王瑞娜-chp8物料需求计划.ppt

1 第八章物料需求计划 第一节物料需求计划 MRP 第二节制造资源计划 MRP 第三节企业资源计划 ERP 2 第一节物料需求计划 MRP 一 订货点法二 MRP简介三 MRP的处理逻辑四 闭环MRP 3 一 订货点法 1 独立需求和相关需求2 订货点法 4 1 独立需求与相关需求 按需求的来源不同 企业内部的物料需求可分为独立需求和相关需求两种类型 独立需求是指某种与其他需求无关的需求 这种需求通常用预测方法加以计算 比如 客户订购的产品 相关需求是指某种与其他需求存在依赖关系的需求 主要是在企业内部由于对一种产品或零部件的需求而产生的对下一级零部件或原材料的需求 比如 一辆自行车需要两个轮子 一个轮子需要一个内胎 一个外胎 5 圆珠笔的产品结构 独立需求 相关需求 6 相关需求的需求量和需求时间可从产品的结构组成 生产工艺过程等逻辑关系计算出来 而独立需求的需求量及时间则依赖于销售和市场研究部门的反馈数据 存在许多不确定的因素 因此 独立需求与市场需求密切相关 而相关需求则依附于某一独立需求 取决于生产运作系统的运营 1 独立需求与相关需求 7 20世纪40年代初期 西方经济学家就推出了订货点法 并将其用于企业的库存计划管理 订货点方法是基于库存补充的原则 目的是在需求不确定的情况下 为了保持供应而将所有库存都留有一定的储备 订货点方法的理论基础比较简单 即库存物料随着时间的推移而使用和消耗 库存逐渐减少 当某一时刻的库存数可供生产使用消耗的时间等于采购此种物料所需要的时间 提前期 时 就要进行订货以补充库存 决定订货时的数量和时间即定货点 2 订货点法理论 8 订货点法理论 订货点 时间 库存量 订货提前期 安全库存量 9 订货点法的基本假设 对各种物料的需求是相互独立的订货点法不考虑物料之间的关系 每项物料的订货点分别独立地加以确定 物料需求是连续发生的 均衡的按照这种假定 必须认为需求是相对均匀 库存消耗率稳定 每次发货的数量都远远小于订货总数 10 提前期是已知的和固定的这是订货点法所作的最重要的假设 但在现实中 情况并非如此 库存消耗之后 应被重新填满按照这种假设 当物料库存低于订货点时 则必须发出订货 以重新填满库存 但如果需求是间断的 那么这样做非但没有必要 而且也不合理 因为很可能因此而造成库存的积压 11 订货点法处理相关需求库存问题的局限性 1 订货点法假定需求是独立的 但相关需求是取决于最终产品的 这种相关关系上有BOM决定的 何时需要多少则由最终产品的生产计划决定的 2 订货点法假定需求是连续的 均衡的 但对于相关需求而言 由于生产往往是成批进行的 故需求是断续的和不均衡的 4 订货点法的需求是依据历史数据和市场预测来决定的 而相关需求则以确定的生产计划为依据 5 形成块状需求 平均库存水平提高 占用更多的资金 12 块状需求 库存量 库存量 库存量 时间 时间 时间 订货点 订货点 订货点 产品 零件 原材料 13 由以上分析可以看出 订货点法是用于处理独立需求问题的 它不能令人满意地解决生产系统内发生的相关需求问题因此 用再订货点法来处理相关需求问题 是一种很不合理 很不经济和效率极低的方法 它很容易导致库存量过大 需要的物料未到 不需要的物料先到 各种所需物料不配套等问题 14 订货点法之所以有这些缺陷 是因为它没有按照各种物料真正需用的时间来确定订货日期 于是 人们便思考 怎样才能在需要的时间 按需要的数量得到真正需用的物料 从而消除盲目性 实现低库存与高服务水平并存 MRP便应运而生了 MRP MaterialRequirementPlanning 是20世纪60年代库存管理专家们为解决传统库存控制方法的不足 不断探索新的库存控制方法的过程中产生的 是一种计算物料需求量和需求时间的系统 15 二 MRP简介 1 MRP的起源2 MRP的原理3 MRP的目标 16 1 MRP的起源 1 装配制造业生产中的零部件 原材料的库存管理 与产品或用于维修服务的零部件的库存不同 不能当作独立项目看待 它们的需求是根据由它们装配而成的最终产品的需求所决定的 属于非独立需求 或称相关需求 1975年美国人约瑟夫 奥里奇编写了有关MRP的权威性专著 并组织实施了第一个MRP系统 他针对订货点的应用范围 提出了一些对制造业库存管理有重要影响的新观点 他认为 17 2 在各时间区间 对最终成品的需求一经确定 即确定了主生产计划 有关时间区间中对所有零部件和原材料的需求量就能计算出来 因此 对各种零部件和原材料需求量分别进行预测是没有意义的 3 假定对最终产品的库存用订货点法进行控制 由它而引起的相关零部件 原材料 的需求可能非连续的 不均匀的波动需求 即使在产品需求量是均衡的情况下 考虑到零部件的生产批量以及一种零部件可能用于生产不同的最终成品 也会使得对零部件的需求是波动的 波动需求现象意味着订货点法不宜用于装配制造业中零部件的库存控制 18 4 计算机提供的数据处理能力 可以迅速的完成对零部件需求的计算 19 2 MRP的原理 1 根据主生产计划 MPS 确定独立需求产品或备件备品的需求数量和日期 2 依据物料清单 BOM 自动推导出构成独立需求物料的所有相关需求物料的需求 即毛需求 3 由毛需求以及现有库存量和计划接收量得到每种相关需求的净需求量 4 根据每种相关需求物料的各自提前期 采购或制造 推导出每种相关需求物料开始采购或制造的日期 如下图为MRP的处理过程图 20 MRP的逻辑图 BOM 21 3 MRP的目标 1 及时取得生产所需的原材料及零部件 保证按时供应用户所需产品 2 保证尽可能低的库存水平 3 计划生产活动与采购活动 使各部门生产的零部件 采购的外购件在装配要求的时间和数量上精确衔接 22 三 MRP的处理逻辑 一 MRP的输入和输出 二 MRP的基本处理逻辑 三 MRP计划的编制和需求计算 23 一 MRP的输入和输出 主生产进度计划 发出经计划的订单 生产批量工作单 采购单 重新计划的通知 产品结构文件 库存状态文件 MRP 24 MPR的输入 1 主生产计划 MPS 2 物料清单 Billofmaterials BOM 3 库存记录MPR的输出 主报告和辅报告 1 主报告包括 生产指令 订货指令 订单更改指令或报告等 2 辅报告包括 预测库存和需求报告 生产和订货差异报告 指出严重偏差的例外报告 25 MRP的输入信息 1 主生产计划 MasterProductionScheduling MPS 综合生产计划只代表企业在计划年度内应生产的产出总量目标 要把它付诸实施 必须进一步将总量计划分解为具体产品产出计划 即分别按照产品的品种 型号 规格编制他们在各季度 各个月的产量任务 即为主生产计划 主生产计划的对象是产品 它规定在计划时间内 年 月 每一生产周期 旬 周 最终产品的计划生产量 26 27 2 物料清单 BOM BillsofMaterials BOM通常称为产品结构文件或产品结构树 它说明一个最终产品是由哪些零部件 原材料所构成的 这些零部件之间的时间 数量上的相互关系是什么 根据提前期到排计划 从下图中可以看到 由于各个零部件的加工采购周期不同 当一个最终产品的生产计划任务确定之后 各零部件的订单下达日期仍有先后 即在保证配套日期的原则下 生产周期长的物料先下订单 生产周期较短的后下订单 这样就可以做到在需用的时候 所有物料都能配套齐全 不到需用的时候不过早投料 从而达到减少库存占用量的目的 28 0层 1层 2层 LT 提前期 订货周期 加工周期或装配周期 A 最终产品 B 2 每1件A产品中有2个B部件E 4 每1件B部件中有4个E零件 29 算例 利用所给出的信息 求出生产2个X对B C D E F的需求量相关零部件库存信息 X B 2 C D 4 F F 2 E 3 F 5 X的BOM结构图 30 因此 根据持有库存量 2单位的X需要 B 3C 0D 12E 0F 23 31 3 库存记录 告诉计划人员 现在库存中有哪些物料 有多少 已经准备再进多少 从而制定新的加工 采购计划时剪掉相应的数量 一个产品的库存信息包括 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 32 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 33 二 MRP基本处理逻辑为 34 MRP的基本处理逻辑包括三个步骤 首先 对主生产计划的需求依物料清单展开 从物料清单的最终产品开始逐层从上往下分解需求 直到最低层次的外购或自制原材料为止 其次 在分解过程中MRP系统逐层计算库存项目的毛需求量和净需求量 不够的库存通过编制生产加工计划和采购计划进行库存补充 第三 在计划周期内的所有最低层次项目的毛需求量和净需求量都计算完毕 MRP系统最后产生加工计划和采购计划的建议书 经过人工调整后确认加工计划和采购计划 用于指导生产和采购 35 三 MRP计划的编制和需求计算 MRP计划编制的主要工作是进行需求的计算 包括毛需求和净需求的计算 毛需求 不考虑库存持有量时 某原材料在各期间的期望总需求 净需求 各期实际需要量 净需求 总需求 现有库存现有库存 上期末计划出产 上期现有库存 上期总需求 36 37 MRP的不足 初期的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 对制造业物资管理有重要意义 但它还不够完善 存在以下不足 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 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 38 四 闭环MRP 一 闭环MRP的原理 三 生产数据库 四 能力需求计划 五 闭环MRP的优缺点 39 70年代发展起来的闭环MRP理论认为MRP是可行的 但是是不完善的 其主要缺陷是没有解决如何保证零部件生产计划成功实施的问题 它缺乏对完成计划所需的各种资源进行计划与保证的功能 也缺乏根据计划实际情况的反馈信息对计划进行调整的功能 闭环MRP理论认为 只有在考虑能力的约束 在满足能力需求的前提下 MRP才能保证物料需求的执行和实现 在这种思想要求下 企业必须对投入与产出进行控制 也就是对企业的能力进行校检和执行控制 在物料需求计划执行之前 要由能力需求计划核算企业的工作中心的生产能力和需求负荷之间的平衡情况 40 一 闭环MRP的原理 闭环MRP在初期MRP的基础上补充了以下功能 编制能力需求计划功能 建立了信息反馈机制 计划调整功能 从而在MRP基础上 把能力需求计划和执行及控制计划的功能包括进来 形成了一个闭环的回路 41 一是指把生产能力需求计划 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 二是指在计划执行过程中 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平衡 从而使生产计划方面的各子系统得到协调统一 其工作过程是一个 计划 执行 反馈 计划 的封闭循环过程 所谓闭环有两层含义 42 二 生产数据库闭环MRP系统的运行 需要大量生产方面的数据 因此 生产数据库的建立是实施闭环MRP的基础 生产数据库提供生产管理所需数据的子系统 在生产数据库中组织与管理的基础数据主要有 1 产品定义数据 对企业的产品加以定义 称为 项目 数据库内容为 项目号 项目名称 类型 产品 部件 零件 标准件等 计量单位 批量 安全库存 提前期 制造或采购代码 存放位置 低层代码 工艺路线号 所用材料标准及价格等 43 2 产品结构数据 BillofMaterials BOM 用以定义产品的结构 描述产品 部件 零件 之间的装配关系与数量要求 这部分在产品结构及零件清单中作介绍 3 工作中心 能力资源 数据 能力资源主要指人力资源及设备资源 为编制作业计划和进行能力平衡 需要按照加工工艺特征 将能完成相同或相似工序的一组设备或劳动力 划为一个中心 作业计划和进行能力平衡都围绕着工作中心进行 工作中心是各种生产能力单元的统称 也是发生加工成本的实体 44 4 加工工艺数据可以分两级建立与维护 即工艺阶段数据和工艺路线数据 工艺阶段数据包括 所在车间 提前期 起止工序 价格 或成本 增值及其他有关数据 工艺路线数据包括 工序号 工序描述 完成该工序的工作中心号 可替代的工作中心号 有无工装 工装号 工序准备时间 到达工作中心作业或批量的运输时间 工时定额 工序提前期 45 5 工具数据 有些数据库还包含工具数据 其主要内容包括 工具号 工具名 工具描述 在工具库中位置 工具状态 可替代的工具号 工具寿命 已使用的时间累计值 工具寿命计量单位等 6 工厂日历 工厂日历是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 46 四 能力需求计划 预测需求合同 其它 主生产计划 MPS 物料需求计划 MRP 能力需求计划 CRP 可行 执行能力计划 投入 产出控制 执行物料计划 加工 采购 是 否 物料单 库存信息 工艺路线 工作中心 闭环MRP逻辑流程图 47 资源需求计划与能力需求计划 资源需求计划 roughcutcapacityplanning RCCP 又称为粗能力计划 该计划是在物料需求计划以前进行 目的是通过初步确定的主生产计划进行生产能力上的初步分析 判断主生产计划的可行性 如果主生产计划不可行 则对其进行修正 最后得到一个基本可行的主生产计划 此时 对生产能力平衡的计量单位是产品 所以是粗线条的 能力需求计划 capacityrequirementplanning CRP 或称详细能力计划 指全部工作中心的负荷平衡 其计划的对象是相关需求件 主要面向车间 48 能力需求计划的基本思想 首先经过粗能力平衡后的主生产计划 基本上可以认定为较长时间范围内是由能力完成的 然后 根据主生产计划制定物料需求计划 MRP明确规定了订货与入库时间 但并没有考虑生产能力要素 因此 计划规定的这些投入产出期过于理想 生产系统未必能完成 所以需要做能力需求计划 CRP是一个短期计划 根据MRP 按时间分段 按加工中心精确计算设备负荷 以判断生产能力是否与加工批量相匹配 如果发现能力不足 一般是调整能力 即采取各种短期的调整措施 如果能力不能平衡的话 则返回到前面的MPS 重新修正 49 50 能力需求计划负荷平衡方法 1 重叠 在整批工件完工前将其中的一部分先送到下道工序进行加工 可以缩短提前期 2 工序拆分 即将一批工件同时送到两台不同的机床上进行同样加工 这样做会引起二位的设备调整准备 但是可以缩短整个加工时间 因为每台机床之加工了该批工件的一部分 3 批量拆分 是指将订单进行分解 并对一部分工件提前进行加工 当工作量连续超过工作中心的能力时 上面这些方法便不够了 需要增加生产能力 51 四 闭环MRP优缺点 优点 闭环MRP管理对生产计划的控制已经比较完善 解决了物料的计划与控制问题 实现了物料信息的集成 缺点 闭环MRP主要涉及的是物流的过程 但实际生产的过程均伴随着企业资金的流通过程 闭环MRP却无法反映出来 52 第二节制造资源计划 MRP 一 什么是MRP II 二 MRP 的基本思想三 MRPII能为企业带来的效益四 MRPII的局限性 53 所谓MRPII 1977年9月 由美国著名生产管理专家奥列弗 怀特 OliverW Wight 提出了一个新概念 制造资源计划 ManufacturingResourcesPlanning 称为MRP II 它是一种功能很强的方法 企业如果建立了MRP系统 那么在系统数据库中可以增加工时 材料成本 而不仅仅是所需要的数量 资金成本或者任何其它资源 具有这些功能的MRP系统通常被称为MRPII MRP的计算仅限于零部件数量 然而 要生产零部件除了确定它们的数量以外 还需要各种资源 这种资源包括工时 机时 应付帐款 现金 等 每种资源都可以像零部件数量一样转化为MRP的数据形式 54 MRPII的原理与逻辑 MRP 的原理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 55 二 MRPII的基本思想 围绕物料转化组织制造资源 实现按需准时生产 产品物料资源用户需要的零部件设备 人力产品原材料资金 场地工装等需要的时间投入 出产需要的时和数量时间及数量间和数量 56 从产品销售到原材料采购 从自制零件的加工到外协零件的供应 从工具和工艺装备的准备到设备维修 从人员安排到资金的筹措与运用等 都要围绕物料转化组织准时生产 57 为什么要围绕物料转化组织准时生产 1 企业的大部分流动资金被物料占用2 企业的固定资金主要被设备所占用3 以物料为中心组织生产体现了为用户服务的宗旨 体现了以销定产的思想 58 三 MRPII能为制造企业带来的效益 一 企业所面临的共性问题1 资金短缺2 不能保证交货期3 服务水平差4 应变能力差5 库存量大6 物料短缺主要原因 在于对物料需求的控制不好 7 生产周期长8 计划跨度长9 信息反馈不及时10 设备利用率低11 整体协作差 59 二 成功实施MRPII能给企业带来效益 1 改善资金运用状况 2 改善劳动运用状况 3 降低采购成本 提高采购效率 如库存降低 20 30 加快资金周转 改善了财务计划能力 等等如可以提高直接劳动生产率 减少间接劳动力 减少加班加点 50 90 等等由于有了周密的采购计划 可以把供应商视同自己的协作厂 靠周密的采购计划与供应商建立起长期的 稳定的 双方受益的关系 60 4 加强了产销配合 提高了市场竞争力 5 提高管理水平 通过MRPII的模拟功能 市场销售部门可以清楚地了解生产过程 从而可以对客户的需求迅速地给出准确的回答 同时 市场销售部门所提供的客户需求信息对生产制造过程也是十分重要的 使生产部门能在恰当的时间生产出需要的产品更有效的管理 整体配合的意识和作用加强 更有效的监督和控制 61 四 MRPII的局限性 1 企业竞争范围的扩大 要求在企业的各个方面加强管理 并要求企业有更高的信息化集成 要求对企业的整体资源进行集成管理 而不仅仅对制造资源进行集成管理 2 企业规模不断扩大 大集团 多工厂要求协同作战 统一部署 这已超出了MRP 的管理范围 3 信息全球化趋势的发展要求企业之间加强信息交流和信息共享 企业之间既是竞争对手 又是合作伙伴 信息管理要求扩大到整个供需链的管理 这些更是MRP 所不能解决的 62 第三节企业资源计划 ERP 一 ERP的定义二 ERP特征三 ERP的主要功能模块四 影响实施ERP的关键成功因素 63 MRP 产 供 销部门物料信息的集成 既不出现短缺 又不积压库存 MRPII 物料信息同资金信息的集成 财务帐 与 实物帐 同步生成 ERP 客户 供应商 制造商信息的集成 优化供需链 协同合作竞争 从物料需求计划到企业资源计划 64 一 ERP的定义 起源 ERP是美国加纳特咨询公司 GartnerGroup 在1990年初提出的称为企业资源计划的管理软件系统 目标 为企业提供一个统一的 共享的管理框架和数据库共享平台 以便于企业内部各个不同职能部门之间的交流 有助于支持企业与其顾客和供应商之间相互交流 65 制造型企业 市场营销部门 财会部门 运营部门 人力资源部门 工程设计部门 A 66 制造型企业 ERP 市场营销部门 财会部门 运营部门 人力资源部门 工程设计部门 B 67 定义 可以从管理思想 软件产品 管理系统三个层次给予定义1 是在MRP 基础上进一步发展而成的面向供应链的管理思想 2 是综合应用了客户机 服务器体系 关系数据库结构 面向对象技术 图形用户界面 网络通讯等信息技术 以ERP管理思想为灵魂的软件产品 3 是整合了企业管理理念 业务流程 基础数据 人力 物力 计算机硬件和软件于一体的企业资源管理信息系统 68 ERP是在MRPII基础上发展起来的 以供应链思想为基础 融现代管理思想于一身 以现代化的计算机及网络通信技术为运行平台 集企业的各项管理功能为一体 并能对供需链上所有资源进行有效控制的管理信息集成系统 69 二 ERP特征 1 ERP是以MRP 为核心的管理系统 在传统MRP 系统的制造 供销 财务功能基础上 增加了支持物料流通体系的运输 仓库 人力资源及供应商管理等功能 2 ERP系统把客户需求和企业内部制造活动以及供应商的制造资源整合在一起 强调对供应链上所有环节进行有效管理 3 ERP系统与业务流程再造 BPR 密切相关 要求对整个供应链上的业务流程和组织机构进行重组和优化 70 4 ERP使管理系统功能模块化 运用应用程序模块来对供应链上的所有环节实施有效管理 5 ERP的应用范围扩大了 不仅支持各种离散型制造环境 而且支持流程式制造环境 甚至各行各业 如金融业 通信业 零售业等 使ERP的应用范围大大扩展 71 6 ERP是高度集成的信息系统 能很好地支持和管理混合制造环境 满足企业多元化经营的需求 7 ERP有模拟分析和决策及支持动态监控的能力 为企业作业计划和决策提供多种模拟功能和财务决策支持功能 提供诸如产品开发 融资投资 企业合并 收购等决策分析功能 提供对质量 客户满意 效绩等关键问题的实时分析能力 是真正的智能化管理系统 72 三 ERP的主要功能模块德国SAP公司的ERP软件产品 R 3系统的结构 财务会计模块 它可提供应收 应付 总帐 合并 投资 基金 现金管理等功能 管理会计模块 它包括利润及成本中心 产品成本 项目会计 获利分析等功能 资产管理模块 具有固定资产 技术资产 投资控制等管理功能 销售与分销模块 其中包括销售计划 询价报价 订单管理 运输发货 发票等的管理 同时可对分销网络进行有效的管理 物料管理模块 主要有采购 库房与库存管理 供应商评价等管理功能 生产计划模块 可实现对工厂数据 生产计划 MRP 能力计划 成本核算等功能 73 质量管理模块 可提供质量计划 质量检测 质量控制 质量文档等功能 人事管理模块 其中包括 薪资 差旅 工时 招聘 发展计划 人事成本等功能 项目管理模块 具有项目计划 项目预算 能力计划 资源管理 结果分析等功能 工作流管理模块 可提供工作定义 流程管理 电子邮件 信息传送自动化等功能 行业解决方案模块 可针对不同的行业提供特殊的应用和方案 这些功能覆盖了企业供应链上的所有环节 能帮助企业实现整体业务经营运作的管理和控制 74 四 影响实施ERP的关键成功因素 为了成功实施ERP系统 四个前提条件 计算机支持及时 准确的数据输入管理人员的支持一般员工的理解与有关知识的培训和掌握 75 影响实施ERP的关键成功因素 76 案例分析 一天中午 丈夫在外给家里打电话 亲爱的老婆 晚上我想带几个同事回家吃饭可以吗 订货意向 妻子 当然可以 来几个人 几点来 想吃什么菜 丈