MRPⅡ在企业生产管理与控制中的适用性.doc

MRP在企业生产管理与控制中的适用性1 MRP系统概论面对日益严峻的市场竞争,生产企业为了以最低的成本、最短的制造周期、最好的质量，生产出顾客满意的产品来赢得竞争，不得不改变现有的管理模式。采用现代化的管理手段，提高人力、物力、财力等制造资源的利用效率是企业面临的新课题。MRP正是在企业进行现代化管理的科学方法之一。随着信息技术的不断发展，越来越多的企业运用了以计算机技术为基础的MRP系统，我国的 MRP系统的研究、开发、应用也在不断地深入。MRP系统是在闭环MRP系统的基础上发展而来的。闭环MRP系统是将物料需求计划、生产能力需求计划、车间作业计划和采购作业计划纳入MRP，形成一个封闭的系统。它使生产活动方面的各种子系统得到了统一，但还存在两个问题；一是生产管理只是企业管理的一个方面，MRP系统只涉及到物流，没有涉及与物流密切相关的资金流。这在许多企业中由财会人员另行管理，从而造成数据的重复录入与存储，甚至是数据的不一致；二是经营规划与生产规划分别制订，经营规划如果不考虑研究开发以及其他不与生产直接相关的部分，那么不过是把生产规划的总和用货币来表示。由于闭环MRP的不足，人们想到应该建立一个一体化的管理系统，减少数据间的不一致性和重复工作，实现资金流与物流的统一管理。随着该系统的建立与完善，最终形成了把生产、财务、销售、工程技术、采购等各个子系统集成的一体化系统，并称为制造资源计划(Manufacturing Resource Planning) 系统。为了同物料需求计划系统（亦缩写MRP）相区别，把它记为MRP。2 MRP系统的特点及作用 MRP将企业中的各个子系统有机结合起来，形成一个全面生产管理的集成优化管理系统，其中生产和财务两个子系统的关系尤为密切。 MRP的所有数据来源于企业的中央数据库。各子系统在统一数据环境下工作，实现了各方面的数据共享，同时也保证了数据的一致性。 MRP具有模拟功能，能根据不同的决策方针模拟将来可能发生的结果。例如模拟将来的物料需求，并提出物料短缺的警告。因此，它大大提高了原来MRP 系统的应用效果，可以作为企业高层管理机构的决策工具。具体来讲，企业实施MRP系统可以获得：降低库存储备，减少资金占用；保证交货期，提高生产率；减少停工待料，降低制造成本；提高市场应变能力和竞争能力；管理质量和管理水平的提高。3 MRP的应用MRP在企业中的应用可以分为很多方面,现在就其“物流”和“资金流”这两个方面进行分析研究。3.1 物流与资金流的关系资金流和物流是企业经营管理的主要对象。在物流管理方面，MRP系统通过销售管理、主生产计划、粗能力计划、物料需求计划、细力计划、车间管理、采购管理等功能，逐步实现了对物流管理的闭环控制；在资金流管理方面，MRP包含了应收应付帐管理、成本会计核算等功能，这些功能使财务核算所需的资金费用信息直接来源于生产计划的执行，减少了资金费用信息的重复录入工作，提高了信息的准确度和集成度。但是，分析MRP系统的资金流管理功能，不难发现，MRP系统中资金流的管理功能主要是对资金的事后核算，是对企业已经发生的生产经营活动中资金流的客观反映和监督.现有的MRP系统中，资金流的管理并没有实现与物流管理一样的事前计划、事中控制、事后核算的全面控制过程。从企业的角度看，随着我国市场经济发展，资金管理尤为重要，越来越多的企业管理者和决策者希望能及时追踪和分析企业的支出、成本、收益的来源。MRP系统中原有的对资金流的事后核算功能已经不能满足企业的需求，因此必须扩充MRP系统中的资金管理功能，使MRP系统不仅能够实现对物流的闭环控制，而且能够实现对资金流的闭环控制。企业的生产过程是给物资赋予劳动、知识和信息，改变其形状、功能或性质的过程，也是资金的投入与增值的过程，是物流与资金流相互转化、相互作用、相互统一的辨证统一过程。物资运动是资金运动的基础，物资运动决定着资金运动，物资运动状况的正常与否，决定着资金运动状况的好坏；资金运动也反映着物资运动，并对物资运动具有积极的影响作用。通过对资金运动是否通畅的分析，可以观察企业供、产、销等活动是否正常的进行，并可根据存在的问题，采取相应的措施，使资金运动与物资运动相结合，从而提高生产经营的效益。资金运动和物资运动相互结合的关系，体现了制造工业企业再生产过程的实物形态和价值形态的必然联系。首先，资金处于货币资金的状态。企业用一部分货币资金去购买原材料等劳动对象。当购买发生后，这部分资金从货币形态转化为储备资金。然后，把原材料等劳动对象投入生产过程。在对劳动对象的加工过程中，这部分资金与另一部分支付给劳动者的报酬和其他生产费用结合在一起，组成生产资金。当产品加工完毕，这部分生产过程的资金又转化为成品资金。到产品销售并取得货款后，资金又由成品资金转化为货币资金。收回的货币资金，一部分用于补偿生产消耗，在下一期生产经营活动中，再从事购买材料，开支费用；一部分以税收形式上缴国家财政；余下的留作各种基金，用于发展生产等方面的需要。在整个过程中，物流由原材料到零部件到成品，不断的变换着物料的性能；而资金则由货币形态转化为实物形态，再由实物形态转化为货币形态，不断循环往复，完成资金的增值过程.物流与资金流的关系如图1所示。图1 物流与资金流的关系企业资金分为流动资金和固定资金。它们的周转方式和筹集方式各不相同。流动资金主要是垫支在劳动对象上的资金。它的价值一次全部地转移到完工的产品上去，产品销售以后，以取得的货币资金再用来购买新的劳动对象，继续投入生产过程.固定资金是用来购建主要劳动手段等方面的资金。劳动手段可以较长期地在若干生产过程中发生作用，逐步把它的价值转移到完工的产品上去，通过产品销售，逐步地取得价值的补偿，一直到劳动手段全部损耗而不能继续使用需要报废时，或者由于技术进步需要淘汰时，才进行实物更新。3.2 企业资金运动的过程企业的资金运动沿着供应、生产、销售3个过程的顺序不断地循环周转，分别表现为资金的筹集、使用、消耗、收回和分配5个环节。1)资金的筹集。企业根据国家规定，通过一定的渠道和方式筹集资金，这是资金运动的起点。2）资金的使用。企业为了进行生产经营活动，要运用已经筹集的资金，购置各种生产资料，包括劳动手段和劳动对象，为企业的生产经营活动创造了物资条件。3）资金的消耗。企业在生产过程中，劳动者使用劳动手段对劳动对象进行加工，生产社会需要的产品。在这一过程中，劳动者通过劳动除了将已消耗的劳动手段和劳动对象的价值转移到完工产品上去之外，还创造了新的价值。4）资金的回收。企业在产品销售过程中，将生产出来的产品销售给购货单位，并按产品的价格通过一定的结算程序取得销售收入。价格是价值的货币表现。所以按产品价格收回销售收入，意味着实现了产品的全部价值，完成了从成品资金形态向货币资金形态的转化过程。5）资金的分配。企业要把所取得的销售收入，按照国家的有关规定进行分配。首先是将一部分资金用于补偿生产中的资金耗费，重新购买劳动对象和支付职工的劳动报酬等，保证企业再生产过程的不断进行；另一部分资金则形成折旧基金，作为固定资产更新的准备金，其余部分就是企业的纯收入。从上述分析可以看出，为了使企业正常运转，不仅要作好物料的供应、生产、销售计划，而且要作好资金的筹集、使用和回收计划.在MRP系统中不仅要保证企业供、产、销中物流的平衡，而且必需实现资金收支中资金流的平衡。3.3 系统的集成方法要实现物流与资金流的集成，必须建立相应的管理方法与管理体系。物流管理和资金流管理在MRP系统产生以前是独立的。物流管理经历了一般的库存控制系统、MRP、闭环MRP及MRPP几个阶段。物流管理系统的发展史也就是MRP系统的发展史。资金流的管理是通过财务管理系统来完成的。财务管理系统从分立系统如工资管理、现金管理、成本管理逐步发展为集现金管理、应收应付帐管理、总帐管理、成本管理等于一体的完整的财务系统。财务系统在同MRP集成以前，所有相关数据是由人工采集，通过键盘录入。在物流管理系统向MRP发展过程中，管理资金流的财务管理系统被集成到MRP系统中，成为MRP的一个子系统。财务管理系统从销售管理系统、生产系统、供应系统中直接提取资金信息，从而减少了数据的重复录入，更重要的是提高了财务管理系统数据来源的准确性，使资金信息迅速、准确地反映物流信息。企业要正常运转，必须实现物流和资金流的均衡控制。MRP系统中依据独立需求项目的需求信息及相关的工程数据，合理地安排了各物料的投放与生产的比例、数量及时间，从而实现了物流的闭环控制和均衡生产。MRP系统中的资金流管理模块，如应收应付帐管理、总帐管理等，是对企业已发生的经济业务进行事后的记录和总结，是对过去生产经营活动进行客观的反映和监督。MRP中的财务管理系统与其他系统的关系如图2所示。 图2 MRP中的财务系统要实现资金流的闭环控制，必须拓展MRP系统的资金控制功能，建立如同物流控制的资金流事前计划、事中控制、事后核算系统的三级控制体系结构。按照资金流运动的规律，我们将MRP中的资金流控制扩展为如图3所示的结构。图中资金流控制主要模块有成本管理、资金计划管理、资金收支管理、成本核算等。图3 MRP物流与资金流集成原理图成本标准管理的功能是为各项资金的支出提供定额标准，如同编制物料计划所需的物料相关需求。产品不仅有相关的物料需求结构，而且也有相关的资金需求结构。针对企业投产的每一项物料，都需要相应的物料清单（Bill of Materials，简称BOM）供编制物料生产计划使用(在CIMS工程中,物料清单是由工程设计子系统提供的共享信息)。同样，必须建立相应的成本标准，作为资金计划与控制的依据。资金计划管理相应于物料计划从宏观计划到微观计划的过渡，其功能及内容有所不同。在企业中，常使用的资金计划有年度财务收支计划、月度财务收支计划。资金的收支计划根据产品（物料）的生产计划和成本标准编制，作为控制资金收支的依据。成本管理和资金计划管理构成资金流的事前计划。资金收支管理包括一般财务系统中的应收帐、应付帐、总帐管理、现金收支管理等。资金收支管理实现资金流事中控制的功能。资金的收支必须按照相应资金计划进行。成本核算累计产品实际成本。根据生产过程中实际消耗的料、工、费，从产品结构最低层开始，依据产品结构，逐层计算，直至成品。成本事后核算在现有的财务管理系统中已经是很成熟的技术。从图3可以看出，资金的事前计划是实现系统集成的源头，而资金计划又以成本管理为依据，因此成本管理是实现系统集成的关键技术。要在MRP中为资金平衡提供准确的生产资金需求信息，就必须建立与产品BOM相对应的“成本清单”，这一“成本清单”可以根据产品的市场价格进行分解得到。这样，不但提高了成本计划的准确性，而且使企业管理和市场接轨，提高了企业的竞争力。通过对企业中资金流与物流的分析，我们讨论了MRP系统中资金流与物流管理的集成方法及关键技术。企业可以运用这一集成系统，合理安排资金计划与物料生产计划，消除物料与资金的积压与浪费，保证物流与资金流的平衡运动，进一步促进企业资源的有效利用，提高企业的经济效益。4 MRP中生产计划及控制中的缺陷分析与改进目前，国内外市场已从过去传统的相对稳定的市场变为多变的市场，其主要特点有：产品生命周期缩短，产品更新加快；产品品种增加，批量减少；产品的质量、价格和交货期成为增强企业竞争力的三个重要因素。市场需求的多样性使得以往单一品种大批量生产、靠批量降低成本的方法逐渐无法再施展其威力，企业更多地转向多品种中小批量生产。多品种中小批量生产在社会生产总量中所占的比重日益增大，世界机电产品中属于中小批量生产的产品种数由20世纪60年代占50左右，到20世纪90年代占75，产值由45上升为75。我国机械制造企业属于中小批量生产的占总数的95左右。面向客户订单、多品种中小批量生产已成为制造业的主要生产方式，这类企业的生产计划与控制是企业管理的重要组成部分。由于目前大部分面向订单、多品种中小批量生产的企业多采用MRPERP来进行生产计划与控制，但不论是实施国内的还是国外的MRPERP软件产品，实际上给企业带来的效益并不明显。分析此类问题主要有两个切入点：第一，企业的内部管理方式落后了，本身存在诸多问题，并不适合实施MRPERP软件；第二，MRPERP中的生产计划与控制模型存在设计上的缺陷。此处我们主要从第二个切入点进行分析阐述。4.1 缺陷分析由于ERP基本上是沿用MRP中的生产计划与控制模式，所以在此主要分析MRP中的生产计划与控制。MRP在生产计划与控制过程中存在着以下一些问题。(1)核心问题MRP的生产计划模型设计问题MRP是对大批量生产的优化。在MRP的算法逻辑中，根深蒂固地埋藏着分工、层级和大量生产的思想。 MRP擅长于解决既定产品的大批量生产，这种生产模式的指导思想是品种越少越好，批量越大越好，所以MRP的算法中“同类项合并”的思想贯彻始终：不同订单的同类产品(零件)合并、同一期段(月、周)内同类产品合并，产品(主生产计划)有产品的“批”、零件(物料需求计划)有零件的“批”、采购有采购的“批”。批量设定的不合理往往造成能力资源的浪费和库存成本的增加。另外，MRP的成批做法，根本不考虑用户的个别需求。用“归并”和“批量”将客户的订单需求淹没在自主制造既定产品的大量生产的海洋里，从而无法跟踪个别订单的完成情况。当生产能力不足，在无法按预期的时间和数量生产出所需的所有零部件时，由于不能确定零部件在具体产品的需求数量，则无法确定具体影响哪些客户订单，无法针对具体情况做出相应的处理。许多学者都认为，“通常计算得到的周计划常常由于紧急订单、技术意外和故障很快就会过时。通常必须在很短的时间以后重新修订精确度。”因此，为“赶日期”而“绕开系统”进行的特别行动在实际中经常可见。(2)生产计划的能力约束问题利用MRP编制生产计划首先是基于无限能力的，在编制过程中根本不考虑瓶颈约束，而在未划分关键件的基础上得到的生产计划，不能合理使用有限资源。在MPS（Master Production Scheduling，主生产计划）、MRP的编制过程中并没有考虑不同零件在产品中的重要程度，使得所有零部件不分主次地竞争有限的生产能力与资源，当能力不足时，不可避免地会出现一些关键件生产不出来，而生产了许多非关键件，无法装配出所要的产品，也无法通过采用外协、外购等方法弥补，结果导致在制品库存大量增加。MRP的这些缺陷虽然不断有些技巧性的改进，后来的MRP系统增加了一个庞大的能力计划子系统，为做出的“理论生产计划”提供层层的能力校验，但这种事后的串行的校验反复修正的处理方式，为企业带来极大的不便。4.2 生产计划模型改进MRP中的生产计划包括综合生产计划、主生产计划和物料需求计划。本文主要分析MPS、MRP模型的改进，并且是围绕客户订单跟踪管理来探讨的。在制定MPS的基本模型中根据待分配库存(available-to-promise inventory，简称ATP)量来接受新订单是一个值得商榷的地方。ATP是指，营销部门可用来答应顾客在确切的时间内供货的产品数量。对于临时的、新来的订单，营销部门也可以利用ATP来签供货合同，确定具体的供货日期。ATP的计算方法：计划期内第一个时间段的ATP量等于期初库存量加本时段的MPS量减去直至下一个MPS量不为0的时段(不包括该时段)为止的全部订单量；在以后的各时段，只在有MPS量时才计算ATP量，ATP量等于该时段的MPS量减去从该时段至下一个MPS量不为0的时段(不包括此时段)为止的全部订单量。MPS的计算表格如表1所示。从表1中看出，第一时段的ATP量20如果全部用于签订新的客户订单，那么第二时段末的实际库存量将为0。第三时段的MPS量为20、订单量为40，显然已有的订单就不能准时交货。又如，第四时段的ATP量17如果全部用于签订新的客户订单，那么第四时段末的实际库存量将为0；第五时段的MPS量为20、订单量为22，显然已有的订单也不能准时交货。由此可知，根据ATP量来签新的订单是不可靠的。而且，ATP量并不是在企业生产能力满负荷情况下扣除已接受订单量得到的数额，所以单单靠ATP量来决定是否接受新订单是远不够的。制定MPS的模型和MRP的模型基本相同。MPS的计划对象一般是独立需求的最终产品，而MRP的计划对象是相关需求物料；MPS用RCCP(Rough Cut Capacity Planning，粗略产能规划)来做能力平衡，MRP用CRP（Rough Capacity Requirement，产能需求规划）来做能力平衡。RCCP是用关键工作中心的能力来对MPS做能力约束，但对于多品种、中小批量生产方式，每个计划期所生产的产品及相关物料变化很大，那么所需各工作中心的能力情况也可能大不一样，这就意味着每个计划期内的关键工作中心随生产的物料种类及数量的差异而变化。在RCCP做能力约束之前，必须识别哪些工作中心是关键工作中心。而对于多品种、中小批量生产在每个计划期内的关键工作中心是可变的，那么如果继续使用RCCP来对MPS做能力平衡，就必须针对计划期内生产的物料种类及数量情况与历史统计数据作比较，这需要大量的历史统计资料而且比较的方法也很难选择。任何生产计划的基本目标都是在能力允许的情况下将产品按照客户订单的要求及时生产出来并交货。超出企业的生产能力就意味着有些产品不能按时生产出来，就不能满足客户的需求。对于基本上是以客户订单来安排生产的企业来说，与客户签订的订单合同是要严格执行的，只有在企业的生产能力能够满足新到订单的前提下，企业才能与客户签署订单合同。根据以客户订单为导向、多品种中小批量生产的特点，由此提出了一个改进的生产计划模型，称之为订单的需求计划模型(Requirements Planning of Orders，简称ORP)，如图4所示。(1)订单审核：客户的新订单要经过客户信誉审核，价格协商等程序，审核通过后成为合格订单，才能进入生产计划阶段。（2)制定订单的需求计划：根据订单中产品种类、数量及交货时间，结合物料清单、工艺路线等基础数据，沿用MRP的基本模型(不考虑批量、安全库存，需考虑各时段的期末库存量)，制定订单占用各工作中心能力的需求计划、相关物料的需求计划。(3)能力约束：根据新订单的能力需求计划，结合已有的能力占用计划、各工作中心的能力数据，得出增加新订单后的各工作中心能力负荷。如果工作中心各时段的剩余能力满足新订单的能力需求，就可以接受新订单。(4)需求、能力调整：如果工作中心各时段的剩余能力不能满足新订单的能力需求，可以根据物料清单工艺路线工作中心的映射关系，分析新订单中哪些产品受到影响。从相关物料级分析，哪些相关物料的生产超出了相应工作中心的能力，具体受影响的相关物料数量。从产品级分析，根据相关物料的受影响数据，推算出哪些时段、多少数量的产品生产受影响。调整的措施有：增加超负荷时段工作中心的设备能力，满足受影响的相关物料生产需求；采用外购、外协方式来解决受影响的相关物料的需求数量；调整受影响的相关物料的生产时段，但要保证满足订单对产品数量及交货时间的要求；与客户协商，调整产品数量、交货时间，如果不同客户的新订单存在能力竞争，还可以考虑客户的优先等级，等等。(5)制定物料需求总计划：满足能力约束的新订单的物料需求计划中，各产品及相关物料的需求数量和需求时间将并人物料需求总计划(沿用MRP的基本模型来制定需求总计划，考虑批量和安全库存)。物料需求总计划中物料各时段的需求数量应与订单物料需求计划中物料各时段的需求数量建立比例映射。这样，发给车间执行的物料加工单可以明确加工物料数量与订单的归属关系，方便订单的生产进度跟踪。(6)能力占用计划：根据物料需求总计划，结合物料清单工艺路线工作中心的映射关系，可以制定全部已接受订单的能力占用计划。订单的需求计划模型也适用于MTO(make to order)与MTS(make to stock)混合型生产方式，可以把企业制定的产品生产要求(时间、数量等)看成是内部订单来处理。4.3 面向客户订单的生产计划与控制系统框架MRP的生产计划模型导致其不可能有好的作业控制能力。控制的作用在于监督作业按照计划执行，在作业偏离计划时做出恰当地调整使计划的目标得以实现。而MPS、MRP模型中的同类项归并方法使得作业控制失去很好的控制对象订单的生产进度。笔者结合提出的订单需求计划模型，继而提出了一个面向客户订单的生产计划与控制系统框架。面向订单的生产计划与控制系统应以客户订单为导向，以生产过程为核心，将客户的各种需求快速地反馈到相应的环节上，实现快速地调整，按需求实现各种控制目标，其组织结构如图5所示。(1)生产与库存系统建模：生产与库存系统的体系结构模型主要包括功能视图、资源视图、信息视图、组织视图等。生产计划制定过程中模型的建立，要以生产和库存系统体系结构为基础，而生产计划的调整，产品生产和库存状态的跟踪与控制，不论是计算机系统自动调整还是人机交互过程中产品生产和库存状态的可视化程度，都需要有很好的生产和库存系统建模支持。(2)生产计划制定：综合生产计划是根据企业所拥有的生产能力和需求预测等制约因素对企业未来较长一段时间(一年以上)内的产出内容、产出量、劳动力水平、库存投资等问题所做的决策性描述。综合生产计划对基本上按订单组织生产的企业也有其指导意义，因为各时段订单的到达量有随机性，综合生产计划可以增强企业较长时间内生产的平稳性。根据订单的需求计划模型，制定每份订单的物料需求计划、能力需求计划和全部被接受订单的物料需求总计划、能力占用计划，并据此制定作业层的采购计划、车间作业计划。(3)生产过程控制：根据生产计划下达的任务，依据生产与库存系统的体系结构，对生产过程的各个环节进行安排和控制，并反馈回生产计划制定部门。(4)生产过程跟踪：收集生产数据，并进行加工能力趋势分析、资源利用评价和未来计划时间内的生产瓶颈分析，为生产过程协调和生产计划制定提供实际信息和分析结果。(5)生产过程协调：进行生产过程的协调，在生产环境波动的情况下快速反应，与生产过程控制和生产过程跟踪形成一个小闭环，解决实际生产中的问题。(6)计划调整协调：如果生产过程协调之后的订单实际完成进度仍旧与计划不相符，那么就要对计划做一定的修正，计划调整的方法可以参照订单的需求计划模型中需求、能力调整模块提出的调整措施。伴随着激烈的国际化竞争，面向客户订单、多品种中小批量生产已成为制造业的主流生产方式。本文针对这种生产方式的特点，对MRP的生产计划与控制模型中存在的缺陷做了分析并提出了改进的方法。除了MRPERP中的生产计划与控制方法外，在生产管理的思想、技术发展过程中还出现了JIT、GT、OPT、TOC、APS等（其中MRP与JIT、TOC的集成化应用将在后文讨论）。当然，企业的类型多样，生产管理的各种思想、技术也有各自的优缺点和应用环境，但对于MRPERP中生产计划与控制方法的改进还是有很多值得借鉴的地方。另外，基于价值链的供应链管理思想势必给企业的生产经营管理带来全新的变革。5 MRP/ERP5.1 ERP的发展背景从世界范围来看，在20世纪80年代末90年代初，社会经济迅速发展和企业所面临的时代背景与竞争环境发生了重大的变化。随着各国市场的开发，信息化管理手段的应用，企业逐步形成规模化发展并进入了国际化发展空间，任何企业都要承受来自国际化企业发展的竞争压力，以前企业生产什么就卖什么的时代一去不复返了。企业要不断创新才能生存，企业生产过程的调整应适应市场需求的迅速变动。在上述市场发展背景下，企业资源计划ERP（Enterprise Resource Planning）在MRP的基础上应运而生。它要求企业管理的注意力不仅在产品生产过程的管理、库存管理和成本控制等企业内部管理上，更需要注意供应商的物资供应、制造工厂的生产、分销与发货以及客户的售后服务这一“供应链”。企业的发展不仅依靠企业本身的资源，更要利用全社会各种市场资源，来快速高效地进行生产经营，以期在市场上获得竞争的优势。 从以企业自身为中心（Enterprise-Focused）到以客户为中心（Customer- Focused），是20世纪90年代企业经营战略上的重大转变。与传统战略相比，以客户为中心的企业经营战略特点是：1)从组织形式上看，由按职能划分的层级结构转变为动态的、可组合的弹性组织结构。2)从管理方式上看，由纵向的控制和优化转变为按客户需求形成增值链的横向优化。3)从生产上看，由产品驱动转变为客户需求驱动，客户和供应商被集成在增值链中，成为企业受控对象的一部分。4)企业生产目标次序由成本-质量-交货期转变为交货期-质量-成本。实施以客户为中心的经营战略，对客户需求做出快速响应，并在最短时间内交付高质量和低成本的产品，要求针对客户的需求快速重组业务流程以减少业务过程中的无用作业，流程中的任一环节都对增值有贡献，变顺序作业为并行作业，尽可能地采用技术手段和自动化作业，一切着眼于快速完成整个商务过程。显然，制造资源计划MRP已经不能适应这样的要求，从20世纪90年代起，企业资源计划ERP开始取代MRP，成为新的企业管理模式。5.2 从 MRP 到 ERP从MRP到ERP主要经历了3个阶段：1） 物料需求计划MRP阶段物料需求计划MRP是20世纪60年代为了解决库存管理中订购点法的不足而提出来的，它主要依据主生产计划MPS、物料清单BOM和库存信息对生产进行管理，目标是减少库存。20世纪70年代，MRP经过发展形成了闭环的MRP生产计划与控制系统，以物料为中心的组织生产模式体现了为客户服务、按需定产的宗旨，计划统一且可行，并且借助计算机系统实现了对生产的闭环控制，比较经济和集约化。2）制造资源计划MRP阶段20世纪70年代末和80年代初，美国企业管理人员在MRP管理系统的基础上，增加了对企业生产中心、加工工时、生产能力等方面的管理，实现了计算机生产排程，同时也将财务的功能囊括进来，形成了以制造资源为核心的企业管理信息系统制造资源计划，这种系统已能动态监察到产、供、销的全部生产过程。从物料需求计划到制造资源计划，在技术上只是一小步，而在观念和效果上是一个较大的飞跃。3）企业资源计划ERP阶段20世纪90年代以来，市场环境的变化促使企业调整经营战略，从而带来生产模式的变化，传统的MRP已经不能满足企业全面信息集成的需要。在这个背景下，美国著名的计算机技术咨询和评估集团Gartner Group Inc. 总结MRP的发展趋势，提出了一整套企业管理系统体系标准，从而宣告了ERP的诞生。与MRP相比，ERP除了包括和加强了MRP各种功能之外，更具有面向全球市场的开放性，功能更为强大，支持混合式生产方式，所管理的企业资源更多，并涉及了企业供应链管理和客户关系管理等，所采用的计算机技术也更加先进，形成了集成化的企业管理软件系统。ERP虽仍以MRP为核心，但在功能和技术上却超越了传统的MRP，它是以客户驱动的、基于时间的、面向整个供应链管理的企业资源计划。Gartner Group Inc.认为从MRP到ERP称为是一场管理思维上的革命。5.3 ERP的技术特点Gartner Group Inc.从软件功能范围、软件应用环境、软件功能增强和软件支持技术等角度，制订了一系列的ERP功能标准，包括4个方面：l）超越MRP范围的集成功能。包括质量管理、试验室管理、流程作业管理、配方管理、产品数据管理、维护管理、管制报告和仓库管理。2）支持混合方式的制造环境。包括既可支持离散又可支持流程的制造环境；按照面向对象的业务模型组合业务过程的能力和国际范围内的应用。3）支持能动的监控能力，提高业务绩效。包括在整个企业内采用控制和工程方法；模拟功能；决策支持和用于生产及分析的图形能力。4）支持开放的客户机/ 服务器计算环境。包括客户机/ 服务器体系结构、图形用户界面GUI、计算机辅助系统工程CASE、面向对象技术、使用SQL对关系数据库查询、内部集成的工程系统、商业系统、数据采集和外部集成EDI。由上可知，ERP是将最新的信息技术和先进的管理思想融合在一起，在MRP基础上进一步发展而成的面向供应链（Supply Chain）的管理系统。它的主要特点如下：l）ERP更加面向市场，面向经营，面向销售，能够对市场快速响应，它将供应链管理（Supply-Chain Management，简称SCM）和客户关系管理（Customer Relationship Management，简称CRM）包含了进来，强调了供应商、制造商与分销商之间新的伙伴关系，并且支持企业后勤管理。2）ERP更强调企业流程与工作流，通过工作流实现企业的人员、财务、制造与分销之间的集成，支持企业过程重组（Business Process Reengineering，简称BPR）。3）ERP具有较完善的企业财务管理体系，这使得价值管理概念得以实施，资金流与物流、信息流更加有机地结合。4）ERP较多地考虑人的因素作为资源在生产经营规划中的作用，也考虑了人的培训成本等。5）在生产制造计划中，ERP支持MRP与JIT混合管理模式，也支持多种生产方式的管理模式。6）ERP中纳入了产品数据管理（Product Data Management，简称PDM）。7）ERP采用了最新的计算机技术，如客户/ 服务器分布式结构、面向对象技术、电子数据交换、多数据库集成、图形用户界面、第四代语言及辅助工具等，支持分布式计算的公共对象请求代理体系结构（ Common Object Request Broker Architecture，简称CORBA）5.4 ERP中的典型功能扩充在MRP的基础上，ERP扩充了许多新的功能（如图6所示），比较重要的有：供应链管理、客户关系管理、多种形式的生产管理、分布式对象的计算结构和BPR 等。1)供应链管理供应链是一套网络机制，它保证企业获取原材料，将原材料转化为间接产品和最终产品，并将产品分送至客户手中。供应链管理是ERP新增功能中最重要的方面，它包括涉及客户、制造、分发、运输、库存计划、预估、供应计划等环节。供应链管理相关功能包括：客户服务与管理、订单管理、推销/ 交易与定价、EDI 与电子交易、记帐与销售分析、销售性能评估、物料与库存管理、采购、供应商管理、预测、内外部后勤管理、分布式资源计划、供应链性能评估等等。在全球化的供应链中要考虑多企业的计划，它追求计划/ 变化传播、供应计划执行的快速性，采用请求/ 允诺结构方式运作。供应链管理是ERP 的核心管理思想，基于Internet的虚拟供应链是目前供应链管理研究的热点。2)客户关系管理客户关系管理源于“以客户为中心”的新型商业模式。通过向企业的销售、市场和服务等部门和人员提供全面、个性化的客户资料，并强化跟踪服务，信息分析能力，使他们能够协同建立和维护一系列与客户以及生意伙伴之间卓有成效的“一对一关系”，从而使企业得以提供更快捷和周到的优质服务，提高客户满意度，吸引和保持更多的客户。3)多种方式的生产管理在生产制造的计划与管理方面，为了加强管理软件的适用性，ERP支持多种生产方式的管理模式，如连续流程制造、离散制造、重复式生产、MTS、MTO、ATO、ETO等等。一般地，ERP软件提供灵活的可选配置的生产计划与控制功能模块，以适应不同应用企业的特定生产方式的管理。目前的ERP系统都支持MRP/JIT混合模式，具有较好的生产计划与调度控制的优化能力。4)分布式对象计算结构ERP采用了许多最新的计算机技术，其中最突出的是客户/ 服务器分布式结构和面向对象计算技术。一般地，ERP将生产经营的核心管理功能放在服务器端，而将供应链中与外部交互的应用功能（如销售、订单、采购等）放在客户端；客户/ 服务器节点间按照基于面向对象模型的工作流方式进行分布式处理。其中，支持分布式计算的公共对象请求代理体系结构框架是目前流行的ERP软件经常采用的核心技术。5)对BRP的支持ERP系统同BPR是密切相关的。信息技术的发展加快了信息传递速度和实时性，扩大了业务的覆盖面和信息的交换量，为企业进行信息的实时处理、作出相应的决策提供了极其有利的条件。为了使企业的业务流程能够预见并响应环境的变化，企业的内外业务流程必须保持信息的敏捷通畅。正如局限于企业内部的信息系统是不可能实时掌握瞬息万变的全球市场动态一样，多层次臃肿的组织机构也必然无法迅速实时地对市场动态变化做出有效的反应。因此，为了提高企业供应链管理的竞争优势，必然会带来企业业务流程、信息流程和组织机构的改革。这个改革，已不限于企业内部，而是把供应链上的供需双方合作伙伴包罗进来，系统考虑整个供应链的业务流程。ERP系统应用程序使用的技术和操作必须能够随着企业业务流程的变化而相应地调整。只有这样，才能把传统MRP系统对环境变化的“应变性（Active）”上升为ERP系统通过网络信息对内外环境变化的“能动性（Proactive）”。BPR的概念和应用已经从企业内部扩展到企业与需求市场和供应市场整个供应链的业务流程和组织机构的重组。6 MRP、JIT与TOC的集成化MRP作为一个适用于大多数企业的生产计划与控制的模式,已经不局限于自身单独的应用了,在当今社会迅猛的发展下,它与别的管理技术集成化应用的模式已经有了许多成果,下面就其中一种模式-基于时间竞争的MRP、JIT与TOC集成化生产计划与控制模型-进行分析研究。自20世纪80年代以来，外部市场环境变化迅速，企业经营环境的不确定性增加，促使市场竞争态势不断地发生变化。GJrStalk(1988)从日本企业竞争优势要素的演进过程中看到了“时间”的前景，认为“时间”将是下一个竞争优势资源要素，并提出了“基于时间竞争(Timebased competition，简称TBC)”的概念。同时，人们的消费观念和消费方式也在发生着深刻的变化。在这样一种市场竞争态势下和外部环境条件下，生产制造型企业参与市场竞争的竞争优势要素已逐步由价格、质量、服务等转移到了柔性和时间上。这就要求生产企业不仅要生产出质优价廉的产品，而且要能提供可多样选择的、交货迅速、服务完善的产品，能够对快速变化的市场环境和随机不可预测的市场需求做出快速响应，并最大程度地满足用户不断变化的多样化需求。可见，敏捷性是现代企业生产系统提高核心竞争能力的根本要求。然而，目前流行的MRP、JIT(JustInTime，及时生产)和TOC(Theory of Constraints，约束理论)生产计划与控制方式的产生因时代及社会的局限性而不可避免地都存在着一些缺陷，不能适应这种竞争环境和不断变化的市场对生产系统提出的柔性和敏捷化要求。能否将三者集成为一个有机的整体，实现三者的优势互补，更好地服务于企业，是目前生产运作管理领域研究和应用的热点问题。6.1 MRP、JIT与TOC的基本思想MRP是一种以MRP为核心，将市场信息、财务信息、工程数据与生产和库存信息等有效集成，旨在有效利用资源的人一机结合的计划“推动式(Push)”生产应用系统。其基本思想是围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产。即基于产品订货和需求预测制定主生产计划MPS，根据物料清单BOM、库存状态文件，按照固定的工序提前期(Lead Time)由交货期向前倒排，制定物料需求计划和采购计划，在详尽地实现能力平衡的前提下，得到详细的订货指令发送的时间排程表，用于生产车间的全过程和完全集中的生产计划与采购控制。JIT追求的境界是在需要的时候准时地生产出所需数量的产品或部件。它是一种由市场需求牵引的“拉动式(Pul1)”生产系统。通过实施看板作业，由客户订单来拉动整个生产运作过程，前道工序由后道工序触发，只有当后道工序因满足订单而出现库存减少到控制库存以下时，前道工序才为其补充库存而生产。这样，各生产环节能够以一致的步调同步运作，使得在制品库存减少到最低，也缩短了生产提前期。TOC是以OPT（Optimized Production Technology，最佳生产技术）、QC（Quality Control，质量控制）为代表、以能力负荷为导向的生产管理技术。TOC认为，一个企业的计划与控制的目标就是寻求顾客需求与企业能力的最佳配合，一旦一个被控制的工序(即瓶颈)建立了一个动态的平衡，其余的工序应相继地与这一被控制的工序同步。TOC的计划与控制往往是通过一种称之为“鼓一缓冲器一绳”(DrumBufferRope，简称DBR)的生产计划与控制系统来识别管理流程和生产作业流程中的“瓶颈”因素，通过建立一个把生产系统瓶颈资源与市场联系起来，并使系统内其余环节的生产服从瓶颈资源所期望产出的生产计划与控制体系，旨在实现一种以物流同步化为基本特征，以较低的生产在制品库存水平和较短的生产提前期为显著特点的“协同生产(Synchronous Manufacturing)”环境，以保持管理和生产作业的均衡化运作。6.2 集成背景和集成思路6.2.1 集成背景MRP系统几乎可以适应于所有生产类型的企业，而且其基本原理和方法也非常简单明确。但是相对于现代时间竞争环境的要求而言，其方法本身存在一些缺陷：1)相对于JIT而言，库存和在制品量大。其主要原因在于中长期需求预测误差较大，为了减少库存短缺造成的损失，往往采用较大的安全库存和较长的生产提前期；同时，MRP采用固定的提前期，实际生产周期往往比固定的提前期要短，因而不可避免地增加了库存。2)制造周期长。MRP采用增加成品的安全库存和在制品储备量的方法来调节生产和需求之间、不同生产阶段之间的平衡，减缓了物料在制造系统中的流动速度，导致制造周期较长。3)要求太精确，需要非常及时地掌握各种资源的库存和使用等信息。当BOM分级较多时，数据处理任务繁重。而且，数据不准确还会严重影响系统性能。而市场需求的不确定性也使得BOM、MPS等得不到及时更新，难以及时反映延期交货以及生产和市场需求等方面的变化。4)预先不考虑现有资源的约束，在生产计划与控制中增加了许多工作量，延缓了生产过程。而JIT在一定程度上克服了MRP存在的缺陷，尤其是在缩短生产提前期、简化物料流程、降低废品率、减少库存和在制品、快速排除生产系统故障等方面成效较大。但也存在一定的局限性：1)比较适用于少品种、大批量、重复性生产类型，需要非常稳定的生产周期，难以适应较大的需求变化。2)生产系统中的不均衡是绝对存在的，仿真结果表明JIT对波动和设备故障产生的不均衡的承受能力要远低于MRP系统，尤其是瓶颈资源的故障将严重影响产品的交货期。3)成功实施JIT需要很长时问，其中包括产品和工艺流程的重新设计、员工技能培训等。TOC所倡导的是管理思想的变革，将管理的焦点集中在：为了实现企业总的目标而使生产运作过程协调一致地工作，并激发了企业人员解决问题的创造性，使企业改善生产绩效的努力集中在关键的瓶颈约束上，发挥了管理的杠杆作用。然而，除了生产作业计划制定的原则外，TOC存在着操作欠规范的局限性，一定要和其它生产计划与控制方法结合在一起才能有效地发挥作用。这三种生产计划与控制方式在运行机制和性能上各有特色。MRP属于计划主导型管理方法，其核心为“计划”。它集中于计划和流程，重点解决手工难以实现的详细的生产计划安排；JIT属于需求拉动的现场执行与控制主导型管理方法，其核心在于“控制”，它集中于生产过程本身，侧重于生产运作流程的简化和控制；TOC则属于能力计划与现场作业控制动态结合的管理方法。6.2.2 集成思路一些工业发达国家的生产实践和研究表明，尽管MRP、JIT与TOC各有优缺点，并存在着控制方式，运行机制，对基础数据的要求、适用范围等诸方面的不同，但它们不是对立的，而是相互补充的。三者的整合集成应以优势互补、取长补短为首要原则和基本出发点。MRP的优点在于它集中式的信息管理方法，便于采用信息化手段对整个生产运作系统进行优化与决策，因此宜将MRP作为企业的生产计划系统，进行生产计划的制定，尤其是对瓶颈环节的计划制定，以达到对各种物料项目的有效控制；而JIT在缩短生产准备时间与制造周期，降低库存与报废率等方面有着显著的效果，可作为企业生产过程控制系统，通过平衡生产过程中的物流以达到最大的产出率，同时获得最短的提前期和最低的在制品库存，有效地实现对生产过程的控制和改善。另外TOC是一种综合应用能力管理和现场作业管理方面的哲理，尤其是通过DBR系统的动态控制，适应了多品种、中小批量生产环境的要求，弥补了JIT生产方式的不足。可将TOC一方面应用于MRP系统的各个模块中，用于长期瓶颈资源的计划，以形成可行的生产计划；另一方面应用于JIT系统中瓶颈工序作业的现场控制。总体上讲，就是将TOC和MRP用于企业的中高层计划与决策系统，同时将TOC和JIT用于企业基层的生产作业与过程控制系统。通过这样的整合，既可以发挥删“计划”主导功能，又可以发挥JIT“控制”主导功能，同时还可以结合TOC能力计划与现场作业控制“双重”功能，三者的集成可以形成功能比较完备的生产计划与控制管理系统，如图7所示。图7 MRP、JIT与TOC整合集成化生产计划与控制模型6.3 集成化生产计划与控制系统的体系结构与运作机制6.3.1 体系结构该集成化生产计划与控制系统是一种“PushPull”相结合的体系结构，即以MRP生产计划系统为主导的“Push”体系和以JIT生产控制系统为主导的“Pull”体系的有机整合。1)MRP生产计划系统。该系统实际上是MRP与TOC集成后形成的生产计划管理系统。具有标准的输入输出模块，诸如；需求管理、库存状况、物料清单以及物料需求计划和外购件采购订单计划等。系统将生产资源分为瓶颈与非瓶颈资源，瓶颈资源根据近期需求的