惯例闲话:最近和老婆大人商议买车事宜,闲人以为会陷入买油车还是电车的纠结,没想到老婆大人无比坚定,买电车。在买车这方面,老婆的想法居然比闲人超前。闲人对车定位在代步工具,2年前,对车还是印象还是停留在油车靠谱,电池能源密度低、充电时间长。如今再深入了解一下,特别是这次去广汽埃安参观超级工厂之后,发现这个汽车世界完全变样了。所以还是支持了老婆大人的买电车想法。小小感叹下这个瞬息万变的时代——意料之外,情理之中。前三次工业革命,关键的特征是对能源使用方式,电力能源虽说兴起于第二次工业革命,但是真正大规模应用还是当下在民用领域,真正被人类玩出了花样。电力的二次升级带来的,是国产车真正能在世界舞台上和其他列强一较高下了。今年中国汽车出口额一跃到首位也可以看出些端倪…好像越说越远了,就是买辆车嘛,嗯,好好工作,多挣钱,过年给老婆买辆车。
闲话到此为止,这次聊聊离散制造企业中魔鬼问题——物料套裁
套裁,有些场合称之为套料,这是离散制造行业的一个专用名词,可以说,只要对生产过程涉及对材料形状的改变,大部分会涉及到套裁。举个例子,钢结构企业要给客户建造一个将结构雨棚,雨棚的主体结构是由工字钢焊接构成,如下图,最终结构形状。
一般市场某牌号的工字钢是有标准长度的,有6米,7米等常规的标准长度,企业采购某种型号的钢材也会按照标准长度采购,这种标准长度的我们称之为原材料。
设计师根据客户需求完成设计后,EBOM组成如下,成品CP-001,有3中规格的加工件组成,编号、数量、加工长度、料头长度等加工过程所需要的BOM关键信息已输出。
详细清单如下,并指定用18#工字钢来加工
对于供应链来讲,市场上的材料可选长度是有限的,必须要制定采购哪种长度以及数量。
下面是套裁的计算过程:
1、将加工长度和料头拼接成一线
算出来总长度为30+2515+60X4+2380X3+2400+30 = 12355MM
这里只是用简单的长短中顺序排列,实际还有短中长等顺序,会对套裁结果产生影响。
2、假定市场上只有6000MM长度的材料,经过套裁计算,就需要采购3支,方能满足。
购买3支6米的原材料,最终材料的利用率 = 加工长度之和 / 原材料总长度 = 12355 / 18000 = 68.7%
显然买6米长的材料浪费将近33%的材料。
3、假定市场还有其他长度选择,5米的,经过套裁计算,需要采购3支,最终利用率 = 12355 / 15000 = 82.3%
和上面相比,明显利用率增加了
4、再假定极端情况,直接购买12293mm的长度材料,1支,最终利用率将达到 98%。但几乎不可能,钢铁厂不会根据个性化需求来定制尺寸,而且这种长度的材料,运输几乎不可能。
所以最终,企业会根据市场的原材料可选范围、材料利用率,来确定购买什么规格的材料。套裁的最终目的,是提高材料利用率,降低成本。
采购部门拿到上述清单后,要做CP-001成品一个,采购18号H型钢,规格5000长度的3支,下发采购订单执行采购任务。
以上是对于线材的套裁,我们可以称之为一维套裁。还有二维平面套裁,板材加工企业、服装企业较为常见,相比线材,二维套裁的计算复杂,还有三维立体套裁,这种就更加复杂了。
目前金属加工、工程、装备制造等企业,对以上套裁计算过程,有专业套裁软件来执行,如百科、西飞等,这里就不详细展开了。下图为某套裁软件的操作界面
上面简单科普了一下套裁基本业务概念。对于离散制造业而言,带来一个十分复杂的问题,由于存在套裁,使得原材料的用量和成品数量之间,并不是线性关系。如下表:
这就带来了一个问题,CP-001是某公司标准产品,但是每次生产数量不一样,那么最底层的原材料用量不等于线性配比。
很多上SAP的企业,没有对BOM采用版本管理,一个物料编码的BOM只能存在一个有效BOM,这就无法解决精准领料的问题。所以,很多聪明的顾问,想到了多种办法来解决这个问题。
方案1:一物多码。简单粗暴,每次下生产计划,用同一张图,每次都新建一套成品和半成品编码。这个办法的优势在于简单高效,对于没有系统集成,比如PLM等外围系统的,SAP自己玩自己的,完全可以,S4 HANA 物料编码长度扩展到了40位,所以可以完全不考虑标准化和物料编码的容量。但是现在越来越多的企业设计业务采用PLM来管理,图纸和物料编码一物一码关系,所以这个方案在后续不是主流,而且也不利于企业标准化推行。
方案2:套裁用料不在BOM管理。这是一个从管理手段上解决的方案,半成品之下原材料层,不进BOM结构管理。设计师出图——>SAP生成BOM—>计划部门转工单—>生产部门根据套裁结果手动挂接原材料到工单上——>领料生产。这种方法也很有效,可以和套裁软件做接口,自动和工单挂接等,在一些定制程度高的工程类企业用的比较多,需要管理制度配合落地。
方案3:启用BOM版本管理。BOM版本管理,在SAP里体现为备选物料清单字段
如上图,90040900000000190A成品有4个BOM版本。我们通过BOM展开可以看到这种关系
启用版本之后,可将版本用于每次不同批量的下单,N个批量对应N个BOM版本。
方案4:WBS-BOM,每次下单增加一个WBS,创建WBS-BOM,物料+WBS的维度确定BOM,WBS充当版本的作用,对于项目制企业,如果出现套裁业务,建议走WBS-BOM方式,可以很好融合项目计划。关于WBSBOM的内容,本篇就不详细展开了,在往期的文章、团子、钢柱老师的文章,均有详细内容,大家翻看之前文章即可。
这里分享一个很有意思的地方,WBS-BOM主表PRST,PRST表中也有STLAL BOM版本字段存在,但是你会发现同一个物料号,不同WBSbom,版本号都是01。
在WBSBOM这里版本号,闲人最初的理解是没什么用。用CSP2展开后,有个小发现
2000000000000半成品是个标准BOM,但是WBSbom依然可以展开,展开的版本默认是01。
那我们在建一个02的标准BOM,然后删除01版本,再看测试展开结果。
结果在预料之中,没有被展开。闲人之前的文章混合制BOM展开中有写过WBS-BOM和标准BOM混合结构展开,这个测试结果表明:要实现混合制BOM展开,标准BOM的版本必须为01。PRST-STLAL = 01的作用就是这个功能准备的,但是前提条件版本必须为01。请各位重点标记
结论
介绍下方案3中的一些使用注意事项。
1、下单的批量和BOM版本务必对一对一关系。
2、从BOM的成品到最后一层半成品,BOM版本号务必保持一致;
3、使用BOM展开函数CS_BOM_EXPL_MAT_V2展开控制。 ALTVO = ‘X’ 务必要赋值,这样展开的BOM才是精准的。否则下层的展开会跑到版本01去。
CALL FUNCTION 'CS_BOM_EXPL_MAT_V2'
EXPORTING
ALTVO = 'X'
CAPID = 'PP01'
DATUV = SY-DATUM
EMENG = '1'
MTNRV = LS_MAST-MATNR "物料
STLAN = '1'
STLAL = LS_MAST-STLAL
MKTLS = 'X'
MEHRS = 'X'
WERKS = LS_MAST-WERKS "工厂
IMPORTING
TOPMAT = LS_TOPMAT
TABLES
STB = LT_STB
MATCAT = LT_MATCAT
EXCEPTIONS
ALT_NOT_FOUND = 1
CALL_INVALID = 2
MATERIAL_NOT_FOUND = 3
MISSING_AUTHORIZATION = 4
NO_BOM_FOUND = 5
NO_PLANT_DATA = 6
NO_SUITABLE_BOM_FOUND = 7
OTHERS = 8.
闲人在这里连续用了3个务必,表明在这些年应用中碰到的雷有多大!
回到开始,闲人为何把套裁问题称之为魔鬼问题,BOM不准的后果,大家想必是清楚的,买料、领料、标准成本估算都是错误
小结以上方案,可以看出一个共同的特点,那就通过增加BOM的方式来解决。选取什么样的方案,取决于企业标准化程度,闲人推荐的方案是3,4。项目型制造业务,推荐用WBS-BOM。方案4的标准成本估算可以基于物料+WBS,而方案3通常情况下对01版本BOM做标准成本估算,只有增强才能做可选。所以想要成本估算准确,也是推荐用方案4。