物料管理系統在樣車試制工作中的應用

上汽通用汽車有限公司　梅云鋒

0.引言

放眼當今汽車行業，新能源、互聯網汽車公司如雨后春筍，百家爭鳴；而消費者對汽車產品的個性化要求也不斷提高。如何快速響應市場需求，提升研發能力和縮短產品研發周期，及時推出消費者滿意的產品是每個汽車公司急切需要破解的難題。

樣車試制是所有汽車公司新產品開發過程中的重要一環，是汽車公司轉型升級的橋頭堡和試驗田；提升試制能力，是汽車公司發展道路上必須面臨的一個課題。高效的物料管理是樣車試制工作順利開展的重要保證，也是提升試制能力的重要抓手。大力構建高效的試制物料管理系統，滿足多項目多平臺的物料管理需求，確保高質量、低成本、快捷的生產啟動，應當是各大汽車公司在工業4.0和互聯網加的浪潮中發展自身能力的必然選擇。

1.樣車試制物料管理的現狀

目前，大部分汽車公司試制物料管理工作主要包含試制BOM管理、物料需求創建、采購需求釋放、交樣計劃跟蹤、試制物流運作等。

1.1　試制BOM管理

試制部門在項目前期會從工程部門獲取一張試制BOM,和設計發布工程師確認無誤后，進行BOM凍結；在整個試制階段，工程設計部門還存在著大量的設計變更，BOM變更高頻的貫穿于整個試制過程。

1.2　物料需求創建

試制物料管理部門在獲取試制BOM后，會根據造車計劃和單車BOM計算物料需求。試制階段，物料具有來源多的特點。常見的有硬模供應商采購、軟模零件采購、沿用零件工廠領用、3D打印等。由于制造周期長，需求量小，在時效性管理、化學品管理等方面也和工廠大不相同。

1.3　采購需求釋放

試制階段，采購部門一般還正在進行量產供應商定點工作，還沒有價格，對于特殊零件（軟模零件、手工樣件等）更是需要采購員單獨詢價。工程變更往往也會給采購工作帶來風險。試制物料部門需要協調工程和采購部門，及時完成樣件訂單的發放。

1.4　交樣計劃跟蹤

由于模具還在不斷調試，零部件都還處于試生產階段，再加之工程設計變更，經常會有供應商報警不能滿足項目時間節點。協調工程、采購推動供應商按時完成交樣，確保項目造車按時啟動，是物料工程師在物料準備后期的主要工作內容。

1.5　試制物流運作

試制物流運作和工廠物流有較大的區別。由于樣件的生產周期長，需求量少，倉庫必須盡量避免盤虧，以免造成缺料停線；由于各項目的物料狀態會存在較大的區別，考慮到樣車的制造成本和項目實驗要求，倉庫必須做好零件狀態控制，保證非常高的配送準確率。在制造過程中，由于工程驗證的需要，倉庫還需要支持特殊零件指定車輛的物料配送。

2.試制物料系統搭建的必要性

隨著試制業務量的不斷增加，以及產品開發周期的不斷壓縮，業務部門對于團隊合作、效率提升、降低成本有了迫切的改進愿望，簡易的辦公軟件已經不能滿足業務的需求。搭建一套覆蓋試制物料管理全業務鏈的信息系統成為樣車試制部門的迫切愿望。

2.1　效率提升的需要

由于市場競爭越來越激烈，汽車公司需要不斷開發新產品，以保持市場占有率。近年來，各汽車公司的新項目數量急劇增加，使得樣車試制部門出現嚴重的人力資源問題。系統建設替代人工操作和計算，既提高效率，又節省了人力，是業務部門的必然選擇。以往，一位物料工程師可能需要花費2周的時間，來完成BOM的核對。項目期間，每天都要花費較多時間進行BOM數據的維護。通過搭建BOM管理平臺，工程數據發布工程師在平臺上面發布和更新數據，線上審批，系統實現采購需求、交樣計劃的自動運算，交樣計劃實現在線跟蹤，工作效率大大提升，人力資源得到大大釋放。

2.2　項目管理的需要

隨著樣車試制項目的增加，各業務部門的分工越來越細，團隊合作顯得尤其重要。搭建物料系統，可以確保團隊間的信息高效無誤的傳遞，以及團隊成員都按照既定工作職責進行標準化操作。同時，物料系統還可以為所有成員提供一個信息共享平臺，BOM、采購需求、交樣計劃、庫存等信息都可以實現實時查詢。

2.3　大數據/知識管理的需要

對于特大項目，物料的相關數據會特別龐大。考慮到不同出資方、不同的分批策略、不同的零件等級，計算邏輯特別復雜，人工已經很難做出精確的計算，需要系統來完成。

樣車試制過程中有很多項目策略，例如項目分批策略、備件策略、長周期零件采購策略等等，這些策略的制定都要系統提供歷史的數據供業務分析改進。甚至業務可以建立數據模型，系統自動生成相關分析報表，實時監控各項業務指標的實施情況。例如，通過制造現場歷史工損料損的數據分析，可以找到易損件的范圍已經損耗值，幫助業務制定最為合理的備件策略，以降低試制物料成本。

3.高效試制物料系統架構的搭建

3.1　系統架構設計原則

試制部門雖然在人員結構和組織規模上面比量產工廠小很多，但是業務流程卻十分廣泛，工廠的主要業務流程都有涉及。在系統搭建過程中主要遵循下面兩個原則。

3.1.1基于業務需求

系統服務于業務，所以，在業務結構的搭建過程中，要充分考慮業務的相關需求，找到最適合業務的系統解決方案。

3.1.2利用工廠物流的現有資源

試制物料業務主要覆蓋BOM管理、采購需求管理、交樣計劃管理、物料跟蹤、財務結算、倉儲管理、配送管理等方面，如果要全部從新設計的話，成本高，開發周期長。各汽車公司工廠都有較為成熟的物流系統，這些系統都有可能為試制業務提供好的可以借鑒的系統架構和平臺。舉個例子：工廠物流有較為成熟的供應商管理系統，用于供應商確認交樣計劃，創建送貨單以及供應商評分等。試制部門不妨基于該平臺來開發相關的樣件供應商管理功能模塊，把樣件的交樣計劃數據傳遞給該平臺，供應商在該平臺接收訂單，進行交樣的相關操作。即利用了該平臺的先進成熟架構，降低了開發量，又便于業務推廣。

3.2　業務架構搭建

在搭建系統架構之前，需要梳理并搭建業務架構，并最終輸出系統藍圖。圖1所示，為某公司試制業務架構舉例。前期物料準備主要包括項目數據管理、物料需求管理、物料跟蹤等；倉庫管理包含物料接收、倉儲、配送、運輸管理等。外部接口主要包含工程、采購、財務、供應商等；內部接口主要包含試制計劃、試制現場、試制質量等。

圖1　試制業務架構

3.3　系統藍圖

在完成業務架構定義后，按照系統結構搭建的原則來建立試制物料系統的架構，輸出系統藍圖。圖2所示，為某公司試制物料系統的系統架構藍圖。

圖2　試制物料系統架構

圖2所示案例中，系統全新開發的模塊主要包含：項目策略管理、物料需求管理、交樣計劃管理等；同時，考慮到成本和開發效率，倉庫管理和供應商管理的相關功能是基于工廠物流系統進行再設計的。

3.3.1項目策略管理（ProjectStrategy Management）

該模塊主要管理項目性策略的相關數據，例如，項目關鍵時間節點設定、項目分批策略、項目的備件策略、零件來源策略等等。造車計劃的相關數據會首先進入該模塊，結合物料管理的相關策略，進行數據整合。

3.3.2物料需求管理（Material Requirement Management）

該模塊主要接收工程部門釋放的BOM數據，結合項目策略管理的相關數據（比如備件策略等），生成物料需求；再結合零件來源策略，創建采購需求。采購需求的數據，通過系統接口釋放到采購部門的相關系統；

3.3.3交樣計劃管理（Delivery Schedule Management）

樣件階段，訂單往往為閉口合同。而由于種種原因，供應商無法一次性完成交樣，業務部門需要根據造車計劃和分批策略拆分交樣計劃。交樣計劃管理模塊在接收到物料需求的相關數據后，調用項目策略管理的分批策略等數據，自動為用戶創建交樣計劃。交樣計劃的數據會下發到供應商管理模塊，和倉庫管理模塊。

3.3.4供應商管理模塊（SupplierManagement）

供應商管理模塊從交樣計劃管理模塊獲取交樣計劃的相關數據，通過郵件、短信提醒等方式，推動供應商登陸系統確認交樣計劃。在交樣前期，供應商登陸系統創建發貨通知單。通過對發貨單創建時間窗口的控制，來實現均衡交樣。

該模塊同時提供培訓信息下載，供應商積分管理等功能。

3.3.5倉庫管理（WarehouseManagement）

倉庫管理模塊包含常規的收貨、上架、揀貨、發運、盤點、庫內移位等功能。該模塊和交樣計劃管理和供應商管理都有數據交互。通過交樣計劃的相關數據，倉庫可以預測遠期的業務趨勢；通過接收供應商管理模塊的發貨單數據，倉庫可以確保按照計劃進行收料，以避免盲目收料，浪費庫存。收料完成后，實收數據通過系統回傳供應商管理模塊。

3.4　系統設計關注點

在系統設計的時候，務必充分考慮試制業務的特殊性，以提高用戶滿意度。

3.4.1變更管理

試制階段存在大量的變更，例如：BOM數據更新、造車計劃調整、交樣計劃調整等等，這些變更往往會伴隨著下游數據的更新。做好數據的變更管理，是十分必要的。做好數據變更管理，主要從下面幾個方便入手。（1）批量數據變更控制；類似于項目策略性的數據變更，往往對業務部門帶來批量性的數據變更，對業務部門的工作影響極大。只有把批量數據變更控制好，才能確保業務數據正常。（2）數據變化點的識別：由于物料管理部門內外部接口特別多，所以在和其他系統做數據交互的時候，務必做好數據的識別工作，以提高工作效率，降低項目風險。

3.4.2系統柔性

當前受市場環境的影響，各汽車公司試制部門同時在造的汽車項目越來越多。由于各試制項目的類型不同，項目節點也各不相同，甚至各業務部門的職責分工也會有差異。所以，業務部門對于系統柔性有很高的要求。

3.4.3運算效率優化

試制物料管理涉及到特別多的運算，在系統方案的設計過程中，要特別注重運算效率的優化，以提高用戶滿意度。