BOM چیست؟ (Bill of Materials)

آیا می دانید BOM چیست و چه کاربردی دارد؟ BOM مخفف کلمه Bill of Materials است به معنی لیستی از مواد و تجهیزات، که به عنوان یکی از پایه ترین و اساسی ترین کارها برای تولید یک محصول به شمار می رود. در BOM باید مجموعه اطلاعاتی که در فرآیند تولید استفاده می شود، لحاظ شود. یک BOM اصولی و مناسب در طراحی مدارات الکترونیکی، به وضوح تمام اجزای فنی برای ساخت یک برد مدار چاپی را در اختیار شما قرار می دهد. در ادامه به کاربردها و نحوه پیاده سازی آن اشاره می کنیم:

کاربرد BOM چیست؟

از اطلاعاتی که در BOM وجود دارد می توان چندین استفاده کرد:

• زمان بندی کردن برای تهیه مواد اولیه
• برآورد هزینه های تولید محصول
• بررسی فرآیند تولید محصول
• بررسی کیفیت تولید، از طراحی تا مونتاژ
• استحکام و کم شدن مشکلات در زنجیره تامین قطعات
• محاسبات سود دهی محصول در جریان تولید

در bill of Materials یک فهرست جامع از قطعات، اقلام، تجهیزات و سایر مواد مورد نیاز برای ایجاد یک محصول و همچنین دستورالعمل های مورد نیاز برای جمع آوری و استفاده از مواد نیاز است. همه تولید کنندگان، صرف نظر از نوع محصول تولیدی با ایجاد یک bill of materials (BOM) شروع به تولید محصول می کنند. زیرا در BOM همه انواع اطلاعات محصول با هم سرجمع می شوند و رایج است که چندین واحد ( طراحی و مهندسی، کنترل اسناد، عملیات و ساخت، خرید و… ) به اطلاعات BOM دسترسی داشته باشند تا کار ها به درستی انجام شوند.

در واقع مهندسان طراح و مهندسان تولید به شدت به bill of materials متکی هستند و آنها را در زیر مجموعه های خود به نام های Engineering bill of Materials (EBOM) و Manufacturing bill of Materials (MBOM) نام گذاری می کنند. وجود BOM نتایج مثبت از فعالیت های تجاری مانند برون سپاری و تامین قطعات و ساخت را به دنبال خود دارد پس ایجاد یک BOM که به خوبی و به صورت صحیح سازمان دهی شده باشد، بسیار مهم است.

آشنایی با بخش های مختلف BOM

اکنون که دریافتیم BOM چیست، به معرفی اجزای آن می پردازیم. برای ایجاد یک BOM موثر و خوب نیازی به نرم افزار های سنگین و معادلات پیچیده نیست، می توان با یک صفحه Excel این کار را به بهترین نحو انجام داد. BOM ها معمولا به چند طبقه و دسته تقسیم می شوند. طبقه بندی BOM شما و دسته بندی آن،  یافتن اطلاعات مورد نیاز برای شما، همکاران و فروشندگان را آسان تر می کند.

به عنوان مثال، در مونتاژ PCB، مونتاژ کننده فقط به دنبال اطلاعات قطعاتی است که باید بر روی PCB مونتاژ شوند. از آنجایی که یکی از مهم ترین کاربرد های BOM ، مطمئن شدن از ساخت درست محصول است، بهتر است اطلاعات خاص از محصول را در BOM لحاظ کنید.

در ادامه لیستی از مواردی بیان شده که باید برای یک BOM خوب آنها را رعایت کنید:

BOM Level (عدد گذاری ردیف ها)

در BOM خود برای تمام اجزا  و تمام پارامتر ها یک شماره ردیف و شماره ستون اختصاص دهید . این کار باعث می شود تا هرکسی که با Bill of Materials سر و کار دارد، بتواند به راحتی درک درستی از آن داشته باشد.

Part Number (پارت نامبر قطعات)

برای شناسایی بهتر قطعات، باید پارت نامبر هر قطعه را هم در BOM لحاظ کنید. معمولا تولید کنندگان قطعات الکترونیکی برای هر پارت از یک قطعه که تولید میکنند یک پارت نامبر خاص تعیین میکنند به زبان ساده میتوان گفت هر انسان که یک کد ملی یا شناسایی دارد ، هر پارت قطعات هم یک کد شناسایی دارند.

پارت نامبر شامل : حرف ، عدد و کد بین المللی شناسایی قطعه است.

Part Name (نام قطعه)

هر قطعه الکترونیکی بسته به نوع آن دارای نام خاصی است ، به طور مثال ترانزیستور ، خازن ، مقاومت ، دیود و…

این کار باعث میشود تا دسته بندی بهتر و شناسایی قطعات راحت تر باشد. بهتر است قطعاتی که از یک نوع هستند در BOM شما زیر هم قرار بگیرند تا دسترسی به آنها راحت تر باشد.

Phase (فاز بندی قطعات و وضعیت قطعه)

در این قسمت حتما باید مشخص کنید که هر قطعه یا PCB یا مواد اولیه در چه مرحله ای از چرخه تولید هستند.

برای مواردی که در حال تولید هستند ، مثل PCB ها میتوانید از عنوان “در حال تولید” استفاده کنید.

برای قطعاتی که هنوز تایید نشده اند میتوانید از عنوان ” تایید نشده ” یا ” وضعیت نامعلوم” استفاده کنید.

این کار برای تولید یک محصول جدید بسیار مفید است زیرا به شما این امکان را میدهد تا روند پیشرفت تولید محصول را پایش کنید و بتوانید یک جدول زمان بندی واقع بینانه برای خود ترسیم کنید.

Description (توضیحات و شرح)

توضیحات کاملی برای هر قسمت ارائه دهید ، زیرا این کار باعث میشود تا بین قسمت های مشابه وجه تمایزی شکل بگیرد و بتوانید بخش های خاص را به راحتی شناسایی کنید.

Quantity (تعداد)

تعداد و مقدار هر قسمت را کاملا در BOM مشخص کنید ، این کار باعث میشود تا چرخه تامین مواد اولیه و قطعات و… به درستی هرچه تمام تر انجام شود.

Unit of Measure (واحد های اندازه گیری)

برای هر قسمت باید تعیین کنید که واحد اندازه گیری آن قسمت چیست؟ واحد های اندازه گیری مثل :  میلی متر ، سانتی متر ، گرم ، کیلو گرم ، لیتر ، تعداد و… واحد های اندازه گیری معروفی هستند که در اکثر موارد میتوان از آنها استفاده کرد. برای تمام قسمت های مشابه از واحد های اندازه گیری یکسان هم استفاده کنید تا قابلیت مقایسه کردن و اندازه گیری راحت تر انجام شود.

Procurement Type (نحوه تهیه و تدارکات)

در BOM مشخص کنید که نحوه خرید به چه شکل است یا چگونه ساخته می شود.با انجام این کار، برنامه ریزی بهتری بر روی مواد اولیه و برنامه تولید خواهید داشت.

Reference Designators (تعیین شکل چاپ راهنما قطعات الکترونیکی)

اگر تولید برد های الکترونیکی داشته باشید، حتما باید بر روی PCB های تولیدی محل قرار گرفتن قطعات مختلف را با شکل آن قطعه و المان مشخص کنید. در BOM نیز این شکل را به تصویر بکشید تا در شناسایی قسمت های مختلف راحت تر باشد و احتمال خطا به حداقل برسد.

BOM Notes (یادداشت های BOM)

در مورد خود BOM هم توضیحات کاملی در هر صفحه قرار دهید تا هرکسی که از آنها استفاده می کند، کاملا با عنوان و هدف آن آشنا باشد.

تولید کنندگان و تامین کنندگان تایید شده

برای تولید یک محصول باید تولید کننده مورد تایید مواد اولیه و قطعات نیز مشخص باشد ، که به این کار به اصطلاح AVL(Approved Vendor List) می گویند. تولید کننده های بزرگ مثل (i.e, Digikey, Mouser, Avnet , Texas , ST ) اکثرا فروش مستقیم یا خرده فروشی ندارند. به همین دلیل در BOM خود ، نام واسط و یا سازنده را به عنوان تامین کننده قطعه و مواد اولیه لحاظ کنید.

به طور مثال برای حتی یک خازن ساده هم حتما باید نام سازنده را درج کنید ، اگر چه ممکن است مسخره به نظر برسد، اما قطعا موقعیت هایی وجود دارد که نام سازنده قطعه مهم است ، مثلا در کشور ایران که قطعات فیک و غیر اورجینال به وفور یافت می شود ، این قضیه می تواند بسیار کار آمد باشد .

در مثالی دیگر می توان به تعویض برند یک خازن که در فیلتر های یک رگولاتور سوئیچینگ استفاده می شود اشاره کرد، حتی با وجود ظرفیت و ولتاژ یکسان هم می تواند مشکل آفرین شود و عملکرد تغذیه را ناپایدار کند.

البته در بعضی مواقع هم، سازنده و کیفیت قطعه مطرح نیست. در این موارد می توانید در BOM نام تولید کننده یا برند را any قرار دهید، مثلا مقاومت های Pull UP در یک مدار معمولی. این کار همچنین باعث افزایش کیفیت تولید در طولانی مدت می شود ، چون با شناخت تامین کنندگان و تولید کنندگان مختلف می توانید از قطعات با کیفیت تر و هزینه کمتر نیز استفاده کنید.

درصد خطا، ترکیبات و ولتاژ های قطعات

برای بعضی قطعات که در موقعیت های مختلف در مدارات استفاده می شوند درصد خطا قطعه بسیار مهم است. برخی از پارامتر های کلیدی وجود دارد که همیشه باید در یک BOM مشخص شوند تا اطمینان حاصل شود که قطعه مناسب خریداری شده است، مثلا :

• برای مقاومت ها، تلورانس و وات باید مشخص شود. یک مقاومت کربنی 1K با 1% خطا با توان بسیار متفاوت است با یک مقاومت گچی 1K با 5% خطا با توان 5W !!
• برای خازن ها باید تلرانس، ظرفیت، ولتاژ و نوع دی الکتریک مشخص شود. در کاربرد های خاص پارامتر های دیگر مثل ESR خازن ها هم مهم است که باید مشخص شود. به طور مثال: یک خازن 10uF الکترولیتی با 10% خطا و ولتاژ 50 ولتی عملکرد متفاوتی در فرکانس های بالا در مقایسه با یک خازن 10uF سرامیکی با 20% خطا و ولتاژ 16 ولتی دارد.
• برای سلف ها سعی کنید از any استفاده نکنید، چون سلف ها به اندازه کافی تخصصی هستند و پارامتر های مختلفی بر روی آنها تاثیر دارد. برای سلف ها توان، ترکیبات هسته، DCR، اشباع، جریان و دمای قابل تحمل از پارامتر های اساسی هستند که تفاوت و مشکل در هر کدام از این پارامتر ها می تواند باعث ایجاد اختلال در عملکرد مدارات الکترونیکی شود. علاوه بر اینها، پارامتر های مهم دیگری مثل جنس قاب و محفظه مدار می تواند تاثیری بر عملکرد سلف و مدار داشته باشد. از این رو بهتر است تمام پارامتر های مورد نظر برای یک سلف در BOM لحاظ شود. همین موارد در سلف های RF نیز صدق می کند.

فوت پرینت و پکیج قطعه

همیشه باید شکل قطعه و یا نوع قطعه را مشخص کنید. تعیین نکردن فوتپرینت قطعه و پکیج قطعه می تواند به ایجاد مشکلات زیادی در روند مونتاژ ختم شود.نام پکیج مثل 0402,0805,SOP8,TSOP,TO-92,TO-220 و… حتما باید در BOM درج شود. علاوه بر اینها موارد دیگری نیز وجود دارد که باید به آنها اشاره کرد مثل :

• برای قطعاتی که نصب سطحی هستند (SMT) . ارتفاع میتواند یکی از پارامتر هایی باشد که در دو قطعه مشابه هم با یکئدیگر فرق داشته باشد. به ویژه در پکیج های بزرگتر مثل 1206 و یا سلف ها و خازن های بزرگ . اگر مدارات قرار است در یک قاب قرار بگیرند ، حتما باید ارتفاع قطعات را نیز در BOM لحاظ کنید.
• برای قطعات THD باید مشخص شود که اولا ارتفاع قطعه چقدر است و ثانیا ارتفاع پایه که باید قلع به خود بگیرد هم باید مشخص شود. به طور مثال پایه یک مقاومت  ارتفاعی بیشتر از 1mm نباید داشته باشد و باید اضافی آن را قطع کرد.

قطعات جایگزین

اضافه کردن این قسمت در BOM می تواند به شما کمک بسیار زیادی کند. این قسمت به شما و به تامین کننده کمک میکند تا اگر قطعه ای یا مواد اولیه مورد نیاز طبق لیست BOM نتوانستید تهیه کنید ، بتوانید از مشابه آنها استفاده کنید. این کار نه تنها باعث به تعویق افتادن وضعیت تامین قطعه و مواد اولیه نمی شود، بلکه سبب می شود تا در طولانی مدت یک دیتا کامل از قطعات الکترونیکی که مشابه یکدیگر هستند به دست آورید که بسیار ارزشمند است. در انتخاب قطعه مشابه چند پارامتر مهم را باید حتما تطبیق دهید ، مثل : پکیج قطعه ، توان قطعه ، ترتیب پایه ها ، عملکرد قطعه ، ارتفاع قطعه ، مدارات مکمل هر قطعه و….

10 نکته کلیدی برای ایجاد یک BOM بهتر

علاوه بر موارد بالا نکاتی نیز وجود دارد که باعث می شود تا BOM شما اعتبار بیشتری پیدا کند. در ادامه به چند نمونه از آنها اشاره شده است:

1. 1. مواد مصرفی در فرآیند تولید را در Bill of Materials ثبت کنید.
   2. فایل های طراحی و تولید را اصولی به پیوست Bill of Materials برسانید.
   3. لیست Bill of Materials را دو بار چک کنید (ترجیها دو شخص متفاوت)
   4. تغییراتی که در Bill of Materials ایجاد میشود را حتما ثبت کنید
   5. نیاز ها و هدف های اساسی هر Bill of Materials را به اختصار مشخص کنید.
   6. سعی کنید تمام Bill of Materials های شما از یک الگو و نظم پیروی کنند.
   7. در نگهداری فایل های BOM کوشا باشید.
   8. بهتر است از نسخه های الکترونیکی و فضای ابری استفاده کنید.
   9. تمام قسمت ها از طراحی تا تولید به Bill of Materials دسترسی داشته باشند.
   10. مقدار مواد اولیه و قطعات اضافی در BOM مشخص شوند.

نتیجه گیری

در پاسخ به اینکه BOM چیست، باید گفت، یک لیست کامل از قطعات، تجهیزات و مواد اولیه ای است که در فرآیند تولید استفاده می شوند. BOM دارای قسمت ها و پارامتر های مختلفی است که می توانید برای بهتر شدن Bill of Materials تمام آنها را لحاظ کنید. اما با توجه به حجم تولید، سطح محصول، زمان بندی و… می توانید از بعضی از مواردی که عنوان شد چشم پوشی کنید و یک لیست کم حجم تر با پارامتر های کمتر ایجاد کنید.

می توانید با استفاده از Excel این لیست را ایجاد کنید. البته بعضی نرم افزار های طراحی مثل Altium Designer این ویژگی را در خود دارند و با چند کلیک ساده می توانید از آنها خروجی لیست قطعات بگیرید، اما این لیست کامل نیست و باید موارد مورد نظر خود مثل مواد اولیه را در آن اضافه کنید. پس از تهیه BOM می توانید برای تامین قطعات و مونتاژ اقدام کنید. شرکت مرصا می تواند هر گونه خدماتی در زمینه تولید برد مدارچاپی و طراحی و مونتاژ الکترونیکی به شما عزیزان ارائه دهد.