制造型企业BOM模块化技术

谢 博，周康渠，吴传莉

(1.重庆理工大学 重庆汽车学院，重庆 400054;2.重庆建设摩托车股份有限公司，重庆 400054)

在现今的制造型企业中，诸多企业在生产管理中出现了BOM管理滞后于市场对企业生产效率的要求，使得需要通过改进BOM的管理方式来提高企业生产管理的科学性，以适应未来的需要。本文通过对制造型企业的调研，收集了目前BOM在企业管理中遇到的困难，提出了利用BOM模块化管理方式对企业带来的有利因素，给出了企业在施行BOM模块化过程中需要采取的措施，以及BOM模块化实施的原则与划分方式，论证了实施BOM模块化需要规避的风险。

1 我国制造型企业生产管理的现状及出现的问题

1)在生产过程中，常常会遇到所需要的零件不能准时供应或者供应不够充分的问题。在制造型企业中，企业的采购、库存以及生产各环节不能较好地配合，客户对产品的需求又在不断地发生变化，以至于生产计划不得不跟着客户的需要而变动，大量的产品加工必须以紧急订货的方式来进行处理，这样就加大了采购部门的压力，原材料供应常常不及时，特别严重情况下甚至造成生产线停产。

2)制造型企业由于零部件生产不配套，常常遇到积压严重的情况，导致制造型企业的生产进度安排出现不均衡，生产的零部件配套情况不好，再加上生产计划安排困难，使得待用的零部件积压严重。

3)产品的生产周期耗时过长，产品的劳动生产率不理想。由于产品零部件的配套情况不够理想，使得产品的生产活动不规范，以至于劳动生产率下降，延长了产品的生产周期。

4)资金积压严重，周转时间长。企业为了保证生产环节能不停止运行，做到不停产，以求面对客户的紧急订货，通常会用到加大库存的方式解决，这样会造成零部件和成品的积压量过多，资金周转时间增加。

2 制造型企业实施BOM模块化的作用和意义

1)制造型企业实施BOM模块化可以缩短企业对客户的响应周期。当企业实现BOM模块化之后，企业可以根据已有的模块构成，形成现成的模块化设计方案，快速地形成项目实施细则，在很大程度上缩短了交货提前期，为维护客户关系提供了更为积极有效的措施。

2)节约设备需要和人工成本。对于由许多通用零件制成的并有多种组合的复杂产品，如果按照MRP的需要在计算机内为每一种最终产品存储一个独立的BOM，则文件会太大，会因存储和维护费用过高而产生困难，于是不得不重构BOM，通过模块化处理来解决所面临的问题。通过BOM模块化的管理，可以更容易地将数据分门别类，大大节约了设备需要和人工成本。

3)有利于生产的计划和预测。一般来说，整个系统要求在主生产计划层次对最终项目进行预测。在面向订单生产的企业中产品是确定的，最终项目就是最终产品。当产品具有多个可选特征时，对为数众多的最终产品进行预测和计划往往是不可能的。解决这个问题的一个方法是以可选特征而不是以最终产品作为预测和计划的对象，使预测和计划的项目数极大地减少。这就需要重构BOM，采用BOM模块化把与某种具体的可选择特征相关的零部件划分成一组模块，分配一个物料代码。如果所销售的产品选中了某种可选特征模块，就能按正确的数量对有关的零部件进行计划。这样按照这些模块进行预测就比直接对最终产品进行预测要准确得多，就更有利于生产计划的实施。

4)更能满足顾客的要求，同时使产品的升级与后期维护更为方便。模块化产品通过集成几种相互作用的功能模块可以更好地满足顾客需求。这种集成允许产品通过利用更有效的元件或BOM的模块来提高自身的市场价值。另外，不同的模块可以被定制的更优化的模块所替代，以实现产品功能的提升和市场需求的优化。

5)有利于完善最终产品的质量保证体系。BOM模块化在构成最终产品之前，各模块可以分别进行质量参数测试。可以对各模块的产品强度、耐用性等核心数据分别进行检测，这样会大大提高最终产品的质量系数。

3 如何施行BOM模块化的划分

产品BOM模块划分是将通过市场调查和需求预测所掌握的对产品的总功能需求分解为若干个功能单元，由此确定相应的功能模块的过程。BOM模块的划分可以对零部件从任意层次进行划分，从而形成该层次的模块。但从产品性能、加工、管理等不同角度，会有不同的要求和不同的划分方式。如果划分合理，模块的种类较少，模块的通用化程度提高，加工批量便会增大，制造较方便，生产成本也会降低。

但从满足产品的各种功能和性能要求以及提高系统柔性和产品应变能力角度考虑，我们更愿意模块划分细一些、种类多一些，这样一来产品制造、装配的管理就变得复杂和困难。在设计过程中，必须从系统整体出发，按照一定的原则进行全面分析，才能使所确定的模块种类和数量较为合理。划分模块时应遵循的原则:

1)功能单元分解化原则。功能单元的划分取决于用户对产品开发的需要，并借助一定的科学方法以及测评对功能和结构进行透彻的分析。

2)功能单元独立化原则。已分解的功能单元在结构上尽可能做到独立化，以利于搭配，构成多种需求品种。

3)部件模块化原则。部件是产品设计与制造过程中经过长期经验积累而形成的结构相对独立的单元。以部件为模块单元，便于模块的互换，同时也便于借鉴以往的设计成果。部件模块化强调功能的独立性。

4)缩短订货周期。顾客的定制产品可以通过模块化标准件与顾客定制元件的集成来获得，这样将会允许标准元件进行目录清单的编制，并使顾客定制的产品集中在不同的元件上。标准元件结合起来也可形成模块化产品。同样的标准件以不同的方式集成后可以形成不同的产品，满足不同的顾客需求。

4 制造型企业BOM模块化实施中遇到的困难

1)BOM模块化实施之后，客户订单由客户单位直接与制造单位发生关系，以至于会造成淡化设计的意识。在BOM模块化实施后，企业的大量零部件将进行标准化生产，而不同制造成品对零部件的强度和耐受性的要求是不一样的，这样会对制成品的质量和性能造成影响。

2)BOM模块化实施之后，将极大影响目前制造业的生产意识形态。制造业的大环境是一个个性化的环境，生产的目的是为了更好地对不同消费者的需求进行个性化的满足。BOM模块化会使个性化的环境形成通用性的意识，一方面阻碍了设计部门的积极性，另一方面也忽略了产品需要满足市场化机制的特性。

3)来自于设计工程师方面的障碍。负责设计环节的工程师大多习惯了传统的BOM设计管理流程，缺乏BOM模块化的标准化思想和设计方式。当企业运用BOM模块化的管理模式时，设计师会对设计的标准化产生阻力，迫使企业必须对各环节的设计人员进行设计标准化培训。

4)BOM模块化的实施，会给外购件采购部门带来较大压力。由于现在很多制造型企业都采取零部件的全球采购，产品的很多零件都是采取外购的方式，所以企业内部的BOM标准化造成企业对外购件的要求也要实行标准化，使得外购的零件在安装点、零件性能、孔径大小等方面都要采取统一的标准，这样对零部件的供应商施加了很大的压力，要求供应商提供的零部件必须按照统一的标准执行，这使得供应商的设计和生产环节需要完全改革。

5)由于各制造型企业大量零部件需要自制，而各制造企业的制造图纸以及自制件的模具都是现成和传统的，因此，一旦实行BOM模块化，需要各自制件完全实行标准化制改造，所有零件产生的模具，加工工艺，制造需要的夹具、量具都必须淘汰掉。所有设计方案以及制造工艺和模具必须重新打造，这样会加大自制件生产部门的工作压力，也会带来新的研发费用。

6)由于BOM模块化的实施，会使得产品的设计模式更为机械，在设计产品各模块的过程中，更多地考虑到模块的通用性和可复制性，但这样的设计模式会造成最终产品的个性化程度大大削减，产品的同质化现象更为突出。

5 制造型企业贯彻BOM模块化数据管理需要采取的措施

1)加大贯彻企业文化思想的力度，对与BOM模块化相关的技术人员特别是设计人员进行培训。在现在的制造企业的设计人员中，设计标准不统一，没有达到标准化的程度，一部分一线设计工程师以企业标准做参照物，一部分一线设计工程师参照国际标准进行研发，甚至还有部分设计工程师参照自我意识的标准开展设计工作。因此，企业必须统一标准，加大BOM模块化的支持力度，从思想上达到标准化和统一化。

2)采购部门加大对外购件供应商的BOM标准化管理与监督的力度。大部分企业外购零件都已经具有成熟的工艺技术、工艺流程、工艺制造设备和工具，而且不同产品的零件安装点不同、孔径大小不同，因此大部分企业都没有实行BOM标准化管理，一旦企业施行了BOM模块化，那么设计流程将颠覆以往的传统模式，进行统一化管理，并且外购件首当其冲需要进行改换。这造成外购件供应商需要进行一次性的产品设计再投入，因此，协调企业与供应商之间的矛盾是必须要做的工作。

3)一次性增加企业生产部门对BOM模块化的相关设备更换资金的投入，企业要进行BOM模块化的推行，意味着以往用过的大量设计方案将发生变化，所有零件产生的模具，加工工艺，制造需要的夹具、量具都必须淘汰掉，这使得企业必须拿出一批开支对相关的设备进行投入。

4)加强对企业内部环境以及供应商的管理，保护企业知识产权。当企业实行BOM模块化后，使得外部企业更容易模仿标准化零部件，如果不加强对企业知识产权的保护，大量山寨产品将会流入市场。

6 制造型企业贯彻BOM模块化项目需要得到的支持

1)领导支持

在实施BOM模块化管理流程时会遇到不少阻力，特别是习惯做法的阻力，此时，没有领导的支持和强力推行，再好的制度也难以坚持。为争取分管领导支持，必须花大力气重构前后的操作流程，将BOM模块化管理流程的优势向领导及时分析汇报，取得领导对项目开展的重视。

2)制度保证

制度是为了确保BOM模块化项目的顺利实施。通过制度，明确各自分工、职责以及奖罚标准，做到管理公平、公开及有章可循，有效地保证项目实施后效果的延续性。

3)加强培训及考核

培训对过程再造的顺利实施和推进很重要。一方面利用各种大专院校的培训机会派相关部门核心人员进行工业工程方面特别是BOM模块化专业知识的学习和再深造;另一方面通过考核机制促使相关人员边干边学，进行在职培训。随着竞争的加剧和公司产品种类、品牌战略的发展，BOM的管理也会日趋复杂。我们相信，只要灵活应用过程再造的思想和方法，一定会高效率、低成本、高质量地做好物料的数据管理工作，BOM模块化管理将会发挥出不可低估的作用。

7 结束语

通过对制造型企业进行实地的调研和考察，得到相关数据和文件的支持。目前部分制造型企业(诸如汽车行业的企业)已经顺利开展了BOM模块化的方案，取得了不错的反响，达到了预期的效果。但根据行业不同，还有大量的制造型企业正在研究适合本企业的BOM模块化管理方式。BOM模块化将成为企业在工业工程管理方面需要思考和探索的一个重要领域，并且此项研究将对企业提高生产效率及优化产品市场化产生积极的作用。

［1］谭建荣，王世伟.面向大批量定制的产品成本估算方法研究［J］.中国机械工程，2010，14(7):14 －19.

［2］熊国强.多人合作费用分摊的多目标规划解法［J］.运筹与管理，2010，10(2):20 －28.

［3］刘春丽，徐跃权.资源共享联盟内部费用分摊模型研究［J］.现代情报，2007(3):25－29.

［4］冯韬，兰林春.面向大规模定制的产品族结构与配置管理［J］.计算机集成制造系统，2010(3):12－17.

［5］贾廷林.模块化设计［M］.北京:机械工业出版社，2011.

［6］柳献初.模块化思想溯源［J］.商用汽车，2009，5(11):7－14.

［7］林海.家具模块化设计方法实例分析［J］.家具与室内装饰，2011，20(9):12 －18.

［8］张宝辉.模块化总体设计研究［D］.北京:国防科学技术大学，2009.

［9］熊立华.向大规模定制的产品族开发设计研究［D］.天津:天津大学，2004.

［10］韩新民.机械产品模块化设计方法研究［D］.北京:机械科学研究院，2010.

［11］徐向阳，安景文，王银和.多人合作费用分摊的有效解法及其应用［J］.系统工程理论与实践，2000(3):116－120.

［12］童时中.模块化原理设计方法与应用［M］.北京:中国标准出版社，2010.

［13］丁利敬.办公转椅的模块化设计开发研究［D］.无锡:江南大学，2008.

［14］许志力，史明华，肖放，等.基于模块化产品族的配置设计研究［J］.组合机床与自动化加工技术，2005(12):116－120.