信息化BOMMaterial(BOM)基础

1、物料表 Bill of Material (BOM基础一、料表的定义与结构1.1 物料表的定义物料表或物料清单 (Bill of Material, BOM) 是一个用来定义、记录与储存最终产品组成 项目、成分、数量及结构的清单或窗体。物料表中定义最终产品与其组成结构的从属关系、最 终产品可能是成品或者是半成品、而组成结构指的是半成品或零件。物料表的内容包含：(1) 父项(Parent) 和子项(Child) 的物料号码及其从属关系；(2) 产品组装时所需的子项数量 (Quantity)；(3) 子项生效日期及失效日期；(4) 各零件的库存、单价及生产制造、组装程序等资料。美国生产与存货管制协

2、会 (American Production and Inventory Control Society, APICS) 将物料表定义为：一份包含次装配件、零组件及原料的清单，此清单详细列为装配某一成品 所需各种物料的种类与数量。更进一步说，物料表可以定义为：制造某一母项目( 包括最终装配成品、次装配件、制程零组件及半制程零组件 ) 所需所有直接零件 (次装配件、零组件、 半制程零组件、原料 ) 的种类与数量清单。所以物料表又可称为产品结构表 (Product Structure) 或材料表。物料表通常是以阶层式的方式 (Level-by-Level) 来呈现，最终产品定义为阶层 0 (Lev

3、el 0) ，而组成结构定义为 Level 1 ，组成结构的子项则定义为 Level 2 ，其子项再接续的子项定义 为Level 3，以此类推，一直展开至基础的零件或原料为止。1.2 BOM 的结构BOM的结构(BOM Structure)可以有很多种表示方式，一般可分为正展开(Explosion)与逆展开 (Implosion) 两种方式，若再细分则有以下几种：单阶展开式 (Single-level Explosion) 单阶式物料表是物料表结构中最基本、最简单的结构，这种型式列出装配作业中母装 配与子零件的关系，包括一个母装配需要配多少个子零件，所以可以清楚的了解每一产品或次 总成组成的零

4、组件项目。它包括了最终产品组成项目的所有零件，而对于每一个零件必须要具 备下列各项资料： (1) 唯一的零件编号； (2) 简单的零件说明； (3) 每一个最终产品所需要的 数量； (4) 衡量单位 (Measure Unit) 。多阶展开式( Indented Explosion ) 这种展开式列出了装配作业中每一阶层母装配与子零件的关系，包括一个母装配需要 配多少个子零件，它的展开型式有如阶层、锯齿状般，由最终成品或次总成开始依序 由上至下的方式展开，如果再遇到次总成时，再将次总成的下一层依序由上至下的方式展开， 直到所有的子项都展开为止，所以可以清楚的了解产品或次总成的组成结构关系。汇总

5、展开式 (Summarized Explosion) 这种型式是将装配最终产品所需要的各阶层所有零牛数量加总起来列出，不管其零件 是母装配还是子零件，只将各阶层的所有零件总加数量后列示出来，并不具有阶层的关系，所 以无法从中看出装配产品的顺序，如图四所示。此清单适用于快速检查可利用的零件数量及 审核某成品成本的改变 ( 当其所需的任何零件成本改变时 )。单阶回溯式 (Single-level Implosion)所谓回溯式清单 (Pegging List) 是指出某一个零件用于那一个成品或次总成的清 单，单阶回溯式清单列出某一个零件所有母装配的项目，以一阶的方式列出。这种呈现的方式 是由下而上

6、的逆展开方式，透过这种方式可以很清楚的知道那一个零件是属于那一个成品或次 总成的，当零件或产品结构有所变更时，就可以立即知道受到变更影响的母配件。多阶回溯式 (Indented Implosion) 这种展开式是由次总成或子零件以逆展方式找出它的母装配项目，依序由下而上的方 式展开，如果再遇到母装配时，再将母装配之上一层依次由下而上的方式展开，一直展开到最终产品为止，它的展开型式也有如阶层、锯齿状般，可以清楚的看出母装配与子零件的关系。这种型式的BOM可以有效的反应工程设计变更对产品设计的影响。汇总回溯式 (Summarized Implosion) 这种型式是由次总成或子零件以由下而上逆展方

7、式找出它的母装配以及母装配的母装 配项目，一直到最终产品，不管其零件是母装配还是子零件，将各阶层的所有零件总加数量后 列示出来。这种型式的 BOM可以实时反应出某一个零件的数量对最终产品或次总成所生产出产 量的影响。产品结构物料表说明一件产品的所有组成零件、材料以及各个组成零件材料的数量，以图 形的方式呈现这一件产品的结构。由此结构图可以清楚的知道一个产品需要那些零件、多少的 数量来组，以方便企业作业。由于现在是样多量少及产品多样化的环境下，为提供顾客有多选 择性，在一件产品的结构上多会有一些设计、样式的改变，因此对于BOM的结构管理就更加重要。二、物料表的种类在不同的部门、不一样的环境，BO

8、M就会有多样的种类、型式，以下列出几种常见的BOM作 一个简单的介绍：工程物料表 (Engineering BOM, EBOM)EBOM是属于产品设计部门所使用的物料表，此一EBOM所表示出来的产品结构资料，是工程师依照产品的功能性表达出其所设计产品的架构，在产品数据管理系统中，主要是运用工程 料表去定义产品，并可运用在设计变更及型态管理上。制造物料表 (Manufacturing BOM, MBOM) 制造物料表是用于生产管制上物料需求规划系统之实际输入，用于计算相关的制造报表， 反应出现场的实际需求，其表示方法是采用三层的型式来表示，第零层为最终产品，第一层为 组装群，第二层为群组内的零件

9、。模块化物料表 (Modular BOM) 当某成品的型式有很多种选择时，将这些不同的零件分组成数个模块，各种型式的成品由 这数个模块中所构成，将零件模块化所得到的清单成为模组化物料表。虚拟式物料表 (Pseudo BOM) 实施模块化，许多的对象都成为最终产品，在物料需求计划 (Material Requirements Pla nning, MRP中，每一最终产品都需要作需求分析及安排主排程(MPS)，为了避免因为实施模块化后造成上述两项工作的复杂度，因此有实施虚拟式物料表的必要。三、物料表与制造系统各部门间的关系一个制造系统的顺利运行，主要是靠五个基本要素 (5M) 的配合与协调； 5M

10、 代表的是 物料 (Material) 、机械 (Machine) 、作业员 (Man) 、方法 (Method) 、及资金 (Money) ，由 于5M的存在，因此衍生出各功能性部门，例如物管、生产管理、制造、采购、质量管理、财务 等相关部门。每一个部门都是从物料表(BOM中获得所需的信息，所以物料表(BOM)不再只是企业中重要的参考信息而已，而是影响生产规划与决策相当重要的信息。物料表 (BOM) 与各功能性部门之互动关系如下：1. BOM 与设计部门产品设计常会因需求不同而有所更改，所以维持BOM信息的实时性、完整性、及正确性便是设计部门重要的工作。当设计部门开发出新产品时，必须将这件新

11、产品的各项组件、材料等 相关信息，以产品结构树的方式定义于BOM中，并依此新产品的产品结构树，将每项零组件包含有关的信息全部纳入数据库中。2. BOM 与生产管理部门当工厂接到订单后，生产管理部门便依照订单的交货期限及其前置时间，进行评估规划， 进而决定主生产排程计划 (Master Production Schedule, MPS) 。然后依主生产排程计划、 BOM 结构展开及零组件之库存信息，从最终产品由上而下至每一项组成结构订定主生产排程计划， 并且准确掌握各项零组件的生产进度，以达到准时交货的期限。3. BOM 与物管部门 物管部门在整个制造系统中，负责筹料、备料及库存管理的工作。当生

12、管部门订定主生产排程计划后，物管部门便依照BOM的信息，订定各物料之净需求量(Net Requireme nt)，然后进行各项零组件的筹料、备料工作，使在制造的过程中不因缺料而待工。4. BOM 与采购部门能以最低最合理的价格从供货商手中买到优良品质的物料是采购部门的目的。良好的采购 制度，不但能减少采购复杂的过程，也能降低不必要的采购成本流失。但对于采购部门而言， 前置时间的掌握是最大的问题，而BOM就是最重要的关键，透过 BOM的信息，采购部门才能适时的、正确的购买适量的物料，避免造成库存过剩或不足的现象发生。5. BOM 与制造部门BOM提供制造部门各项组成及装配的信息，了解产品组装的顺

13、序，以减少零组件装配的问 题，提高产品的品质。此外，在计算机化生产和库存管理控制系统中，BOM不仅包括产品结构各项组成与装配信息，亦可将制造途程 (Routing) 信息整合成 BOMfr (BOM of Manufacture) 如此更能和制造部门的信息需求更紧密配合。6. BOM 与质量管理部门BOM展开的产品结构树及各个零组件的设计资料，有助于质量管理部门了解各项生产及装 配的品质性，以及质量管理人员对于产品规格、特征的掌握与追踪。7. BOM 与人事部门对于人事部门而言，透过 BOM可以了解每一项产品或零组件的制造程序中所需的人力，藉 以进行人力资源规划及调整，使得人力能充分地应用于每

14、项制造生产活动，避免人力资源的浪 费。8. BOM 与财务部门对于财务部门而言，透过 BOM可以清楚计算出每项产品在制造过程中所需的物料成本以及 制造加工成本等，完善的成本控制，能避免不必要的成本浪费。四、物料表相关研究Hastings & Yeh 认为在计算机化生产和存货控管系统中，生产数据库最重要的两个资料是 物料表(BOM)和途程(Routing)，但是目前的系统大多把 BOM和途程分离成两个子系统，然后 在某种程度上再互相参考使用。将物料表(BOM和途程(Routing )整合起来，称之为制造作业物料表 (BOM of Manufacture, BOMfr) 。 BOMfr 反

15、应制造流程的生产观点强调应用 于制造中；也非常适合用于生产控制、物料流动控制及成本估算。制造作业物料表具备以下三个特色： (1) 一个产品有一个或多个操作； (2) 一个操件需要 大量的物料；(3)在相对应BOI中，物料具体指定一个操作。 这个操作包括下一阶层的组成项目， 如果一个物料是一个中间产品，则它将拥有自己的BOMfr。在顾客为导向的生产环境下，造成产品的种类繁多，如何去整合这些产品资料是一个大问 题。于是 Kai A. Olsen & Per Satre 开发一通用物料表 (Generic BOI) 系统，定义一个标准化 的模型来描述最终产品及所有的差异变量，解决因为产品的变

16、异，而造成的资料重复问题。利 用关系型数据库发展 BOI 系统。此系统可用来定义、描述最终产品、次总成以及其组成零组件 之产品结构相关信息，以提供产品设计、制程规划及生产制造等系统所需要的信息。Cha ng et al.提出三层M_BOM规划方法来解决 E_BOM和M_BO不一致的问题，三层 M_BOM规 划方法的第一层是最初的 M_BOM吉构建制；第二层是改善M_BO结构；第三层是调整M_BOM吉构。Wacker & Iiller 认为在装配式生产 (Configuration to Order, CTO) 环境中，规划物料表 (Planning Bills of Iaterial)的使用是必须的，目的在于简化复杂的产品结构及解决产品多样化的问题，于是作者提出规划物料表方法论，透过规划料表方法论设计新产品，以提升开产 品的品质。提出一产品资料整合模型用于安排生产信息，作有效地规划和控制顾客订单，产品 数据模型系描述BOI和途程两个生产数据结构，然后提供生产规划和控制系统的信息需求，产品资料整合模型的扩展将促进对个别的顾客订单作有效控制。Hsieh & Tsai两人提出以 BOI为导向、阶级(Class)为基础自动化仓储(AutomatedS