物料、BOM、工艺、工序、工位、生产BOM,这些主数据到底什么关系?

企业准备上MES,前期通常要整理一批基础资料。物料编码、产品BOM、工艺路线、工序和工位,都在需要确认的范围里。
这些名称,负责生产的人大多接触过。但要把它们放进同一套系统,关系就没有那么容易说清了。
比如,BOM里已经列了产品用料,为什么还要有生产BOM?装配是一道工序,装配台又是一个工位,两者在系统里怎么对应?还有,这些东西为什么都和主数据有关?
只把几个定义记下来,遇到实际工作,还是容易混。
我们拿一台小型排风机举例,看看生产100台时,需要用到哪些资料。
只有产品名称和数量,还不足以安排生产。
仓库需要知道领什么料、领多少;生产人员需要知道先装什么、后装什么;安排作业时,还要确认哪些位置具备相应的设备和工装。
这些要求,可以预先整理好。同款排风机再生产一批,只要产品和做法没有变,就可以继续使用。
物料档案、BOM、工艺路线,以及相关的工序和工位资料,就是这样供生产任务反复引用的基础资料。在制造管理中,它们属于主数据管理的重要内容。
主数据这个词,听起来有点抽象,其实可以先这样理解:电机采用什么规格,每台排风机用几颗螺钉,装好后按什么要求检验,这些都需要事先确定,并且由相关部门统一维护。
安排这100台生产时,可以建立一张生产工单,写清产品、数量和计划时间。实际领了多少料、由谁装配、检验结果怎样,则在相应的执行记录中填写,并与这张工单关联。
这几个名称也不是完全平级的。BOM表达物料的组成关系,生产BOM是面向生产使用的一类BOM;工艺会落实为路线、工序及相关作业要求,工序再与具备执行能力的工位建立联系。

排风机的电机、支架、外壳、叶轮、护网,都需要在系统里识别。采购要买,仓库要收发,生产要使用,不能各自按习惯起名字。
比如,同样叫电机,电压、功率和安装尺寸不一样,现场未必能互换。如果物料档案里只填了“电机”两个字,采购和生产就很难确认说的是不是同一种东西。
所以,一份物料档案除了编码和名称,还要维护规格、计量单位,以及自制、外购等管理属性。不同部门处理同一种物料时,要使用统一约定的编码。
这台排风机涉及的几项物料,可以这样登记:
| 物料 | 物料编码 | 管理方式 |
|---|---|---|
| 指定型号电机 | M-001 | 外购,按台管理 |
| 电机支架 | M-002 | 外购,按件管理 |
| 电机支架组件 | S-001 | 自制半成品,按套管理 |
| 小型排风机 | F-001 | 成品,按台管理 |
这里的电机支架组件,是把电机、支架和安装螺钉先装成一套,入库以后,再供排风机总装领用,因此单独建了半成品档案。
如果现场一直连续装配,中间并不单独备货、领用或核算,就未必每完成一步都要增加一个半成品编码。要不要单独管理,得看实际生产需要。
物料编码和批次号也要分开。相同规格的电机,分两次到货,可以沿用同一个物料编码,再通过批次记录区分。不能为了区分两次到货,又建出两套电机档案。
物料档案能说明电机是什么,却不会告诉系统一台排风机需要几台电机。产品由哪些东西组成、每种用多少,要通过BOM来表达。
BOM通常叫物料清单。它既有用量,也有层级:排风机用到一个组件,组件下面还可以继续列它自己的零件。
1台排风机的总装用料如下:
| 总装使用的物料 | 单台用量 |
|---|---|
| 电机支架组件S-001 | 1套 |
| 外壳 | 1件 |
| 叶轮 | 1件 |
| 护网 | 1件 |
| 总装螺钉 | 6颗 |
| 包装箱 | 1个 |
再往下看,1套电机支架组件,需要电机1台、支架1件,以及组件安装螺钉4颗。这就形成了两级组成关系。

为什么要把组件这一层留出来?因为现场确实先做组件,再领组件去总装。
如果100套组件已经装好、检验入库,总装工单需要领的就是100套组件。每套组件用到的电机、支架和4颗安装螺钉,已经在前面的组件工单里消耗过,不能在总装时又按正常用料领一次。
算需求时,还要看已有库存。总装需要100套组件,如果已有30套合格可用且没有被其他任务占用,就不能只看BOM,再新做100套。还要结合现有供应安排,确定真正需要补多少。
清单的排列顺序,也别当成装配顺序。BOM第一行写组件、第二行写外壳,不代表现场必须先装组件。先后怎么安排,需要看工艺。
同样一套零件,交给现场以后,仍然有不少事情需要交代:安装前检查什么,紧固有什么要求,电线怎样连接,通电后检哪些项目。
这些属于工艺要说明的内容。
工艺的范围比工艺路线更广。路线主要把工序及其先后关系组织起来,具体怎样安装、用什么方法检验,可以放在关联的作业指导书、图纸和检验文件里。
这台排风机的总装分五步:
安装组件及外壳→接线与检查→安装叶轮和护网→通电检验→包装。

前面单独生产电机支架组件的过程,有自己的任务和装配要求。总装领到组件后,不需要再把电机和支架重新装一次。
路线还需要结合资源和时间来维护。例如,某一步需要什么设备或工装,有没有一批产品共用的准备时间,每件的操作时间怎样计算,都要明确。
同一产品也可以有不同路线。换到另一条产线,两道原本分开的操作可能可以合在一起做。但是否允许这样生产,适用于哪些规格、从什么时候开始使用,需要工艺人员确认。
上面五步中的“安装叶轮和护网”,就是一道工序。
路线交代各道工序的先后关系。具体执行时,还得知道按哪份文件操作、使用什么工装、完成后检查什么,以及哪些结果需要记录。
各道工序需要确认的内容如下:
| 工序号 | 工序名称 | 需要确认的作业要求 |
|---|---|---|
| 10 | 安装组件及外壳 | 定位方式、紧固要求、适用工装 |
| 20 | 接线与检查 | 接线文件、核对项目、人员资格要求 |
| 30 | 安装叶轮和护网 | 安装方法、检查内容、作业文件版本 |
| 40 | 通电检验 | 测试程序、判定标准、结果记录要求 |
| 50 | 包装 | 包装方式、标签要求、装箱检查 |
工序也可以继续拆成工步和操作动作,不是每拧一颗螺钉,都必须单独建一道工序。工序具体划分到哪一步,要看哪些工作需要单独派工、报工或检验。
表里用10、20、30来编号,是为了识别。实际先后要按路线中定义的关系判断,不能只凭编号大小。
标准工时也得把口径说清。比如,一批产品开工前调整工装花了10分钟,不能不问批量,就把这10分钟计入每一件产品的操作时间。
同样,各步的标准时间加起来,也不能直接当成交货时间。产品可能要等工位、等转运,也可能多件同时加工。
工序讲的是要完成哪项工作,工位对应现场执行的位置。比如,安装外壳可以在装配工位A完成,通电检验则要去配置了相应测试设备的工位T。
工位档案通常要说明编码、所属车间或产线、关联设备和工装,以及具备什么作业能力。
工序和工位并不总是一一对应。装配工位A、B都具备条件,就都可能承接外壳安装;同一个装配台,也可能按不同任务执行几种装配工序。
但有空位不等于能做。夹具是否匹配、测试设备是否可用、操作人员是否具备相应资格,都要一起确认。

设备已经编过号,还要不要再建工位?可以从实际记录的需要来看。
例如,测试工位的位置没变,原来的测试设备送修,换了一台备用设备。工位仍是T,实际使用的设备却变了。如果后面发现一批测试结果异常,既要查在哪个工位做的,也要查当时用的哪台设备。
所以,工位和设备可以关联管理,不能一概当成同一个对象。有些系统还通过工作中心或资源组汇总多个位置、设备的能力,具体在哪一层排产、在哪一层记录作业,要结合系统的管理方式确认。
前面已经有BOM,为什么又多了生产BOM?先看同一份产品结构给谁用。
研发整理工程BOM,重点是把设计中的零部件关系和技术要求表达清楚。准备生产时,工艺人员还得确认组件是自己先装好,还是外购后直接使用,包装材料有没有列入,制造过程需要的辅料怎样备。
这些内容不一定在设计结构里全部交代。需要按实际制造和装配方式,把生产所需的物料、层级和用量整理出来。制造BOM,也就是常说的MBOM,侧重的就是这件事。不少软件会把面向生产的用料清单称为生产BOM。
前面那张总装用料表,就是按这种生产需要整理的。如果已有的BOM已经交代清楚这些要求,就不必为了增加“生产BOM”这个名称,再复制一份清单。
生产BOM可以作为主数据,供多张工单反复使用,不必每生产一批就重新建一份。
拿总装螺钉来说,每台用6颗,是产品的用料标准。第一张工单做100台,先不计损耗,需要600颗;第二张工单做200台,需要1200颗。工单数量不同,用料标准不一定要变。
至于实际用了多少,还要看现场记录。
比如,100台的任务领了620颗,退回10颗,在没有其他收发调整的情况下,净领料是610颗。比理论需求多出的10颗,是额外消耗、报废,还是仍留在线边?需要核对后才能确定,不能只凭领料数量下结论。
这样就有了三种不同的数据:产品通常需要多少,这张工单计划需要多少,以及这次实际消耗多少。它们相关,但不能混着记。

不同软件的叫法有差异,也有把工单用料清单叫生产BOM的。考察系统时,我们可以直接问:
- 这份清单能给多张工单使用吗?
- 改了以后影响当前任务,还是后续所有任务?
- 记录的是计划用料,还是实际耗料?
问这些,是因为名称一样,管理的内容未必一样。把影响范围确认下来,才能知道临时替代料该改当前工单,还是确实需要调整产品标准。
工单号、计划日期、领料批次、实际派工位置等信息,则分别保存在相应的业务记录里,通过工单关联。不能因为这些信息生产时都要用,就全都归进BOM。
现在回到最开始的任务:生产100台排风机。
先选定产品物料F-001,再确认适用的生产BOM和工艺路线版本。BOM用来展开需要的组件和零件,路线则说明装配、接线、检验、包装怎样衔接。如果按工序备料,还要把物料与使用它的工序对应起来,例如包装箱对应包装工序。
组件已有合格可用库存的,先核对能领用多少;不足部分再安排生产。总装工单只处理自己的生产范围,不重复消耗组件内部已经用掉的物料。
任务安排到现场时,要按工序要求匹配工位、设备、工装和人员。这里引用的是事先维护的能力和作业要求,具体哪天、由谁、在哪个位置完成,则要落到本次安排和执行记录里。
生产过程中,领退料、报工和检验结果都要与这张工单关联。
同一张工单里,引用的标准和本次任务的记录可以这样对应:
| 可供生产任务引用的资料 | 这次生产形成或确认的记录 |
|---|---|
| 物料规格与单位 | 本次涉及的物料、收发数量及批次 |
| 生产BOM及有效版本 | 100台的工单用料需求、实际领退与耗料 |
| 路线、工序及作业要求 | 派工、报工和检验结果 |
| 工位与关联资源能力 | 本次实际使用的位置、设备及人员 |
主数据也会调整,比如更换零件规格、修改装配方法。但新标准何时生效,已经开工的任务是否需要变更,要另外确认。不能更新一份资料,就把过去按旧版本生产的记录也覆盖了。
整理资料时,IT可以提供模板、设置校验、处理导入,但电机能不能替代、某道工序用什么标准检验,还得由相应业务人员确认。
可以结合企业现有岗位,按下面的分工确定负责人:
| 数据范围 | 建议牵头角色 | 需要共同确认的人 |
|---|---|---|
| 物料档案 | 物料管理或技术负责人 | 采购、仓库、生产;IT维护规则与系统 |
| 工程BOM | 研发、技术人员 | 工艺人员核对制造衔接 |
| 生产BOM | 工艺、制造工程人员 | 研发、生产、仓库核对层级与用量 |
| 工艺路线与工序 | 工艺人员 | 生产、质量、设备人员 |
| 工位与资源资料 | 生产、设备管理人员 | 工艺确认能力,相关人员确认资格要求 |
分工定下来,还要把修改权限和审核责任对应好。比如,生产人员发现用量有偏差,可以提出修改建议,但是否调整产品的标准用量,需要经过指定业务负责人的确认,不能谁发现问题就直接改。
上线后还要有人持续维护。一个零件改版,除了改档案和BOM,还要确认库存旧料怎么办,哪些未开工任务改用新版本,哪些在制品需要评估后再处理。

如果ERP和MES里都保存了相关数据,要明确哪边负责维护,另一边怎样接收更新,以及同步失败由谁处理。同一项标准可以在多个系统使用,不能各自改成不同的版本。
基础数据整理得好不好,只看编码有没有重复、必填字段有没有空着,还不够。还要拿到现场,看看能不能照着执行。
BOM里的组件,仓库是否确实按组件收发?路线写着先检验再包装,现场是否这样流转?某个工位被设为可用,它是否具备这道工序需要的设备和工装?
这些问题不试,很容易被完整的表格掩盖。等到批量开工,才发现领料和作业要求对不上,处理起来就麻烦多了。
所以,我建议准备上MES的企业,先选一种产品,把物料、用料结构、工艺、工序和执行位置核对清楚,再用一张试制或试运行工单,把领料、报工、检验走完。
哪里还需要靠人临时补一句,就把缺的内容和处理规则补上。系统配置不合理的也要改,不能把所有问题都归到数据上。
等这张工单走得通,再把同样的整理方法用到其他产品。
相关资料:生产BOM与版本、工艺路线与工序、工程BOM与制造BOM。
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