Multi-Level BOM im Vergleich: Welche BOM-Tools mehrstufige Stücklisten am besten bewältigen

Da Abteilungen zunehmend enger zusammenarbeiten, beweist die Stückliste (BOM) nun ihren Wert mehr, als es früher den Anschein hatte. Sie bietet Ingenieuren, Einkaufsmanagern, Logistikfachkräften und Fertigungsspezialisten einen Fahrplan für eine schlanke und effiziente Produktion von gedruckten Schaltkarten (PCBs). 

Eine BOM ist jedoch mehr als eine bloße Dokumentation der Komponenten eines Produkts, denn sie enthält auch wichtige Informationen über verschiedene Produktfunktionen: die einzelnen Baugruppen innerhalb eines fertigen elektronischen Geräts und die Auswirkungen eines einzelnen Teils auf mehrere Designebenen. Betrachten Sie eine mehrstufige BOM als den "Stammbaum" der Komponenten in einem Gerät, eine Hierarchie von Mikroprojekten, die an der Lieferung der Fertigwaren beteiligt sind.

In der Elektronik bedeutet die Verwaltung einer BOM, diese Bauteildaten über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg zu pflegen – vom Design über die Beschaffung und Fertigung bis hin zum Support nach der Produktion. Es handelt sich um eine fortlaufende Disziplin, nicht um einen einmaligen Export. Dabei ist zu beachten, dass der Begriff „BOM" in verschiedenen Branchen Unterschiedliches bezeichnet. In der Softwareentwicklung etwa ist eine BOM eine Liste von Open-Source-Bibliotheken und Abhängigkeiten, während sie in der Elektronikfertigung ein grundlegend anderes Dokument ist, das Einkauf, Montage, Kostenkalkulation und Qualitätskontrolle steuert – mit entsprechend spezialisierten Tools.

In diesem Artikel erfahren Sie und Ihr Team alles über die Zusammensetzung und die Vorteile einer mehrstufigen BOM und über die Software, die unverzichtbar ist, um eine komplexe Lieferkette aus Bauteilen und deren Auswirkungen in allen Phasen des Design- und Produktionsprozesses zu beherrschen.

Wichtige Highlights

• Mehrstufige BOMs (gegliederte BOMs) bieten einen hierarchischen "Stammbaum" von Teilen und Baugruppen, der eine funktionsübergreifende Sichtbarkeit für Ingenieurwesen, Einkauf, Logistik und Fertigung ermöglicht.
• Sie beschleunigen die Fehlerisolierung und die Handhabung von Obsoleszenz, indem sie genau lokalisieren, wo eine Komponente in den Baugruppen sitzt, was aufwändige Demontagen reduziert und die Risiken in Bezug auf Lieferung und Qualität mindert.
• Tabellenkalkulationen sind ein Engpass. Wählen Sie zweckmäßige Stücklisten-Tools (Cloud/Standalone, API-basiert, PLM/ERP-Module oder CAD-integriert), um aktuelle Lebenszyklusdaten, Alternativen und Zusammenarbeit zu erhalten.
• Die besten Ergebnisse erzielen Sie mit CAD-integrierten, vom Design bis zur Beschaffung reichenden Workflows (z.B. Altium Develop), die Daten, Versionskontrolle und Einblicke in die Lieferkette über Teams hinweg vereinheitlichen, um Silos aufzubrechen.

Eine mehrstufige Stückliste definiert

Eine mehrstufige Stückliste, auch als gegliederte Stückliste bekannt, beinhaltet ein Netzwerk von Komponenten, die in Produkten und deren Unterbaugruppen vorkommen. Sie bildet die hierarchische Struktur der Teile innerhalb von Fertigprodukten ab und stellt ein elektronisches Produkt in Form einer gegliederten Liste dar, die häufig auf die Bedürfnisse von Beschaffungsfachleuten zugeschnitten ist.

Die Engineering-BOM (eBOM) und die Manufacturing-BOM (mBOM) erfüllen jeweils unterschiedliche Zwecke. Die eBOM gibt die Absicht des Entwicklers wieder und listet die Bauteile so auf, wie sie im Schaltplan erscheinen – nach Funktion gegliedert. Die mBOM wird aus der eBOM abgeleitet, jedoch für die Fertigung umstrukturiert: Sie berücksichtigt die Montagereihenfolge, Substitutionen, Arbeitsanweisungen sowie die Frage, wie Teile zu Baugruppen zusammengestellt werden. Die eBOM liegt in der Verantwortung des Engineerings, die mBOM in der der Fertigung. Beide bei Designänderungen synchron zu halten, ist eine der zentralen Herausforderungen, die ein gutes BOM-Tool lösen muss.

Bislang haben Unternehmen Stücklisten (BOMs) genutzt, um Komponenten zu den besten Preisen zu beschaffen und sicherzustellen, dass die Produktanforderungen erfüllt werden. Jetzt gibt es in der Elektronikwelt weitere Funktionen für diese Dokumentation. Elektronikhersteller entdecken nun wertvollere Funktionen, einschließlich der neuesten Einblicke in den Lebenszyklus von Komponenten und der Integration mit Drittanbietern, um schnell alternative Teile zu beschaffen. 

Multi-Level BOM Anwendungsfall

Im Falle einer Komponentenabkündigung oder eines Defekts in einer bekannten Charge von Produkten oder Baugruppen, ist es selten notwendig, das gesamte Produkt zu zerlegen. Vor diesem Hintergrund ist es besonders wertvoll, die unmittelbaren Verbindungen zu dieser speziellen Komponente zu lokalisieren, was wenig Raum für Spekulationen darüber lässt, wo ein Fehler auftreten könnte. 

Nehmen wir zum Beispiel an, ein Produkt weist einen Fehler auf – etwa eine Komponente in der Nähe eines Entkopplungskondensators entlang einer Stromschiene. Wer weiß, wo der Fehler auftritt, und dieses Wissen mit einer Multi-Level BOM verknüpft, kann schnell eingrenzen, in welchem Abschnitt oder welcher Gruppe von Verbindungen der Fehler liegt.

Elektronische Geräte enthalten eine Reihe von Komponenten, die für die Montage eigene Stücklisten (BOMs) haben. Während eine PCB eine Liste von Komponenten hat, besitzen einzelne montierte Teile (z. B. Widerstände, Transistoren und integrierte Schaltkreise) ihre eigenen Teilelisten. Diese Informationen sind wesentlich für die Beschaffung von Unterbaugruppen und für Teile, die anfällig für Obsoleszenz, Defekte oder Knappheit sind.

Diese Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten zeigt, wie viele Rollen auf eine korrekte BOM angewiesen sind. Entwicklungsingenieure erstellen die eBOM und verantworten die Bauteilauswahl. Einkaufsmanager nutzen sie, um Teile zu beschaffen und Lieferzeiten zu verfolgen. Fertigungsingenieure überführen sie in die mBOM. Qualitätsingenieure greifen bei Prüfungen und der Untersuchung von Abweichungen darauf zurück. Supply-Chain-Manager überwachen sie im Hinblick auf das Abkündigungsrisiko. Jede dieser Rollen benötigt eine aktuelle, verlässliche Version – weshalb Live-Daten und Versionskontrolle keine Option, sondern Pflicht sind.

Multi-Level BOM-Management als Risikominderung

Um den vollen Nutzen des BOM-Managements auf so detaillierter Ebene zu verstehen, ist es zunächst wichtig, die Vielzahl von Faktoren zu erkennen, die Risiken darstellen. Da sich die Beschaffungsabteilungen stärker in Design- und Bauaufgaben einbringen, entwickeln sich die digitalen Lösungen, die allen Beteiligten zur Verfügung stehen, rasch weiter. 

Der Mangel an digitaler Adoption in diesem Bereich (im Durchschnitt haben 61% der Beschaffungsleiter noch nicht mit intelligenteren Tools experimentiert) ist entscheidend für den nächsten Punkt, nämlich die Wahl des richtigen BOM-Management-Tools für Ihre Organisation. Oft hören wir, dass viele Unternehmen noch nicht dazu übergegangen sind, dynamischere Tools zu nutzen, die die Reibung in den Design-Beschaffungsprozessen erheblich reduzieren können.

Der Großteil dieses Risikos entsteht bereits in der Designphase: eine falsche Teilenummer, eine fehlende Alternative oder ein Bauteil, das bereits auf das Ende seines Lebenszyklus (EOL) zusteuert. Wird einer dieser Punkte erst nach der Freigabe entdeckt, bedeutet das einen Re-Spin, eine Produktionsverzögerung – oder beides. Branchendaten von Lifecycle Insights beziffern einen durchschnittlichen PCB-Re-Spin auf 46.000 US-Dollar, und 80 % aller Designs erfordern mindestens einen Bauteilaustausch. Je früher solche Probleme erkannt werden, desto günstiger lassen sie sich beheben. Eine BOM, die das ECAD-Umfeld sauber verlässt, ist das wirksamste Mittel, um Zeitplan und Budget in den nachgelagerten Phasen zu schützen.

Wählen Sie ein geeignetes Tool für das Multi-Level BOM-Management

Viele Organisationen leiden noch immer unter Silos, was sie vieler Vorteile der interdisziplinären Zusammenarbeit beraubt. Dies kann eine Folge der zeitlichen und monetären Kosten der Digitalisierung sein, und sie haben noch nicht den Nutzen erkannt, den die Technologie bringt. Es ist wichtig zu beachten, dass viele der führenden globalen Hersteller ihre Bemühungen darauf verlagern, proaktiver zu werden, was größere Sichtbarkeit von der Lieferkette und im weiteren Vorfeld von Produktionsstarts erfordert. 

Es gibt verschiedene Ansätze für das BOM-Management, aber jeder hat je nach Bereitschaft und Kompetenz des Benutzers mit digital verwalteten BOMs seine eigenen Vorteile. Die Faktoren, die beeinflussen, wie effektiv eine Lösung sein kann, sind:

• Größe der Organisation
• Komplexität ihrer Abläufe
• Anforderungen an die Integration der Stakeholder
• Fähigkeit zur Automatisierung und Anpassung an bestimmte Systeme 

Letztendlich wird eine BOM-Lösung umso nützlicher für alle Arten von Stakeholdern, je mehr sie alle notwendigen Datenströme integrieren und Änderungen automatisch über verschiedene Systeme hinweg vornehmen kann. Einkaufsmanager haben ihre eigenen Systeme zu integrieren, ebenso wie Maschinenbau- und Elektroingenieure. 

Automatisierte Tabellenkalkulationen

Es gibt immer weniger Anwendungsfälle für automatisierte Tabellenkalkulationen (zweckgebundene oder konfigurierbare Lösungen). Dennoch verlassen sich 50% der Organisationen in der Supplyframe-Umfrage immer noch auf sie. Nur 25% der nordamerikanischen Hersteller haben sich von Tabellenkalkulationen und anderen Ad-hoc-Lösungen für kurzfristige Beschaffungssituationen verabschiedet.

Obwohl dieses Einsteiger-BOM-Verwaltungssystem gut für die Dateneingabe funktioniert, wird das Management auf mehreren Ebenen durch veraltete Informationen behindert. In dem Moment, in dem eine Tabelle erstellt wird, wird sie selten angepasst und gewinnt kaum an Genauigkeit oder Effizienz.

Unabhängige Cloud-basierte BOM-Tools

Standalone-Lösungen mit Cloud-Zugang sind in der Lage, CAD- und EDA-Systeme zu integrieren. Cloud-basierte Lösungen sind flexibler gegenüber den wechselnden Bedürfnissen der Lieferanten und bieten größere Kollaborationsvorteile. Diese Art von Tool kann erfolgreich sein, erfordert jedoch gute Konnektoren und APIs, um andere Plattformen und Systeme zu integrieren.

API-basierte Lösungen

APIs sind Kern-BOM-Engines, die an die Bedürfnisse des Unternehmens angepasst werden können. Dies bietet größere Vorteile für die Expansion, wie die Mitbenutzung von benutzerdefinierten Tools, und unterstützt eine zukunftsorientierte Sichtweise. Der einzige Nachteil ist genau das – die Zukunftssicherheit. Obwohl sie äußerst flexibel für die Bedürfnisse des Unternehmens sind, erfordern API-basierte BOM-Lösungen mehr Engineering, um Jahr für Jahr die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Produktlebenszyklusmanagement (PLM)

Eine kostspielige Lösung, aber PLM fungiert als integraler Bestandteil von Lieferketten-Systemen. Die Verwaltung von mehrstufigen Stücklisten erfordert eine Vielzahl von Einblicken von Stakeholdern, und die Integration des Supply-Chain-Managements ermöglicht eine größere Sichtbarkeit von Versionsänderungen.

Die Sichtbarkeit von Versionen bringt allerdings nur dann einen Mehrwert, wenn die Revisionen ordnungsgemäß verwaltet werden. Jede BOM-Revision sollte eine eindeutige Kennung tragen, festhalten, was sich warum geändert hat, und vor ihrer Freigabe formal abgenommen werden. Überschreiben Sie eine freigegebene BOM niemals: Jeder frühere Produktionslauf muss sich exakt auf den verwendeten Bauteilsatz zurückverfolgen lassen. Verknüpfen Sie BOM-Revisionen mit den Design-Revisionen, damit Bauteildaten und Schaltpläne synchron bleiben. Gerade hier laufen Tabellenkalkulationen fast immer auseinander – ein spezialisiertes Tool mit integrierter Revisionskontrolle schließt diese Lücke.

Module für Unternehmensressourcenplanung (ERP)

ERP kann außergewöhnlich gut in Beschaffungsfunktionen eingebunden werden. Die Stücklistenverwaltung ist in Beschaffungs- und Fertigungsplanungssysteme integriert, um Faktoren wie Bestandsführung, Kostenverteilung und Planung zu berücksichtigen. ERP mangelt es jedoch an spezifischen Integrationen für die Elektronik und integriert selten Komponentenlebenszyklen, CAD und alternative Teiledaten.

CAD-integrierte BOM-Tools

Eine maßgeschneiderte Lösung ist nicht immer individuell angefertigt. CAD-integrierte Stücklistenverwaltung ermöglicht eine größere Kohäsion zwischen Elektronikingenieuren und ihren Beschaffungsmanagern. Zum Beispiel erlaubt Altium Develop beiden Parteien, Produktdesigns formatneutral zu betrachten. Beschaffungsteams können potenzielle Versorgungsprobleme durch mehrstufige Stücklisten identifizieren, während Ingenieure physische Mängel mit Einblicken in die Teile und deren Beschaffungsinformationen angehen.

CAD-integrierte Tools nehmen Ihnen zudem die manuelle Arbeit ab, die BOM überhaupt erst zu erstellen. Tools wie Altium Develop erzeugen eine Live-BOM direkt aus dem Design – eine BOM, die sich aktualisiert, sobald Bauteile hinzugefügt oder geändert werden, und die Teilenummer, Beschreibung, Lebenszyklusstatus und Lieferantendaten übernimmt, die bereits in der Bauteilbibliothek hinterlegt sind. So bildet die BOM stets den aktuellen Stand des Designs ab und ist keine Tabelle, die im Nachhinein ausgefüllt wird.

Integrieren Sie BOM-Management-Tools in Design-zu-Beschaffungs-Workflows

Der effektivste Weg, um kollaborativ zu entwerfen und zu beschaffen, kann gefunden werden, indem man die folgenden Fragen beantwortet:

• Was sind die Bedürfnisse von Elektroingenieuren?
• Wie viel Einblick benötigt der Einkauf?
• Wie viel Geld müssen Sie für maßgeschneiderte Lösungen ausgeben?
• Haben Sie die Kapazität, Ihre BOM-Managementlösung regelmäßig zu überprüfen, um sicherzustellen, dass sie in einer sich ständig verändernden Umgebung ordnungsgemäß funktioniert?

Die Antworten und der unvermeidliche Bedarf, sowohl Design- als auch Beschaffungsabläufe zu integrieren, weisen auf eine intuitivere Lösung hin: einen kollaborativen, CAD-integrierten Arbeitsbereich, der eine klare Kommunikation zwischen den Abteilungen ermöglicht.

Bevor die BOM in die Beschaffung gelangt, sollte jede Position auf eine gültige, in Produktion befindliche Teilenummer, verfügbare Lagerbestände und realistische Lieferzeiten, den RoHS-/REACH-Konformitätsstatus sowie mindestens eine freigegebene Alternative für kritische Bauteile geprüft werden. Am wirksamsten geschieht dies direkt im BOM-Tool selbst, wo Lebenszyklus-Kennzeichnungen und Bestandswarnungen automatisch erscheinen – und nicht erst während der Angebotserstellung, wenn ein kostengünstiges Eingreifen längst zu spät ist. Ist die Validierung abgeschlossen, sollte die BOM eingefroren, mit einer Revision versehen und in einem gemeinsam genutzten System veröffentlicht werden – samt Eintrag im Änderungsprotokoll und Freigabe durch die Beteiligten. Jede weitere Änderung erfordert eine neue Revision; die Baseline bleibt als Referenz für den jeweiligen Produktionslauf unangetastet.

Altium Develop umfasst Altium Designer und Altium 365 und ist das Paket für Teams, um besser und effizienter zu entwickeln. Die Lösung unterstützt die Kreation in Echtzeit und übersetzt Design- und Beschaffungskontexte, sodass Einblicke für alle sichtbar sind.

Mit Altium Develop muss man sich kaum noch Sorgen um Daten machen. Gleichzeitig war das Erstellen von Versionskontrolle und Produktgeschichte noch nie einfacher. Dies ist ein Kernschritt, um Silos abzubauen und sicherzustellen, dass keine Änderungen unbemerkt durchrutschen.

Ob Sie zuverlässige Leistungselektronik oder fortschrittliche digitale Systeme bauen müssen, Altium Develop vereint jede Disziplin zu einer kollaborativen Kraft. Frei von Silos. Frei von Grenzen. Hier arbeiten Ingenieure, Designer und Innovatoren als Einheit zusammen, um ohne Einschränkungen gemeinsam zu erschaffen. Erleben Sie Altium Develop heute!