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最近接收到一個需求：企業(yè)開發(fā)的產(chǎn)品，比較簡單的BOM也是4-5級，復雜的甚至到9-10級，復雜的層級對于目前各種和BOM相關(guān)的功能執(zhí)行帶來很大的壓力，例如BOM反查的效率，變更時的追溯路徑，工序BOM的定義、MRP的計算等，雖然知道BOM扁平化是目標和方向，但是如何規(guī)劃和推動BOM的扁平化設計呢？

我把這個需求當做一個Workshop展開了研討，和產(chǎn)品開發(fā)團隊和工藝團隊對BOM的層級為什么這么深，以及如何簡化進行了討論，也收集和分析了大量目前現(xiàn)在BOM的結(jié)構(gòu)規(guī)劃，發(fā)現(xiàn)了不少可以優(yōu)化的內(nèi)容，本篇文章就是和大家分享整個溝通過程。為了不泄露更多企業(yè)產(chǎn)品的信息，這里使用公開資料的儲能柜信息和大家示意說明過程——雖然不同企業(yè)的產(chǎn)品存在差異，但是整個思考的過程是可以遷移和重用的。

我們首先進行了討論，針對當前企業(yè)的產(chǎn)品，不同產(chǎn)品經(jīng)理使用思維導圖分析，說明一下產(chǎn)品的功能構(gòu)成和BOM結(jié)構(gòu)組成，這是理解產(chǎn)品的第一步，在這個步驟梳理時，出現(xiàn)了大家提供的資料與實際搭建BOM不一致的情況，同一產(chǎn)品線不同產(chǎn)品經(jīng)理對產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)和組成定義也存在差異；我也翻看了訂單配置清單，相互之間差異也比較大，就可以看出來從功能規(guī)劃到產(chǎn)品設計，一直到產(chǎn)品的定制化/配置化應用中存在很大的斷點——這個話題暫且不深入，我們繼續(xù)分析BOM的層次，這里我整理了比較多的BOM第一層結(jié)構(gòu)。

通過分析，針對BOM結(jié)構(gòu)的設計存在的問題，主要如下：

• BOM結(jié)構(gòu)的定義缺少合理的規(guī)范，基本是按照專業(yè)和部門分工進行策劃，不斷沿用歷史數(shù)據(jù)的設計習慣一代代產(chǎn)品“傳承”，至于為什么一定這樣規(guī)劃和組成，并未深入的探究；

• 從BOM結(jié)構(gòu)上看不出來系統(tǒng)的規(guī)劃和功能的設計，可能一個功能因為功能設計方式不同，分布在不同組件下，因此若設計變更時，很難準確知道組成結(jié)構(gòu)和涉及零部件的數(shù)量，確保分析完整性；

• 為了提升BOM的重用，已經(jīng)將基本穩(wěn)定不變的和經(jīng)常變化的做了分離，便于在定制時，針對變化的進行更改，例如箱體和電氣線纜的方案，導致BOM更加分散，影響工藝的工序BOM效率；

• 集裝箱復雜度最高，目前層級的深度最深達到8層；一個箱體內(nèi)部包含復雜的框架支撐不同組成功能的布局，只要局部稍微變化就會影響箱體整體的變化，內(nèi)部為了裝配和重用方便，在CAD設計時定義了很多不確定功能的組件(非工序過程組件，非功能組件)

• 集成的電氣設計結(jié)果需要在工藝階段進行線束設計，因此將單線、插頭等全部平鋪成為一層級，在進行工藝線束設計處理時，投入工作量比較大，也包括識別不同功能柜體之間或連接器件；

• 整體設計過程未考慮DFA(面向裝配的設計)，從設計BOM到工藝BOM，從工藝BOM到工序BOM不同部門進行，持續(xù)周期比較長，這也是痛點。

為了便于更多人理解儲能系統(tǒng)的組成，我這里放了2張不同企業(yè)，小型儲能系統(tǒng)和大型儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

• 汽車的白車身也是汽車的BOM中最復雜的，尤其結(jié)合沖壓、焊接和涂裝的工藝，有些企業(yè)將BOM可以設計到9-10層，但這么復雜的BOM，對于汽車BOM的配置化管理也是很大的挑戰(zhàn)，因此目前很多汽車企業(yè)都對車身的結(jié)構(gòu)組成進行了優(yōu)化，包括組件模塊化和工藝集成化，組件模塊化主要是對車身的組成再次扁平化，例如白車身焊接總成默認是5大件，但實際有些企業(yè)可以劃分更多，這樣減少不必要的過程BOM層級，其次是對車身沖壓工藝的改善，例如以前存在大量的焊接組件，但隨著大噸位沖壓和一體化成型技術(shù)的發(fā)展，將傳統(tǒng)汽車甚至達到上千零件焊接控制到300左右，特斯拉Cybertruck甚至達到100個；當然汽車行業(yè)發(fā)展標準化程度非常高，不同企業(yè)在進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)劃和BOM的設計時，也都會參考對應的國家標準行業(yè)規(guī)范等，例如QC/T 265等
  
  

• 那些年在航空項目待過，了解過飛機行業(yè)的構(gòu)型管理，也曾經(jīng)參與過整體策劃和項目實施，將航空企業(yè)的構(gòu)型管理和模塊化設計及管理理念向軌道交通遷移，對復雜如飛機的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)定義、配置管理和開發(fā)，尤其變更運維和應用中有效性的管理；當遷移到軌道交通開發(fā)時，針對復雜的車身開發(fā)，也面臨一樣的挑戰(zhàn)；火車車體的設計成為阻塞，也是最后攻克的堡壘；當時BOM層級非常深，曾經(jīng)希望參考飛機行業(yè)劃分不同的部段，盡管參考歐洲的標準ISO/EN15380有類似的做法，但經(jīng)過研討還是感覺不太適合；最后還是采用了更適合軌道交通傳統(tǒng)布局和設計的方案，不過配置性和重用性最終效果感覺不如飛機的靈活，因為飛機加工也是按照部段加工和組裝的。

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• 儲能柜體為了方便海運等運輸方式，不管20英尺還是40的，或者加高的，全球有統(tǒng)一標準，因此箱體本身就是標準的架構(gòu)，必須符合標準這部分必須獨立；但不同企業(yè)技術(shù)方案不同，或者產(chǎn)品設計UI不同，針對儲能柜的柜體會預留不同的維護門、操作界面、散熱系統(tǒng)等，甚至產(chǎn)品相同涂裝也不同，因此在設計時，儲能柜體的標準框架設計和箱體的6個面設計是并列和分離的，這個也符合將穩(wěn)定不變與經(jīng)常變化分離的原則；

• 儲能柜體支撐不同功能的區(qū)域是隔離的，例如安裝Pack/電池簇系統(tǒng)的，安裝風冷或液冷系統(tǒng)的，安裝PCS或變壓器組件的，都被隔離在不同區(qū)域，通過連接管線進行電能或者介質(zhì)的傳遞；核心的結(jié)構(gòu)統(tǒng)一在箱體的框架中包含，但支撐的結(jié)構(gòu)劃分到與柜體框架并列的層級，例如安裝固定Pack的、消防系統(tǒng)的，這樣若是某一功能修改時，僅針對受影響的組件調(diào)整即可，最大化的隔離變更，降低變更的蔓延；

• 盡量參考制造工藝設計BOM和層級，規(guī)避不必要的層級；針對在實際制造中需要單獨下工單/采購的組件或者模塊，可以單獨設置層級，若是僅僅通過焊接或者裝配獲得的結(jié)構(gòu)，則零部件盡量平鋪在一層；雖然在有些場合下企業(yè)會采用虛擬件對BOM進行扁平化，但只是運算的結(jié)果扁平化，實際對于IT的計算并沒有簡化——虛擬件的應用對變更生效的控制又會帶來新的復雜性；

• 支撐共同模塊的連接件，在結(jié)構(gòu)設計時，大量支撐結(jié)構(gòu)實際同時支撐多個功能，此時判斷的原則是：①，若是支撐更多功能模塊的安裝或連接，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的，建議設計在總體框架中(可以通過第一層的Top-Down骨架進行規(guī)劃和驅(qū)動)，②，若是僅支持少量共性模塊，或者變化比較多的，建議歸屬于工藝時先制造安裝的組件中，或者參考定位要求，優(yōu)先考慮定位優(yōu)先級高的組件，③若是連接件雖主功能的變形變化比較大的，則建議連接件直接同主組件/功能設計在一起，這樣是高內(nèi)聚，低耦合的指導思想；

• 結(jié)構(gòu)設計中也包含的電氣件但不完整，實際以ECAD集成為準的電氣安裝要單獨設置組件，或者柜體內(nèi)的任何電氣件都不要和結(jié)構(gòu)件耦合，這是最簡單的策略；此類組件也可以提升到柜體框架一致的層級，同時針對此類組件可設置一個特殊標識，即在BOM運算時可忽略組件的BOM結(jié)構(gòu)，這樣不僅可重用已經(jīng)進行結(jié)構(gòu)設計的大型電氣件，同時降低了對設置質(zhì)量的強制要求，便于企業(yè)平穩(wěn)的進行結(jié)構(gòu)設計和電氣設計的融合，還避免了BOM中電氣件重復的問題；

• 針對電氣接線的層級定義：很多企業(yè)其實對線束都沒有更細的設計規(guī)劃，ECAD軟件的集成管理清單基本被平鋪成為一層級，這對下游人員使用非常不友好；我在2010年第一次接觸ECAD類軟件See Electrical、ElecWorks、Eplan時，發(fā)現(xiàn)都有策劃功能和位置(區(qū)域)的整體設計功能，就建議在電氣設計時，可以先繪制方塊圖或者簡化僅定義這些信息，并在集成PLM整合BOM時，一定按照功能/位置生成包含層級的電氣BOM清單，這樣對工藝策劃，工藝BOM重構(gòu)、工序BOM的定義非常友好

推動這個過程比較難，因此在輔導之前，也給團隊打了預防針，重構(gòu)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不僅會帶來設計習慣和協(xié)作方式的變化，而且出圖的要求和圖紙的規(guī)則也會隨之變化；尤其是以前喜歡層級嵌套時等待別人設計完成結(jié)果直接使用，但扁平化之后不同功能模塊都屬于同一層級，因此對結(jié)構(gòu)的策劃要求實際上是更高，也更符合正向設計的思路，必須采用Top-Down的BOM策劃和設計方法才能推動，尤其是多人進行設計時，才能具備協(xié)作。

項目還沒有完成，但是在進行推演時，基本可確定將BOM層級縮減1/3，當然對于超過這個平均層數(shù)的，仍需要作為特例進行分析，找到不符合共性規(guī)則的原因和處理方案，并在企業(yè)內(nèi)部形成一個設計規(guī)范文檔，或者模版框架等。

在企業(yè)中，我也比較愿意查看企業(yè)目前BOM管理系統(tǒng)中BOM的呈現(xiàn)形式，通過對BOM呈現(xiàn)形式的分析就可以快速了解企業(yè)的BOM結(jié)構(gòu)是經(jīng)過認真規(guī)劃的，還是帶有更多“自由”的色彩；好的BOM結(jié)構(gòu)層級、層次感分明，傳遞的管理、協(xié)同信息非常清晰，當發(fā)生變更時，可以通過BOM結(jié)構(gòu)快速識別到變更基于接口的傳遞鏈，而不是到處蔓延；大家其實可以觀察和了解比較成熟行業(yè)的BOM構(gòu)成，例如飛機、汽車、管理成熟度高的電子產(chǎn)品等。

當然好的BOM結(jié)構(gòu)，也是通過將系統(tǒng)、功能的層級扁平化，簡化管理過程，提升設計和數(shù)據(jù)應用效率，對于IT系統(tǒng)實現(xiàn)其實是沒有難度的，更多是提供一個支撐的平臺。在以前經(jīng)歷的項目中，例如將風機的第一層級包含三大件+塔筒+葉片，經(jīng)過梳理劃分為20個左右系統(tǒng)，子系統(tǒng)/功能達到80+，BOM層級由最高12層控制到6-7層；在針對200標動的軌道交通梳理后，增加了系統(tǒng)、子系統(tǒng)和功能層級，功能層級下才是真實的DS(Design Solution)，基本也控制在5層級左右，一般要求不超過8層，和治理前也得到了很大的簡化——當然這都不是終點，只是在改善和優(yōu)化過程中的步驟，這種優(yōu)化和改善是無止境的。

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