ERP的工作原理.doc

陈小曼 刘婷婷ERP的工作原理一、ERP的简要介绍ERP是Enterprise Resource Planning（企业资源计划）的简称，是上个世纪90年代美国一家IT公司根据当时计算机信息、IT技术发展及企业对供应链管理的需求，预测在今后信息时代企业管理信息系统的发展趋势和即将发生变革，而提出了这个概念。ERP蕴含着众多的管理思想和信息技术应用成果，所以它的含义主要有以下三个方面：1. ERP是先进的管理思想在ERP的管理思想中，组织是一个协作的系统，应用ERP的现代企业管理思想，结合通信技术和网络技术，在组织内部建立有效地信息交流沟通系统，这一系统能够保证上级及时掌握情况，获得作为决策基础的准确信息，又能保证指令的顺利下达和执行。2. ERP是企业管理系统ERP是建立在信息技术基础上，整合了企业管理理念、业务流程、基础数据、人力物力、计算机硬件和软件的企业资源管理系统，从而实现对企业物流（物资资源管理）、资金流（财务资源管理）、信息流（信息资源管理）、人流（人力资源管理）的一体化管理。3.ERP是管理软件ERP是综合应用客户机/服务器架构、图形用户界面等信息产业成果，以ERP为管理思想为指导的软件产品。所以单单认为ERP是一种软件是片面的。综上所述，ERP是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。 1.库存订货点理论时段式MRP 2.MRP 物料需求计划的提出 构成3.物料需求计划原理 原理 前提假设引入：ERP是一个庞大的管理信息系统，要讲清楚ERP原理，我们首先要沿着ERP发展的四个主要的阶段（时段式MRP闭环式MRPMRPERP），从最为基本的六十年代时段式MRP（也称基本MRP）原理讲起。由于MRP是最基本的，所以下面主要将对MRP原理进行详细的介绍。二、时段式MRPMRP(Material Requirement Planning)物料需求计划：是以物料计划人员或存货管理人员为核心的物料需求计划体系，它的涵盖范围主要为物料管理这一块。 主要用于非独立性需求（相关性需求）性质的库存控制。由于MRP(Material Requirement Planning)物料需求计划的理论和方法与传统的库存理论和方法有着明显的不同，其最主要的特点是，在传统的基础上引入了时间分段和反映产品结构的物料清单BOM，较好的解决了库存管理和生产控制中的难题，即按时按量得到所需的物料。为了更好地了解基本MRP理论，先来了解一下库存订货点理论介绍时段式MRP之前，先介绍库存订货点法。1.库存订货点理论计算机技术应用之前，企业物料需求的控制通常采用“库存补充”原则，即当库存储备低于预先规定的数量是立即进行订货吧库才能“补充”到某个原来的状态，该原则能保证在任何时候仓库里都有一定量的库存，以备需要时随时取用。订货点法，始于20世纪30年代。基本原理如图：斜率表示：物料消耗的速度Q 最大库存量订货点安全库存量 订货提前期 T对于某种物料（或产品），由于生产（或销售等原因）而逐渐减少，当库存量降低到某一预先设定的点时，及开始发出订货单（采购单或加工单）来补充库存，直到库存量降低到安全库存时，发出的订货单说订购的物料（或产品）刚好到达仓库，补充前一时期的消耗，此一订货的数值点，即成为订货订货点。企业控制物料的需求通常采用控制库存物品数量的方法，为需求的每种物料设置一个最大的库存量和安全库存量。最大库存量是为库存容量、库存占用资金的限制而设置的。安全库存量也叫最小库存量，是说物料的消耗不能小于安全库存量。订货提前期，从订货单发出到所订货物收到这一段时间称为订货提前期。订货点的计算如下：订货点=单位时段的需求量订货提前期安全库存量当某物料的库存量低于订货点时，则必须进行的订货，以保持足够的库存来满足新的需求。如：某项物料的需求量为每周100件，订货提前期为6周，需保持两周的安全需求量，则订货点：（1006200）800（件） 但订货点发的运用时基于以下前提假设的：（1）物料的需求是独立的。不考虑物料之间的关系，每种物料的订货点分别独立地加以确定。因此他会死面向零件的，而不是面向产品的。但是，在制造业中有一个很重要的要求：各种物料的数量必须配套，才能装配产品。订货点法由于对各种物料分别独立地进行预测和订货，就会在装配时发生各种物料不匹配的情况。（2）物料的消耗相对稳定。在制造业中，对产品零件的需求恰恰是不稳定的，其需求往往是由于下道工序的批量要求引起的。消耗不稳定的现象提出了一个如何确定需求时间的问题。（3）物料的供应比较稳定。按照订货点法的假设，当某物料的库存量低于订货点时，则必须进行订货，以重新填满库存。但如果物料需求是间断的，这样做没有必要，且很可能造成积压。例如，某种产品一年中只有两次客户订货，那么，制造这种产品所需的原材料就不必因库存量低于订货点而立即填满。（4）提前期是已知和固定的。但现实情况中，提前期只能是一个大概的范围，不能作为已知和固定的。订货法能较好地处理独立需求问题，但它没有按照各种物料真正需用的时间来确定订货日期，因此不能满意的解决物料需求的相关性问题。企业怎样才能在规定的时间，规定的地点，按照规定的数量得到真正需要的物料，换句话说，就是库存管理怎样才能符合生产计划的要求，这是物料需求计划所解决的。2MRP 物料需求计划的提出20世纪60年代，IBM公司的约瑟夫奥利佛博士提出了把对物料的需求分为独立需求与相关需求的概念。在此基础上，人们形成了“在需求的时候提供需要的数量”的重要认识。理论的研究与实践的推动，发展并形成了物料需求计划理论，也即是时段式MRP。时段式MRP对订货订货点法的假设做了一下改进：（1） 将物料需求区分为独立需求和相关需求。 按需求的来源不同，企业内部的物料可分为独立需求和相关需求两种类型。独立需求是指某一物料的需求不依赖于企业内其他物料的需求。例如，成品。其需求量和需求时间通常是由预测和客户订单等外在因素决定，可以由订货点法处理。 相关需求是指某一物料的需求与另一物料或产品的需求直接相关，或者有其他物料推算而得，这种物料需求即为相关需求。例如，原材料，零件，组件等。其需求量和需求时间有MRP系统来解决。（2）通过产品结构将所有物料的需求联系起来。 任何产品最终都是由原材料构成的。原材料经过生产加工，发生各种变化，经组装或配置形成产品的组件，即中间件，在经过进一步加工形成最终产品。考虑不用物料需求的相互匹配关系，从而是各种物料的库存在数量和时间上趋于合理。例如自行车的组成：自行车 0层车把（1）车轮（2）车架（1） 1层辐条（42）轮圈（1）轮胎（1） 2层 从图中可以看出相关需求是具有依赖性的，上一级需求影响下一集的需求。顶层（0层）是最终产品，最下层是原料，中间的即是中间件，从0层，1层，2层相互依赖组成一颗产品结构树，也称之为物料清单（Bill Of Material，BOM）。BOM不仅罗列出某一产品的所有原料，同时也指出里这些物料之间的结构关系，即原材料到零件、组件，直到最终产品的层次隶属关系。3.物料需求计划原理（1）MRP基本构成主生产计划(Master Production Schedule, 简称MPS) 主生产计划是确定每一具体的最终产品在每一具体时间段内生产数量的计划。这里的最终产品是指对于企业来说最终完成、要出厂的完成品，它要具体到产品的品种、型号。这里的具体时间段，通常是以周为单位，在有些情况下，也可以是日、旬、月。主生产计划详细规定生产什么、什么时段应该产出，它是独立需求计划。主生产计划根据客户合同和市场预测，把经营计划或生产大纲中的产品系列具体化，使之成为展开物料需求计划的主要依据，起到了从综合计划向具体计划过渡的承上启下作用。 物料清单(Bill of Material, BOM) MRP系统要正确计算出物料需求的时间和数量，特别是相关需求物料的数量和时间，首先要使系统能够知道企业所制造的产品结构和所有要使用到的物料。产品结构列出构成成品或装配件的所有部件、组件、零件等的组成、装配关系和数量要求。它是MRP产品拆零的基础。举例来说，下图是一个大大简化了的自行车的产品结构图，它大体反映了自行车的构成： 自行车产品结构图 当然，这并不是我们最终所要的BOM。为了便于计算机识别，必须把产品结构图转换成规范的数据格式，这种用规范的数据格式来描述产品结构的文件就是物料清单。它必须说明组件(部件)中各种物料需求的数量和相互之间的组成结构关系。下表就是一张简单的与自行车产品结构相对应的物料清单。 库存信息 库存信息是保存企业所有产品、零部件、在制品、原材料等存在状态的数据库。在MRP系统中，将产品、零部件、在制品、原材料甚至工装工具等统称为“物料”或“项目”。为便于计算机识别，必须对物料进行编码。物料编码是MRP系统识别物料的唯一标识。 (下面对几个数据进行说明：现有库存量：是指在企业仓库中实际存放的物料的可用库存数量。 计划收到量(在途量)：是指根据正在执行中的采购订单或生产订单，在未来某个时段物料将要入库或将要完成的数量。 已分配量：是指尚保存在仓库中但已被分配掉的物料数量。 提前期：是指执行某项任务由开始到完成所消耗的时间。 订购(生产)批量：在某个时段内向供应商订购或要求生产部门生产某种物料的数量。 安全库存量：为了预防需求或供应方面的不可预测的波动，在仓库中经常应保持最低库存数量作为安全库存量。 根据以上的各个数值，可以计算出某项物料的净需求量： 净需求量=毛需求量+已分配量- 计划收到量-现有库存量）（2） MRP基本原理根据MPS对最终生产产品的需求数量和交货期，推导出构成产品的零部件及材料的需求数量和需求日期，再导出自制零部件的制造订单下达日期和采购件的采购订单发放日期。MRP的逻辑流程（制造业的通用方程式）：(1)企业根据市场预测和客户订单，确定“生产什么产品”，即指定主生产计划MPS；(2)把主生产计划反映的需求沿各产品的BOM进行分解，从而得知“为了生产最终产品，需要用到什么原材料和零部件”；(3)然后比对库存记录得知“企业已具备了什么原材料和零部件”，“还需要什么原材料和零部件”；(4)再根据产需求时间顺序，确定“在什么时候需要相应的原材料和零部件”。从而指定物料采购计划和生产作业计划。由于产品构成的层次性，产品在生产时的生产和组装就存在一定的的顺序。3H笔油墨6H5H笔芯笔芯杆笔芯头6H圆珠笔8H笔帽8H8H笔筒从图中可以看出，要完成该产品，必须提前16小时采购计划，也就是产品的累计提前期为16小时。可以看出，由于产品的各层次需求时间不同，这就要求“在需要的时候，提供需要的数量”。产品结构是多层次和树状结构的，其最长的一条加工路线就决定了产品的加工周期。在对产品及层次安排生产时，应按照产品需求的日期和时间往低层次安排，得出各层次物料的实际需求量。其中最终原材料就是采购的需求量，中间件就形成了生产的加工计划。MRP系统的运行步骤 （1）根据市场预测和客户订单，正确编制可靠的生产计划，在计划中规定生产的品种、规格、数量和交货日期。 （2）正确编制产品结构图和各种物料、零件的用料明细表。 （3）正确掌握各种物料和零件的实际库存量。 （4）正确规定各种物料和零件的采购交货日期，以及订货周期和订购批量。 （5）通过MRP逻辑运算确定各种物料和零件的总需要量以及实际需要量。 （6）向采购部门发出采购通知单或向本企业生产车间发出生产指令。 时段MRP运行也有前提假设：（1） BOM和库存记录完整；（2） 订货提前期已知；（3） 物料均入库；（4） 物料消耗间断；（5） 子项需求先于母项需求。（上层的物料称为母项，下一层物料称为该母项的子项）。 1、闭环MRP的原理与结构闭环MRP 2、相关构成解释 3.闭环MRP的过程 引入：60年代时段式MRP能根据有关数据计算出相关物料需求的准确时间与数量，但它还不够完善，其主要缺陷是没有考虑到生产企业现有的生产能力和采购的有关条件的约束。因此，计算出来的物料需求的日期有可能因设备和工时的不足而没有能力生产，或者因原料的不足而无法生产。同时，它也缺乏根据计划实施情况的反馈信息对计划进行调整的功能。三、闭环MRP正是为了解决以上问题，MRP系统在七十年代发展为闭环MRP系统。闭环MRP系统除了物料需求计划外，还将生产能力需求计划、车间作业计划和采购作业计划也全部纳入MRP，形成一个封闭的系统；在执行计划过程中，必须有来自车间、供应商和计划人员的反馈信息，并利用这些反馈信息进行计划的调整和平衡，从而使生产计划个子系统得到协调统一。其工作过程是一个“计划实施评价反馈计划”的过程。闭环MRP逻辑流程图1、闭环MRP的原理与结构 MRP系统的正常运行，需要有一个现实可行的主生产计划。它除了要反映市场需求和合同订单以外，还必须满足企业的生产能力约束条件。因此，除了要编制资源需求计划外，我们还要制定能力需求计划(CRP)，同各个工作中心的能力进行平衡。只有在采取了措施做到能力与资源均满足负荷需求时，才能开始执行计划。 而要保证实现计划就要控制计划，执行MRP时要用派工单来控制加工的优先级，用采购单来控制采购的优先级。这样，时段式MRP系统进一步发展，把能力需求计划和执行及控制计划的功能也包括进来，形成一个环形回路，称为闭环MRP， 因此，闭环MRP则成为一个完整的生产计划与控制系统。 2、相关构成解释能力需求计划(Capacity Requirement Planning, CRP) (1)、资源需求计划与能力需求计划 在闭环MRP系统中，把关键工作中心的负荷平衡称为资源需求计划，或称为粗能力计划，它的计划对象为独立需求件，主要面向的是主生产计划；把全部工作中心的负荷平衡称为能力需求计划，或称为详细能力计划，而它的计划对象为相关需求件，主要面向的是车间。由于MRP和MPS之间存在内在的联系，所以资源需求计划与能力需求计划之间也是一脉相承的，而后者正是在前者的的基础上进行计算的 (2)、能力需求计划的依据 工作中心：它是各种生产或加工能力单元和成本计算单元的统称。对工作中心，都统一用工时来量化其能力的大小。 工作日历：是用于编制计划的特殊形式的日历，它是由普通日历除去每周双休日、假日、停工和其它不生产的日子，并将日期表示为顺序形式而形成的。 工艺路线：是一种反映制造某项物料加工方法及加工次序的文件。它说明加工和装配的工序顺序，每道工序使用的工作中心，各项时间定额，外协工序的时间和费用等。 由MRP输出的零部件作业计划。 (3)、能力需求计划的计算逻辑 闭环MRP的基本目标是满足客户和市场的需求，因此在编制计划时，总是先不考虑能力约束而优先保证计划需求，然后再进行能力计划。经过多次反复运算，调整核实，才转入下一个阶段。能力需求计划的运算过程就是把物料需求计划定单换算成能力需求数量，生成能力需求报表。当然，在计划时段中也有可能出现能力需求超负荷或低负荷的情况。闭环MRP能力计划通常是通过报表的形式(直方图是常用工具)向计划人员报告之，但是并不进行能力负荷的自动平衡，这个工作由计划人员人工完成。 现场作业控制 各工作中心能力与负荷需求基本平衡后，接下来的一步就要集中解决如何具体地组织生产活动，使各种资源既能合理利用又能按期完成各项订单任务，并将客观生产活动进行的状况及时反馈到系统中，以便根据实际情况进行调整与控制，这就是现场作业控制。它的工作内容一般包括以下四个方面： 车间定单下达：定单下达是核实MRP生成的计划订单，并转换为下达定单。 作业排序：它是指从工作中心的角度控制加工工件的作业顺序或作业优先级。 投入产出控制：是一种监控作业流(正在作业的车间定单)通过工作中心的技术方法。利用投入/产出报告，可以分析生产中存在的问题，采取相应的措施。 作业信息反馈：它主要是跟踪作业定单在制造过程中的运动，收集各种资源消耗的实际数据，更新库存余额并完成MRP的闭环。 3.闭环MRP的过程整个闭环MRP的运行是在进行生产能力与负荷分析及平衡的过程。（1） 企业根据发展的需要与市场需求来制定企业生产规划，根据生产规划制定MPS，同时进行生产能力与复合的分析。该过程主要针对关键资源的能力与负荷的分析过程。只有通过对该过程的分析，才能达到MPS基本可靠的要求。（2） 在根据MPS、企业的物料库存信息、BOM等信息来制定MRP；（3） 由MRP、产品生产工艺路线和车间各加工工序等能力数据生成对能力的需求计划，通对各加工工序的能力平衡，调整MRP。如果这个阶段无法平衡能力，还有可能修改MPS；（4） 采购与车间按照平衡能力后的MRP执行，并进行能力的控制，即投入产出控制，并根据作业执行结果反馈到计划层。（5） 所有这些计划之间的协调、平衡，信息的追踪和反馈都必须借助计算机才能实现。四、MRPII引入：闭环MRP系统的出现，使生产活动方面的各种子系统得到了统一。但它还没有说明计划执行结果带来的的效益是否符合企业的总体目标。效益是用资金表达的，因此，还必须吧物料信息同资金信息集合起来，也就是把成本和财务相关内容纳入系统，实现资金流和物流的统一管理。这在许多企业中是由财会人员另行管理的，这就造成了数据的重复录入与存贮，甚至造成数据的不一致性。于是，在八十年代，人们把生产、财务、销售、工程技术、采购等各个子系统集成为一个一体化的系统，并称为制造资源计划（Manufacturing Resource Planning）系统，英文缩写还是MRP，为了区别物流需求计划（亦缩写为MRP）而记为MRP II。1.MRP的原理与逻辑MRP的基本思想就是把企业作为一个有机整体，从整体最优的角度出发，通过运用科学方法对企业各种制造资源和产、供、销、财各个环节进行有效地计划、组织和控制，使他们得以协调发展，并充分地发挥作用。MRP的逻辑流程图如图1所示。图1 MRP逻辑流程图在流程图的右侧是计划与控制的流程，它包括了决策层、计划层和控制执行层，可以理解为经营计划管理的流程；中间是基础数据，除了物料清单、库存信息、工艺路线、工作中心等数据外，还包括会计科目和成本中心等数据，储存在计算机系统的数据库中，并且反复调用，这些数据信息的集成，把企业各个部门的业务沟通起来，可以理解为计算机数据库系统；左侧是主要的财务系统，有应收帐款、总帐和应付账款管理等。最后一个框图是也即评价，即对MPR系统绩效进行评价，以便进一步改进和提高。各个联线表明信息的流向及相互之间的集成关系。MRP是一个比较完整的生产经营管理计划体系，是实现制造业企业整体效益的有效管理模式。 五、ERP进入90年代，随着市场竞争的进一步加剧，企业竞争空间与范围的进一步扩大，MRP逐渐暴露出它仅仅调动企业内部资源的缺陷。只有合理利用企业的外部资源，包括客户、供应商、合作伙伴，加强这些企业之间的信息交流和共享，并让这些资源所产生的价值形成一条增值的供需链，企业的生产活动才能满足快速变化的全球市的需求。于是，80年代MRP主要面向企业内部资源全面计划管理的思想逐步发展为90年代怎样有效利用和管理整体资源的管理思想，ERP（EnterpriseResourcePlanning）企业资源计划也就随之产生。企业的所有资源简要地说包括三大流：物流、资金流、信息流，ERP也就是对这三种资源进行全面集成管理的管理信息系统。ERP是在MRP-的基础上扩展了管理范围，它扩展了MRP的功能，其核心思想是供应链管理。它跳出了传统企业边界，从供应链范围去优化企业的资源。它把企业的物流、人流、资金流、信息流统一起来进行管理，以求最大限度地利用企业现有资源，实现企业经济效益的最大化。 供 应市 场采 购加 工销 售需 求市 场物 流 过 程资 金 流 过 程资金流出 信 息 流 资金流入物料流入 信 息 流 物料流出企业供应链企业资源计划概况图 为了进一步弄清ERP的原理，下面先列出ERP与MRP的主要区别：在资源管理范围方面的差别 MRP主要侧重对企业内部人、财、物等资源的管理，ERP系统在MRPII的基础上扩展了管理范围，它把客户需求和企业内部的制造活动、以及供应商的制造资源整合在一起，形成企业一个完整的供应链并对供应链上所有环节如订单、采购、库存、计划、生产制造、质量控制、运输、分销、服务与维护、财务管理、人事管理、实验室管理、项目管理、配方管理等进行有效管理。