是同一种物料？

       物料的特性（称为“特征”）有许多，哪些特性可以作为物料同种的判断依据呢？那就是物料的功能特性和物理特性。

       GJB 3206B-2022（《技术状态管理》）对功能特性和物理特性做了定义。

       功能特性：产品性能指标和设计约束条件。

       物理特性：产品的形体特征，如组成、尺寸、表面状态、形状、配合、公差、质量等，又称实体特性。
 
       如何理解这两个定义呢？简单地说，功能特性就是物料发挥其作用所需要表现出来的物理与化学性能，如：强度、速度、功率、温度、折射率等。物理特性就是物料的几何外观，包括：形状、尺寸、材质、质量、质心、构成等。

       沿用刚才的例子。为什么要臭骂那个电脑制造商？因为你在家里、办公室里和宾馆里能够用到的电源都是220V交流电，所以你需要的是输入电压为220V的电源适配器。输入电压就是电源适配器这一类物料众多功能特性当中的一个。两件电源适配器，它们的功能特性不一样，那它们就不应该被视为同一种物料。

       假设你的确收到了一个输入电压为220V的电源适配器，但电源线插头却是那种奇形怪状的，根本就不能插入到符合中国国家标准的电源插座中。会不会选择退货？为什么？很明显，物理特性不对嘛！那个电脑制造商又一次搞错了物料。

       功能特性和物理特性不一致的两件物料，显然不能被视作同一种物料。那么，功能特性和物理特性一致的两件物料，能不能算是同一种物料呢？如果两件物料的功能特性和物理特性完全一致（准确地说差异小得分辨不出来或可以接受），那么它们在技术上就具有互换性。所谓具有技术互换性，是指无论选用哪一件都不会影响到BOM中上级物料（产品）的功能特性和物理特性。具有技术互换性的物料，我们就可以认为是同一种物料。既然是同一种物料，那么这些物料就应该具有一个共同的码，以示它们是同一种的。这个码，就是我们通常所说的物料编码（也常被习惯性地称作料号）。

       物料编码相同的两件物料，它们的功能特性和物理特性是完全相同的（即便有差异，差异也是小得可以接受，被认为是相同的）。反过来，功能特性和物理特性相同的物料，就应该具有相同的物料编码。功能特性和物理特性的组合，被称为技术状态。物料编码相同的两件物料，技术状态也是相同的。同一技术状态的各个物料实体，它们具有同样的物料编码。物料编码这种数据标识，就是物料的技术状态。同一种物料的判断标准就是它们的功能特性和物理特性是否相同。全部都相同，就是同一种物料，有相同的物料编码；否则就不是同一种物料，也不会有相同的物料编码。

4 物料编码对于物料管理来说够了吗？

       物料实体之间是存在差异性的，即便物料编码相同，物料就真的可以互换？

       由此引发了一个新问题：使用了物料编码来标识物料的技术状态之后，是否仍需要对不同物料进行区分？不同企业给出截然不同的答案。

       此前，讨论的都是两种物料之间的识别、区分和标识问题，这两种物料都是抽象的概念。上述内容提及的物料管理，实际上指的是物料数据管理。当前讨论的物料管理实际上指的是物料实体管理。物料实体管理与物资管理存在差异性。物资管理更偏重供应链管理，而物料实体管理则聚焦于互换性管理。如前所述，物料编码相同的物料实体，功能特性和物理特性是相同的，是具有互换性的。但这里所谓的互换性指的是技术互换性。

       在技术上具有互换性的不同物料实体，还需要进行更具体识别吗？需要进行彼此区分吗？如果需要，应该怎么标识呢？这就要视情况而定了。

       接下来，将考察一下三类产品的制造商。

       第一，电源适配器的制造商。

       电源适配器的产量大，如果要区分每件产品的细致差异，会增加管理成本。然而，电源适配器的价值不高，即便真的搞错了，也没有多大的危害，只不过是无法正常地对电脑电池进行充电。为了一个并不严重的风险，企业不可能承担高昂的管理成本来削弱产品的价格竞争力。

       一个电源适配器也卖不了多少钱，还要区分这一件和那一件的差异？何苦来呢？算了，不作区分了。只要型号（可以等同于物料编码）一样，就可以认为都一样。这样就完全能够避免把110V的型号配到了向中国市场销售的产品中了。

       第二，汽车制造商。

       汽车的产量没有电源适配器那么大，而且价值比较高，还涉及到人身安全。整个社会愿意为汽车这样的产品付出代价，以确保这类产品的安全性。汽车制造商也就有经济动力（或压力）来管理技术状态相同的各个物料实体之间的更细致的差异。一个型号的汽车往往会持续地生产几年。在次期间，设计和工艺都会发生变更。汽车制造商需要知道这个型号内部的产品实例之间的差异。在2011年左右，日本某著名汽车厂商T公司在美国媒体的压力下，被迫承认有好几起交通事故都是因其产品缺陷导致的。经过调查发现，导致事故的根本原因是刹车线被意外卡住。进一步调查发现，这些事故车辆所用的刹车线都由东欧某汽车零部件生产商提供。显然，T公司不得不召回那些车辆，并对其进行安全性改造。那么，它应该召回哪些车呢？哪些车使用了那一批该死的刹车线呢？如果T公司不能回答这个问题，那么它只有两个选择：第一，不召回任何车辆，然后等着被消费者抛弃，等着破产；第二，召回所有已经卖出去的车（很有可能不限于某一种型号），准备为此付出大量的管理成本（因为本来并不需要召回这么多车）。

       汽车公司可以不记录每一辆车的差异，只需要知道同型号的不同批次的车辆存在的差异就足够了。怎样定义“批次”呢？一般来说，同一个型号的汽车产品，如果制造地点不同（有些产品可能是由多个生产工厂按照同样的图纸、使用同样的工艺生产出来的），或者生产工艺不同，或者零部件供应商不同（例如有些刹车线是东欧工厂生产的，有些则是亚洲工厂生产的），那么都应该视作不同的批次。

       T公司能够准确地回答出召回的车辆，说明该公司具备了追溯能力。具备这种追溯能力的企业，会给每一批产品进行编号。这个编号被称作“批次号”（也常被习惯性地称作“批号”）。

       同一个批次号的产品，我们就可以认为它们的技术状态（功能特性和物理特性）相同，还认为该批次内的个体在其他方面的差异可以忽略。
第三，飞机制造商。

       飞机的产量少，价值更高，对可靠性要求也更严格。因此，制造商必须掌握每一架飞机用了什么样的零部件，采用了什么样的工艺。飞机的使用者（运营方）和维护者（运营方自身或修理企业）必须在飞机服役的几十年时间内做好使用记录和保养维修记录。每一架飞机都应该有一个独一无二的编号，区分同型号的飞机。这种针对每一件实物的编号通常被称作序列号（也常被习惯性地称作“件号”）。具体到航空工业而言，飞机的件号被称为制造批架次号，说的就是第几批第几架。

       为什么要如此仔细？因为飞机是一种大型高价值装备，对可靠性的要求极高。任何个体差异都有可能影响到飞机的使用、保养和维修。因此，在业内人士的眼中，世界上没有完全一样的飞机。不仅飞机如此，飞机上的关键件和重要件也如此。十年前某个工厂制造出来的一个关重件，与该工厂在同一天、依据同样的图纸、使用同样的工艺制造出来的另外一个关重件，有着各自的序列号。

       对比考察以上三个行业，可见物料管理的颗粒度在不同行业是不同的，可以分为三个层级：料号（物料编码和型号）、批号（批次号）和件号（序列号）。电源适配器、汽车、飞机，这三种产品的制造商对物料管理需求是不同的，差异体现在两个方面：一是产量，二是物料对最终产品的影响程度。

       先谈产量。如果要识别物料个体之间的差异，那么显然是要付出管理成本的。产量越大，管理成本就会增加。

       再来谈物料对最终产品的影响程度。物料对产品的影响程度越大，对物料实体进行差异化管理的必要性就越大。物料对最终产品的影响，可分为多个方面。例如，物料的缺陷会导致产品的人身安全性得不到保障，或会导致产品自身的安全性下降，或导致产品执行任务的能力被削弱。物料对最终产品的影响程度越大，一旦物料出现缺陷，需要付出的代价也就越大。从质量追溯的角度来说，越精细地识别物料个体的差异越好。

       这是一对矛盾。从成本的角度来看，最好不要做任何差异化管理。但从质量追溯的角度来看，最好对所有物料都实行按件管理。很显然，需要管到什么程度，取决于管到那个程度所花的代价与能够获得的收益之间的对比（即性价比，再通俗地说就是值不值）。

       对于产量大、价值低，对最终产品的任务性和安全性影响较小的物料，只需要管到料号（物料编码、型号）层面（其实就是只管技术状态的差异）就足够了。对于产量低、价值高，对最终产品的任务性和安全性影响重大的物料，就必须按件号（序列号）来进行单件管理。按批号来管理，收益和代价都介于两者之间。

5 对物料个体管理的颗粒度仅取决于物料本身吗？

       企业对物料实体的管理颗粒度，是以料号（物料编码、型号）、批号，还是件号（序列号），这取决于企业看待这种物料的重要性以及愿意为这种物料的实体差异化管理付出多少管理成本。不同的企业对这个问题的认识显然是不同的。这种不同，可能是因为企业经营者的主观认识不同，有时则是受制于企业的性质。从事装备维修的企业与新装备的生产制造企业就有差异。对于装备的制造单位来说，有些编码的物料不用做个体区分，但维修企业则会有不同的看法。

       例如，有些型号的飞机机翼和机身的连接方式是螺纹连接。在机身与机翼的连接处，机身和机翼上都有很多孔，每一个孔都会穿过一个螺栓，然后用螺母紧固。数量众多的螺栓就能够把机身和机翼牢靠地连接在一起了。对于飞机制造厂来说，这些对接螺栓之间相互没有什么区别，只要是质量合格的螺栓，工人们可以随便互换。制造厂的装配工人可以随便挑选这样的螺栓安装在任何一个对穿孔里。但对于维修企业而言，他们可能就不会这样看待问题了。由于飞机在飞行了一段时间之后，机件经过相互磨损，彼此之间达到了一种最为稳定的配合关系（磨合）。维修工厂为了最大程度地保留这种自然磨合形成的配合关系，可能会要求工人对这些对接螺栓进行原机原位装配。螺栓是从哪一架飞机上的哪一个孔位拆下来的，将来装配时也要装到这一架飞机的这一个孔位中去。这实际上就是对对接螺栓实行了单件管理。对接螺栓在飞机制造厂是按批管理的，但是在飞机维修厂则是按件管理的。

       制造企业不作区分而维修企业却要作区分的原因还有很多，例如出于客户资产管理的目的，或者出于装备寿命管理的目的。

       例如，两位客户各自把汽车送到同一家维修企业去修理，其中一辆汽车需要更换发动机，而另外一辆汽车则不需更换发动机。假设这两辆车都是同一型号，发动机的型号也相同。从技术状态管理的层面来看，维修企业将这辆汽车的发动机拆下来换装到那一辆汽车，是完全可行的。但是，车主是不愿意的。“为什么要把我的发动机给他呢？”“你现在把我的发动机给他，将来打算还一台怎样的发动机给我呢？”“你将来给我的发动机，有没有我现在的这一台好呢？”……

       又例如，维修企业对一台机车（俗称“火车头”）进行大修。按照有关文件规定，本次大修之后，该机车下一次的大修时间是在7年之后。假设该机车有一个发电机需要更换，而维修厂的仓库中确实有若干件这个型号的发电机（物料编码相同）。这些发电机，有些是修复件，剩余寿命都不尽相同，有的还能够用10年，有的还能够用2年；有的则是全新件，剩余寿命就是总寿命，长达15年。那么，工人们是否可以在它们当中随便取用一件发电机呢？从技术状态管理的层面看，完全可以。这些发电机，只要是合格的，无论是全新件还是修复件，它们的物理特性和功能特性都一样，装上机车之后，都能够满足要求。但是它们的剩余寿命不同。如果装了一个剩余寿命只有2年的发电机，那么2年之后就必须将该发电机从机车上拆下来进行翻新或者更换。客户（即机车的所有者）是否接受？如果换用一个全新的发电机，维修企业又会觉得自己吃亏了。最好的方案是选取剩余寿命最接近机车剩余寿命（7年）但略长发电机。如此，维修企业就要对物料进行个体差异化管理了。

6 总结

       制造业企业的四大核心业务体系是技术体系、生产体系、资源供应体系和质量体系，这些体系的业务都围绕着物料展开。这些业务要么会用到物料数据，要么是产生或更新物料数据。

       企业管理物料最基本的目的是为了能够识别物料的技术状态。这就需要物料编码（料号、型号）来标识物料的技术状态。

       如果有必要，企业管理物料还有另一个更层次的目的是识别、区分各个物料实体。是否有必要，取决于企业能够获取的收益以及所需要付出代价的对比。一般来说，产量低、价值高的产品，越是有必要这么做；对最终产品的影响越大的零部件，越是有必要这么做。对物料个体进行区分的手段，除了按件管理之外，还可以按批管理。按件管理本质上是按批管理的特例（每一批都只有一件）。对物料的个体进行区分，为物料实体编制批号或件号，其目的多种多样，但都不是为了识别它的技术状态。可能的原因包括：（1）质量追溯；（2）寿命匹配；（3）资产管理。

       在下篇文章《六问物料管理》中，我结合自身实践，针对物料管理中备受关注的六大问题，指出了常见的认识误区，并分享了我的思考与见解。