Спецификация материалов (BOM)

Спецификация материалов (BOM) - это список сырья или деталей и их количества, необходимых для производства, сборки или ремонта конечного продукта. BOM представляет собой компактное инвентарное представление требований, связанных с конечным продуктом. Как таковая, она часто встречается во многих программных продуктах для предприятий, таких как ERP или MRP, и используется для автоматизации повторяющихся операций, таких как заказы на пополнение запасов. На практике BOM является общим термином, который имеет различные намерения в зависимости от отрасли.

Обзор BOM

Спецификация материалов (BOM) - это широко используемый информационный артефакт в цепочке поставок, подобно SKU (Stock-Keeping Unit) или MOQ (Minimum Order Quantities). В своей простейшей форме, также называемой простой BOM, BOM представляет собой список материалов и соответствующих количеств. В своей самой продвинутой форме, обычно получаемой из программного обеспечения CAD (компьютерное проектирование), BOM включает технические чертежи изделия и размещение деталей. Намерение, связанное с BOM, варьируется в зависимости от рассматриваемой отрасли:

• В производстве BOM обычно отражает процесс сборки деталей или компонентов. Расходные материалы, такие как лента, краска, масло или чернила, часто не отражаются в BOM для производства. BOM в основном используется для поддержания согласованности потока между относительными пропорциями сырья, незавершенной продукции и конечных продуктов.
• В рознице BOM обычно называют комплектами, наборами или пакетами. Они отражают механизм ценообразования, направленный на увеличение размера корзины клиента, предоставляя скидку, если они покупают больше товаров у розничного продавца. Иногда комплект является лишь удобством, например, продажа игрушки вместе с ее батарейками. В таких ситуациях BOM может оставаться чисто абстрактной перспективой.
• В переработке и обслуживании BOM представляют материалы, которые могут потребоваться для выполнения ремонтных работ. В таких ситуациях количество, указанное в BOM, является лишь верхней границей материалов, которые могут быть необходимы. В зависимости от состояния ремонтного компонента, для выполнения ремонта обычно требуется только часть BOM, хотя точные количества обычно неизвестны до завершения ремонта.

Управление BOM относится к области управления мастер-данными, и поэтому системы управления активами, такие как ERP или MRP, обычно содержат BOM в одной форме или другой. Многие рутинные задачи, такие как пополнение запасов, зависят от поддержания точных и актуальных BOM.

Многоуровневый BOM

Многоуровневый BOM похож на BOM, но элементы в списке могут сами иметь свои собственные BOM. Многоуровневый BOM является в основном рекурсивной перспективой BOM. Хотя многоуровневый BOM может казаться каким-то более продвинутым, на самом деле это обычно не так, поскольку программное обеспечение, поддерживающее BOM, обычно поддерживает и многоуровневые BOM, даже если такая поддержка является “случайной”. Действительно, после того, как BOM поддерживаются программно, обычно нет ничего, что мешает специалистам по цепочке поставок создавать “виртуальные” части в системе, у которых есть свои собственные BOM. Эти виртуальные части могут существовать исключительно для представления многоуровневого BOM, если система не предлагает более канонического способа работы с многоуровневыми BOM.

Большинство интересующих функций вокруг многоуровневого BOM включают:

• санитаризацию ввода данных, например, чтобы предотвратить ввод циклических зависимостей - когда часть появляется в качестве одного из своих внутренних требований - в первую очередь.
• удобство использования, например, развертывание всех внутренних BOM заданного конечного продукта, чтобы облегчить управление сложными BOM, в которых участвует много уровней.
• обогащение данных, например, путем ассоциирования времени производства сроков поставки с структурой BOM, чтобы предоставить более детальную перспективу на основном процессе, моделируемом через BOM.

BOM и уровни обслуживания

Обеспечение качества обслуживания - часто измеряемого в терминах уровней обслуживания - для конечных продуктов, когда включены BOM, обычно является достаточно сложной статистической проблемой. Большинство компаний, работающих с BOM, обслуживают множество конечных продуктов, в которых используются общие внутренние части - например, одна и та же часть вносит вклад в несколько конечных продуктов и, следовательно, появляется в нескольких BOM. В таких ситуациях, даже если известны уровни обслуживания внутренних частей, будь то эмпирически измеренные или целенаправленно управляемые, нет закрытой формы для вычисления результирующего уровня обслуживания для конечных продуктов.

Если у компании есть только один конечный продукт, то уровень обслуживания этого конечного продукта часто можно разумно приблизить к наименьшему уровню обслуживания любой из его частей. При прочих равных условиях в этой ситуации ожидается высокая корреляция дефицита товара внутренних частей, так как можно ожидать синхронизации резервных запасов, поскольку единственный конечный продукт является единственным источником потребления для частей. Это приближение может не справляться, если у поставщиков разные сроки поставки или если есть другие источники неопределенности помимо будущего спроса на конечные продукты.

Если у компании большое количество конечных продуктов и ни один продукт действительно не преобладает по объему, то уровень обслуживания любого конечного продукта можно разумно приблизить к произведению уровней обслуживания всех его частей. В этой ситуации предполагается, что доступность внутренних частей независима, и доступность внутренних частей является условием для сборки конечного продукта. Это приближение может не справляться, если потребление внутренних частей определяется несколькими конечными продуктами.

Две вышеупомянутые ситуации, соответственно называемые единственными конечными продуктами и равномерными конечными продуктами, представляют верхние и нижние границы, которые можно ожидать от уровня обслуживания конечного продукта по отношению к уровню обслуживания его частей. В лучшем случае у конечного продукта уровень обслуживания не меньше уровня обслуживания его самой слабой части. В худшем случае у конечного продукта уровень обслуживания не превышает произведение уровней обслуживания всех его частей.

Спецификация материалов для ремонтных работ

В случае ремонтных работ, обычно называемых MRO (обслуживание, ремонт, восстановление) в авиации, конечные продукты (например, поворотные детали в авиации) могут быть отремонтированы, и спецификация материалов представляет собой полный список материалов, которые могут быть задействованы в ремонте. Однако, после разборки и осмотра конечного продукта обычно оказывается, что для выполнения ремонта действительно требуется только небольшая часть изначального списка спецификации материалов. Однако точные внутренние части и количество, необходимые для завершения операции по ремонту, нельзя знать заранее.

Спецификация материалов для ремонтных работ отличается от (обычной) спецификации материалов, потому что она фундаментально принадлежит к другой области - области историзации операций, в то время как спецификация материалов принадлежит к области мастер-данных. Количество записей данных, затрагиваемых в этом случае, значительно выше, поскольку каждая операция по ремонту может быть прослежена до потребленных частей, и неопределенность обычно несократима.

Обеспечение качества обслуживания - обычно измеряемого через время выполнения (TAT) - в случае спецификации материалов для ремонтных работ гораздо сложнее, чем в случае обычной спецификации материалов, поскольку не только будущий спрос на ремонт неопределен, но и требования, связанные с каждым ремонтом, также неопределены. Моделирование и оптимизация качества обслуживания в случае ремонтных работ обычно осуществляется с помощью вероятностного прогнозирования и моделирования.

Спецификация материалов с возможностью настройки

Многие отрасли, особенно автомобильная и электронная, предлагают высокую степень настраиваемости для клиента, чтобы определить, каким будет конечный продукт. Когда количество вариантов превышает то, что можно разумно управлять через отдельные артикулы - назначение одного артикула для каждой возможной конфигурации - компании обычно прибегают к понятию спецификации материалов с возможностью настройки, которая определяет набор допустимых конфигураций.

Спецификации материалов с возможностью настройки представляют ряд вызовов:

• Определение понимания, которое не только достаточно выразительно, чтобы включить все возможные конфигурации, но и достаточно выразительно, чтобы исключить все невозможные. Например, при рассмотрении рабочей станции (персонального компьютера) пригодность данного адаптера питания зависит от списка установленных компонентов в рабочей станции. В компьютерной науке целью понимания является предоставление промежуточного уровня выразительности, выше, чем булевы выражения (низкая выразительность), но ниже, чем общие программы (максимальная выразительность). Понимание, используемое для спецификаций материалов с возможностью настройки, часто настраивается под конкретные потребности компании, так как даже конкуренты могут иметь разные требования.
• Обеспечение хорошего пользовательского опыта для клиентов или продажного персонала, которым приходится использовать конфигуратор. Конфигуратор - это программное обеспечение, которое поддерживает создание заказа на конфигурацию продукта, которая может никогда больше не повториться. В частности, работа с внутренними связями или несовместимостями между частями или подсистемами может перегрузить клиента выбором, который выходит за его/ее способность к суждению. Хороший конфигуратор поддерживает конечного пользователя в этом отношении.
• Каждая проданная единица фундаментально уникальна. Подобно ситуации с ремонтным производством, спецификация материалов с возможностью настройки должна быть оценена с вероятностной точки зрения, которая назначает вероятность каждой отдельной конфигурации. Однако, в отличие от ситуации с ремонтным производством, спецификации материалов с возможностью настройки обычно намного более ограничены, каждое ограничение является информацией, которая может быть использована в процессе оптимизации цепи поставок. Например, вернемся к рабочей станции, независимо от выбранных компонентов, всегда есть как минимум один адаптер питания.

Цепи поставок, в которых используются спецификации материалов с возможностью настройки, практически всегда требуют индивидуальных численных моделей, так как временные ряды и большинство моделей, которые можно назвать “классическими” оптимизациями цепи поставок, обычно не применимы.

Взгляд Lokad на спецификацию материалов

На первый взгляд спецификации материалов кажутся простыми. Однако эта простота обманчива. Управление спецификациями материалов обычно простое - за исключением случая спецификаций материалов с возможностью настройки, которые неизбежно сложны - но оптимизация чего-либо (уровней запасов, уровней обслуживания, времени выполнения заказа) при использовании спецификаций материалов становится значительно сложнее. Большинство поставщиков программного обеспечения утверждают, что поддерживают спецификации материалов, но в большинстве случаев они поддерживают только управление спецификациями материалов, что является тривиальной функцией, не предоставляя ничего на уровне оптимизации.

С точки зрения моделирования, спецификации материалов являются графами и требуют графоориентированных возможностей / функций / модулей для эффективной обработки. Lokad широко разработала свои собственные возможности, ориентированные на такие типы ситуаций в цепи поставок. Кроме того, с нашей точки зрения, оптимизация цепи поставок в присутствии спецификаций материалов является первым логическим шагом к оптимизации многоуровневой сети.