Спецификация материалов (BOM)

Спецификация материалов (BOM) — это список сырья или компонентов и количества каждого, необходимых для производства, сборки или ремонта конечного продукта. BOM предназначен как компактное представление требований, ориентированных на учет запасов, связанных с конечным продуктом. Таким образом, его обычно можно встретить во многих продуктах корпоративного программного обеспечения таких как ERP или MRP, и используется для автоматизации повторяющихся операций, таких как заказы на пополнение запасов. На практике BOM является общим термином, который может иметь различное назначение в зависимости от отрасли.

Обзор спецификации материалов (BOM)

Спецификация материалов широко используется в цепочке поставок в качестве информационного артефакта, аналогично SKU (единица складского учета) или MOQ (минимальный объем заказа). В самой простой форме, также называемой простым BOM, он представляет собой список материалов и соответствующих количеств. В своей самой сложной форме, обычно получаемой из САПР (системы автоматизированного проектирования), BOM включает технические чертежи продукта и расположение деталей. Назначение BOM варьируется в зависимости от рассматриваемой отрасли:

• В производстве BOM обычно отражают процесс сборки деталей или компонентов. Расходные материалы, такие как лента, краска, масло или чернила, часто не включаются в производственные BOM. BOM в первую очередь используется для поддержания консистенции потоков между относительными пропорциями сырья, незавершенного производства и готовой продукции.
• В розничной торговле BOM обычно называют наборами, комплектами или упаковками. Они отражают механизм ценообразования, нацеленный на увеличение объема покупки клиента, предоставляя ему скидку при покупке большего количества товаров у ритейлера. Иногда набор представляет собой лишь элемент удобства, например, продажа игрушки вместе с батарейками. В таких случаях BOM может оставаться чисто абстрактным понятием.
• В ремонте и техническом обслуживании BOM представляет материалы, которые могут потребоваться для проведения ремонта. В таких случаях указанные количества являются лишь верхней границей для необходимых материалов. В зависимости от состояния ремонтируемого компонента для выполнения ремонта обычно требуется лишь часть, указанная в BOM, хотя точные количества, как правило, известны только после завершения ремонта.

Управление BOM входит в сферу управления мастер-данными, и поэтому системы управления активами, такие как ERP или MRP, обычно предусматривают BOM так или иначе. Многие рутинные задачи, такие как пополнение запасов, зависят от поддержания точных и актуальных BOM.

Многоуровневый BOM

Многоуровневый BOM похож на обычный BOM, но в нем элементы списка могут сами иметь собственные BOM. Многоуровневый BOM — это, по сути, рекурсивная перспектива BOM. Хотя многоуровневый BOM может показаться чем-то более продвинутым, обычно это не так, поскольку программное обеспечение, поддерживающее BOM, зачастую в итоге поддерживает и многоуровневые BOM, даже если эта поддержка является «случайной». Действительно, как только поддержка BOM реализована на программном уровне, обычно нет ничего, что мешало бы специалистам по цепочкам поставок создавать в системе «виртуальные» детали с собственными BOM. Эти виртуальные детали могут существовать исключительно для представления многоуровневого BOM, если система не предлагает более каноничного способа работы с многоуровневыми BOM.

Основные интересующие особенности многоуровневого BOM включают:

• Очистку данных при вводе, например, чтобы предотвратить появление циклических зависимостей, когда деталь входит в число своих внутренних компонентов.
• Удобство использования, например, развертывание всех внутренних BOM для данного конечного продукта, чтобы облегчить управление сложными BOM с множеством уровней.
• Обогащение данных, например, путем привязки сроков поставки к структуре BOM, чтобы предоставить более детализированное представление о базовом процессе, моделируемом через BOM.

BOM и уровни сервиса

Обеспечение качества сервиса — часто измеряемого в терминах уровней сервиса — для конечной продукции, когда вовлечены BOM, обычно является довольно сложной статистической задачей. Большинство компаний, работающих с BOM, обслуживают множество конечных продуктов, где многие внутренние детали используются совместно — например, одна и та же деталь участвует в нескольких конечных продуктах и, следовательно, присутствует в нескольких BOM. В таких случаях, даже если уровни сервиса внутренних деталей известны, будь то эмпирически измеренные или целенаправленно регулируемые, нет универсальной формулы для вычисления итогового уровня сервиса для конечных продуктов.

Если у компании есть только один конечный продукт, то уровень сервиса этого продукта часто можно обоснованно приблизить, приняв его равным минимальному уровню сервиса среди всех его компонентов. При прочих равных условиях, в этой ситуации дефицит товара внутренних деталей, как ожидается, будет сильно коррелировать, поскольку резервные запасы будут синхронизированы, так как конечный продукт является единственным источником потребления деталей. Это приближение может не сработать, если у поставщиков различные сроки поставок или если существуют иные источники неопределенности, помимо будущего спроса на конечную продукцию.

Если у компании большое количество конечных продуктов, и ни один продукт не доминирует по объему над остальными, то уровень сервиса любого конечного продукта можно обоснованно приблизить как произведение уровней сервиса всех его компонентов. В этой ситуации предполагается независимость доступности внутренних деталей, а их наличие является условием для сборки конечного продукта. Это приближение может не сработать, если потребление внутренних деталей обусловлено несколькими конечными продуктами.

Две вышеупомянутые ситуации, соответственно называемые единственным конечным продуктом и равномерными конечными продуктами, представляют собой верхнюю и нижнюю границы, которые можно ожидать от уровня сервиса конечного продукта относительно уровня сервиса его компонентов. В лучшем случае конечный продукт имеет уровень сервиса, не меньший, чем уровень его самой слабой детали. В худшем случае уровень сервиса конечного продукта не превышает произведения уровней сервиса всех его компонентов.

BOM для восстановления

При восстановлении, которое в авиации обычно называют MRO (техническое обслуживание, ремонт и капитальный ремонт) aviation, конечные продукты (например, оборотные изделия в авиации) могут быть отремонтированы, и BOM представляет собой полный список материалов, которые могут потребоваться для ремонта. Однако, как только конечный продукт разбирается и проходит осмотр, обычно оказывается, что для выполнения ремонта требуется лишь малая часть из первоначального списка BOM. Точные внутренние детали и количество, необходимое для завершения ремонтной операции, заранее определить нельзя.

BOM для восстановления отличается от (обычного) BOM, так как принципиально относится к другой сфере — сфере хисторизации операций, в то время как обычный BOM относится к сфере мастер-данных. Количество задействованных записей данных значительно больше, поскольку каждая ремонтная операция может быть прослежена до использованных деталей, а неопределенность обычно является неустранимой.

Обеспечение качества сервиса — обычно измеряемого через TAT (время выполнения) — при наличии BOM для восстановления еще более осложнено, чем работа с обычными BOM, поскольку неопределен не только будущий спрос на ремонт, но и требования, связанные с каждым ремонтом, также остаются неопределенными. Моделирование и оптимизация качества сервиса в случае восстановления обычно осуществляется с помощью вероятностного прогнозирования и моделирования.

Конфигурируемый BOM

Многие отрасли, особенно автомобильная и электронная, предлагают клиенту высокий уровень возможности настройки для определения конечного продукта. Когда количество опций превосходит возможности рационального управления через отдельные SKU — назначая один SKU для каждой возможной конфигурации — компании обычно прибегают к понятию конфигурируемого BOM, который определяет набор приемлемых конфигураций.

Конфигурируемые BOM представляют собой ряд вызовов:

• Определение компрехеншена, который не только достаточно выразителен, чтобы включить все возможные конфигурации, но и позволяет исключить все невозможные. Например, при рассмотрении рабочей станции (персонального компьютера) пригодность данного адаптера зависит от списка компонентов, установленных в станции. В информатике цель компрехеншенов — обеспечить промежуточный уровень выразительности, выше чем булевы выражения (низкая выразительность), но ниже, чем универсальные программы (максимальная выразительность). Компрехеншен, используемый для конфигурируемых BOM, часто адаптируется под конкретные потребности компании, поскольку даже у конкурентов могут быть отличающиеся требования.
• Обеспечение хорошего пользовательского опыта для клиентов или торгового персонала, которым приходится работать с конфигуратором. Конфигуратор — это программное обеспечение, которое поддерживает создание индивидуального заказа для конфигурации продукта, который, возможно, никогда не повторится. В частности, решение проблем взаимосвязей или несовместимостей между деталями или подсистемами может перегрузить клиента выбором, выходящим за рамки его/её возможностей оценки. Хороший конфигуратор поддерживает конечного пользователя в этом отношении.
• Каждая проданная единица в своей основе уникальна. Подобно ситуации с восстановлением, BOM необходимо оценивать с точки зрения вероятностного подхода, который назначает вероятность каждой отдельной конфигурации. Однако, в отличие от ситуации с восстановлением, конфигурируемые BOM обычно гораздо более ограничены, каждое ограничение является информацией, которую можно использовать в процессе оптимизации цепей поставок. Например, возвращаясь к рабочей станции, независимо от выбранных компонентов, всегда присутствует хотя бы один адаптер питания.

Цепочкам поставок, в которых участвуют конфигурируемые BOM, практически всегда требуются специализированные числовые модели, поскольку временные ряды и большинство моделей, которые можно было бы назвать «классическими» оптимизациями цепочек поставок, обычно не применимы.

Точка зрения Lokad на BOM

На первый взгляд, BOM выглядят просто. Однако эта простота обманчива. Хотя управление BOM обычно не вызывает затруднений — за исключением случаев конфигурируемых BOM, которые неизбежно сложны — оптимизация чего-либо (уровня запасов, уровней сервиса, сроков поставок) в присутствии BOM становится значительно сложнее. Большинство поставщиков программного обеспечения заявляют о поддержке BOM, но зачастую они поддерживают только управление BOM, что сводится к тривиальной функции, не обеспечивая оптимизации.

С точки зрения моделирования, BOM представляют собой графы и требуют возможностей, ориентированных на графы, функций и модулей для их эффективной обработки. Lokad значительно развил собственные возможности, нацеленные на подобные ситуации в цепочках поставок. Кроме того, с нашей точки зрения оптимизация цепочки поставок при наличии BOM — это первый логический шаг к оптимизации многоступенчатой сети.