圖1 哈爾濱鍋爐廠計(jì)算中心主任單為民
一、哈鍋簡(jiǎn)介
哈鍋全稱是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司，是生產(chǎn)大型火力發(fā)電電站鍋爐、配套輔機(jī)、閥門(mén)、石化容器及核能裝置等產(chǎn)品的單件小批生產(chǎn)類型的企業(yè)。比如一個(gè)工程如果生產(chǎn)三臺(tái)鍋爐或者四臺(tái)鍋爐的話，那么這四臺(tái)鍋爐都不一樣，因?yàn)樗贾玫牡攸c(diǎn)不一樣，它都會(huì)有不同的地方。
哈鍋是1957年建成投產(chǎn)，最高年產(chǎn)值135億元，生產(chǎn)單臺(tái)容量最大的火力發(fā)電電站鍋爐是110萬(wàn)千瓦，現(xiàn)在年生產(chǎn)能力按照發(fā)電單量來(lái)說(shuō)是3000多萬(wàn)千瓦。哈鍋的產(chǎn)品特點(diǎn)就是單件小批生產(chǎn)，它是按照訂單設(shè)計(jì)生產(chǎn)，就是先有訂單然后再設(shè)計(jì)、再生產(chǎn)，是屬于單件小批，更傾向于單件。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期比較長(zhǎng)，過(guò)去一臺(tái)百萬(wàn)千瓦的大概要一年半，現(xiàn)在也得一年，因?yàn)楝F(xiàn)在客戶要求要縮短生產(chǎn)周期。
生產(chǎn)工藝是以焊接和冷軋，機(jī)械加工非常少，占的比例不到10%，機(jī)械加工主要是為焊接生產(chǎn)加工坡口。生產(chǎn)工藝布局就是按照機(jī)件為原則的，就是一個(gè)分廠生產(chǎn)一個(gè)部件。哈鍋有11個(gè)分廠，這11個(gè)分廠是生產(chǎn)鍋爐的11個(gè)部件。但是一部分工序和設(shè)備是通用的，這就產(chǎn)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(chǎn)也行、在那生產(chǎn)也行，就是在劃分工藝路線的時(shí)候有多種選擇，也為個(gè)別零部件或者工序打破工藝路線進(jìn)行調(diào)整創(chuàng)造了條件。
圖2 哈鍋辦公大樓外景
二、哈鍋產(chǎn)品特點(diǎn)
1、哈鍋的產(chǎn)品是典型的按照訂單設(shè)計(jì)生產(chǎn)的單件小批量生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期長(zhǎng)（一年以上）。
2、生產(chǎn)工藝以焊接和冷作為主，機(jī)械加工占比∠10%，主要為焊接加工坡口。
3、生產(chǎn)工藝布局，是按照生產(chǎn)對(duì)象的原則進(jìn)行布局的，也就是一個(gè)分廠（車間）是專門(mén)用來(lái)生產(chǎn)一個(gè)部件的，但是部分設(shè)備和工序又有通用性。這讓生產(chǎn)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(gè)別零部件或工序打破工藝路線進(jìn)行調(diào)整創(chuàng)造了條件。
三、哈鍋BOM特點(diǎn)
設(shè)計(jì)：解決生產(chǎn)什么的問(wèn)題。
工藝：解決怎么生產(chǎn)（工藝），在哪里生產(chǎn)（工藝路線），用什么生產(chǎn)，用多少的問(wèn)題（工時(shí)、材料定額）。
生產(chǎn)：解決什么時(shí)間生產(chǎn)，由誰(shuí)來(lái)生產(chǎn)的問(wèn)題（最終形成生產(chǎn)計(jì)劃）。在生產(chǎn)BOM的基礎(chǔ)上，增加由誰(shuí)來(lái)生產(chǎn)，什么時(shí)間生產(chǎn)等內(nèi)容，形成生產(chǎn)計(jì)劃。在哈鍋是生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。
1、設(shè)計(jì)BOM
首先是設(shè)計(jì)BOM，設(shè)計(jì)就是解決生產(chǎn)什么的問(wèn)題，工藝就是解決怎么生產(chǎn)和在哪里生產(chǎn)和用什么生產(chǎn)，用到哪些資源，這些資源用多少，這就所謂的定額。
設(shè)計(jì)BOM就是主要是說(shuō)產(chǎn)品由什么構(gòu)成的，也就是說(shuō)產(chǎn)品的裝配關(guān)系，還有一個(gè)塑型結(jié)構(gòu)。它從最頂層開(kāi)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(shè)計(jì)包括零件清單和包裝清單，還有一個(gè)叫原材料預(yù)提，就是因?yàn)椴牧系牟少?gòu)周期比較長(zhǎng)，比如說(shuō)進(jìn)口的原材料它必須在概念設(shè)計(jì)階段或者方案設(shè)計(jì)階段就把材料提出來(lái)，它在BOM里面是左半部分，右半部分是工藝。這是設(shè)計(jì)BOM。
設(shè)計(jì)BOM：產(chǎn)品的構(gòu)成，裝配關(guān)系（樹(shù)型結(jié)構(gòu)），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(gòu)周期長(zhǎng)而在方案設(shè)計(jì)階段就提出的材料預(yù)提。設(shè)計(jì)BOM的生成：由CAD生成，在設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)從設(shè)計(jì)資源庫(kù)中選擇材料代碼，生成的零件清單是有材料代碼的規(guī)范信息。
2、工藝BOM
工藝BOM是在設(shè)計(jì)EBOM的基礎(chǔ)上生成的BOM。設(shè)計(jì)BOM的結(jié)構(gòu)它不能改變，像工藝審查階段它如果有什么修改意見(jiàn)，會(huì)返回設(shè)計(jì)部門(mén)，由設(shè)計(jì)部門(mén)來(lái)更改。
工藝BOM：在設(shè)計(jì)BOM的基礎(chǔ)上，增加工藝路線、工時(shí)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(chǎn)品結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)的，所以放在零件清單的右半部分，以形成嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，材料定額也在這里。工時(shí)定額在工藝文件中生成，以對(duì)應(yīng)到生產(chǎn)工序。
3、生產(chǎn)BOM
生產(chǎn)BOM就是在工藝BOM的基礎(chǔ)上再變形。因?yàn)楣伒脑O(shè)計(jì)和工藝是面向工程的，比如說(shuō)一個(gè)電廠要是有三臺(tái)鍋爐的話，這三臺(tái)鍋爐就是一個(gè)工程，這一個(gè)工程里邊有很多部件它是可以通用的，這些通用的部分設(shè)計(jì)和工藝是只有一套，編碼的時(shí)候也只有一個(gè)編碼，是零部件編碼，是針對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)和編制工藝的。等到生產(chǎn)的時(shí)候，它就要變形，就是針對(duì)每一臺(tái)，因?yàn)樯a(chǎn)的時(shí)候每一臺(tái)可能都不一樣，它有些臨時(shí)的變更，因?yàn)樯a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況是千變?nèi)f化的，生產(chǎn)的時(shí)候一些材料、一些焊材可能都有變化，所以到生產(chǎn)的時(shí)候必須是針對(duì)每一臺(tái)要有一個(gè)完整的BOM，也就是說(shuō)設(shè)計(jì)BOM和工藝BOM必須經(jīng)過(guò)變形，要把它的零部件和產(chǎn)品代號(hào)掛起鉤來(lái)、結(jié)合起來(lái)，那樣才能生成產(chǎn)品的生產(chǎn)BOM。
生產(chǎn)BOM：生產(chǎn)BOM是為生產(chǎn)計(jì)劃服務(wù)的，是在工藝BOM的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)換成針對(duì)單臺(tái)產(chǎn)品的完整的零件清單。由于一些部件可用于一個(gè)工程內(nèi)的多臺(tái)產(chǎn)品，所以存在一個(gè)工程內(nèi)的第二臺(tái)借用第一臺(tái)的一些部件的設(shè)計(jì)圖紙、清單等的情況。由于原則上只有一個(gè)工程中的第一臺(tái)完整的設(shè)計(jì)和工藝BOM，所以通過(guò)工藝BOM是不能直接生成生產(chǎn)BOM的。
生產(chǎn)BOM的生成：根據(jù)零件清單、工時(shí)定額等信息生成，由于設(shè)計(jì)、工藝的零件清單是面向工程的，也即設(shè)計(jì)、工藝的BOM是一個(gè)工程一套，工程中共用的部件清單只有一套，編號(hào)也僅編制部件代號(hào)，并不與具體產(chǎn)品代號(hào)相關(guān)聯(lián)。而生產(chǎn)是按照產(chǎn)品代號(hào)和部件號(hào)組織的，所以必須要將部件代碼和產(chǎn)品代號(hào)聯(lián)系起來(lái)才能形成生產(chǎn)BOM。哈鍋單獨(dú)建立了一個(gè)部件號(hào)和產(chǎn)品代號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，通過(guò)這個(gè)表將設(shè)計(jì)、工藝BOM轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)BOM。
最終據(jù)此形成的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，由生產(chǎn)計(jì)劃編制人員編制，公司級(jí)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃編制到部件，分廠級(jí)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃編制到零件，分廠的輪班計(jì)劃編制到工序。
圖3 BOM之間的轉(zhuǎn)換與生成
在生產(chǎn)BOM的基礎(chǔ)上，就可以生成生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)計(jì)劃就是解決什么時(shí)間生產(chǎn)、由誰(shuí)來(lái)生產(chǎn)的問(wèn)題，就最終形成生產(chǎn)計(jì)劃。
BOM生成采用了PDCA，它是有一個(gè)資源庫(kù)，就是把原材料的代碼都放到數(shù)據(jù)庫(kù)里面，然后設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候就去選，到材料庫(kù)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(guò)明細(xì)表和標(biāo)題欄自動(dòng)的生成BOM，這樣的BOM在生成的過(guò)程中就是帶有材料代碼的信息，這樣BOM生成以后它就是規(guī)范的信息，不用經(jīng)過(guò)再校對(duì)、再加工它就可以直接到工藝那邊去生成工藝BOM。工藝在設(shè)計(jì)BOM的基礎(chǔ)上它可能會(huì)增加一些次要的信息，比如說(shuō)工藝用料，就是在生產(chǎn)的過(guò)程中工藝要有它自己的考慮，比如說(shuō)在工裝等等它還要有一些工藝性用料，這個(gè)時(shí)候它會(huì)增加一些工藝的信息，這也就是說(shuō)工藝BOM和設(shè)計(jì)BOM不同的地方。
生產(chǎn)BOM是由工藝BOM生成，這是通過(guò)跟單個(gè)產(chǎn)品的代碼結(jié)合起來(lái)，到這個(gè)時(shí)候就需要全了，可能是設(shè)計(jì)和工藝它都不針對(duì)單臺(tái)產(chǎn)品，到生產(chǎn)的時(shí)候就需要針對(duì)單臺(tái)產(chǎn)品要有一個(gè)全的零部件清單。這個(gè)時(shí)候也就是說(shuō)，如果是有一些標(biāo)準(zhǔn)件或者通用件的話，也要把這些標(biāo)準(zhǔn)件和通用件的代碼拿過(guò)來(lái)放到BOM里邊去。
哈鍋的產(chǎn)品其實(shí)按照當(dāng)時(shí)的想法，也想做那種模塊化的設(shè)計(jì)，就是通過(guò)模塊的配置生成產(chǎn)品，但是對(duì)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是非常困難的，雖然模塊化實(shí)現(xiàn)不了，但是擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)件的范圍，就是標(biāo)準(zhǔn)件讓它越來(lái)越多這個(gè)是可以做到的。標(biāo)準(zhǔn)化的程度越高，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)各方面都會(huì)帶來(lái)好處，一個(gè)是提高設(shè)計(jì)工藝編制的效率、縮短它的周期，再一個(gè)可以提高生產(chǎn)的效率、縮短生產(chǎn)周期，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，就是說(shuō)降低產(chǎn)品成本。因?yàn)橛泻枚嗉^(guò)去企業(yè)都是大而全，什么都自己生產(chǎn)，后來(lái)一看有好多東西自己生產(chǎn)的成本比外邊買(mǎi)過(guò)來(lái)還要高，所以說(shuō)有些就從外邊買(mǎi)了。另外，哈鍋的生產(chǎn)現(xiàn)在打破一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)界限了，現(xiàn)在企業(yè)和企業(yè)之間的界限越來(lái)越模糊了，就是因?yàn)樾畔⒒突ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展，就是現(xiàn)在每一年大概生產(chǎn)任務(wù)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(yīng)用中的主要問(wèn)題
在BOM應(yīng)用中也遇到了一些問(wèn)題，就主要是一些產(chǎn)品和生產(chǎn)的特點(diǎn)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(chǎng)也是變化比較大，比如說(shuō)年初制定了生產(chǎn)計(jì)劃，中間可能是有一個(gè)訂單特別急就要插進(jìn)來(lái)，就是插單的問(wèn)題，這也經(jīng)常發(fā)生，所以計(jì)劃調(diào)整是經(jīng)常性的；再一個(gè)就是計(jì)劃即使不調(diào)整，在生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的調(diào)整也是經(jīng)常的，就是有的時(shí)候一個(gè)分廠的任務(wù)多了干不過(guò)來(lái)，它要平衡到另外一個(gè)分廠去生產(chǎn)，有的時(shí)候一個(gè)分廠可能它的任務(wù)太少，為了任務(wù)方面考慮也要把它的分廠的一部分任務(wù)調(diào)整到它這來(lái)，這個(gè)就是平衡型的調(diào)整，這個(gè)包括廠內(nèi)和分包廠之間來(lái)回調(diào)整，還有分廠和分廠之間來(lái)回調(diào)整。
圖4 BOM應(yīng)用中的主要問(wèn)題
在BOM應(yīng)用中遇到過(guò)什么問(wèn)題呢？
首先是虛擬代碼和虛擬件的應(yīng)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(shè)計(jì)BOM中使用的材料代碼，是設(shè)計(jì)員在設(shè)計(jì)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(gè)ERP系統(tǒng)要求材料代碼是在它的那個(gè)BOM，是非公的，所以有些數(shù)據(jù)在BOM中不是原材料，它比如說(shuō)是裝配件，裝配件這個(gè)時(shí)候也得給出一個(gè)虛擬的材料代碼，還有一些重要的說(shuō)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(biāo)準(zhǔn)件、通用件的借用問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的設(shè)計(jì)BOM和工藝BOM不屬于任何產(chǎn)品，它又可以用于任何產(chǎn)品，所以設(shè)計(jì)BOM多年來(lái)形成了一種標(biāo)準(zhǔn)件有的是帶參數(shù)的，就是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件不是一個(gè)固定的標(biāo)準(zhǔn)件，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件圖紙上有一個(gè)列表，這個(gè)列表有多個(gè)參數(shù)，它實(shí)際上不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)該是多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件。另外，就是有待變化的參數(shù)，比如一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件它的一部分參數(shù)是變的，在標(biāo)準(zhǔn)件里邊可能用一個(gè)字母來(lái)表示，就是第一個(gè)參數(shù)用A表示、第二個(gè)參數(shù)用B表示。這樣的表示方法就帶來(lái)了很多的困難，后來(lái)公司就把帶參數(shù)的給它分開(kāi)了，就是比如說(shuō)一個(gè)圖紙上的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件帶20個(gè)參數(shù)，就給它分成20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，另外帶變參數(shù)的，把變參數(shù)分離，留下不變的部分做標(biāo)準(zhǔn)件，調(diào)用的時(shí)候再給出具體的參數(shù)。
另外，在工藝BOM里邊標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的材料定額是單獨(dú)給出，但是怎么樣匯入到產(chǎn)品定額當(dāng)中去也是有講究的，一個(gè)是外購(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)件定額，它是不需要展開(kāi)的，一個(gè)是自制件的標(biāo)準(zhǔn)件定額是需要展開(kāi)的。這樣就帶來(lái)了下一個(gè)問(wèn)題，就是更改，就是設(shè)計(jì)工藝更改帶來(lái)一些BOM的變更。
設(shè)計(jì)工藝更改分臨時(shí)更改和永久更改兩種：
1、臨時(shí)更改是不改設(shè)計(jì)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(gè)臨時(shí)更改的通知單，車間根據(jù)這個(gè)臨時(shí)更改通知單去做一些變化，但是這個(gè)變化只是對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)這臺(tái)產(chǎn)品，下一臺(tái)產(chǎn)品就無(wú)效了；
2、永久更改就要更改設(shè)計(jì)和工藝的BOM，這個(gè)時(shí)候更改后的結(jié)果就會(huì)用于以后生產(chǎn)的所有產(chǎn)品，只要是用到它這個(gè)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(shù)據(jù)，匯總后的數(shù)據(jù)要是更改了的話，還得往前追溯，就是說(shuō)改的時(shí)候只對(duì)一個(gè)部件中的一個(gè)零件或者幾個(gè)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(shù)據(jù)，再重新匯總一下，而不是簡(jiǎn)單的更改匯總。
再一個(gè)就是生產(chǎn)平衡帶來(lái)的BOM調(diào)整。生產(chǎn)的過(guò)程中有的時(shí)候是分包和廠內(nèi)生產(chǎn)來(lái)回調(diào)整，還有的是分廠和分廠之間來(lái)回調(diào)整，這個(gè)時(shí)候調(diào)整也會(huì)帶來(lái)一些工藝路線的更改，有的時(shí)候是工藝BOM發(fā)生變化，有的時(shí)候工藝BOM是不改的，只有一道工序，就是如果整個(gè)部件都平衡了，整個(gè)部件都從一個(gè)分廠平衡到另一個(gè)分廠這個(gè)時(shí)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(diào)整了這時(shí)候就麻煩了，這個(gè)時(shí)候就需要工藝來(lái)對(duì)工藝BOM進(jìn)行臨時(shí)更改。工藝BOM是不做更改的，就是發(fā)臨時(shí)更改單把這個(gè)數(shù)據(jù)改了，就是車間生產(chǎn)的時(shí)候按照臨時(shí)更改單的要求把數(shù)據(jù)改了。主料是這樣，但是焊材就比較麻煩，因?yàn)楹覆膽?yīng)用的時(shí)候要預(yù)熱，預(yù)熱到一定的溫度，并且烘干，不能提前領(lǐng)用，因?yàn)樘崆邦I(lǐng)用以后它的溫度又有變化的，就是要用的時(shí)候才領(lǐng)，這個(gè)時(shí)候如果從一個(gè)車間調(diào)整到另一個(gè)車間了，一道工序調(diào)整，從一個(gè)車間調(diào)整到另一個(gè)車間了，這個(gè)時(shí)候焊材要跟著走，要提前把一個(gè)焊材從一個(gè)車間調(diào)整到另一個(gè)車間去做預(yù)處理，然后才能使用。
最好就是設(shè)計(jì)預(yù)提。設(shè)計(jì)預(yù)提因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的前期，就是方案設(shè)計(jì)階段就提出來(lái)的，這個(gè)時(shí)候?qū)嶋H是不準(zhǔn)確的，包括用料的材質(zhì)、規(guī)格，還有用的數(shù)量。一般來(lái)說(shuō)，為了共用，設(shè)計(jì)部門(mén)都會(huì)多提，就是提的余量多一些，就是為了給采購(gòu)處留出充裕的時(shí)間來(lái)采購(gòu)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)預(yù)提的準(zhǔn)確度不高，這個(gè)時(shí)候設(shè)計(jì)資料還沒(méi)有形成，相關(guān)的代碼也沒(méi)有，這個(gè)時(shí)候在BOM里面給的就是臨時(shí)代碼，到最后設(shè)計(jì)資料成型的時(shí)候給出正式代碼的時(shí)候還要用這個(gè)正式代碼代替臨時(shí)代碼，進(jìn)行代碼替換，那樣才能形成最終的準(zhǔn)確的BOM。也就是說(shuō)，BOM在生產(chǎn)過(guò)程中它是變化的，包括生產(chǎn)BOM也是變化的，到最后設(shè)計(jì)BOM到最后設(shè)計(jì)完成的時(shí)候，才能是形成完整的或者準(zhǔn)確的。生產(chǎn)過(guò)程中到生產(chǎn)完成的時(shí)候，它這個(gè)BOM才能固定。
本文根據(jù) 哈爾濱鍋爐廠計(jì)算中心主任單為民在“第十屆中國(guó)制造業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國(guó)際峰會(huì)”上的發(fā)言整理而成，未經(jīng)本人確認(rèn)。
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本文標(biāo)題：哈鍋ERP系統(tǒng)BOM的應(yīng)用
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