Stückliste (BOM)

Eine Stückliste (BOM) ist eine Liste der Rohstoffe oder Teile und der jeweiligen Mengen, die zur Herstellung, Montage oder Reparatur eines Endprodukts benötigt werden. Eine BOM ist als kompakte, inventarorientierte Darstellung der Anforderungen eines Endprodukts gedacht. Sie findet sich daher häufig in vielen Unternehmenssoftware Produkten wie ERPs oder MRPs und wird zur Automatisierung wiederkehrender Vorgänge wie Nachbestellungen verwendet. In der Praxis sind BOMs ein Oberbegriff, der je nach Branche unterschiedliche Absichten hat.

Überblick über die Stückliste (BOM)

Die Stückliste ist ein weit verbreitetes Informationsartefakt in der Supply Chain, ähnlich wie SKUs (Stock-Keeping Unit) oder MOQs (Mindestbestellmengen). In ihrer einfachsten Form, auch als einfache Stückliste bezeichnet, ist die BOM eine Liste von Materialien und den zugehörigen Mengen. In ihrer fortschrittlichsten Form, die in der Regel aus einer CAD (computerunterstützten Konstruktion) Software stammt, enthält die BOM technische Zeichnungen des Produkts und die Platzierung der Teile. Die mit einer BOM verbundene Absicht variiert je nach betrachteter Branche:

• In der Fertigung spiegeln BOMs in der Regel einen Prozess wider, bei dem Teile oder Komponenten montiert werden. Verbrauchsmaterialien wie Klebeband, Farbe, Öl oder Tinte werden in Fertigungs-BOMs häufig nicht berücksichtigt. Die BOMs werden hauptsächlich verwendet, um eine gleichbleibende Flusskonsistenz zwischen den relativen Anteilen der Rohstoffe, der Arbeit in Bearbeitung und der Endprodukte aufrechtzuerhalten.
• Im Einzelhandel werden BOMs in der Regel als Bundles, Kits oder Packs bezeichnet. Sie spiegeln einen Preismechanismus wider, der darauf abzielt, die Größe des Warenkorbs des Kunden zu erhöhen, indem ihm ein Rabatt gewährt wird, wenn er mehr Waren beim Händler kauft. Manchmal ist das Bundle nur eine Frage der Bequemlichkeit, z.B. der Verkauf des Spielzeugs zusammen mit seinen Batterien. In solchen Situationen bleiben BOMs möglicherweise eine rein abstrakte Perspektive.
• In der Wiederaufbereitung und Instandhaltung stellen BOMs Materialien dar, die zur Durchführung von Reparaturen benötigt werden könnten. In solchen Situationen sind die Mengen, die in der BOM angegeben sind, lediglich obere Schranken für die Materialien, die letztendlich benötigt werden können. Je nach Zustand der reparierbaren Komponente erfordern Reparaturen in der Regel nur einen Bruchteil der BOM, um abgeschlossen zu werden, obwohl die genauen Mengen in der Regel erst nach Abschluss der Reparatur bekannt sind.

Die Verwaltung von BOMs gehört zum Bereich des Stammdatenmanagements und daher enthalten Asset-Management-Systeme wie ERPs oder MRPs in der Regel BOMs in einer Form oder einer anderen. Viele alltägliche Routineaufgaben wie die Auffüllung des Lagerbestands hängen von der Aufrechterhaltung genauer und aktueller BOMs ab.

Mehrstufige Stückliste

Eine mehrstufige Stückliste ist wie eine Stückliste, bei der die Elemente in der Liste selbst wiederum eigene Stücklisten haben können. Die mehrstufige Stückliste ist im Grunde genommen die rekursive Perspektive einer Stückliste. Obwohl die mehrstufige Stückliste möglicherweise als etwas fortgeschrittener erscheint, ist dies in der Regel nicht der Fall, da eine Software, die Stücklisten unterstützt, in der Regel auch mehrstufige Stücklisten unterstützt, selbst wenn diese Unterstützung “zufällig” ist. Tatsächlich gibt es in der Regel nichts, was Supply Chain-Praktiker daran hindert, “virtuelle” Teile im System zu erstellen, die ihre eigenen Stücklisten haben, wenn das System keine kanonischere Methode zur Behandlung von mehrstufigen Stücklisten bietet.

Die meisten interessanten Funktionen rund um mehrstufige Stücklisten beinhalten:

• Datenbereinigung bei der Dateneingabe, z.B. um zu verhindern, dass zirkuläre Abhängigkeiten - bei denen ein Teil als eine seiner inneren Anforderungen erscheint - überhaupt eingegeben werden.
• Benutzerfreundlichkeit, z.B. das Auflisten aller inneren Stücklisten eines bestimmten Endprodukts, um die Verwaltung komplexer Stücklisten mit vielen Ebenen zu erleichtern.
• Datenanreicherung, z.B. durch Zuordnung von Fertigungs Lieferzeiten zur BOM-Struktur, um eine detailliertere Perspektive auf den zugrunde liegenden Prozess, der durch die BOM modelliert wird, zu bieten.

Stücklisten und Servicelevel

Die Sicherstellung eines Servicelevels - der häufig in Bezug auf Servicelevel gemessen wird - für Endprodukte, bei denen Stücklisten beteiligt sind, ist in der Regel ein etwas schwieriges statistisches Problem. Die meisten Unternehmen, die mit Stücklisten arbeiten, bedienen viele Endprodukte, bei denen mehrere innere Teile gemeinsam genutzt werden - z.B. dasselbe Teil trägt zu mehreren Endprodukten bei und erscheint daher in mehreren Stücklisten. In solchen Situationen gibt es selbst dann, wenn die Servicelevel der inneren Teile bekannt sind, sei es empirisch gemessen oder gezielt gesteuert, keine geschlossene Formel, um den resultierenden Servicelevel für die Endprodukte zu berechnen.

Wenn das Unternehmen nur ein einziges Endprodukt hat, kann der Servicelevel dieses Endprodukts häufig als der niedrigste Servicelevel eines seiner Teile vernünftigerweise approximiert werden. Unter sonst gleichen Bedingungen werden in dieser Situation die Fehlbestände der inneren Teile voraussichtlich stark korreliert sein, da Sicherheitsbestände synchronisiert gehalten werden können, da das einzige Endprodukt die einzige Verbrauchsquelle für Teile ist. Diese Approximation kann nicht zutreffen, wenn Lieferanten unterschiedliche Lieferzeiten haben oder wenn es andere Unsicherheitsquellen jenseits der zukünftigen Nachfrage nach den Endprodukten gibt.

Wenn das Unternehmen eine große Anzahl von Endprodukten hat und wenn kein Produkt volumenmäßig wirklich dominiert, kann der Servicelevel eines beliebigen Endprodukts als das Produkt der Servicelevel aller seiner Teile vernünftigerweise approximiert werden. In dieser Situation wird angenommen, dass die Verfügbarkeit der inneren Teile unabhängig ist und die Verfügbarkeit der inneren Teile eine Voraussetzung für die Montage des Endprodukts ist. Diese Approximation kann nicht zutreffen, wenn der Verbrauch von inneren Teilen von wenigen Endprodukten dominiert wird.

Die beiden oben genannten Situationen, die jeweils als einzige Endprodukte und gleichmäßige Endprodukte bezeichnet werden, stellen jeweils die oberen und unteren Grenzen dar, die in Bezug auf den Servicelevel eines Endprodukts in Bezug auf den Servicelevel seiner Teile erwartet werden können. Im besten Fall hat das Endprodukt einen Servicelevel, der nicht kleiner ist als der Servicelevel seines schwächsten Teils. Im schlimmsten Fall hat das Endprodukt einen Servicelevel, der nicht größer ist als das Produkt der Servicelevel aller seiner Teile.

Remanufacturing BOM

Beim Remanufacturing, das in der Luft- und Raumfahrtindustrie in der Regel als MRO (Maintenance Repair Overhaul) bezeichnet wird, können Endprodukte (z. B. Rotables in der Luftfahrt) repariert werden, und die BOM stellt die vollständige Liste der Materialien dar, die möglicherweise bei einer Reparatur verwendet werden können. Sobald das Endprodukt jedoch zerlegt und inspiziert wird, stellt sich in der Regel heraus, dass nur ein kleiner Teil der ursprünglichen BOM-Liste tatsächlich benötigt wird, um die Reparatur durchzuführen. Die genauen inneren Teile und Mengen, die zur Durchführung der Reparatur benötigt werden, können jedoch im Voraus nicht bekannt sein.

Die Remanufacturing BOM unterscheidet sich von der (regulären) BOM, weil sie grundsätzlich zu einem anderen Bereich gehört, dem Bereich der Historisierung der Operationen, während die BOM zum Bereich der Stammdaten gehört. Die Anzahl der beteiligten Datensätze ist wesentlich höher, da jede Reparaturoperation bis zu ihren verbrauchten Teilen zurückverfolgt werden kann und die Unsicherheit in der Regel nicht reduzierbar ist.

Die Sicherstellung der Servicequalität - typischerweise gemessen durch die TAT (Turn-Around-Zeit) - in Anwesenheit von Remanufacturing BOMs ist noch komplizierter als der Umgang mit regulären BOMs, da nicht nur die zukünftige Nachfrage nach Reparaturen unsicher ist, sondern auch die Anforderungen, die mit jeder Reparatur verbunden sind. Die Modellierung und Optimierung der Servicequalität im Fall von Remanufacturing erfolgt in der Regel durch probabilistische Vorhersage und Modellierung.

Konfigurierbare BOM

Viele Branchen, insbesondere die Automobil- und Elektronikbranche, bieten dem Kunden einen hohen Grad an Konfigurierbarkeit, um festzulegen, wie das Endprodukt aussehen soll. Wenn die Anzahl der Optionen diejenige übersteigt, die vernünftigerweise durch separate SKUs verwaltet werden kann - indem für jede mögliche Konfiguration eine SKU zugewiesen wird - greifen Unternehmen in der Regel auf die Idee der konfigurierbaren Stückliste zurück, die den Satz akzeptabler Konfigurationen definiert.

Konfigurierbare BOMs stellen eine Reihe von Herausforderungen dar:

• Definition einer Verständlichkeit, die nicht nur ausdrucksstark genug ist, um alle möglichen Konfigurationen einzuschließen, sondern auch ausdrucksstark genug, um alle nicht realisierbaren Konfigurationen auszuschließen. Wenn beispielsweise eine Workstation (Personal Computer) betrachtet wird, hängt die Eignung eines bestimmten Netzteils von der Liste der installierten Komponenten in der Workstation ab. In der Informatik besteht das Ziel von Verständlichkeiten darin, eine Zwischenebene der Ausdrucksfähigkeit bereitzustellen, die höher ist als boolesche Ausdrücke (geringe Ausdrucksfähigkeit), aber niedriger als generische Programme (maximale Ausdrucksfähigkeit). Die für konfigurierbare BOMs verwendete Verständlichkeit wird häufig an die spezifischen Anforderungen des Unternehmens angepasst, da selbst Wettbewerber möglicherweise nicht die gleichen Anforderungen haben.
• Bereitstellung einer guten Benutzererfahrung für die Kunden oder das Verkaufspersonal, das den Konfigurator durchlaufen muss. Der Konfigurator ist die Software, die eine maßgeschneiderte Bestellung für eine Produktkonfiguration unterstützt, die möglicherweise nie wieder beobachtet wird. Insbesondere der Umgang mit inneren Affinitäten oder Inkompatibilitäten zwischen Teilen oder Teilsystemen kann den Kunden mit Entscheidungen überlasten, die seine/ihre Beurteilungskapazität übersteigen. Ein guter Konfigurator unterstützt den Endbenutzer in dieser Hinsicht. Jede verkaufte Einheit ist grundsätzlich einzigartig. Ähnlich wie bei der Remanufacturing-Situation muss die Stückliste aus einer probabilistischen Perspektive bewertet werden, die jeder einzelnen Konfiguration eine Wahrscheinlichkeit zuweist. Im Gegensatz zur Remanufacturing-Situation sind konfigurierbare Stücklisten jedoch in der Regel viel stärker eingeschränkt, wobei jede Einschränkung eine Information darstellt, die im Rahmen eines Supply Chain Optimization-Prozesses genutzt werden kann. Zum Beispiel gibt es am Arbeitsplatz immer mindestens ein Netzteil, unabhängig von den ausgewählten Komponenten.

Supply Chains, bei denen konfigurierbare Stücklisten verwendet werden, erfordern fast immer maßgeschneiderte numerische Modelle, da Zeitreihen und die meisten Modelle, die als “klassische” Supply Chain-Optimierungen bezeichnet werden könnten, in der Regel nicht anwendbar sind.

Lokads Ansatz zur Stückliste

Auf den ersten Blick sind Stücklisten einfach. Doch diese Einfachheit ist trügerisch. Während das Management von Stücklisten in der Regel unkompliziert ist - außer im Fall von konfigurierbaren Stücklisten, die zwangsläufig kompliziert sind - wird die Optimierung von allem (Bestandsniveaus, Servicelevels, Lieferzeiten) bei Verwendung von Stücklisten erheblich schwieriger. Die meisten Softwareanbieter behaupten, Stücklisten zu unterstützen, aber meistens unterstützen die Anbieter nur das Management von Stücklisten, was einer trivialen Funktion entspricht, während sie nichts auf der Optimierungsebene liefern.

Aus modellierungstechnischer Sicht sind Stücklisten Graphen und erfordern graphenorientierte Fähigkeiten / Funktionen / Module, um effizient verarbeitet zu werden. Lokad hat seine eigenen Fähigkeiten entwickelt, die auf solche Arten von Supply Chain-Situationen ausgerichtet sind. Aus unserer Sicht ist die Optimierung einer Supply Chain in Anwesenheit von Stücklisten der erste logische Schritt zur Optimierung eines Multi-Echelon-Netzwerks.