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BOM 不仅于此!——从物料清单到产品数字脉络的演进之路

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在制造业的世界中,“BOM(Bill of Materials,物料清单)”几乎是所有企业的共同语言。
无论是机械工程、电子制造还是汽车、航空、装备行业,BOM 都是支撑设计、生产、采购、成本计算乃至维修管理的核心数据结构。

然而,数字化浪潮、智能产品的兴起,以及“产品即服务(Product as a Service)”的商业模式,正在不断挑战这一传统概念。

来自 PLM 专家 Jos Voskuil 在其博客 Virtual Dutchman 上提出的最新观点——《There is more than the BOM!》(BOM 不止于此)——提醒我们:

“企业若仍将 BOM 视作线性制造的终点,而不是数字化产品数据的起点,将被时代所抛弃。”

本文将基于该文章的核心思想,梳理 BOM 的历史演变、存在的局限,以及未来产品数据结构的发展方向,帮助企业重新认识——BOM,不仅于此。


一、从单一清单到多维结构:BOM 的演进之路

Level 0:最初的 BOM——制造为中心的清单

在传统制造业时代,BOM 的核心是支撑生产执行。
它被存放在 ERP 系统中,主要描述成品由哪些零部件组成、每个部件的数量、编号和替代关系。

这个阶段的 BOM 是以制造为中心的,它反映的不是“产品逻辑”,而是“生产配方”:

  • 它为生产计划(MRP)提供数据;

  • 它与工艺路线(Bill of Process)相辅相成;

  • 它强调的是一致性、可控性与物料消耗。

然而,随着 CAD 工具、工程设计的数字化,产品设计和制造的关系变得越来越复杂,这种“单一 BOM”已无法满足需要。


Level 1:工程 BOM 的出现——从设计出发的结构

进入 3D CAD 和 PDM 时代后,工程师在设计阶段就能直接在系统中生成装配结构。
于是,“工程 BOM(eBOM)”成为新的概念。

它反映产品在设计阶段的组成关系,是设计视角下的产品结构
例如,一个车门在 eBOM 中由门板、铰链、密封条、玻璃、电机等组件组成。

与制造视角不同,eBOM 关注的是:

  • 设计逻辑与装配层次;

  • 功能模块与零部件之间的从属关系;

  • CAD 模型与部件数据的关联。


但问题随之而来:
eBOM 中往往包含一些并非制造必需的内容,如设计参考件、辅助元件或原材料,而制造又会引入新的“非工程项”——如胶水、焊丝、标签、包装。
于是,eBOM 与制造过程中的“mBOM(制造 BOM)”开始出现差距。


Level 2:eBOM 与 mBOM 的分化——协同的挑战

随着企业全球化和制造外包的发展,制造 BOM(mBOM)正式登上舞台。

  • eBOM 由工程部门定义,代表“产品应该是什么样”;

  • mBOM 则由制造工程师根据工艺、供应商、地点、装配顺序调整,代表“产品实际怎么造出来”。

两者之间的对应关系成为 PLM 系统的关键任务之一。
通过“BOM 对齐(BOM alignment)”或“BOM 映射(BOM mapping)”,企业试图保持工程和制造之间的一致性。

与此同时,模块化设计和配置化制造(Configure-to-Order, CTO)兴起。
传统的一物一码式 BOM 已无法应对客户多样化的配置需求。
企业开始设计所谓“150% BOM”——包含所有可选项和变型,通过规则生成实际的“100% BOM”。

Jos Voskuil 指出:这一阶段的企业往往将大量精力花在“eBOM → mBOM”转换上,而忽视了更宏观的产品架构管理。
这正是传统 BOM 思维的第一个瓶颈。


Level 3:服务 BOM(sBOM)与全生命周期管理

随着产品交付后进入运维阶段,服务部门需要管理可更换部件、维修包、升级件等。
于是,“服务 BOM(sBOM)”出现了。

它通常源自 mBOM,但包含更多面向维修的特性:

  • 替换件与兼容关系;

  • 维修工具与工时;

  • 服务手册链接与现场维护记录。

对于售后服务企业来说,sBOM 是实现可追溯性与备件供应的核心数据。

然而,在软件、物联网快速发展的今天,sBOM 也逐渐力不从心。
一个现代产品——例如智能汽车或联网设备——其生命周期内不仅涉及硬件,更包括固件、软件版本、云端算法、AI 模型。
这些都无法被传统 sBOM 准确地表达。


二、为什么 “BOM 不仅于此”?

Voskuil 的核心论点是:

BOM 只是产品生命周期数据的一个切面,而非全部。

如果企业仅仅关注如何从 eBOM 推到 mBOM,再延伸出 sBOM,就仍旧停留在“线性思维”中。
而今天的产品世界早已进入“系统思维”与“循环演化”的时代。

主要原因包括:

  1. 软件与服务成为产品的关键组成。
    现代产品的价值越来越依赖于软件、控制逻辑、数据算法。
    BOM 描述的是“物料”,但软件不是物料;它的生命周期、配置、版本管理完全不同。

  2. 产品生命周期延长,状态不断变化。
    从“as designed(设计态)”、“as manufactured(制造态)”到“as operated(运行态)”,
    产品在使用过程中会持续演进,甚至在云端更新功能。传统 BOM 静态结构无法反映这种动态性。

  3. 企业转向“产品即服务”模式。
    在这种模式下,客户购买的不再是一次性交付的硬件,而是一种持续的服务体验。
    企业需要管理合同、软件订阅、远程诊断、升级补丁等全生命周期信息。

  4. 系统工程与模型驱动方法的兴起。
    工程界越来越多地采用 MBSE(Model-Based Systems Engineering)方法,从系统架构层面定义产品。
    在这种方法中,BOM 只是逻辑产品模型的一部分,而非主干。


三、下一阶段:逻辑产品结构(Logical Product Structure)

Jos Voskuil 提出,面对这种复杂性,企业需要引入新的核心概念——逻辑产品结构(Logical Product Structure, LPS)

逻辑产品结构不同于 eBOM、mBOM 或 sBOM,它不是简单的清单,而是产品数字模型的骨架

其主要特征包括:

  • 功能导向:以系统功能模块为核心,而非以物料项为中心。

  • 跨域融合:同时覆盖机械、电气、软件、控制逻辑等不同领域。

  • 稳定性强:无论零件更换、软件升级,逻辑关系保持一致。

  • 贯通全生命周期:连接“设计-制造-运行-服务”的各阶段。

举例来说,汽车的“制动系统”在逻辑产品结构中是一个功能单元,
它可能对应多种物料组合(机械零件、传感器、控制软件)。
当供应商更换或算法升级时,LPS 仍能保证系统层级的一致性与可追溯性。

这意味着未来企业的 PLM 系统将不再仅仅围绕 BOM,而是围绕逻辑产品结构运作。
BOM 将成为逻辑结构下的派生视图(view),而不是唯一的真相来源。


四、企业的启示:从管理清单到管理系统

1. 重新定义“产品结构”的边界

BOM 不应仅限于物理零件。它还应包含软件组件、数据模型、配置规则、服务内容等。
只有这样,企业的产品数据才真正反映现实世界的“数字孪生”。

2. 模块化思维是未来核心能力

模块化、平台化、标准接口化,是应对复杂性的关键。
逻辑产品结构提供了统一的框架,使不同模块可独立演进、快速组合。

3. 跨部门协同是成功关键

从设计、制造、质量、服务到IT,每个部门都拥有自己的“BOM”。
要实现真正的数字贯通,必须打破数据孤岛,通过统一的结构模型实现语义一致。

4. 以数据为中心,而非文档为中心

传统 BOM 往往以 Excel、PDF、表格形式存在,无法支持动态更新。
未来应以“数据对象”形式存储与管理,使其能与数字孪生、配置系统、服务平台实时联动。

5. 构建企业的“数字主干(Digital Thread)”

逻辑产品结构是数字主干的核心节点。
它将设计数据、制造数据、现场运行数据贯通,形成真正意义上的“数字连续性(Digital Continuity)”。


五、结语:BOM 不仅于此,而是企业数字化的起点

从 20 世纪的制造 BOM,到今日的软件驱动产品结构,BOM 的意义早已超越一张清单。
它见证了制造业从“物料导向”到“系统导向”的蜕变。

Jos Voskuil 的文章告诉我们:

未来的竞争,不在于谁能更快生成 mBOM,而在于谁能更好地理解产品结构背后的逻辑。

BOM 不再是终点,而是数字化产品生命周期管理的起点。
唯有从中跳脱,构建逻辑产品结构与数字主干,企业才能真正走向智能化、服务化与可持续的未来。


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