4.2 物料清单

4.2.1 物料清单概述

物料清单(bill of material, BOM)是产品结构文件，它不仅列出某一产品的所有构成项目，同时还要指出这些项目之间的结构关系，即从原材料到零件、组件、直到最终产品的层次隶属关系。每个制造企业都有物料清单。在化工、制药和食品行业可能称为配方、公式或包装说明，但说的都是同样的事情，即如何利用各种物料来生产产品。

表4.1所列的是某企业物料代码为WA01的绞车零件清单。这不是BOM，因为它未表明构成产品WA01的零件之间的层次关系。

图4.1表明了WA01绞车的层次结构。这是一个三层的树状结构，第0层是最终产品WA01本身，第1层是它的直接组件，第2层是组成直接组件的零件。在以后的讨论中，有时将使用“父项”、“子项”这样的术语来说明不同的物料在产品结构中的层次关系。例如，在图4.1中，WA01作为父项，第一层上的所有物料均是其子项；如果把A100作为父项，则1000、1100和1200是其子项。括号中的数字指明构成一个父项所需的该子项的数量。

表4.2是WA01的单级BOM，其所以称为单级是因为只列出了构成产品的直接组件。如果该公司决定采用外购组件来生产绞车，那么使用单级BOM就可以了。如果该公司决定自己生产组成这些直接组件的零件，则应当使用表4.3所示的多级BOM。

ERP环境下，作为MRP系统计算物料需求过程中的控制文件，物料清单是非常重要的。物料清单的准确度至少应达到98%，才能满足要求。

物料清单用来描述产品的结构，凡是在产品的生产过程中需要用到、需要进行计划和调度的物料项目，均应作为产品结构不同层次上的子项而置于物料清单之中。换言之，如果一个物料项目的需求要根据产品或最终项目的独立需求进行计算，则应当把它包含在物料清单中。

下列项目应当包含在物料清单之中：原材料、半成品、子装配件、辅件(如螺钉、螺母、垫圈等)、消耗品、工具、包装材料、参考材料(图纸、说明等)、副产品(by-product)，联产品(co-product)等。其中，副产品如冲剪过程中出现的边角料，联产品如提取汽油过程中出现的煤油或反之。

物料清单是在零件清单的基础之上形成的。后者用来指明制造一项产品需要什么零部件和物料项目，所以，上述所列的项目中有些容易想到，如原材料、半成品和子装配件，而其他则未必。然而事实上，即使这些物料不全在物料清单中，也必须有人以手工的方法来对它们进行计划和调度，以满足生产过程的需求。区别仅在于使用手工的方法难以得到合理的计划。

一般来说，在实际应用中的物料清单应当包括如下数据项，如父项物料代码和描述、子项物料代码和描述、使用点和工序号、子项类型、子项数量和数量类型、自制还是外购、有效日期、子项提前期偏置、损耗率等。

其中，使用点指出在制造父项时子项应到达的工作中心。

子项类型指明子项是作为普通物料消耗在父项的制造过程中，还是作为工具、图纸、副产品、联产品等。

数量类型用来说明所给出的数量是用于一个单位的父项还是一份订单。多数情况下，子项数量类型是用于一单位父项的，但对于工具、图纸以及生产过程的消耗品，其数量则应是用于一份订单的。

子项提前期偏置指出该子项物料相对于其父项的提前期可以延迟到位的时间。因为如果生产某个父项需要多个子项，而父项的生产是一个比较长的过程，那么，在父项生产开始时未必需要所有子项均到位，例如，父项为A，其子项为B、C和D，假设A的提前期为10天，而A的生产先从对B和C的加工开始，4天以后才用到D，那么，子项B和C提前期偏置为0，而D的提前期偏置为4天。这对于D及其子项的计划管理是很有意义的。

损耗率也称为残料率，用来指明当把一项物料作为子项用于其父项的生产过程中时，其损耗的程度，用百分数表示。这有助于计划该项物料的准确需求数量。例如，A是父项，B是A的子项，且制造一个A需求一个B，但是，B的损耗率为10%。那么，如果要生产100个A，只提供100个B是不够用的。此时MRP系统会根据所指明的残料率自动地把对B的需求量调整为111。

4.2.2 物料清单的准确性

物料清单是一个制造企业的核心文件。各个部门的活动都要用到物料清单，生产部门要根据物料清单来生产产品，库房要根据物料清单进行发料，财务部门要根据物料清单来计算成本，销售和订单录入部门要通过物料清单确定客户定制产品的构形，维修服务部门要通过物料清单了解需要什么备件，质量控制部门要根据物料清单保证产品正确生产，计划部门要根据物料清单来计划物料和能力的需求，等等。

为了使ERP系统正常运行，物料清单必须完整和准确。否则，就不能做到在正确的时间以正确的数量生产或采购正确的物料。这将引起一系列严重后果：

◎ 交货期得不到保证，客户服务水平低下。

◎ 增加库存，积压资金。由于物料清单不准确，为了保证生产的正常进行，唯一所能采取的措施就是多存物料了。

◎ 生产率降低。生产车间不能在正确的时间按正确的数量得到正确的物料，生产时时受阻。

◎ 成本增加。额外的钱花在不必要的库存上，催货人员东奔西跑寻找物料解决短缺问题，物料清单的维护成本增加。

◎ 企业内各部门协调困难，因为物料清单是企业内部联系和协调的基础。

◎ 影响员工的士气。

◎ 浪费资源。关键的资源包括人、物料、能力、资金和时间。任何一个企业内的资源都是有限的，正确的物料清单是有效地利用资源的基础。

多种物料清单并存是制造企业中常见的现象。工程清单和生产部门所使用的物料清单不同，领料单和计算成本的文件不同，计划部门所用的又是另外一套。工程部门制定和修改物料清单，其他部门也更新物料清单。在车间里，每位工长口袋中都有一个小本记载着实际用于构成产品的清单。每个部门都按自己的需要维护着自己的清单，这些清单都是“真实”的，但相互不一致，其结果是企业很混乱。

事实上，各部门所使用的这些物料清单只不过是整个企业统一的物料清单的各种分类形式。这种统一的物料清单称为主物料清单(Master BOM)，主物料清单是企业关于一项产品或产品族的数据库——因为要存放在计算机中，所以称之为数据库。

主物料清单是企业中唯一有效的物料清单，它能满足各个部门的需求。当主生产计划员需要一份计划清单或车间需要一份领料单时，这两份不同的文件均可由主物料清单产生出来。如果企业内外有人问什么产品中使用了什么零件、组件或成分，主物料清单也能回答这样的问题。

建立主物料清单的好处是非常大的。既便于维护，又为各部门的通讯协调奠定了基础。

由于企业很多部门都依据统一的物料清单进行工作。所以，在所有的数据中，物料清单对企业的影响最大，系统对它的准确性要求也最高。在一个成功地使用ERP系统的企业中，物料清单的准确度应在98%以上。物料清单如果不准确，运行ERP的结果会完全失去意义。

为了保证物料清单的准确性，应有一定的检测方法。下面是一些常用的检测方法。

(1) 现场审查：让产品工程师到装配现场去，把实际的装配情况和物料清单进行比较。这些工程师们要和工长以及装配工密切合作，发现错误立即纠正。

(2) 办公室审查：组成一个由工程师、工长、物料计划员以及成本核算人员组成的小组，共同审查物料清单。发现错误立即纠正。

(3) 产品拆零：把一件最终产品拆开，把零件及其件数和物料清单所列出的进行比较，并校正所发现的错误。这可能是一种好方法。但是，如果产品过于庞大且复杂，如喷气式飞机，这种方法可能就不适用了。另一个缺点是难于识别子装配件。

(4) 非计划的出入库：当生产人员返回库房去领取更多零件时，可能是由于他们出现了某些废品，也可能是由于他们开始时就没有领足。如果是后一种情况，则可能是物料清单有错，引起领料单出错。如果在一项产品装配完毕之后又把某些零件送回库房，很可能开始就不应把这些零件领走。同样，是由于物料清单的错误引起了领料单的错误。在这两种情况下，一旦发现错误，都要立即纠正。这种方法对于物料准确性的继续维护也是一个好方法。

4.2.3 物料清单的报告形式

物料清单的报告形式就是把产品结构显示在计算机屏幕上的形式。

单层物料清单和多层物料清单是两种不同的报告形式。单层物料清单只列出一项物料的所有子项；而多层物料清单则不但列出所有的子项，还要列出所有子项的子项，直到最低层次的外购件。

所有的单层物料清单都是要存储在计算机中的，但多层物料清单只是物料清单的一种报告形式，它并不存储在计算机中。当需要显示一项物料的多层物料清单时，则利用存储在计算机中的单层物料清单信息，把相关的单层物料清单组合起来。这个过程从该项物料的单层物料清单开始，首先列出该项物料的所有子项，然后检查每一个子项，看一看它是否也有物料清单，如果有，则以同样的方式列出子项的子项。继续这个展开过程，直到达到最低层次的物料，从而构成多层物料清单，自顶向下地显示整个产品(或最终项目)的结构。

除了单层物料清单和多层物料清单之外，ERP系统还提供两种用于在相反方向上显示产品(或最终项目)结构的物料清单报告形式，即单层反查物料清单(single-level where used list)和多层反查物料清单(multi-level where used list)。

单层反查物料清单只列出一项物料的所有父项。而多层反查物料清单不但列出一项物料的父项，还要列出每个父项的父项，直到最终产品(或最终项目)。这个过程和构造多层物料清单的过程是类似的，只是方向相反。

在实践中用得比较多是前三种，即单层物料清单、多层物料清单和单层反查物料清单，这三种物料清单报告形式是至关重要的。至于多层反查物料清单则用得不多，因此不甚重要。

4.2.4 计划物料清单

在有些情况下，在产品以下的层次上做主生产计划是更为有效的。此时，主生产计划员必须首先确定主生产计划物料的预测需求。这就需要一种技术，把市场部门提供的关于产品族的预测或生产规划转换成主生产计划物料的需求预测。这就需要用到计划物料清单。

构造和维护计划物料清单是主生产计划员的责任。计划物料清单和普通物料清单有以下区别：

(1) 计划物料清单包含基于历史统计数据的百分比关系，所以也称为百分比清单。

(2) 计划物料清单把物料按某种方式分组表示，这种表示仅仅为了计划的方便而不是为了设计和生产制造产品。

(3) 计划物料清单中的数字，仅仅为了计划的方便而不是为了设计和生产制造产品。

下面，我们先介绍虚项的概念，然后，介绍两种计划物料清单，即产品族物料清单和模块化物料清单。

1．物料清单中的虚项

虚项是构造计划物料清单的基本元素，是简化物料清单的一种工具。它使得物料清单既能够反映产品的制造方法，又有助于简化预测和计划的过程，从而能够满足各种不同用户的需求。

下面讨论使用虚项的几种情况。

1) 标识通常不入库，但偶尔入库的物料项目

例如，在电机生产厂，电机最终在装配线上完成。装配工在装配线上把各种子装配件装配在一起。同时，在子装配线上，装配工装配着线圈、开关等子装配件。

线圈和开关等子装配件很快消耗在最终装配过程中，成为父项的一部分，作为独立形态的存在，仅仅是一个瞬间的事情，所以通常没有入库的必要。换言之，不应当把它们送入仓库、登记入账，再立即取出并销账，然后再送到装配线上。因为这既增加了不必要的工作，又不反映实际的生产过程。由于不入库，所以没有必要用物料代码来识别这些瞬时存在的子装配件。

但是也有例外。有时在电机生产过后，有剩余的线圈或开关等子装配件。这可能是由于有些机壳不合格，使产品减少了10%，或者为了补偿损耗率，而多生产了一些线圈或开关等子装配件，但却没有出现那么多的损耗。于是出现了一个难题：这些子装配件没有物料代码，如何用ERP系统来控制它们？把它们拆成原来的零件或原材料再送回库房？太可惜了。把它们暂时堆在装配工身旁，让他们记着下次再用？这样可能会越堆越多，而且脱离了ERP系统的控制。

最好的办法是把这些子装配件送入库房，下次生产电机时再取出来使用。这样一来，就必须识别这些子装配件，为它们分配物料代码，并且编入物料清单中。但是它们的确又不同于普通的物料。为了使ERP系统能够以不同的逻辑来处理这些子装配件，所以把它们标记为虚项。

这种瞬时子装配件的出现也会由客户退货引起。拆开所退回的产品，某些子装配件，如线圈、开关等，还是好的，还可以用。于是也应当将它们置于ERP系统的控制之下，按虚项来处理。

2) 标识一种预测和主生产计划处理的对象

虚项用来标识一种预测和主生产计划处理的对象的应用，出现在模块化物料清单的构造中。当产品具有多个可选特征时，由于可选特征的组合，最终产品的种类可能会成千上万。此时，对为数如此众多的最终产品进行预测和计划往往都是不可能的。解决这个问题的一个方法是以可选特征而不是以最终产品作为预测和主生产计划的对象，使预测和计划的项目数极大地减少。但同时，物料清单也必须重构，以支持这种方法。把和某种具体的可选特征相关的零部件划分成一组，分配一个物料代码。由于它们根本不可能装配在一起，所以作为虚项来处理。这样就可以按可选特征对相关的零部件进行预测和计划。

这为预测、计划和物料清单的维护提供了极大的方便。例如，把所有的公用件放在一起，作为一个虚项。当公用件有变化时，只需修改一份物料清单，即公用件的虚项物料清单，而无须修改成千上万份最终产品的物料清单。

3) 实现在物料清单中对某种物料的用光替换

在一种产品的生产经营过程中，由于各种原因，有时要对其某个子项进行替换。有时是由于法律禁止某项物料的使用，如在食品或药品行业会有这种情况；有时是企业自身为了改善产品质量或降低产品成本而采用某种新物料。

如果物料的替换需要立即执行，则立即在物料清单中删除原物料且增加新物料即可。如果指定了替换日期，则可把新物料和旧物料都作为子项写入物料清单中，并通过子项的生效日期和失效日期来控制新旧两种物料在物料清单中的有效性。具体说来，以指定的物料替换日期作为旧物料的失效日期和新物料的生效日期即可。

但是，有时采用的替换策略是，先把旧物料用光，一旦旧物料用光，就替换使用新物料。此时自然可以采用人工方式每日监控旧物料的使用情况，一旦用光，立即修改物料清单。这是一种很累的工作方式。使用虚项可以为实现这种策略提供方便，只需要把旧物料在物料清单中的子项类型指定为虚项，而把新物料指定为旧物料的子项，就可以实现一旦旧物料用光，就用新物料来替换旧物料的策略。

要把虚项像其他子项一样加到物料清单中。它可以出现在物料清单的任何层次上，但是需要采用特殊的处理方法。

当把虚项添加到主生产计划以下的层次上时，应采用以下步骤：

(1) 在把虚项加入物料清单时，要指明其子项类型为虚项。

(2) 置提前期为零，订货策略为按需订货(lot for lot)。

(3) 当进行物料需求计划展开时，如果虚项的库存余额为零，则越过该虚项直接计算其下属物料项目的需求；如果虚项的库存不为零，则先用毛需求减去库存余额，求得净需求，再展开其子项的需求。所以，不会对虚项产生生产订单。

虚项一般不出现在领料单上，除非其库存余额大于零。所以，在大多数情况下，出现在物料清单上的仅仅是它的子项。这也正是使用虚项可以实现用光替换策略的原因。

当虚项作为主生产计划的对象时，则按上述步骤①和②来处理。

2．产品族物料清单

产品族物料清单，也称为预测物料清单或百分比清单，用于把产品族的预测分解为产品族中各个产品的预测。

图4.2给出了一个产品族物料清单的例子。其中，已经对圆珠笔产品族作出了预测，圆珠笔产品族由三种产品组成，即普通圆珠笔、中档圆珠笔和高档圆珠笔。根据历史数据，计划员确定，市场对圆珠笔的需求有50%是普通圆珠笔，30%是中档圆珠笔，20%是高档圆珠笔。在产品族物料清单中显示了这些百分比。

假定对圆珠笔产品族在某个特定时区的预测是300支，那么计划员将通过产品族物料清单得到每种圆珠笔的需求预测如下：

普通圆珠笔=50%×300=150支

中档圆珠笔=20%×300=90支

高档圆珠笔=30%×300=60支

这里，使用产品族物料清单对产品族的需求做了展开，这个展开过程类似于MRP的需求展开过程，目的是把对于产品族的总的预测分解到具体的产品中。在产品族物料清单中，所有产品的百分比之和应当等于100%。

3．模块化物料清单

当在最终产品以下的层次上做主生产计划时，则使用模块化物料清单，也称为公用件和选项物料清单。

有些公司生产的产品和选项密切相关。在这种情况下，模块化物料清单非常有用。这种物料清单组织公用件和选项的方式，可以使所要预测和计划的项目数极大地减少。

下面我们考虑一个使用模块化物料清单的例子。某公司生产的个人计算机系统有两种不同的配置，普通型配置包括液晶显示器、激光打印机和两个磁盘驱动器，经济型配置包括普通显示器、点阵打印机和一个磁盘驱动器。

图4.3表示了个人计算机系统的模块化物料清单。首先，由历史数据可知，40%的个人计算机系统是经济型配置，60%的个人计算机系统是普通型配置。两种不同配置的计算机系统有一些公用件，例如键盘、内存储器、连接线。图中“基本计算机系统”的名称之下，列出公用件，即键盘、内存储器和连接线。在“普通型配置”的名称之下所列出的是液晶显示器、激光打印机和两个磁盘驱动器；在“经济型配置”的名称之下所列出的是普通显示器、点阵打印机和一个磁盘驱动器。

“基本计算机系统”并不表示一个能够被构造的产品部件，而是一个虚项。所列出的子项要在总装阶段才会装配在一起。同样，“普通型配置”和“经济型配置”也不表示一个能够被构造的产品部件，它们也都是虚项，只是表示了客户订单的一种选择。仅仅在总装配阶段，所列出的子项才会和公用件装配在一起，形成产品。

模块化物料清单中的数据也是基于历史数据。和产品族物料清单不同的是，它所使用的各个数字之和可以不等于100%。

于是，对于“个人计算机系统”这个产品族的预测就可以通过上述的模块化物料清单分解为对“基本计算机系统”、“经济型配置”和“普通型配置”三个模块的预测。然后，主生产计划员仅对这三个模块做计划就可以了。