材料明細書（BOM）

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By Joannes Vermorel, March 2020

BOM（材料明細書）は、製造、組み立て、修理に必要な原材料または部品とその数量のリストです。BOMは、エンドプロダクトに関連する要件のコンパクトな在庫指向表現として意図されています。そのため、ERPやMRPなどの多くのエンタープライズソフトウェア製品によく見られ、補充注文などの繰り返し操作を自動化するために使用されます。実際には、BOMは垂直によって異なる意図を持つ総称的な用語です。

Black table with industrial equipment and tools

BOMの概要

材料明細書（BOM）は、SKU（在庫管理単位）やMOQ（最小発注数量）と同様に、広く使用されるサプライチェーンの情報アーティファクトです。最も単純な形態である「シンプルな」BOMとも呼ばれるBOMは、材料と関連する数量のリストです。最も高度な形態では、通常はCAD（コンピュータ支援設計）ソフトウェアから取得されるBOMには、製品の技術図面と部品の配置が含まれています。BOMに関連する意図は、考慮されている垂直によって異なります：

  • 製造業では、BOMは通常、部品またはコンポーネントが組み立てられるプロセスを反映しています。テープ、塗料、オイル、インクなどの消耗品は、製造BOMには頻繁に反映されません。BOMは、原材料、仕掛品、エンドプロダクトの相対的な比率の流れの一貫性を維持するために主に使用されます。
  • 小売業では、BOMは通常、バンドル、キット、パックとして言及されます。これらは、顧客のバスケットサイズを増やすことを意図した_価格設定_メカニズムを反映しています。たとえば、おもちゃと一緒に電池を販売するなど、バンドルは便宜上の問題にすぎません。このような状況では、BOMは純粋に抽象的な視点のままである場合があります。
  • 再製造およびメンテナンスでは、BOMは修理に必要な材料を表します。このような状況では、BOMによって与えられる数量は、最終的に必要となる材料の上限に過ぎません。修理可能な部品の状態によって異なりますが、修理には通常、BOMの一部のみが必要であり、正確な数量は修理が完了するまで通常はわかりません。

BOMの管理は、マスターデータ管理の範疇に属し、そのため、ERPやMRPなどの資産管理システムは通常、ある形式でBOMを備えています。在庫の補充などの多くの日常的なルーチンタスクは、正確で最新のBOMの維持に依存しています。

マルチレベルBOM

マルチレベルBOMは、BOMのようなものですが、リスト内のアイテム自体にBOMがある場合があります。マルチレベルBOMは、基本的にはBOMの再帰的な視点です。マルチレベルBOMは、何らかの形で「より高度」と見えるかもしれませんが、通常はそうではありません。なぜなら、BOMをサポートするソフトウェアは、通常、マルチレベルBOMもサポートするようになるからです。実際、BOMがサポートされると、サプライチェーンの専門家がシステム内に「仮想」パーツを作成し、それらのパーツに独自のBOMを持たせることができます。もしシステムがマルチレベルBOMを扱うためのより正統な方法を提供していない場合、これらの仮想パーツはマルチレベルBOMを表すためだけに存在するかもしれません。

マルチレベルBOMに関連する興味深い機能の多くは次のとおりです：

  • データ入力の検証。たとえば、最初に入力されるべきではない循環依存関係（パーツがその内部要件の1つとして表示される）を防ぐための検証。
  • 使用の容易さ。たとえば、特定の最終製品のすべての内部BOMを展開して、多レベルが関与する複雑なBOMの管理を容易にすること。
  • データの充実。たとえば、BOM構造に製造リードタイムを関連付けることにより、BOMを通じてモデル化された基礎プロセスについてより詳細な視点を提供するためのデータの充実。

BOMとサービスレベル

BOMが関与する場合、エンド製品の品質保証（サービスレベルで頻繁に測定される）を確保することは、通常、やや困難な統計的問題です。BOMを扱う多くの企業は、複数のエンド製品で同じ内部パーツが共有されている状況に直面しています。つまり、同じパーツが複数のエンド製品に寄与し、結果として複数のBOMに表示されるということです。このような状況では、内部パーツのサービスレベルが既知であっても、経験的に測定されたり意図的に調整されたりしていても、エンド製品の_結果となる_サービスレベルを計算するための閉じた形式はありません。

もし企業が単一のエンド製品しか持っていない場合、そのエンド製品のサービスレベルは、通常、そのパーツの最低サービスレベルとして_合理的に_近似されることが多いです。他のすべての要素が同じである場合、この状況では、内部パーツのストックアウトは高い相関があると予想されます。なぜなら、安全在庫は同期されることが期待されるからです。単一のエンド製品はパーツの消費の唯一の源です。この近似は、サプライヤーのリードタイムが異なる場合や、将来のエンド製品の需要以外の不確実性要因がある場合には成り立たないかもしれません。

もし企業が多数のエンド製品を持ち、どの製品も他の製品に比べてボリュームが支配的ではない場合、任意のエンド製品のサービスレベルは、そのすべてのパーツのサービスレベルの積として_合理的に_近似されることができます。この状況では、内部パーツの利用可能性は独立していると仮定され、内部パーツの利用可能性はエンド製品を組み立てるための条件です。この近似は、内部パーツの消費が少数のエンド製品によって支配されている場合には成り立たないかもしれません。

上記の2つの状況は、それぞれ「単一のエンド製品」と「均一なエンド製品」と呼ばれ、エンド製品のサービスレベルに関して期待される上限と下限をそれぞれ表しています。最良の場合、エンド製品のサービスレベルは、最も弱いパーツのサービスレベルよりも小さくないです。最悪の場合、エンド製品のサービスレベルは、すべてのパーツのサービスレベルの積よりも大きくないです。

リマニュファクチャリングBOM

リマニュファクチャリングでは、通常、航空宇宙ではMRO（メンテナンス修理オーバーホール）と呼ばれるように、エンド製品（航空宇宙ではローテーブルなど）を修理することができ、BOMは修理に関与する可能性のあるすべての材料の完全なリストを表します。ただし、エンド製品が分解されて検査されると、実際には元のBOMリストの一部しか修理に必要ありません。ただし、修理作業を完了するために必要な正確な内部パーツと数量は事前にはわかりません。

リマニュファクチャリングBOMは、（通常の）BOMとは異なる領域である「操作の歴史化」の領域に基本的に属しているため、異なるデータエントリの数が関与しています。なぜなら、すべての修理作業は消費されたパーツまで遡ることができ、不確実性は通常削減できないからです。

リマニュファクチャリングの場合、品質保証（通常はTAT（ターンアラウンドタイム）で測定される）を確保することは、通常のBOMに対処するよりもさらに複雑です。なぜなら、修理の将来の需要だけでなく、すべての修理に関連する要件も不確定だからです。リマニュファクチャリングの場合の品質保証のモデリングと最適化は、通常、確率的な予測とモデリングを通じて行われます。

設定可能なBOM

自動車や電子機器など、多くの産業では、顧客がエンド製品を定義するために高い程度の設定可能性を提供しています。オプションの数が異なるSKUを通じて合理的に管理できる数を超える場合、企業は通常、設定可能な材料リストの概念に頼ることがあります。これは、許容できる設定のセットを定義します。

設定可能なBOMには、いくつかの課題があります：

  • すべての可能な構成を含むだけでなく、不可能な構成を除外するだけの表現力を持つ「理解」を定義すること。たとえば、ワークステーション（パーソナルコンピュータ）を考慮する場合、特定の電源アダプタの適合性は、ワークステーションにインストールされたコンポーネントのリストに依存します。コンピュータサイエンスでは、理解の目標は、ブール式（低い表現力）よりも高い表現力を持つ中間レベルの表現力を提供することですが、一般的なプログラム（最大の表現力）よりも低いです。設定可能なBOMに使用される理解は、競合他社でも同じ要件を持たない場合があるため、通常、企業固有のニーズに合わせて調整されます。
  • クライアントや営業スタッフが設定ツールを使用する際に良好なユーザーエクスペリエンスを提供すること。設定ツールは、製品の構成のために作成される特注注文をサポートするソフトウェアの一部であり、二度と観察されない可能性のある製品の構成に対応します。特に、パーツやサブシステム間の内部の関連性や非互換性に対処することは、顧客にとって判断能力を超える選択肢を与える可能性があります。良好な設定ツールは、エンドユーザーをこの点でサポートします。
  • 販売されるすべてのユニットは基本的にユニークです。再製造の状況と同様に、BOMは確率的な視点から評価され、各構成に確率が割り当てられる必要があります。ただし、再製造の状況とは異なり、設定可能なBOMは通常、制約が多く、各制約はサプライチェーンの最適化プロセス内で活用できる情報の一部です。例えば、ワークステーションに戻ると、選択されたコンポーネントに関係なく、少なくとも1つの電源アダプタが常に存在します。

設定可能なBOMが関与するサプライチェーンでは、ほとんど常に特注の数値モデルが必要です。時系列やほとんどのモデルは、通常のサプライチェーン最適化と呼ばれることがあるものであり、適用できないことがほとんどです。

LokadによるBOMのアプローチ

表面上、BOMはシンプルです。しかし、このシンプルさは欺瞞的です。BOMの管理は通常簡単ですが（設定可能なBOMの場合を除く）、BOMが関与する場合、在庫レベル、サービスレベル、リードタイムなどを最適化することはかなり困難になります。ほとんどのソフトウェアベンダーはBOMをサポートしていると主張していますが、ほとんどの場合、ベンダーはBOMの管理のみをサポートしており、最適化レベルでは何も提供していません。

モデリングの観点から見ると、BOMはグラフであり、効率的に処理するためにはグラフ指向の機能やモジュールが必要です。Lokadは、このようなタイプのサプライチェーン状況に特化した独自の機能を広範に開発しています。また、BOMが存在する状況でサプライチェーンを最適化することは、多階層ネットワークを最適化するための最初の論理的なステップです。