導讀:本文分析了企業零件号與物料号之間的矛盾源頭,闡述了圖号、零件号與物料号之間的實質關系。在保證唯一性的前提下,探讨了物料号組合編碼、按需應用的實踐思路,為構建企業級的物料編碼标準規範、提高物料管理水平提供參考。
作者:上海汽車變速器有限公司 王招航 | 來源:e-works
前言工作中經常遇到企業的物流部門與工程研發部門因為零件号、物料号的變與不變而争論不休。靜心一番思考,借此機會将制造企業零件号的産生、含義以及與圖号、物料号之間的關系梳理清楚。
筆者所在的公司當前還沒有企業級的物料編碼标準,企業的ERP系統(SAP)采用物料号等于PLM系統(TC)零件号的約定規則。在企業産品品種較少、零件以自加工為主的年代,與物料号有關的物料管理問題并不突出。随着企業生産規模的擴大,以及新産品平台化開發模式的出現,零件沿用成為普遍現象,零件制造的外發加工越來越多,從産品研發到生産制造,零件管理、物料管理的複雜程度越來越高,研發和物流等部門之間對零件号和物料号的理解和訴求存在偏差,急需從源頭理清關系,以務實的态度解決因生産規模擴大、管理複雜帶來的新挑戰。
1 公司當前物料編碼問題分析
1.1 缺少企業級物料編碼标準規範
當前,公司還沒有針對企業所有物料制訂過企業級物料編碼規範,能查到的有關物料編碼主要有以下幾個相關企業标準:《産品圖樣編号規則》、《零件号管理規則(試行)》、《零件制造編碼規則(試行)》等。這些規則雖然也零散的規定了圖号編碼、零件号産生等基本要求,但沒有從企業全局,對産品從設計階段到計劃管理,到制造生産,再到采購銷售等環節,對産品零件号的産生、演變和應用作出系統性的明确界定。
1.2 圖号、零件号與物料号之間的關系需要進一步明晰
圖号,是圖樣編号的簡稱,是傳統制造企業最常見的産品設計編碼。信息化時代,圖号也是信息系統為了管好二維圖紙而使用的唯一識别号,和其它信息編碼一樣,圖号編碼規則也主要分為有意義和無意義兩種編碼,我們公司當前采用的是使用已久的有意義的行業分類編碼。
零件号,是産品零件的唯一識别号,在公司PLM系統(TC)推廣應用之前,默認零件号等于圖号的做法。PLM系統推廣應用時,考慮到TC系統ITEM ID号的唯一性需要和管理方便,采用由PLM系統自動産生、由T字母開頭的8位無意義流水号,其中T是公司主導産品的英文首字母。
物料号,是實際物料的唯一識别号,因為公司目前沒有明确的定義和統一的編碼規範,常常會同零件号等同混用。對于産品類物料來說,在PLM系統和工程設計部門習慣叫做零(部)件号,在ERP系統(SAP)和生産物流部門,常常被叫做物料号。
圖号對應的圖紙,是從二維的設計視角展現産品工程師對産品零件的設計意圖。放眼未來,三維數模取代二維圖紙,是不可逆轉的大趨勢。三維數模的标識目前普遍沒有編碼規則,我們公司在PLM系統默認和零件号等同。随着研發數字化的快速發展,當三維設計進入到MBD(Model-Based Design)應用階段之後,圖紙将會逐步失去現有的作用,沒有了圖紙,也就不再需要圖号。圖号和零件号雖然不是嚴格的一一對應關系(存在少量的一圖多零件的諸如系列件設計的情形),但在多數企業,圖号與零件号編号規則保持一緻,在多數情況下也保持着一一對應的關系。
在公司的PLM系統(TC),一個規範的産品零件類型号下,通常包括三維設計數模(NX和JT)、二維設計圖紙(NX和PDF)、屬性表單和産品結構關系(如果是零組件的話)。三維模型和二維圖紙都是零件号下的數據集。圖号填寫在表單屬性中,通過系統映射關系自動映射到NX二維圖中,為了方便查看,将圖号配置顯示在零件名稱後面。
圖1 PLM系統零件号與圖号關系
物料号是一個含義更寬泛的概念,在制造企業,産品零件是制造型企業最主要的物料,但制造企業的物料,除了成品零件,還包括原料(黑色、有色)、毛胚(鍛件、鑄件)、輔料、半成品、制造過程件、工裝件等等。因此,嚴格來說,零件号是物料号的一部分。
1.3 不同部門對物料号理解的差異分析
當前大家的共識是:物料編碼是企業标識物料的代碼,也是信息系統對物料的唯一識别碼,物料編碼必須是唯一的。字面和邏輯上,這個共識沒有任何問題,矛盾點出現在對物料對象的理解。
在産品設計階段,主要考慮的是産品設計的功能、性能要求,同一設計要求(同樣的數模、圖紙和技術要求)對應同一個零件号,這個零件号對應的零件在設計過程中并沒有考慮後續的制造過程或制造地點的差異。但最終生産制造出來的成品物料,因為制造過程或供應商不同,産品物料之間應該會有細微的差異,這種細微的差異如果滿足設計要求(類似于公差概念)不影響互換使用,從設計者的角度通常就可以理解為是同一物料,也就理所當然的用同一個零件(物料)号。但從物流部門或财務部門的來說,如果因為管理需要,這種細微差異(包括品質差異、供應商差異或成本差異等)也需要區分,這個時候矛盾就會出現,下遊部門希望上遊的研發部門提前變号加以區分,而上遊研發部門則從合理性、通用性和研發成本角度,堅持認為,這個區别不應該通過不同的零件号來區分。
1.4 零件号PLM生成的方式,不适合過多考慮生産物流管理需求
物料号的産生,不同的企業會因信息系統基礎差異和傳統做法習慣而不同。有的企業,物料号在ERP系統産生,或由物料管理部門在編碼系統中産生,這種方式的物料編碼生成,往往會提前綜合考慮企業的物料分類、編碼規則等多種因素。因此,這類企業的物料編碼位數較長,上下遊一緻性較好,但會給上遊研發部門創建零件号帶來不便和低效率。
我們公司,由于PLM系統應用較早,ERP系統應用較遲,因此,零件編号,長期以來一直在PLM系統自由産生,分類規範。這樣的零件号生成方式,工程師自由度高,零件号生成效率高,零部件的規範管理再通過TC系統的分類庫加以實現。
從零件号生成時間點看,以PLM系統作為産品數據管理平台的研發部門,零件号往往在産品試制階段甚至是概念設計階段就需要産生,因此這個零件号指代的物料含義,既有生産制造後最終的産品成品的含義,更多的還是研發過程中的設計件含義,研發階段的産品零件号也可以理解為物料初始号或虛拟物料号。當一個零件出現多種設計方案時,産品工程師還可能會生成幾個初始零件号,形成多方案情形。當零件經過開發體系規定的一系列驗證程序後,隻有正式發布後的零件号才最終才成為ERP系統中的用于批量生産的實際物料号。因此,在PLM系統中,對零件的數據對象屬性,主要定義的是與産品設計有關的屬性。對于後期與生産制造有關的諸如在什麼地方生産,供應商是誰等實際物料制造信息,産品工程師不關注,在時間順序上也無法關注。在公司當前定義的零件數據對象屬性中,與生産制造屬性唯一有關聯的是自制/采購策略屬性,這個屬性值經過多年的反反複複,最近才重新明确,作為産品工程師的必填屬性。
圖2 PLM系統産品數據屬性表
2 物料組合編碼與應用探讨要真正解決制造企業上遊的研發部門與下遊的物流部門對物料号訴求的矛盾,就必須跳出物料号==零件号這個框框去思考和解決,也需要深入理解零件号和物料号的本質含義。下面談談筆者思考的一種方案,供大家參考。
2.1 零件号應嚴格遵循工程設計原則
零件号作為産品物料的主數據号,應嚴格遵循工程設計原則,即:
互換性是判斷零件是否變号(重新設計)的基本原則;3F(Fit、Function、Form)即安裝接口滿足互換、功能滿足互換、形狀滿足互換,是體現這一原則的量化指标。其中有一項不滿足,就需要産生一個新的零件号。
滿足互換性原則的前提下,設計狀态的變更和優化,優先通過升版本加以區分。需要強制斷點的特定情形,零件必須變号。
變更零件的父件(部裝件),采取上述的判斷原則确定是換号還是升版本或不變。
2.2 物料号組合編碼的含義
如何在不影響工程設計原則的前提下,解決物料号在不同部門和場景下的應用需求?經過深入思考,筆者認為可以探索組合編碼,多重定義,按需應用來實現各種差異需求。結合企業現有的編碼規則,考慮到最大兼容性,總體編碼思路如下:
表1 不同組合的物料碼組成及應用場合設想
當然,這裡隻是提供了一種物料編碼和管理的思路,可以根據實踐需要進行更多的定義和組合。這樣組合定義,相互之間有獨立性,也并不影響物料号的唯一性,零件号保證了物料是什麼的身份問題,是完整物料号的主号,如果想知道物料的更多信息,需要使用更長代碼的物料号。不同的物料号對應不同的管理顆粒度要求,可以滿足不同場合的管理要求。
2.3 加強信息系統建設,支撐物料号組合應用
在信息系統高度發達的今天,實現組合編碼和應用已經具備了可行性。對于研發部門來說,零件号和版本号在PLM系統已經實現了成熟的管理。零件号的唯一性保證了物料是什麼的要求;設計細節變化則通過版本來體現。
對于管理部門需要的物料号,供應商代碼或者内部企業代碼,通常都已納入了ERP系統管理。需要做的隻是如何将相應字段的編号組合起來提供給相關部門使用,而當前發達的條形碼技術,配合信息系統建設,技術上應該完全可以實現不同物料的識别,主要看企業ERP、MES等管理系統自身管理的精細度和管理成本。
舉個PLM系統組合應用的實例,2012年企業零件号改為流水碼後,檔案人員及部分習慣了有意義零件号的工程師提出,希望看到零件号的同時也能看到圖号,經過PLM系統配置,将圖号這個屬性值組合顯示在零件号後面,從而實現了零件号 零件名稱 圖号的組合顯示,當然,如果需要還可以實現更多的組合顯示。
圖3 PLM系統字段組合實例
3 結論零件是制造企業存在的主要物料形态,産品零件号生成于産品研發階段,批産前更多情況下指代的是設計件;零件物料号主要使用于制造物流階段,更多情況下指代的是零件成品物理件。設計件進入到批量生産階段後,成為物流狀态中的實際物理件。零件号到物料号的轉換有點類似于一個人從出生到成年的身份證号的作用。
從研發到生産、物流,關注點不同,導緻對物料号作用的訴求不同。研發部門不關注制造生産等管理屬性,物流部門總希望通過用不同的物料号實現對産品零件狀态差異的區分,物料号采用組合編碼,讓零件号成為物料号的主号,獨立應用,各取所需。
加強信息系統建設,讓系統記錄更多的物料屬性信息,讓系統取代人工,才能從根本上提高物料、物流管理水平。
4 結束語數字化時代的來臨,信息系統的高速發展,給一些曾經複雜的管理問題帶來了解決的新思路,但許多無情的事實也表明,信息化可以大大提升效率,但信息化本身通常并不提供現成的解決方案。
轉自公衆号:PLM之神
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