圖1 哈爾濱鍋爐廠計算中心主任單為民
一、哈鍋簡介
哈鍋全稱是哈爾濱鍋爐廠有限責任公司，是生產大型火力發電電站鍋爐、配套輔機、閥門、石化容器及核能裝置等產品的單件小批生產類型的企業。比如一個工程如果生產三臺鍋爐或者四臺鍋爐的話，那么這四臺鍋爐都不一樣，因為它布置的地點不一樣，它都會有不同的地方。
哈鍋是1957年建成投產，最高年產值135億元，生產單臺容量最大的火力發電電站鍋爐是110萬千瓦，現在年生產能力按照發電單量來說是3000多萬千瓦。哈鍋的產品特點就是單件小批生產，它是按照訂單設計生產，就是先有訂單然后再設計、再生產，是屬于單件小批，更傾向于單件。產品的設計生產周期比較長，過去一臺百萬千瓦的大概要一年半，現在也得一年，因為現在客戶要求要縮短生產周期。
生產工藝是以焊接和冷軋，機械加工非常少，占的比例不到10%，機械加工主要是為焊接生產加工坡口。生產工藝布局就是按照機件為原則的，就是一個分廠生產一個部件。哈鍋有11個分廠，這11個分廠是生產鍋爐的11個部件。但是一部分工序和設備是通用的，這就產生了零部件和工藝路線劃分有一定靈活性，就是有一些工序或者零部件在這生產也行、在那生產也行，就是在劃分工藝路線的時候有多種選擇，也為個別零部件或者工序打破工藝路線進行調整創造了條件。
圖2 哈鍋辦公大樓外景
二、哈鍋產品特點
1、哈鍋的產品是典型的按照訂單設計生產的單件小批量生產企業，產品設計、生產周期長（一年以上）。
2、生產工藝以焊接和冷作為主，機械加工占比∠10%，主要為焊接加工坡口。
3、生產工藝布局，是按照生產對象的原則進行布局的，也就是一個分廠（車間）是專門用來生產一個部件的，但是部分設備和工序又有通用性。這讓生產的零部件和工序的工藝路線劃分有了一定的靈活性，也為個別零部件或工序打破工藝路線進行調整創造了條件。
三、哈鍋BOM特點
設計：解決生產什么的問題。
工藝：解決怎么生產（工藝），在哪里生產（工藝路線），用什么生產，用多少的問題（工時、材料定額）。
生產：解決什么時間生產，由誰來生產的問題（最終形成生產計劃）。在生產BOM的基礎上，增加由誰來生產，什么時間生產等內容，形成生產計劃。在哈鍋是生產作業計劃。
1、設計BOM
首先是設計BOM，設計就是解決生產什么的問題，工藝就是解決怎么生產和在哪里生產和用什么生產，用到哪些資源，這些資源用多少，這就所謂的定額。
設計BOM就是主要是說產品由什么構成的，也就是說產品的裝配關系，還有一個塑型結構。它從最頂層開始，鍋爐大概一共8層，到最底層就是原材料。在哈鍋零件清單和包裝清單，哈鍋的設計包括零件清單和包裝清單，還有一個叫原材料預提，就是因為材料的采購周期比較長，比如說進口的原材料它必須在概念設計階段或者方案設計階段就把材料提出來，它在BOM里面是左半部分，右半部分是工藝。這是設計BOM。
設計BOM：產品的構成，裝配關系（樹型結構），一直到用什么原材料。在哈鍋是零件清單和包裝清單的左半部分。也包括因采購周期長而在方案設計階段就提出的材料預提。設計BOM的生成：由CAD生成，在設計人員設計時從設計資源庫中選擇材料代碼，生成的零件清單是有材料代碼的規范信息。
2、工藝BOM
工藝BOM是在設計EBOM的基礎上生成的BOM。設計BOM的結構它不能改變，像工藝審查階段它如果有什么修改意見，會返回設計部門，由設計部門來更改。
工藝BOM：在設計BOM的基礎上，增加工藝路線、工時定額、材料定額。在哈鍋是零件清單右半部分。
工藝BOM的生成：工藝路線與零件清單中的產品結構是對應的，所以放在零件清單的右半部分，以形成嚴格的對應關系，材料定額也在這里。工時定額在工藝文件中生成，以對應到生產工序。
3、生產BOM
生產BOM就是在工藝BOM的基礎上再變形。因為哈鍋的設計和工藝是面向工程的，比如說一個電廠要是有三臺鍋爐的話，這三臺鍋爐就是一個工程，這一個工程里邊有很多部件它是可以通用的，這些通用的部分設計和工藝是只有一套，編碼的時候也只有一個編碼，是零部件編碼，是針對零部件進行設計和編制工藝的。等到生產的時候，它就要變形，就是針對每一臺，因為生產的時候每一臺可能都不一樣，它有些臨時的變更，因為生產現場的情況是千變萬化的，生產的時候一些材料、一些焊材可能都有變化，所以到生產的時候必須是針對每一臺要有一個完整的BOM，也就是說設計BOM和工藝BOM必須經過變形，要把它的零部件和產品代號掛起鉤來、結合起來，那樣才能生成產品的生產BOM。
生產BOM：生產BOM是為生產計劃服務的，是在工藝BOM的基礎上，轉換成針對單臺產品的完整的零件清單。由于一些部件可用于一個工程內的多臺產品，所以存在一個工程內的第二臺借用第一臺的一些部件的設計圖紙、清單等的情況。由于原則上只有一個工程中的第一臺完整的設計和工藝BOM，所以通過工藝BOM是不能直接生成生產BOM的。
生產BOM的生成：根據零件清單、工時定額等信息生成，由于設計、工藝的零件清單是面向工程的，也即設計、工藝的BOM是一個工程一套，工程中共用的部件清單只有一套，編號也僅編制部件代號，并不與具體產品代號相關聯。而生產是按照產品代號和部件號組織的，所以必須要將部件代碼和產品代號聯系起來才能形成生產BOM。哈鍋單獨建立了一個部件號和產品代號的對應關系表，通過這個表將設計、工藝BOM轉換成生產BOM。
最終據此形成的生產作業計劃，由生產計劃編制人員編制，公司級的生產作業計劃編制到部件，分廠級的生產作業計劃編制到零件，分廠的輪班計劃編制到工序。
圖3 BOM之間的轉換與生成
在生產BOM的基礎上，就可以生成生產計劃，生產計劃就是解決什么時間生產、由誰來生產的問題，就最終形成生產計劃。
BOM生成采用了PDCA，它是有一個資源庫，就是把原材料的代碼都放到數據庫里面，然后設計人員在設計的時候就去選，到材料庫里頭去選材料代碼，這樣的圖紙里邊它有一些材料代碼的信息，通過明細表和標題欄自動的生成BOM，這樣的BOM在生成的過程中就是帶有材料代碼的信息，這樣BOM生成以后它就是規范的信息，不用經過再校對、再加工它就可以直接到工藝那邊去生成工藝BOM。工藝在設計BOM的基礎上它可能會增加一些次要的信息，比如說工藝用料，就是在生產的過程中工藝要有它自己的考慮，比如說在工裝等等它還要有一些工藝性用料，這個時候它會增加一些工藝的信息，這也就是說工藝BOM和設計BOM不同的地方。
生產BOM是由工藝BOM生成，這是通過跟單個產品的代碼結合起來，到這個時候就需要全了，可能是設計和工藝它都不針對單臺產品，到生產的時候就需要針對單臺產品要有一個全的零部件清單。這個時候也就是說，如果是有一些標準件或者通用件的話，也要把這些標準件和通用件的代碼拿過來放到BOM里邊去。
哈鍋的產品其實按照當時的想法，也想做那種模塊化的設計，就是通過模塊的配置生成產品，但是對產品來說是非常困難的，雖然模塊化實現不了，但是擴大標準件的范圍，就是標準件讓它越來越多這個是可以做到的。標準化的程度越高，設計、生產各方面都會帶來好處，一個是提高設計工藝編制的效率、縮短它的周期，再一個可以提高生產的效率、縮短生產周期，還可以提高產品質量，就是說降低產品成本。因為有好多件，過去企業都是大而全，什么都自己生產，后來一看有好多東西自己生產的成本比外邊買過來還要高，所以說有些就從外邊買了。另外，哈鍋的生產現在打破一個企業的生產界限了，現在企業和企業之間的界限越來越模糊了，就是因為信息化和互聯網的發展，就是現在每一年大概生產任務外包的占到60—70%左右，就是包給別人干，核心的部件是自己干。
四、BOM應用中的主要問題
在BOM應用中也遇到了一些問題，就主要是一些產品和生產的特點決定了工藝路線的劃分具有一定的靈活性，工藝路線不固定；再就是市場也是變化比較大，比如說年初制定了生產計劃，中間可能是有一個訂單特別急就要插進來，就是插單的問題，這也經常發生，所以計劃調整是經常性的；再一個就是計劃即使不調整，在生產過程中生產作業計劃的調整也是經常的，就是有的時候一個分廠的任務多了干不過來，它要平衡到另外一個分廠去生產，有的時候一個分廠可能它的任務太少，為了任務方面考慮也要把它的分廠的一部分任務調整到它這來，這個就是平衡型的調整，這個包括廠內和分包廠之間來回調整，還有分廠和分廠之間來回調整。
圖4 BOM應用中的主要問題
在BOM應用中遇到過什么問題呢？
首先是虛擬代碼和虛擬件的應用。哈鍋BOM中的代碼采用的是有意義的代碼，就是每一段都有它的含義。在設計BOM中使用的材料代碼，是設計員在設計圖紙中就包含了材料代碼信息，生成的BOM就是有材料代碼的。采用的是浪潮的ERP，它這個ERP系統要求材料代碼是在它的那個BOM，是非公的，所以有些數據在BOM中不是原材料，它比如說是裝配件，裝配件這個時候也得給出一個虛擬的材料代碼，還有一些重要的說明信息，它在這里也不是原材料，也要給出虛擬的材料代碼。
其次是標準件、通用件的借用問題。標準件、通用件的設計BOM和工藝BOM不屬于任何產品，它又可以用于任何產品，所以設計BOM多年來形成了一種標準件有的是帶參數的，就是這個標準件不是一個固定的標準件，一個標準件圖紙上有一個列表，這個列表有多個參數，它實際上不是一個標準件，應該是多個標準件。另外，就是有待變化的參數，比如一個標準件它的一部分參數是變的，在標準件里邊可能用一個字母來表示，就是第一個參數用A表示、第二個參數用B表示。這樣的表示方法就帶來了很多的困難，后來公司就把帶參數的給它分開了，就是比如說一個圖紙上的一個標準件帶20個參數，就給它分成20個標準件，另外帶變參數的，把變參數分離，留下不變的部分做標準件，調用的時候再給出具體的參數。
另外，在工藝BOM里邊標準件、通用件的材料定額是單獨給出，但是怎么樣匯入到產品定額當中去也是有講究的，一個是外購件的標準件定額，它是不需要展開的，一個是自制件的標準件定額是需要展開的。這樣就帶來了下一個問題，就是更改，就是設計工藝更改帶來一些BOM的變更。
設計工藝更改分臨時更改和永久更改兩種：
1、臨時更改是不改設計和工藝的原文件，也就是它的BOM是不更改的，只是給車間下一個臨時更改的通知單，車間根據這個臨時更改通知單去做一些變化，但是這個變化只是對當前生產這臺產品，下一臺產品就無效了；
2、永久更改就要更改設計和工藝的BOM，這個時候更改后的結果就會用于以后生產的所有產品，只要是用到它這個BOM的都要改，所以制造BOM也要跟著改。最后就是材料定額是按部件匯總的數據，匯總后的數據要是更改了的話，還得往前追溯，就是說改的時候只對一個部件中的一個零件或者幾個零件的改，但是匯總后要把它匯到一起去，要重新把零件修改數據，再重新匯總一下，而不是簡單的更改匯總。
再一個就是生產平衡帶來的BOM調整。生產的過程中有的時候是分包和廠內生產來回調整，還有的是分廠和分廠之間來回調整，這個時候調整也會帶來一些工藝路線的更改，有的時候是工藝BOM發生變化，有的時候工藝BOM是不改的，只有一道工序，就是如果整個部件都平衡了，整個部件都從一個分廠平衡到另一個分廠這個時候就好辦了，就是把工藝路線改一下就行，就是工藝路線上A車間改成B車間就行了，但是如果一道工序或者幾道工序調整了這時候就麻煩了，這個時候就需要工藝來對工藝BOM進行臨時更改。工藝BOM是不做更改的，就是發臨時更改單把這個數據改了，就是車間生產的時候按照臨時更改單的要求把數據改了。主料是這樣，但是焊材就比較麻煩，因為焊材應用的時候要預熱，預熱到一定的溫度，并且烘干，不能提前領用，因為提前領用以后它的溫度又有變化的，就是要用的時候才領，這個時候如果從一個車間調整到另一個車間了，一道工序調整，從一個車間調整到另一個車間了，這個時候焊材要跟著走，要提前把一個焊材從一個車間調整到另一個車間去做預處理，然后才能使用。
最好就是設計預提。設計預提因為在設計的前期，就是方案設計階段就提出來的，這個時候實際是不準確的，包括用料的材質、規格，還有用的數量。一般來說，為了共用，設計部門都會多提，就是提的余量多一些，就是為了給采購處留出充裕的時間來采購。因為設計預提的準確度不高，這個時候設計資料還沒有形成，相關的代碼也沒有，這個時候在BOM里面給的就是臨時代碼，到最后設計資料成型的時候給出正式代碼的時候還要用這個正式代碼代替臨時代碼，進行代碼替換，那樣才能形成最終的準確的BOM。也就是說，BOM在生產過程中它是變化的，包括生產BOM也是變化的，到最后設計BOM到最后設計完成的時候，才能是形成完整的或者準確的。生產過程中到生產完成的時候，它這個BOM才能固定。
本文根據 哈爾濱鍋爐廠計算中心主任單為民在“第十屆中國制造業產品創新數字化國際峰會”上的發言整理而成，未經本人確認。
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本文標題：哈鍋ERP系統BOM的應用
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