- 企業資源計劃(ERP)
- 朱江 陳小鵬 韋海英編著
- 12171字
- 2018-12-27 14:25:10
第2章
基本概念
【本章導讀】
ERP原理涉及的概念相當多,在繼續深入學習之前,有必要先對其中最重要的基本概念做初步了解,因為這些概念在后續的章節中將反復地運用。這包括物料編碼、物料主文件、物料清單、工作中心、工藝路線、獨立需求與相關需求、工作日歷等。
此外,還應對制造業的總體業務流程建立起初步的認識。本書從第3章開始,直到第11章,都是按照模塊進行討論的,業務流程貫穿各個模塊,使得這些模塊不至于成為“信息孤島”。
◣2.1 物料及物料代碼
根據ERP系統的通用定義,“物料”是為了產品出廠而需要列入計劃的一切不可缺少的物的統稱,不只是原材料或零件,還包括毛坯、在制品、半成品、成品、外購件、包裝材料、產品說明書,甚至還可以包括工裝工具、勞保用品、文具、能源等。
ERP系統要利用計算機的計算和存儲能力來處理大規模的數據,因此需要為物料編制代碼(Identification Code,ID),以便于在系統中對物料進行分類、檢索與統計,以及物料信息的交換與共享。
為ERP系統運行所需的所有物料進行科學合理的編碼是ERP應用中最基礎的工作,但也是容易被忽略的工作。實際上,不單是物料,所有需要在ERP系統中進行管理的要素,包括倉庫(以及倉庫中的庫位)、設備、員工、客戶、供應商、客戶訂單、采購單等都需要代碼化。
一個考慮周全的ID體系需要跨部門反復討論。不同的數據可能有不同的ID結構,但必須遵循以下共同的編碼原則:
●唯一性:必須保證一個編碼對象僅被賦予一個ID,一個ID只反映一個編碼對象,這是物料編碼最重要的原則;
●實用性:ID體系應當符合企業的業務特點和管理需求,既充分考慮企業發展對信息代碼的需求、又兼顧企業的現狀。要從實用性出發,掌握好ID的顆粒度,過細的ID不實用,過粗的ID不管用;
●統一的代碼結構:ID由一個或若干不同分類角度的分類碼構成,統一的ID結構的含義是:任何對象在其整個生命周期內標識碼保持不變,所有分類碼具有相同的ID結構;
●標準化:ID應提高標準化程度,充分考慮到與外部環境的接軌而盡可能與相關國家、行業標準相吻合。例如使用國家標準所確定的行業分類作為行業編碼,郵政編碼作為地區編碼等;
●便于系統處理:由于ID將在計算機信息處理系統中得以實現,故ID應當符合數據處理的要求,便于用計算機處理;
●易用性:ID應盡可能好記易用。所以要在滿足要求的情況下盡可能短小,常用的ID應盡量避免包含類似“^”、“φ”、“×”之類較不方便迅速從鍵盤輸入的字符,以提高輸入效率;更不要將全角字符與半角字符混合使用,以避免發生不必要的輸入錯誤。
在信息化進程中處于“初裝”或“發展”階段的企業,一般都還沒有建立起完善的物料代碼體系,如果企業決定在這樣的基礎上實施ERP項目,那么第一項重要的基礎工作就是制訂或修訂完善物料編碼方案,并按照新的編碼方案完成全部物料的代碼編制工作。編碼方案因為需要考慮到幾乎所有職能部門使用時的要求,需要多次反復討論決定,所以,往往成為ERP應用項目前期最耗費時間的工作。
案例2
物料代碼與ERP系統
南方一家上了國外ERP系統的大型制造業企業最近接到了一些客戶投訴,主要反映的問題是客戶下達訂單后到貨期太長,有的甚至遲延了半年才交貨;還有就是到了合同約定的交貨日期交貨時有漏貨的現象。據一些客戶反映,許多工程有漏貨的現象,需要重新催工廠補產,導致了最終交貨期的延遲。
經過調研,問題可能出在ERP系統沒有實施好;其中,同一物料其代碼不唯一也是造成系統失敗的一個重要原因。
一般在做生產計劃時,應先查此產品的庫存有多少,然后系統根據庫存情況、物料的情況,安排物料的購進和組織生產計劃;如果在生產完成后,發現生產出來的產品并不是客戶所需要的產品,那就會造成兩個后果:一是制造了庫存;二是不能按時供貨給客戶。
從理論上說,在ERP系統中,物料代碼是物料的標識,是人和計算機使用所有其他數據元素的基礎。它主要用于記錄在生產活動中運動的物料。生產控制要求每項生產活動和庫存變化都記入計算機,由于處理數量很大,物料代碼應盡量簡短,各個軟件規定的位數也不相同,但一般不超過20位。位數過長會增加錄入時間且容易出錯。
物料代碼的唯一性是最基本的要求。所謂唯一性就是:同一種物料,不論出現在什么產品上,只能用同一個代碼;而不同的物料,哪怕有極微小的區別也不得用同一個代碼。確定物料代碼時要考慮所選軟件的其他查詢功能,若軟件可以通過其他代碼(如分類碼、分組碼)查詢,在物料編碼中不必考慮過多的標識因素,以免增加字段長度。
企業在數據準備階段的一項非常重要的工作就是確定物料代碼的編碼原則和編碼方法。多數軟件對設定好的物料代碼不允許輕易變動,如要修改,必須先把所有該物料的記錄(如庫存、加工單、會計科目等記錄中有該項物料時)統統清除干凈,這是一件十分麻煩的工作。因此,確定物料代碼的編碼原則要特別慎重,不但要考慮當前的方便,而且要考慮今后發展擴充的需求。
但是在純人工管理的環境下,人們往往采取如下方案:用開頭的兩位數字代表產品,然后用兩位數字代表規格,再用4位數字代表材料等(這家工廠雖然上了SAP R/3系統,但在物料編碼上還是沿用了這種方法)。然而,不管初始設計者如何富于遠見,隨著時間的推移,總會有一些情況出人意料。
例如,本來認為第二部分需要用兩位數字就夠了,現在卻需要3位,因此,有含義的物料編碼系統很快就失敗了。即使在人工管理的環境下,有含義的編碼思想也不盡合理。在使用現代計算機系統的環境下,物料代碼的功能只是作為“唯一標識符”,而不是描述符。在ERP系統中,物料代碼可以是無含義的。
而在這家工廠中,未能做到每項物料有唯一的編碼,而且在物料編碼中無含意的位數只有三位。在這種情況下,研發部門的新產品不斷出來,號碼會很快就不夠用了,那時候,只能采用取消早期產品的物料編碼,將這些編碼資源分配給新的物料或產品,這樣更增加了出錯的幾率。
綜上所述,在實施ERP之前,一定要重視物料代碼的編碼規則,一定要具有前瞻性,這是ERP實施成功的基礎。在實施中,還可以考慮用條形碼來配合。
資料來源:計算機世界網(http://www.ccw.com.cn/)
案例3
某公司物料編碼方案
本標準是本公司所有物料編碼的原則,具體編碼由技術科編制,并下達各部門嚴格執行,本公司任何涉及物料的管理、業務、單證、合同等必須統一執行物料編碼。物料編碼的增加、刪除、修改權屬于技術科。
1.物品編碼規則
如圖2-1所示,物品編碼由六位阿拉伯數字構成。

圖2-1 物品編碼規則示意圖
(1)物品科目為物品的基本區分,由X1代表,取值為1~9,其中各數字的意義如下:
1——代表本公司的產品,包括整機及所屬部(組)件;
2——代表工具類;
3——代表電器(電氣)設備;
4——代表機械設備;
5——代表微機、通信、電子設備;
6——代表印刷設備;
7——代表辦公設備(設施)及辦公用品;
8——暫空備用;
9——代表本公司生產所需的原材料。
(2)物品分類由X2,X3代表,其中:
① X2代表物品的大類別,其取值意義如下:
1——代表本公司生產的點鈔機及其系列產品(整機);
2——代表本公司生產的非點鈔機(整機)產品;
3——代表本公司生產的點鈔機系列產品的部(組)件;
4——代表本公司生產的非點鈔機產品的部(組)件。
② X3代表物品的小類別,其取值意義如下:
0——代表整機部(組)件;
1——代表電子元器件;
2——代表黑色金屬材料及其制品;
3——代表有色金屬材料及其制品;
4——代表塑膠材料及其制品;
5——代表輔助包裝材料及其制品;
6——代表緊固件、標準件等。
(3)順序號為每個物品的順序號碼,由X4、X5、X6代表。
2.物品編碼細則
物品編碼有六位,其細則可以分為兩部分解釋,前三位和后三位規則意義如下。
(1)前三位規則
110——本公司生產的點鈔機及其系列產品;
116——緊固件,標準件;
120——本公司生產的非點鈔機類產品。
(2)后三位規則
000~099 TD-5CR點鈔機;
100~199 DX-1吸塵器;
200~299 BW-2(X)辨偽(吸塵)點鈔機。
① 電器部分的后三位規則(前三位為181):
000~199——電阻;
200~299——電容;
300~399——集成電路。
② 計算機設備的后三位規則(前三位為500):
100~199——整機;
200~299——外設。
010~019——顯示器;
020~039——打印機,繪圖儀;
040~049——不間斷電源。
③ 300~399表示微機部件,其中:
300~309——鍵盤、鼠標;
310~329——主板。
3.物品編碼舉例
例1.TD-5CR 點鈔機的物品編碼為:
X1 X2 X3 X4 X5 X6
1 1 0 0 0 2
例2.TD-5點鈔機中的落(托)鈔板組件的物品編碼為:
X1 X2 X3 X4 X5 X6
1 3 0 0 1 3
例3.TD-JCR點鈔機落鈔板組件中彎托板的物品編碼為:
X1 X2 X3 X4 X5 X6
1 5 2 0 2 5
◣2.2 物料主文件
根據管理信息系統的通用定義,主文件指某特定應用領域的永久性數據資源。主文件中包含那些被定期存取以提供信息和經常更新以反映最新狀態的記錄。典型的主文件例如有“庫存主文件”、“員工檔案主文件”、“應收賬主文件”等。
在ERP系統中,關于物料的最主要的數據都存儲于物料主文件中,該文件一般是數據庫中的一個或多個表,表中字段集中反映了物料的各種參數、屬性及相關信息。一般而言,物料主文件包含以下信息:
●物料的基本屬性:這是識別一種物料的最基本的信息,通常包括物料代碼、物料名稱、規格型號、物料類別、主計量單位、圖號/配方號等;
●物料的物理屬性:通常包括單位質量、質量單位、單位體積、體積單位等;
●物料的庫存屬性:通常包括物品來源(自制/外購)、庫存單位、ABC碼、物品庫存類別、批量規則、批量周期、年盤點次數、盤點周期、積壓周期、最大庫存量、安全庫存量、在庫數量、庫存金額、默認倉庫、默認庫位等;
●物料的計劃管理屬性:ERP系統在進行主生產計劃和物料需求計劃計算時,首先會讀取物料的該類設置信息,如采購提前期、批量規則、批量、最大/最小訂貨量、安全庫存等;
●物料的采購管理屬性:這類信息用于物料采購管理,如上次訂貨日期、首選供應商、次選供應商、采購計量單位、采購價格等;
●物料的銷售管理屬性:此類信息用于物料的銷售及相關管理,主要有物品銷售類型和銷售收入科目、銷售成本科目、銷售單位和默認銷售商等;
●物料的財務屬性:該類信息涉及物品的相關財務信息,一般有物品財務類別(財務分類方法)、增值稅代碼、實際成本、標準成本、計劃價、計劃價幣種、成本核算方法(計劃成本或實際成本)、最新成本單價、成本標準批量、成本對應的會計科目等;
●物料的質量管理屬性:物料還必須有質量管理信息,一般要有檢驗標志(是否需要檢驗)、檢測方式(全檢/抽檢)、檢驗標準文件、存儲期限等。
圖2-2和圖2-3所示分別為在AutoETS和SAP Business One的ERP系統中主文件維護界面示意圖。
在以上各類物料信息中,有的是在設置物料基本資料時就必須設置的(如物料編碼、物料名稱、計量單位和來源碼等),而另外的是在各相關業務需要時編輯和設置的(如在庫數量、可用與不可用量等)。
實踐中,具體的ERP軟件之間在物料主文件在具體的字段的設計上會有所不同,其物料屬性的內涵是否豐富以及是否對各類行業物料有一定的包容性,在一定程度上可以反映該ERP系統是否具有較強的適應性。但并不是對每一種物料都必須設置所有的屬性參數,實際上只需設置那些系統運行時必需的以及進行物料管理時有用處的參數就可以了。例如,原材料通常不會直接用于銷售,那么,此類物料的銷售管理信息就可以省略。

圖2-2 ERP系統中的物料主文件維護界面(AutoETS)

圖2-3 ERP系統中的物料主文件維護界面(SAP Business One)
◣2.3 物料清單
物料清單(Bill of Materials,BOM)是表述產品結構的技術文件,它表明了產品、部件、零件直到原材料之間的結構和數量關系。我們知道,從基本MRP開始便引進了“相關需求”的概念,這是MRP與傳統訂貨點法最根本的區別。在MRP及由此發展而來的ERP系統中,物料需求的相關性主要就是通過BOM來實現的。
圖2-4是我國ERP業界著名專家陳啟申先生在他編著的《供需鏈管理與企業資源計劃》一書中使用過的一個“方桌”BOM的例子。這個例子相當經典,我們在這里再次引用它來解釋BOM的概念。如圖所示,方桌的結構是一個倒置的樹狀結構,頂層“方桌”是出廠產品,也就是通常所說的最終產品,是企業銷售部門的業務;最底層的“根須”為原材料或配套件,是企業物資供應部門的業務;介于期間的是加工制造件或裝配組件,是生產部門的業務。
資料來源:參考文獻,此處對原例部分數據有改動
圖2-4方桌的BOM
BOM通常以二維表格的形式存儲和表示,因為這樣便于在關系數據庫中實現。數據表中的字段通常包括結構層次、子件代碼、母件代碼、子件名稱、計量單位、子件的用量(在整個產品即零層物料中或是在直接母件中)、損耗率、子件單價等,它們因不同的軟件的具體設計而有所不同。例如,我們可以將方桌的BOM以表2-1的形式存儲和表達。
表格形式更多是從存儲和運算的角度考慮,在使用的角度上看往往不夠直觀。在不同的ERP軟件產品中,BOM有更多的存儲和表達的形式。例如,圖2-5顯示了“方桌”BOM在ERP系統中的一種樹形表達形式,而圖2-6則顯示了該“方桌”BOM的另一種更常見的目錄式表達形式。
通過BOM,可以把制造業的三大主要部門的業務——銷、產、供的信息集成起來,解決了手工管理中常遇到的銷產供相互脫節的現象。在ERP系統中,BOM是一類非常重要的基礎數據,其準確性和完整性要求很高。
表2-1 二維表格形式的“方桌”BOM

圖2-5 樹形“方桌”BOM(Infor Visual)

圖2-6 目錄“方桌”BOM(Sunlike)
閱讀材料1
由BOM引發的問題
雖然制造商們非常關注通過基于網絡的集成在供應鏈中節省開支和時間,但在BOM中還有一個更顯著的節約時間和開支并提高效率的方法。
通過去除BOM中的錯誤,在產品生命周期管理(Product Life-cycle Management,PLM)過程中盡可能早地(在初步概念階段就開始)增加協作,制造商們可以以很低的成本提高精確性。如果在生產的后期來修正這些錯誤,將會付出大得多的代價并且會影響生產進度。
Meta Group的研究表明在離散型制造業企業(80%在高科技、汽車制造和航天業)的BOM中,有大約65%存在著不同程度的錯誤,并且這些錯誤所帶來的負面影響近年來由于企業內部信息集成程度的不斷提高而加劇了。因為BOM是產品數據最主要的描述,在OEM(Original Equipment Manufacturer,原始設備制造商)流程中一個原始的數據錯誤可能會在這個高度分工協作、復雜的價值鏈中被不斷地從一個系統到另一個系統重復下去。這種混合的錯誤可以在很多復雜的制造流程,比如電子、汽車及飛機生產中,增加50%的生產前沿成本。因此,越早在設計和制造過程中發現并修正這些錯誤,付出的代價就越小。例如,一個零件號碼或者規格的錯誤如果在最初的生產設計過程中就被發現,可能只要花費幾個便士就可以修正。但這個錯誤如果直到產品壽命周期的后期才被發現,導致變更訂單,這就代價昂貴了,因為相關信息已經在部門間進行了傳遞,而且已經給了貿易伙伴。考慮到每一個隨之而來的生產過程中的步驟,有人估計一個BOM錯誤的代價將會被放大10倍。
如果一個錯誤直到生產過程開始了才被發現,它可能導致生產線整個停下來,在某些情況下,甚至需要重新設計并重新組裝生產線。如果一個產品帶著一個錯誤或者應該報廢的零件到了市場上,可能會導致大面積的召回產品,或者可能更糟——傷害客戶。
BOM錯誤往往是由于OEM的工程師和制造服務伙伴之間缺乏協作造成的。但是由于數據在系統之間(例如CAD和PDM及ERP之間)的錯誤轉化造成的BOM錯誤正在日益增加,這種情況無論在一個垂直集成的制造商內部或者在貿易伙伴之間都會發生。舉例來說,雖然一個零件可能都是由一個10位數的代碼來定義的,在制造商的CAD/CAM系統中,它可能會被分配一個10位數的代碼,在ERP系統中又有了另一個10位數的代碼,在供應商訂單系統中,它有了第三個10位數的代碼,而在該公司的制造系統中,又出現了第四個代碼。
供應鏈的復雜性增加了產生BOM錯誤的復雜性——問題隨著供應鏈中企業數量的增加而變得更加復雜,這也是過去15年中制造外包快速增長的結果。對于OEM的需求及合同制造商保護零部件有關信息的愿望加劇了這個問題。雖然零件號碼可以用于在圖表中還原一個產品,但是零件號碼本身可以反映出供應商和價格等信息。這就導致了制造商和他們的供應商采取翻譯表來處理這些號碼,使得BOM可以從一個企業的系統被傳遞到另一個企業的系統。雖然XML文件標準和商業工序自動化對于互動性工序有很大的幫助,但是由于它們減少了在產品壽命周期各個步驟之間的時間,也就減少了發現和修正錯誤的時間和機會,反而使這些潛在的錯誤更加危險。
比如說,在高科技制造業中,如果一個BOM有100個不同的零件,其中40個有問題需要解決,生產時間可能因此增加26小時即大約3.5個工作日(假定合同制造商和OEM立即解決這些問題)。如果加上解決這些問題所增加的排隊等待時間,整個周期可能延長數星期。
這個問題不是不可解決的。通過采用最近公布的一系列標準——產品數據交換(Product Data eXchange,PDX)——可以推動系統之間的轉換,減少錯誤出現的可能性。PDX是基于XML的,在任何能夠識別XML的系統上都可以使用,PDX在高技術制造業迅速得獲得了支持并開始在汽車和其他制造行業被接受。PDX把XML技術用于解決翻譯問題,它使BOM可以無縫地在商業伙伴之間進行傳遞,從而從根本上排除了產生錯誤的可能性。由美國國家電子化制造項目(National Electronics Manufacturing Initiative)開發的這項技術的一部分為ISO和ANSI所接受。幾個PDM供應商(如MatrixOne、Agile、PTC、EDS、IBM)已經在他們的產品中實現了PDX或者正打算這樣做。
很多BOM的問題是由于PDM產品的不一致引起的。制造商們意識到了這一點并正致力于建立“一個真實的資源”的努力,希望能夠加強PDM/ERP的整合。我們希望,在12~18個月內,軟件供應商們將會有一種新產品投放市場,它符合PDX標準,并且能夠解決在他們的產品之間的數據交換時產生誤翻譯的問題。
但是這個標準只是解決了部分的問題。BOM包含了大量非常有價值的信息,但在大多數企業,高級管理層卻接觸不到它們。制造商們必須加強協作使他們的PLM(產品生命周期管理)平臺像知識管理系統一樣為CXO級的管理人員提供對設計和制造過程的詳細信息。
“更好的企業內和企業間的協作,如貫穿設計協作的可見性,可排除很多BOM錯誤——尤其是在貿易伙伴之間產生的BOM錯誤,”Meta Group的分析人員Joanne Friedman表示。“如果CXO們能夠有一個安全的、包括設計,組件和帶有附加圖紙或圖表描述信息的PDM系統——一個有非常多功能的系統——對提高供應鏈的效率(比如轉換)、制造過程的效率(比如減少生產周期,盡早投放市場),和改善財務狀況(比如現金流等)都有非常正面的影響。‘更好、更便宜、更快地生產’將會成為現實。”
資料來源:企業信息化論壇(http://www.e-works.com/)
◣2.4 工作中心
2.4.1 概念與作用
工作中心(Work Center)是生產加工單元的統稱,在不同類型、不同規模的企業中,根據具體情況,工作中心可以由一臺或幾臺功能相同的設備、一名或多名工人、一個工段,或者一個裝配場地等組成,是ERP系統中的基本加工單位,是進行主生產計劃與能力需求計劃運算的對象之一,同時也是成本核算時成本發生的基本單元和車間生產作業中投入與產出控制的基本單元。
工作中心的具體設置(例如,將一個車間,或車間中具體的生產線,或生產線上的某個工位設置為工作中心)要根據企業的具體生產特點和管理的細致程度要求而定,如圖2-7所示。設置一個工作中心的范圍較小(例如生產線上的一個工位),則企業的工作中心數目較多,有利于管理更為細致,但較為煩瑣;反之,若設置一個工作中心的范圍較大(例如一個完整的車間),則企業的工作中心數目較少,系統處理比較簡單,但管理較為粗糙。如何在“粗”與“細”之間進行平衡,是個綜合性的問題,許多應用ERP的企業,其工作中心的設定都是經過了一段時間的實踐和調整后,才逐步趨于穩定的。圖2-8所示為一個ERP系統中的工作中心列表的示意圖。

圖2-7 工作中心應管理的需要而設置,可以是一臺設備,也可以是整個車間

圖2-8 ERP系統中的工作中心列表(Infor Visual)
2.4.2 工作中心參數
一般而言,工作中心參數可以分為工作中心基本參數、工作中心能力參數和工作中心成本參數。
工作中心基本參數包括工作中心代碼、工作中心名稱、工作中心性質(例如,一般工作中心或者外協加工中心)、可替換工作中心等。
工作中心的能力參數有兩個方面,一是工作中心的有效工作時間,如每天或每周的工作小時數,常以“小時/工作日”為單位,一般在工作日歷(將在2.6節中專門介紹)中設置;二是工作中心的工作效率,即單位時間內可加工多少產品,通常以“件/小時”、“噸/小時”等為單位,這個數據會因加工的產品不同而有所不同,通常在工藝路線(將在2.5節詳細討論)中設置。
在ERP的主生產計劃和車間作業控制中,工作中心是最基本的單位。但在現實中,工作中心也是有內部結構的,這對于工作中心基本參數的設置是有影響的。根據工藝流程的特點,通常工作中心內部各加工點之間有兩種典型的協作方式:串行加工方式和并行加工方式。
① 串行加工方式:此類工作中心的作業采用流水式作業,產品在該工作中心的加工工序按步驟依次進行。此類工作中心的情況要復雜一些,因為加工件對工作中心的占用,從第一個工件進入第一個加工點進行加工就開始了,到最后一個加工件離開最后一個加工點才結束。圖2-9所示為其加工形式示意圖。

圖2-9 串行加工(流水作業)形式
例如,在圖2-9中,假設每個加工件在每個車床所需的加工時間為t,而車床數為n,加工件數量為k,占用該工作中心的總時間為T,那么:
當k=1時,T=nt;
當k=2時,T=nt+t=(n+1)t;
當k=3時,T=nt+t+t=(n+2)t;
……
利用數學歸納法,我們可以得出T的通項公式T=(n+k-1)t,平均到單個加工件占用工作中心的時間Ts=(n+k-1)t/k,由此得到該工作中心的工作效率。可見,串行加工形式的工作中心的工作效率不但跟單個加工點的加工效率有關,還與加工的批量有關。而實際上加工的批量總是會變動的,這使得制訂工藝路線時比較為難。在實踐中,為簡單起見,通常在單個設備加工效率(即1/t)的基礎上乘以一個小于1的利用率(近似等于k/(n+k-1),常常根據經驗得出)近似作為整個工作中心的加工效率。
② 并行加工方式:此類工作中心相當于一個相同加工工序的群組,如車床組、鉗工班等,作業特點是物品在該工作中心的加工可以由該工作中心的任意加工單元完成。此類工作中心的工作效率等于單個加工點的工作效率×工作中心內加工點數(假定每個加工點的工作效率是一致的),例如,圖2-10中,每個車床加工某工件的效率為100件/小時,那么該工作中心的總加工效率為100×3=300(件/小時)。

圖2-10 并行加工(分散作業)形式
工作中心成本參數主要是工作中心費率,即生產加工在工作中心單位時間內發生的費用。工作中心發生的費用有人員工資、直接能源、輔助材料(如機床用潤滑油等)、設備維修費和資產折舊費等。在核定產品的標準成本、進行產品成本模擬及成本差異分析時都會用到工作中心成本數據。工作中心費率的單位通常為“元/工作小時”,一般是通過對歷史資料進行統計分析得出的。圖2-11給出了一個工作中心數據的設定界面示意圖。

圖2-11 工作中心數據的設定(Infor Visual)
◣2.5 工藝路線
設想一下,如果我們想煎一個荷包蛋,那么僅僅確定它的“物料清單”(雞蛋、水、食用油、含碘食鹽、醬油)還是不夠的,我們還需要確定一系列操作步驟(倒入食用油、加熱、敲蛋、酒食鹽、將蛋閉合、灑醬油……)的順序、時間、所用到的工具設備(電磁爐、不粘鍋、鏟子……)等。
在現代制造業中,要生產某種產品,情況也是一樣的,在BOM之外,描述產品的加工工序、各工序進行的順序、每道工序得以進行所需的工作中心和在相應工作中心中的加工時間,這些信息一般合稱為該產品的工藝路線。作為例子,前面我們在介紹BOM的時候構造了一個“方桌”,這里給出該方桌的工藝路線,如圖2-12所示。

圖2-12 “方桌”的工藝路線
概括地說,工作中心、工序和工藝路線三者之間的關系可以簡單地理解為:工序在工作中心內完成,工藝路線由工序組成。
2.5.1 工藝路線的作用
工藝路線的作用主要體現在以下幾方面:
●用于能力需求計劃的分析計算。工藝路線文件中說明了消耗各個工作中心的工時定額,用于工作中心的能力運算。
●根據工序的準備時間、加工時間和轉送時間,計算BOM中有關物料的提前期。
●用于下達車間的作業計劃。根據加工順序和各種提前期進行車間作業安排。
●根據工藝文件的工時定額及工作中心的成本費用數據計算產品的標準成本。
●根據工藝文件、物料清單及生產車間、生產線完工情況,生成各個工序加工進度的整體情況,以及對在制品的生產過程進行跟蹤和監控。
2.5.2 工藝路線的制定
工藝路線的概念并不是ERP甚至MRP系統出現之后才出現的,而是伴隨著工業的誕生而產生的。但ERP系統中的工藝路線并不完全等同于在此之前的傳統工藝路線,而是在此基礎上進行了擴充,使其不但是一種生產工藝文件,也是一種管理文件,因此其制訂過程中需要關注的因素比傳統的工藝路線文件更多一些,主要包括以下4方面。
(1)確定工序順序。
如圖2-12所示的例子,工序之間可以有并行和串行兩種關系,對于并行關系,我們不需要指明它們之間的順序;而對于串行關系,則需要指明相應工序的緊前工序或緊后工序。在此有必要先解釋一下“緊前”和“緊后”工序的概念:如果有兩個工序a、b,其中b必須在a結束后才能開始,且b在a結束后即可開始,那么我們稱a為b的緊前工序,而稱b為a的緊后工序。
例如,在圖2-12中,工序“加工面板”、“加工面框”和“加工桌腿”都沒有緊前工序,而“裝配桌面”的緊前工序為“加工面板”和“加工面框”,“總裝”的緊前工序為“加工桌腿”和“裝配桌面”,這種關系還可以參見表2-2。在一個工藝路線文件中,通過僅指明緊前工序或僅指明緊后工序的方式都可以完整地描述工序之間的串行順序關系。
(2)確定每道工序對應的工作中心,以及對應各個工作中心工序的工時定額。
內容包括準備時間、單位加工時間,其中單位加工時間的倒數即為工作中心的工作效率(這已在前面介紹過)等。
工時定額是計算提前期、工序能力和成本數據的主要依據,數據來自歷史統計資料,由工藝部門、生產部門和工業分析部門共同制定。需要注意的是,每道工序應僅對應一個工作中心。
(3)因為ERP系統中的工藝路線是管理文件,因而還要考慮非生產加工工序,如運輸等也可以作為一道工序。
(4)外協加工必須在工藝路線中體現,因為它影響總提前期和費用。
工藝路線文件中一般有加工件物料ID、工序ID、緊前/緊后工序ID、工序說明、工作中心ID、準備時間、加工時間、最小轉送量等字段。
2.5.3 ERP系統中工藝路線文件的表達形式
與BOM一樣,在不同的ERP軟件中,工藝路線文件也有多種存儲和輸出的形式,最常見的就是如表2-2所示的工藝路線報表。圖2-13則顯示了“方桌”工藝路線在ERP系統中的圖形表達形式,這種形式比較直觀地顯示了各工序的并聯或串聯以及先后次序關系,指明了每道工序所對應的工作中心,進一步地,在各工序的具體設置中,還可以看到加工效率和加工成本等重要的工藝數據。
表2-2 “方桌”的工藝路線報表
2.5.4 制造清單
在大多數ERP軟件中,對于某種產品或部件而言,物料清單與工藝路線是不同的兩個文件,它們是分別存儲和表達的。但也有例外的,不妨再仔細觀察一下圖2-12,我們會發現其不但表達了“方桌”的工藝路線,同時也表達了“方桌”的BOM。由此可見工藝路線與BOM之間有著緊密的聯系,兩者的結構特點相互依存,相互影響。因此,近年來部分ERP軟件,如Infor Visual、東信達企業動力ERP等開始將BOM文件與工藝路線文件組合在一起存儲和表達,統稱為“制造清單”,這種方式也比較自然與直觀,更符合人們的認識習慣,圖2-14就顯示了這樣一個例子。

圖2-13 “方桌”工藝路線在ERP系統中的一種表示形式
圖中用橢圓指示的部分是工序“加工桌腿”,該工序需要由工作中心“方木加工車間”(工作中心代碼為Shop4)來完成。箭頭所指處是該工序的細節數據中的一部分,指明一般加工效率為20件/小時。
制造清單、工序、物料三者之間的關系可以簡單地理解為:制造清單由工序和物料清單組成,其中,物料需要投放到相應的工序中。

圖2-14 BOM文件與工藝路線文件可以組合在一起存儲和表達(Infor Visual)
◣2.6 工作日歷
工作日歷也稱為工廠生產日歷,日歷中標明了生產日期、休息日期和設備檢修日,這樣,系統在安排生產計劃與采購計劃時就可以避開休息日。不同的分廠、車間和工作中心因為生產任務不同、加工工藝不同而受不同的條件約束,因而可能會設置不同的工作日歷。圖2-15所示為一個工作日歷的設置示例。
工作日歷文件中一般包含工作中心代碼、日期、年度、日期狀態(工作/休息/停工)等字段。顯然,工作日歷決定了工作中心的有效工作時間,而有效工作時間是決定工作中心能力的要素之一。

圖2-15 工作日歷的設置
◣2.7 生產企業的總體業務流程
在第1章的介紹中,我們已經知道ERP系統中包含許多的功能模塊。要理解這些模塊之間的相互關系,需要有一條線索,這條線索就是企業的業務流程(Business Process)。流程的概念在本書的討論中會貫串始終。事實上一個企業的業務流程可能會是相當復雜的,本節只討論生產企業的總體業務流程。而在接下來的章節中,會陸續討論各項業務的詳細流程。
圖2-16所示為生產企業的總體業務流程,總體而言,在市場經濟環境下,生產企業的業務流程從接到訂單開始,由此生成主生產計劃、物料需求計劃,然后發出采購單和生產單,經過生產,完工入庫,最后到成品出貨交付給客戶并收到應收款為止。

圖2-16 生產企業的總體業務流程
【本章小結】
●企業生產過程中涉及的每一種物料都要在ERP系統中為其分配代碼。唯一性是對物料代碼最基本,也是最重要的要求。
●物料主文件中記載了生產過程中涉及的每一種物料的基本信息。
●物料清單載明了產品及部件的物料組成和裝配結構,是聯結獨立需求和相關需求的橋梁。
●工作中心是ERP系統中的基本加工單位,是進行主生產計劃與能力需求計劃運算的對象之一,同時也是成本核算時成本發生的基本單元和生產作業控制中投入/產出控制的基本單元。在不同的企業中,根據不同的情況,工作中心可以是設備、工人、工段、裝配場地等。
●工藝路線描述產品的加工工序、各工序進行的順序、每道工序得以進行所需的工作中心和在相應工作中心中的加工時間。
●工藝路線與BOM之間有著緊密的聯系,兩者的結構特點相互依存,相互影響。BOM與工藝路線可以組合在一起存儲和表達,通常統稱為“制造清單”。
●工作日歷指明了企業或具體工作中心的工作日和休息日,這是制訂生產、采購等計劃時間表的重要依據。
●業務流程貫穿和聯系ERP系統的各個功能模塊,也是貫穿本書各章的重要線索。
【思考與討論】
1.什么是物料編碼?物料編碼要符合哪些基本要求?為什么?
2.案例3中某公司的物料編碼方案有何優點?有何缺點?說說你的看法和理由。
3.什么是BOM?BOM有什么作用?
4.BOM中的錯誤有可能給企業帶來哪些損失?試舉例說明。
5.嘗試畫出一個你熟悉的企業的總體業務流程圖。
6.在計算工作中心的能力時,串行加工和并行加工兩種情況有何不同?