物料管理_生产与运作管理培训教材

2020 2 18 1 生产与运作管理 Production OperationManagement 2020 2 18 2 MaterialsRequirementsPlan 物料需求计划 2020 2 18 3 MRP的基本概念MRP系统的总体方案MRP系统的数据处理逻辑全重排式系统和净改变式系统MRP系统的其他功能 第五章物料需求计划 2020 2 18 4 MRP的解释 MRP MaterialsRequirementsPlanning物料需求计划 MRP ManufacturingResourcesPlanning制造资源计划 狭义的MRP 广义的MRP 物料本身是一个广义的概念 不仅指原材料 还包含自制品 成品 外购件 备件等 2020 2 18 5 MRP的定义 美国生产与库存控制协会 APICS AmericanProductionandInventoryControlSociety 对物料需求计划的定义 物料需求计划就是依据主生产计划 MPS 物料清单 库存记录和已订未交定单等资料 经由计算而得到各种相关需求 Dependentdemand 物料的需求状况 同时提出各种新订单补充的建议 以及修正各种已开出订单的一种实用技术 2020 2 18 6 MRP的计划对象 物料需求计划 MRP 是基于非独立需求的 非独立需求的意思是每一个物料的需求都是由更高层的物料项的需求展开的 轮胎 轮轴和发动机都是由汽车需求决定的非独立需求物料项目 决定需要多少非独立需求物料项目是一个简单的乘法运算过程 即如果生产一个部件A需要5个部件B 则生成5个部件A则需要25个部件B 2020 2 18 7 T U 2 V 3 W 1 X 2 W 2 Y 2 产品T的生产结构树 若需要生产100单位产品T 需要零部件的数量是多少 一个简单的MRP例子 2020 2 18 8 部件U 2 T的数目 2 100 200部件V 3 T的数目 3 100 300部件W 1 U的数目 1 200 2 V的数目 2 300部件X 2 U的数目 2 200 400部件Y 2 V的数目 2 300 600 800 2020 2 18 9 现在考虑获得上述物料项的时间假设 T需要1周 U需要2周 V需要2周 W需要3周 X需要1周 Y需要1周 所有物料何时订货 何时到货 才能满足生产产品T的需要 2020 2 18 10 在阶段7完成生产100单位T的MRP 周次 1234567 T U V W X Y 提前期 1周 提前期 1周 提前期 1周 提前期 3周 提前期 2周 提前期 2周 需求时刻 需求时刻 需求时刻 需求时刻 需求时刻 需求时刻 订货时刻 订货时刻 订货时刻 订货时刻 订货时刻 订货时刻 100 100 200 200 300 300 800 800 400 400 600 600 2020 2 18 11 结论 通过此简单的图表 可以清楚地看到若用手工为成千上万个物料项制定一个物料需求计划是不可行的 因为这需要大量的计算及有关库存情况和产品结构的大量数据库 因此 必须使用计算机来制定此物料需求计划 2020 2 18 12 MRP的目的 控制库存水平 为物料项目设定操作优先级以及为生产系统提供能力计划 库存 订购正确的零件订购正确的数量在正确的时间里订货 优先级 按正确的完成日期订货保持完成日期有效 能力 制定一个完整的 精确的负荷计划计划的制定要有充足的时间考虑未来的需求 2020 2 18 13 MRP的宗旨和指导思想 宗旨 在正确的时间正确的地点得到正确的物料资源 思想 当物料短缺而影响整个生产计划时 应该很快提供物料 当主生产计划延迟以及推迟物料需求时 物料也应该被延迟 2020 2 18 14 MRP的优点 定价更有竞争性销售价格降低库存减少更好的顾客服务对市场需求的反应更快改变主计划的能力增强生产准备和设备拆卸的费用降低空闲时间减少 2020 2 18 15 MRP的缺点 缺少高层管理人员应承担的义务MRP应当被高层领导所接受 同时 需要深入的教育和培训 强调MRP作为闭环 集成和战略性的计划过分强调MRP的功能MRP往往被描述成一个运行公司的完全的独一无二的系统 其实施的效果如何 取决于人的作用MRP与JIT如何结合的问题MRP是一个强调推动的系统 这与先进JIT的强调拉动的系统向背 此为MRP的一大缺点 2020 2 18 16 MRP系统的基本组成 2020 2 18 17 物料需求计划的计算过程图 开始 准备物料需求计划的输入 把主计划订单作为确认计划订单的下达传给物料需求计划 逐层处理各个项目 决定总需求 决定净需求 编排订单计划 采用计划订单下达来计算下一层次的总需求 是否有更多的项目需要处理 停止 2020 2 18 18 产品的需求 两个方面 1 已知客户 他们下达了具体的订单 这些订单常带有预定的交货期 对这些订单的处理不涉及预测 只是简单地将它们类加起来 2 预测的需求 一般为独立需求订单 可根据预测模型来预测需求量 一种算法是把已知客户订单和预测需求相加 即可作为主生产计划的输入数据 2020 2 18 19 物料清单文件 包括完整的产品描述 它不仅仅列出物料 零件 组件 而且还指明产品制造顺序 它是MRP程序的三个主要输入之一 物料清单文件通常被称为产品结构文件或产品结构树 因为它指明了一件产品的组装过程 它包含确认每一物料的信息 以及组成该物料的各部件的数量 2020 2 18 20 例 产品A的物料清单 2020 2 18 21 物料清单文件 缩排式 缩排式零件列表 AB 2 D 1 E 4 C 3 F 2 G 5 H 4 存放物料息非常低效 2020 2 18 22 物料清单文件 单层式 单层式零件列表 AB 2 C 3 BD 1 E 4 CF 2 G 5 H 4 2020 2 18 23 物料清单文件 低层代码 0 层 A B 1 2 3 4 L M N P N Q R R S S L M N P N Q R S S R A 产品L的层次结构B 扩展到每项物料的最低层后的层次结构 2020 2 18 24 库存记录文件 包含信息 在库存中的每一项物料的记录都作为一个独立的文件 并且关于一项物料的资料的详细程度几乎是无限制的 MRP程序按产品结构从上到下进行分析 逐层进行需求展开 MRP程序允许产生一个反查记录文件 作为库存文件记录的一部分或单独存在 反查需求允许我们通过每一层产品结构向上追踪物料需求 确定每一个产生需求的父项 2020 2 18 25 库存记录文件 包含信息 零件号描述提前期标准成本安全库存 订单数量准备生命周期上年使用量类别 位置 控制平衡 合计 时区 1234567 毛需求 计划入库 现存 计划订单下达 订单详细情况 近期行动 盘点人员 保管迹 辅助数据段 库存状态段 物料主数据段 2020 2 18 26 MRP计算机程序 物料需求计划程序对库存文件 主生产计划和物料清单文件进行操作 过程如下 由主生产计划确定各时区所需最终物料项目 物料清单文件中列出制造每一物料所需的物料和零件 每项物料的现有数量和已订货数量都包含在库存文件中 MRP程序处理库存文件 按时区分段 同时不断查询物料清单文件来计算对每种物料的需求量 然后 根据现有库存量对每一物料的需求量进行修改 再将所确定的净需求按该物料的提前期 偏置 向回推算 得到计划下达订单 2020 2 18 27 输出报告 主报告 主报告是用于库存和生产控制的最普遍和最主要的报告 包括 在将来要下达的计划订单 执行计划订单的计划下达通知 改变应重新计划的订单的交货日期 取消或暂停主生产计划中某些准备下达的订单 库存状态数据 2020 2 18 28 输出报告 辅助报告 辅助报告一般分成三类 包括 用于预测在未来某一时刻的库存和需求的计划报告 用于指出呆滞的物料以及确定物料的提前期 数量和成本的计划情况和实际情况之间的差别的绩效报告 指出严重偏差的例外报告 包括一些错误 超出某种范围 过期的订单 过多的残料或不存在的零件等 2020 2 18 29 净改变系统 通常 MRP系统每隔一周或两周从主生产计划开始重新运行一次 这要对物料的需求进行全面展开 并产生正常的和例外的报告 然而 许多MRP程序提供了一种中间计划的选择 即净改变计划 净改变系统是由 活动 驱动的 只有当一项物料在一次事物处理中被处理了 净改变系统才会检查该物料 可以对净改变系统进行修改 使其对未计划和例外事件作出反应 2020 2 18 30 一个使用MRP的例子 安培公司生产一种安装在住宅中的测量用电量的电表 用于单个用户的电表根据电压和电流强度的范围分成两种基本类型 除了完整的电表外 为了维修和换型还出售部分零件和部装件 MRP系统的任务是确定一个生产计划 指出各项物料需求的时区和数量 然后对计划的可行性进行检验 如果有必要 则对计划进行调整 2020 2 18 31 例子 需求预测 由固定客户订单和对随机需求的预测得出的对电表A B 部装件D和零件E的未来需求 月份 电表A电表B部装件D零件E 已知随机已知随机已知随机已知随机 345678 1000250400602007030080 600250300601807025080 300250500602507020080 700250400602007025080 600250300601507020080 700250700601607020080 2020 2 18 32 例子 制定一个主生产计划 上表指明了电表及其零件的需求 我们假定对已知的需求根据当月对客户的交货计划进行交货 而满足随机需求的物料则必须在当月的第一周就可以交货 我们的计划假设所有的物料在当月的第一周即可得到 2020 2 18 33 满足上表中确定需求的一个主生产计划 电表A1250850550 电表B460360560 部装件D270250320 零件E380430380 周次 91011121314151617 例子 制定一个主生产计划 2020 2 18 34 例子 物料清单文件 A的产品结构 0 层 仪表类型 1 2 3 E 1 F 1 D 1 E 1 F 1 D 1 F 2 A C 1 E 2 2020 2 18 35 B的产品结构 0 层 仪表类型 1 2 3 E 1 E 1 F 1 D 1 F 2 B C 1 E 2 例子 物料清单文件 2020 2 18 36 例子 BOM A和B的缩进式 仪表A仪表B AD 1 E 1 F 1 E 2 C 1 D 1 E 1 F 1 F 2 BE 1 F 2 C 2 D 1 E 1 F 1 F 2 2020 2 18 37 例子 库存记录文件 库存文件中所具有的现有库存量和提前期数据 物料现有库存 单位提前期 周 A502 B602 C401 D301 E301 F401 2020 2 18 38 例子 运行MRP程序 仪表A和B的物料需求计划 物料 45678910111213 周次 AL 2 BL 2 毛需求 现有库存50 净需求 计划订单 计划订单下达 毛需求 现有库存60 净需求 计划订单 计划订单下达 12505012001200 1200 850 46060400400 400 360 2020 2 18 39 例子 运行MRP程序 部装件C和D的物料需求计划 物料 周次 CL 1 DL 1 毛需求 现有库存40 净需求 计划订单 计划订单下达 毛需求 现有库存30 净需求 计划订单 计划订单下达 12004015601560 1560 2700270270 270 45678910111213 250 1200012001200 156030153015301200 1530 2020 2 18 40 零件E和F的物料需求计划 物料 周次 EL 1 FL 1 毛需求 现有库存30 净需求 计划订单 计划订单下达 毛需求 现有库存40 净需求 计划订单 计划订单下达 400028002800 2700270270 270 430 1200043204320800 1490 45678910111213 8000800800 153040149014904320 3800380380 2700270270 380 270 12000120012002800 153030150015001200 1500 2020 2 18 41 MRP系统的改进 这里所讨论的MRP只涉及物料 由于能力因素而进行的计划调整是在MRP软件包之外做的 由于能力的约束可能需要修正计划 MRP软件也要重新运行 对于其它所有因素和资源需求方面的考虑也未包含在这个系统中 后来的改进是将每个工作中心的能力作为软件包的一部分 反馈信息也将被引入 2020 2 18 42 工作中心能力的建立和维护 在执行CRP处理过程之前 一定要建立工作中心的能力 这是CRP处理的一个关键部分 一 选择计量单位 工作中心能力用在一定的时间段内能完成的产出率来表示 通常用语表达能力的单位有 时间 重量 长度 数量等 在一个执行各种各样组装工序的工作中心 最好使用 标准小时 这一计量单位来表达能力 二 计算定额能力和实际能力 为了建立负荷分布图 CRP使用工作中心文件中的定额能力 为了维护需求计划的准确性 定额能力必须与实际需求的能力相比较 根据实际工作中心执行的结果来决定实际能力 2020 2 18 43 定额能力定额能力是根据工作中心文件和车间日历中有关信息计算的 在工作中心文件中包括的数据一般有 每班可用的操作人员数可用机器数单台定额工作中心的利用率工作中心的效率在该工作中心每班排产的小时数每天开动班次每周的天数 工作中心能力的建立和维护 2020 2 18 44 则定额能力的计算公式为 定额能力 可用的机器数或人数 在计算能力的时间周期内计划的工作小时数 预计的工作中心效率 预计的工作中心利用率效率 完成的定额工时 实际的投入工时利用率 实际的投入工时 计划工时定额能力 机器数或操作人员数 每班工时 每天的开班数 每星期的工作天数 利用率 效率 工作中心能力的建立和维护 2020 2 18 45 例 假设计量单位是定额工时 用下面的数据就可以计算出该工作中心的定额能力 由6名工人操作6台机床 每班8小时 每天1班 每星期工作5天 利用率90 效率95 一个星期的定额能力是 6 8 15 0 90 0 95 205 2 工作中心能力的建立和维护 2020 2 18 46 能力需求计划的编制过程 收集能力计划的输入数据 已下达车间订单MRP计划订单工艺路线文件工作中心文件车间日历 2020 2 18 47 已下达车间订单 已下达订单是已释放的订单 即有明确加工日期和数量要求的零件加工订单 订单上表示每种零件的数量 交货期 加工顺序 准备时间和加工时间 工作中心号或部门号 设备号 MRP计划订单 计划定单是由MRP净需求确定的建议定货量和交货期 计划车间定单与已下达车间定单一起作为能力需求计划的输入 来决定未来周期的能力总需求 能力需求计划的编制过程 2020 2 18 48 工艺路线文件 工艺路线文件包括项目加工或装配需要的各步骤的信息 工艺路线文件包括下面的信息 加工工序描述工序顺序替换工序工具工时定额 如 小时 单位 单位 小时 准备时间 零件每个工序加工时间 能力需求计划的编制过程 2020 2 18 49 工作中心文件 工作中心文件包括计算工作中心定额能力的必要信息 另外 还包括如下编制定单计划的必要信息 计划排队时间运输时间 车间日历 车间日历用于编制计划的特殊形式的日历 通常计划是按工作日编制的 车间日历将普通日历转换成工作日历 它被表示成顺序计数的工作日 并除去周末 假期 停工和其它不生产的日子 能力需求计划的编制过程 2020 2 18 50 改进 计算工作中心负荷 工作中心A的工作负荷 星期作业号单位量准备时间单位运行时间 小时总作业时间合计 101451003 50 2326 5 1671602 40 2644 0 158701 20 1310 3 1933006 00 1757 0137 8 11132805 00 363 3 8 1251503 00 2236 0 1801802 50 3056 5 1781204 00 5064 0190 3 12147903 00 1819 2 1562003 50 1435 5 1982501 50 1641 5 1721002 00 1214 0 1391202 20 1722 6128 8 2020 2 18 51 工作中心A的计划的工作负荷 标准小时 20015010050 193 158 167 145 139 172 198 156 147 178 180 126 132 能力 改进 计算工作中心负荷 2020 2 18 52 工作中心负荷超载的解决方案 加班选择功能相同的可替换工作中心外包给其它单位将工作提前或推迟重新协商到期日 重新安排计划 2020 2 18 53 改进 闭环MRP 生产计划 主生产计划 物料需求计划 能力需求计划 是否可行 执行能力计划 执行物料计划 是 否 2020 2 18 54 改进 MRP 将MRP进一步扩展即形成制造需求计划 ManufacturingResourcesPlanning MRP 的最初目的是通过闭环MRP来计划和控制制造企业所有资源 生产 市场营销 财务和工程设计 其第二个重要目的是模拟制造系统 此概念最早由OllieWight提出 他认为制造的基本方程是 我们要制造什么 用什么制造 我们有什么 我们还需要什么 2020 2 18 55 MRP及JIT的生产控制过程 主生产计划 最终产品 最终装配 部装 后道加工 前道加工 原材料 需求计划 最终产品 最终装配 部装 后道加工 前道加工 原材料 JIT 主生产计划 MRP强调计划 JIT强调控制 将JIT引入MRP 2020 2 18 56 MRP系统中的批量问题 批量定义MRP计划中计划订单下达和接受零件的数量 对于生产零件 指一次生产的数量对于购买零件 指向供应商订货的数量 按需确定批量法经济订购批量法最小总费用法最小单位费用法 2020 2 18 57 批量 按需确定批量法 特点 订购批量恰好与净需求相匹配产出的量恰好就是每周的需求量 而不会产生剩余转到未来时区保管费用最少准备费用和能力限制可忽略不计 2020 2 18 58 一个按需订购批量MRP计划 周净需求量订货量期末剩余库存保管费用准备费用总成本 12345678 5060706095756055 5060706095756055 00000000 0 000 000 000 000 000 000 000 00 47 0047 0047 0047 0047 0047 0047 0047 00 47 094 0141 0188 0235 0282 0329 0376 0 2020 2 18 59 经济订购批量是一个平衡准备费用和保管费用的方法 批量 经济订购批量法 计算公式 2020 2 18 60 MRP计划中经济订购批量 周净需求量订货量期末剩余库存保管费用准备费用总成本 12345678 5060706095756555 351000035100 30124117111116292232177 15 0512 058 555 550 8014 6011 608 85 47 00000047 0000 62 0574 1082 6588 2089 00150 60162 20171 05 2020 2 18 61 批量 LTC LUC 最小总费用法 LTC 是一个动态的确定订购批量的方法 其原理是比较不同订货量所对应的保管费用和准备 或订货 费用 从中选择使二者尽可能接近的订购批量 最小单位费用法 LUC 是一个动态的确定订购批量的方法 这种方法将每个试验批量的订货费用和库存保管费用相加 再除以该订购批量的单位总量 选择单位费用最小的