產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基本含義

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是企業(yè)對其產(chǎn)品構(gòu)成的主要描述或定義。在制造型企業(yè)中，最主要，也最為大家所熟知的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品的物料清單（Bill of Material），簡稱產(chǎn)品BOM。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域的主要工作成果，是制造、采購、供應(yīng)鏈、銷售、服務(wù)等部門的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和工作依據(jù)。我們可以這么說，沒有清晰、準(zhǔn)確的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，企業(yè)的各種經(jīng)營活動(dòng)就難以展開；而企業(yè)的運(yùn)營效率、成本、質(zhì)量等業(yè)績指標(biāo)的達(dá)成，表面上取決于相關(guān)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)流程，深層次則取決于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的管理水平。

據(jù)德國工程師協(xié)會(huì) VDI 的統(tǒng)計(jì)，每增加1種新零部件，將增加年固定成本600~1000德國馬克；據(jù)IBM 公司的統(tǒng)計(jì)，冗余部件需大量減少，每減1%的冗余部件，可以使IBM公司減少過量的庫存，廢品，返工和供貨限制方面增加2億美元以上的產(chǎn)出?？梢?，對制造型企業(yè)而言，實(shí)現(xiàn)高度結(jié)構(gòu)化、高復(fù)用度的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，是極其重要的。實(shí)際上，對制造型企業(yè)而言，做“加法”容易，做“減法”才真正體現(xiàn)企業(yè)的管理水平。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的主要形式

在產(chǎn)品生命周期的不同階段，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式會(huì)有很大的差別。比如，在產(chǎn)品策劃階段，以需求定義為主，我們稱之為需求結(jié)構(gòu)；在產(chǎn)品概念階段，企業(yè)需要將市場需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品功能，這時(shí)所使用的是功能結(jié)構(gòu)；在開發(fā)測試階段，產(chǎn)品的功能要落實(shí)到具體的構(gòu)件中，企業(yè)需要定義產(chǎn)品的工程結(jié)構(gòu)；依此類推。大體上，我們可以從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的用途、層級(jí)、復(fù)雜度等角度來認(rèn)識(shí)和劃分，這尤其體現(xiàn)在BOM的分類上。

（1）按用途來劃分

按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或BOM的用途來劃分，有所謂的文檔BOM或CAD-BOM、工程EBOM、制造MBOM、售后SBOM，以及KD等業(yè)務(wù)的KD-BOM，等等。

CAD軟件或PDM/PLM系統(tǒng)可以根據(jù)產(chǎn)品的裝配關(guān)系生成產(chǎn)品的裝配結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)是CAD原生的，是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的雛形，主要用于產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)階段，故而稱之為文檔BOM（在PDM/PLM系統(tǒng)，產(chǎn)品或零件的CAD模型是以文檔的形式來管理）或CAD-BOM。

CAD模型攜帶的主要是產(chǎn)品的幾何信息，我們還需要以對象的形式將它的材質(zhì)、重量、版本號(hào)等其他信息管理起來，以滿足工程和驗(yàn)證的需要，這就需要有面向工程的產(chǎn)品BOM，簡稱EBOM。企業(yè)可以手工創(chuàng)建和維護(hù)產(chǎn)品的EBOM，也可以在文檔BOM或CAD-BOM的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次加工來實(shí)現(xiàn)。

EBOM是從功能結(jié)構(gòu)上對產(chǎn)品的定義，在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中則需要考慮工廠和工藝布局、自制或外協(xié)等生產(chǎn)要求對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行其他形式的定義，這就是所謂的制造MBOM。相比較，EBOM的結(jié)構(gòu)單元叫零件，MBOM的結(jié)構(gòu)單元叫物料。另外，EBOM中通常不會(huì)考慮產(chǎn)品或零件的中間狀態(tài)，也不會(huì)有顏色件或虛擬裝配，這些都是MBOM根據(jù)制造的需要所定義出來的。

從EBOM到MBOM的轉(zhuǎn)換，是很多制造型企業(yè)在技術(shù)和數(shù)據(jù)管理上所面臨的第一道坎。有些企業(yè)，對EBOM和MBOM沒有清晰的定義，對零件和物料也沒有嚴(yán)格的區(qū)分，導(dǎo)致一件多號(hào)或多件一號(hào)的情況非常普遍，而EBOM不能高效、有序地轉(zhuǎn)換為MBOM，所謂的端到端的集成也就無從談起，敏捷、準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)運(yùn)營也就不可能實(shí)現(xiàn)。

售后SBOM和KD業(yè)務(wù)的KD-BOM分別是面向售后服務(wù)和KD組裝業(yè)務(wù)而存在的，在結(jié)構(gòu)上與EBOM、MBOM都有一定程度上的不同。比如，只有在售后環(huán)節(jié)才存在的更換件不會(huì)出現(xiàn)在MBOM中，而很有可能是MBOM中某個(gè)分總成或組件的一部分。

（2）按層級(jí)來劃分

按層級(jí)來劃分，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或BOM可以分為兩層、三層或多層。兩層的BOM，在成品下面直接掛的是零件，而多層BOM則是成品下面掛總成，總成下面再掛子總成，子總成下面再掛子子總成，直至具體的零件或原材料。

從計(jì)劃和供應(yīng)鏈管理的需求出發(fā)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或BOM應(yīng)該盡可能地扁平化，能做成三層，就不要做成四層。BOM的扁平化要求主要是為了盡量消除供應(yīng)提前期的負(fù)面影響。因?yàn)閺挠?jì)劃的角度看，從下一級(jí)零部件的供應(yīng)（采購或自制）到上一級(jí)成品或分總成的裝配有一個(gè)提前期，而BOM層級(jí)越多，供應(yīng)提前期的疊加次數(shù)就越多，將導(dǎo)致整個(gè)供應(yīng)鏈延長，供應(yīng)鏈的牛鞭效應(yīng)也就更明顯。因此，制造MBOM通常是兩層或三層；如果層級(jí)再多，就需要考慮工藝的優(yōu)化了。

（3）按復(fù)雜度劃分

為了應(yīng)對日益?zhèn)€性化的市場需求，為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式，有些制造型企業(yè)在其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中會(huì)采用產(chǎn)品變式的做法；即，對于某個(gè)具體結(jié)構(gòu)，針對不同的市場需求，會(huì)通過不同的零件或物料來實(shí)現(xiàn)，因此而形成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)就被稱為可配置BOM或超級(jí)BOM。與之相反，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中不存在可選項(xiàng)的，我們稱這種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為單一結(jié)構(gòu)或單一BOM。

在制造型企業(yè)中，可配置BOM的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)效果：1）簡化客戶選購產(chǎn)品的操作，客戶只需選擇自己所中意的功能即可，至于具體購買的是哪一個(gè)產(chǎn)品則由后臺(tái)去解析或確定；2）減少了產(chǎn)品BOM的數(shù)量，最極端的做法是用一個(gè)超級(jí)BOM去定義所有的產(chǎn)品和變式；3）有助于實(shí)現(xiàn)模塊化的產(chǎn)品譜系和產(chǎn)品定義，以提高產(chǎn)品譜系中零部件的通用化和復(fù)用率，從而明顯地縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期，并大大地降低產(chǎn)品的制造成本。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可配置可以為企業(yè)帶來多種競爭優(yōu)勢，管理上所帶來的則是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的增加，考驗(yàn)的卻是企業(yè)的管理能力。在現(xiàn)實(shí)生活中，很多企業(yè)因?yàn)樽陨淼墓芾砟芰Ω簧?，難以駕馭復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，只能退而求其次，選擇單一結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品定義，帶來的結(jié)果是年產(chǎn)值雖然不大，成品BOM卻有數(shù)千個(gè)，物料的種類則有上萬種。

（4）多角度綜合

在企業(yè)實(shí)踐中，上述幾種角度的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)劃分，往往會(huì)綜合起來使用。比如，可配置的工程EBOM，從用途上看是工程BOM，從復(fù)雜度上看是可配置BOM。

認(rèn)清了上述不同角度的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)劃分，在與人交流時(shí)，就不會(huì)一頭霧水，就不會(huì)雞同鴨講。比如，如果有人說他們公司采用了可配置BOM，那就要再進(jìn)一步問問，是可配置EBOM，還是可配置MBOM，抑或是其他。通常來看，可配置EBOM對企業(yè)管理的挑戰(zhàn)很大，可配置MBOM對企業(yè)管理的挑戰(zhàn)更大；為此，有的企業(yè)會(huì)在工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)用可配置EBOM，以支持模塊化產(chǎn)品開發(fā)，而在制造和供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)則采用單一MBOM，這就可以在降低管理復(fù)雜度的同時(shí)，獲得可配置產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的某些優(yōu)勢。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的管理挑戰(zhàn)

除了前文所述EBOM轉(zhuǎn)換為MBOM、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化和可配置等方面的管理挑戰(zhàn)，智能互聯(lián)產(chǎn)品等新形態(tài)的出現(xiàn)，產(chǎn)品中電子電氣、軟件、云服務(wù)等成份的增多，為制造型企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理帶來更多、更復(fù)雜的挑戰(zhàn)，企業(yè)需要有新的思維和新的方法去應(yīng)對。

面向模型的系統(tǒng)工程（Model-BasedSystem Engineering，MBSE）為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的定義和管理提供了新的思路。MBSE從需求的角度來看待機(jī)械、電子電氣、軟件等不同形態(tài)產(chǎn)品構(gòu)件，用模型對它們進(jìn)行統(tǒng)一的定義和管理，從而打破上述不同構(gòu)件在不同專業(yè)領(lǐng)域的界限。具體來說，在MBSE中，各種形式的產(chǎn)品構(gòu)件首先是模型，其次才是機(jī)械部件、電子電氣件，或是軟件或云服務(wù)。

通用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（GenericProduct Structure，GPS）則是以更抽象、更哲學(xué)的方法，從用戶的視角和功能的角度，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行抽象和重構(gòu)，將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的“不變”和“簡變”識(shí)別出來并進(jìn)行清晰和有序的管理，再通過每個(gè)產(chǎn)品的具體開發(fā)和制造活動(dòng)進(jìn)行衍生和迭代，從而以“不變”和“簡變”來實(shí)現(xiàn)“萬變”。

總體來說，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的科學(xué)定義和有效管理是企業(yè)智者們的思維游戲，是工程哲學(xué)家的競技場，是從平庸走向卓越之門的金鑰匙。從數(shù)字化從業(yè)人員而言，數(shù)字化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)定義和管理，數(shù)字化只是工具和手段，決定其成效高低的是背后的業(yè)務(wù)思維。