物料管理_物料需求计划与制造资源计划教材

1 2020 2 27 第9章物料需求计划与制造资源计划 学习目的与要求 本章主要介绍MRP方法的基本原理 基本计算模型和计算机化的MRP信息管理系统 以及在MRP基础上发展起来的综合生产经营系统 制造资源系统 MRPII 企业资源计划 ERP 通过本章的学习 要求了解MRP产生的背景 发展过程和意义 了解其基本输入与输出 描述制造资源计划及其与物料需求计划之间的关系 2 2020 2 27 MRP的演变过程 订货点法 MRP 闭环MRP MRPII ERP 年代 集成度 30年代 90年代 80年代 70年代 60年代 发展方向 DEM DynamicEnterpriseModule 企业建模 IRP IntelligentResourcesPlanning 智能资源汁划 第一节MRP的原理一 MRP的基本思想 围绕物料转化组织制造资源 实现按需要准时生产 对于加工装配式生产来说 如果确定了产品出产数量和出产时间 就可按产品的结构确定产品的所有零件和部件的数量 并可按各种零件和部件的生产周期 反推出它们的出产时间和投人时间 物料在转化的过程中 需要不同的制造资源有了各种物料的投入出产时间和数量 就可以确定对这些制造资源的需要数量和需要时间 就可以围绕物料的转化过程 来组织制造资源 实现按需要准时生产 按照MRP的基本思想 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 从人员的安排到资金的筹措与运用 都要围绕MRP的基本思想进行 从而形成一整套新的方法体系 它涉及到企业的每一个部门 每一项活动 因此 MRP是一种新的生产方式 4 2020 2 27 MRP产生的原因 现代工业产品结构复杂 对各种零部件作业产出计划的制定工作繁琐 费时费力 由于各种因素的影响 使得实际执行情况和计划有偏差 但进行手工调整和修改已非常困难 信息技术的发展为快速更改提供了有利条件 5 2020 2 27 二 为什么要围绕物料转化组织准时生产1 为何要围绕物料组织生产 6 2020 2 27 2 为何要组织准时生产准时生产最经济 既消除了误期完工 又消除了提前完工 7 2020 2 27 三 为何能够围绕物料组织准时生产 对原材料 毛坯 零部件的相关需求制造过程可看作一系列的订货过程各工序的产量 生产提前期 生产过程可以预见 8 2020 2 27 四 传统订货点法的局限性 始于30年代初只适用于稳定消耗独立 连续的需求提前期已知 固定 9 2020 2 27 传统订货点法缺点 高库存与低服务水平易造成零件挤压与短缺共存局面形成块状需求使库存水平提高 占用更多的资金 盲目性 10 2020 2 27 MRP系统的主要目的就是为了控制库存水平 为物料项目设定操作优先级及为生产系统提供能力计划 MRP系统的工作目标1 最大限度地保证订货任务的按期完成 2 提高库存管理的服务水平 最大限度地降低库存量 包括中间库存和制品库存 以减少在库存上的资金占用 3 提高计划的可靠性 实现均衡生产 4 集成管理职能 提高管理效率 第二节MRP系统 一 目的和目标 11 2020 2 27 二 MRP在生产经营系统中的地位和作用 经营计划 生产计划 产品出产预计划 产品出产计划 MRP 外购件需求计划 自制件投入出产计划 采购定单 能力需求及发展计划 供货单位 反馈信息 车间作业计划 作业统计与控制 库存状态文件 产品结构文件 库存业务 相关资料 粗略能力平衡 内部条件 预测 12 2020 2 27 三 MRP的输入 产品出产计划 也称为主生产计划 是MRP的主要输入 它是MRP运行的驱动力量 产品出产计划中所列的是最终产品项 它是企业向外界提供的东西 产品出产计划中规定的出产数量可以是总需要量 也可以是净需要量 如果是总需要量 则需扣除现有库存量 才能得到需要生产的数量 如果是净需要量 则说明已扣除现有库存量 可按此计算对下层元件的总需要量 一般来说 在产品出产计划中列出的为净需要量 即需生产的数量 于是 由顾客订货或预测得出的总需要量不能直接列入产品出产计划 而要扣除现有库存量 算出净需要量 下表为一产品出产计划的一部分 它表示产品A的计划出产量为 第5周10台 第8周15台 产品B的计划产量为 第4周13台 第7周12台 配件C 计划1一9周每周出产10件 周次123456789产品A 台 1015产品B 台 1312配件c 件 101010101010101010 14 2020 2 27 主生产计划 床垫的总生产计划及其主生产计划 月 1 2 床垫产量 900 950 型号 749 100 200 200 1月 2月 15 2020 2 27 产品结构文件 产品结构文件 产品结构树 又称为物料清单文件 Billofmaterials BOM 它不只是所有零部件的清单 还反映了产品项目的结构层次以及制成最终产品的各个阶段的先后顺序 产品结构文件由零部件名称 相互组合关系和构成产品所需的零部件数量三部分组成 产品结构文件要求每一零部件只出现在同一层次上 如果同一零部件在不同层次上出现 就取其最低层次号作为该零部件的的层次号 把其调整到同一个层次上 以方便计算 16 2020 2 27 例 0 LL 1 M N M 2 P N Q R P N N 3 R SS R Q R SS A B 17 2020 2 27 库存状态文件库存状态文件包含每一个零部件的记录 这里的库存主要指的是半成品库和毛坯库等中间库存具体包括 固定数据 又称主数据 包括物料的代码 名称 材质 单价 供应来源 自制或外购 供应提前期 批次政策 保险储备量 库存类别 按资金占用量划分的ABC分类 等 这类数据说明物料的基本特征 在一定时期内不会变动 变动数据 它们有物料的现有库存量 最小储备量 最大储备量 预留库存量 预计到货量等 这些数据随时间推移而变动 需要经常加以维护 即要根据最近的出人库数字和报废报失等情况 即时进行账目更新 保持账物卡一致 18 2020 2 27 四 MRP的输出 零部件投入出产计划零部件投入出产计划规定了每个零件和部件的投入数量和投入时间 出产数量和出产时间 原材料需求计划规定了每个零件所需的原材料的种类 需要数量及需要时间 并按原材料品种 型号 规格汇总 以便供应部门组织供料 互转件计划规定了互转零件的种类 数量 转出车间和转出时间 转出车间和转人时间 库存状态记录提供各种零部件 外购件及原材料的库存状态数据 随时供查询 19 2020 2 27 工艺装备机器设备需求计划提供每种零件不同工序所需的工艺装备和机器设备的编号 种类 数量及需要时间 计划将要发出的订货 已发出订货的调整包括改变交货期 取消和暂停某些订货等 零部件完工情况统计 外购件及原材料到货情况统计 对生产及库存费用进行预算的报告 交货期模拟报告 五 MRP的处理过程 物料需求计划的计算项目总需要量是指为满足其母项物料的需求而要求该物料提供的数量 这种需要量是分时间周期 周 提出的 用Gj t 代表总需要量 其中j代表物料号 t代表周期号 总需要量来自该项物料的直接母项 而不是按最终成品对它的需要量 零层物料 即产品的总需要量就是主生产计划的产品产量 计划到货量这是已经投产或己经订购 预计可在计划周期内到货人库的物料数量 该项变量用Sj t 表示 可用库存量即在满足总需要量后尚有剩余可供下个周期使用的存货量 习惯上 用周期末的库存量代表 以Hj t 表示 每期的可用库存量按下式计算 Hj t Hj t一l 十Sj t 一Gj t 一Aj t 式中Aj t 已预留给其它产品使用的数量 即预留库存量 21 2020 2 27 净需要量当可用库存量不够满足该期总需要量时 其短缺部分就转为净需要量 以Nj t 代表 Nj t 二Gj t 一Hj t一1 一Sj t 当计算结果为负数时 则Nj t 取为零 计划订货量即向生产部门或供应部门下达的订货任务量 一般地说 净需要量就是计划订货量 但在实际生产或供应时 需考虑它们的经济性和计划节奏性等因素对净需要量加以调整 常用的调整方法有固定订货批量法 经济订货批量法等 用Pj t 代表 其中t是预定的交货时间 计划投入量是指投入生产或提出采购的数量 用Rj t 代表 它在数量上一般等于计划订货量 只是将时间从订货量的交货时间反推一个提前期 以得到投入的时间 Rj t 二Pj t t一L L为该项物料的制造或采购提前期 22 2020 2 27 使用MRP范例 需求预测制定一个主生产计划BOM文件库存记录文件运行MRP程序 23 2020 2 27 需求预测 对电表及其零件的需求来自两个方面 一是经常的客户 有固定的订单 二是不确定的客户 有随机需求 电表 A 电表 B 部装件 D 零件 E 月份 已知 随机 已知 随机 已知 随机 已知 随机 3 4 5 6 7 8 1000 600 300 700 600 700 250 250 250 250 250 250 400 300 500 400 300 700 60 60 60 60 60 60 200 180 250 200 150 160 70 70 70 70 70 70 300 350 300 250 200 200 80 80 80 80 80 80 对A B D E的未来需求 24 2020 2 27 制定一个主生产计划 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 在此假设所有的计划在当月第一周即可得到 周次 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 1250 850 550 B 460 360 560 D 270 250 320 E 380 430 380 3月 4月 25 2020 2 27 物料清单文件 BOM表 O层 1层 2层 3层 E 1 F 1 E 2 E 1 F 1 E 1 F 2 F 2 E 1 F 1 F 2 B A C 1 C 1 D 1 D 1 D 1 仪表类型 A和B的产品结构 仪表类型 26 2020 2 27 库存记录文件 物料 现有库存 单位 提前期 周 A B C D E F 50 60 40 30 30 40 2 2 1 1 1 1 现有库存量和提前期数据 27 2020 2 27 运行MRP程序 星期 物料 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A LT 2 毛需求 现有库存 50 净需求 计划订单 计划订单下达 1200 1250 50 1200 1200 850 B LT 2 毛需求 现有库存 6 0 净需求 计划订单 计划订单下达 400 460 60 400 400 360 C LT 1 毛需求 现有库存 40 净需求 计划订单 计划订单下达 1560 400 1200 40 1560 1560 D LT 1 毛需求 现有库存 30 净需求 计划订单 计划订单下达 1530 1560 30 1530 1530 1200 1200 0 1200 1200 270 270 0 270 270 250 E LT 1 毛需求 现有库存 30 净需求 计划订单 计划订单下达 1500 1530 30 1500 1500 1200 1200 0 1200 1200 2800 2400 400 0 2800 2800 270 270 0 270 270 380 380 0 380 380 430 F LT 1 毛需求 现有库存 40 净需求 计划订单 计划订单下达 1490 1530 40 1490 1490 4320 3120 1200 0 4320 4320 800 800 0 800 800 270 270 0 270 270 28 2020 2 27 物料的毛需求量及需求日期 物料 父项 每单位父项需求量 毛需求 毛需求日期 周 C C D D E E E E F F F F A B A C A B D D B C D D 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 1 1 1200 400 1200 1560 2400 400 1530 1200 800 3120 1200 1530 7 7 7 6 7 7 5 6 7 6 6 5 29 2020 2 27 一 能力需求计划 编制工序进度计划 根据工序进度计划 计算出对每个工作中心在计划期间内的能力需求 即负荷 查询各工作中心实际可用能力 进行负荷与能力分析 分析结果以负荷与能力直方图 负荷分析报告表示 负荷与能力调整平衡 第三节MRPII 30 2020 2 27 编制工序进度计划 正序编排法编出的进度计划 留有一定富裕时间 以防因任务拖期影响按期交货 其缺点是增加在制品和延长了制造提前期 倒序编排法没有富裕时间 可减少在制品及缩短制造提前期 其缺点是有因任务拖期而延期交货的风险 倒排工序计划的编制计算步骤 从订单 工艺路线和工作中心文件取得所需信息 计算负荷 计算每道工序的交货日期和开工日期 31 2020 2 27 编制负荷图 平衡负荷和能力 编制负荷图 计算工作中心负荷 计算工作中心可用能力 负荷报告及负荷图 引起能力不平衡的主要原因有 MPS计划 主生产计划 不全面 例如维修件订单未列入MPS中 能力数据不准确 粗能力计划中未进行 瓶颈 工作中心的能力平衡 提前期数据不准确等等 调整负荷的主要措施交叉作业 分批作业 减少准备时间 订单的提前或拖后安排 调整能力的主要措施 调整劳动力 安排加班 购买可代用件代替自制件 改善设备利用率和效率 采用可替代工艺路线 转包合同 32 2020 2 27 二 MRPII简介 发展于80年代与经营规划 销售与运作规划集成将物料流与资金流结合模拟功能局限于企业内部 生产计划大纲 主生产计划 粗能力计划 是否可行 物料需求计划能力需求计划 是否可行 采购 生产活动控制派工 输入 输出控制 N Y N Y 经营计划 财务及成本管理 执行结果反馈 33 2020 2 27 三 MRPII的管理哲理 管理的基本原理是对企业的资源进行计划 组织 领导 控制以实现企业的目标 MRP 系统包含的制造资源范围较广 是对企业的物料 人员 设备 资金 信息 技术 能源 市场 空间 时间等制造经营资源的统称 MRP 系统以生产计划为主线 对企业的制造资源进行计划 组织 领导 控制 使企业的物流 信息流 资金流成为畅通无阻 清澈见底的动态反馈系统 进而为客户提供满意的服务 获取企业竞争力 MRP 系统还融合了准时生产 全面质量管理 电子数据交换等先进的管理思想和方法 支持企业多个服务网点 多级仓库的跨时空区域管理 控制企业跨国经营中的产 供 销 人 财 物等管理资源的一体化 34 2020 2 27 对成功实施MRP 的企业调查统计结果 库存减少25 30 库存周转率提高50 准时交货率提高55 装配车间劳动生产率提高20 40 采购资金节约5 降低成品库存30 40 缩短生产周期10 15 提高生产率10 15 突击加工减少25 35 2020 2 27 四 MRPII系统的主要特点 MRPII系统是一个计划主导型系统 适应于以销定产的商品经济环境 系统中零部件 在制品库存低 打破产品界限 实现按零部件最佳期批量组织生产 实现数据集中管理 保证数据完整性和准确性 实现负荷均衡 保证产品按期交货 为企业提供了详实的财务基础数据 及时反馈 动态调整 SMT综合管理计算机信息系统 顾客 市场 供货商 事业计划 生产销售 PSI 会议 人事管理 品质管理 营业部 顾客管理 订货管理 发货管理 发票管理 生产计划 所要量计算 R D 部品表管理 财务 制造 资材 工程在库管理 生产实绩管理 供货商管理 采购单管理 出库指示 在库管理 总帐 材料费汇总 应付款 应收款 固定资产 制品会计 材料会计 维修部品管理 山东松下映像产业有限公司MRPII系统图 37 2020 2 27 第四节MRP系统设计决策及应用中的技术问题 一 主要设计决策计划期长短计划的时间单位ABC分类问题系统运行的频率需求跟踪功能固定计划订货功能重新生成方式还是净改变 38 2020 2 27 MRPII的重新生成和净改变 生产系统状态变化主要包括下列内容 工程设计的改变 客户订货数量和交货日期改变 供应商拖期发货 工作单提早或拖期完工 废品比预期的高或低 关键工作中心或设备损坏 计划中使用的数据有错误 更新的方式有重新生成和净改变两种 重新生成是指系统完全重新计算整个计划 即对所有产品由主生产计划开始 按产品结构逐层次分解和计算 净改变是指系统只重新计算那些由于改变影响计划的部分项目 净改变的实施方法又分为两种 1 联机实时改变方法 2 批处理净改变方法 MRPII系统产生的作业计划需要不断更新 39 2020 2 27 MRPII系统重新生成与净改变方式的比较 重新生成 净改变 处理内容 整个主计划全部展开计算 只计算状态有变化项目 处理频率 每周 或更长时间 一次 每天一次或实时运行 处理方式 批处理 批或实时处理 数据处理效率 高 相对低 数据处理量 大 小 对状态变化的响应速度 有限 快 对不正确计划的纠正能力 有 无 稳定性 稳定 不太稳定 40 2020 2 27 二 MRP系统应用中的技术问题 变形产品 利用模块物料清单安全库存提前期这里指 零件的加工周期和产品的装配周期确定提前期应考虑的因素批量批量确定较为复杂批量和提前期相互作用零件批量问题的确定方法 配套批量订货 经济订货批量模型 固定间隔订货 最大零件周期收益法 41 2020 2 27 第五节分配需求计划一 DRP简介 DRP Distributionrequirementsplanning 是在MRP基础上发展起来的应用于服务领域的一种技术 60年代晚期 由英国唐 弗斯在斯密斯食品集团开发出来 随后将其应用于吉尼拉尔牛奶公司用于管理旗下9家工厂和30家仓库的成品库存管理 结果服务水平几乎达到100 成品库存降低了40 DRP发展经历的几个阶段 DRPI 分配需求计划DRPII 物流资源计划DRPIII 物流资源获得能力计划DRPIII是DRPII和一些CAD系统 专家系统 管理信息系统 管理决策系统集成而成的系统 又称集成分销资源计划 42 2020 2 27 多层流通渠道网络结构图 第0层 第1层 第2层 第3层 第4层 E1 B1 C1 C2 D1 B2 B3 A1 A2 A3 A5 A6 A7 A8 A9 A4 顾客 零售店铺 地方物流中心 区域物流中心 制造工厂仓库 商品流 信息流 43 2020 2 27 二 DRP的处理逻辑类似于MRP的逻辑处理过程 根据预计总需求量和现有数确定计划发出订货数 下期现有数 上期现有数 预计需求量 预计到货量例 批发部的DRP的逻辑处理过程零售点A 44 2020 2 27 零售点B 批发部 45 2020 2 27 三 DRP与MRP的异同相同点都按时段的订货点的方法订货 采用固定提前期 假设能力无限 不同点处理流通领域物料形态不变 从局部出发 按分配网络自下而上处理到全局 46 2020 2 27 第六节企业资源计划 ERP ERP EnterpriseResourcePlanning 1991年美国加特纳公司 GartnerGroupInc 首先提出了ERP的概念 以后 随着信息技术的飞速发展 快速的改变了全球的商业形态 竞争策略从以往着眼于低价位 高品质 多式样 转变成快速度 原有的竞争因素的重要性不变 却变成维持竞争力的先决条件 速度已成为企业竞争的关键因素 随着竞争的空间和范围不断扩大 企业间的市场竞争空前激烈 47 2020 2 27 企业面临的严峻挑战 48 2020 2 27 面向职能的企业组织结构 销售定单录入 销售发票处理 方案准备 报价 销售 预算计划 应收帐管理 信用检查 生产制造 客户化设计 库存控制 设计 生产 公司业务 财务 客户需求 客户满意 49 2020 2 27 高层管理者面对 密集的文字报告和报表数字信息的巨大压力冗长 低效的会议争论 扯皮紧张 疲惫越来越大的IT投入 50 2020 2 27 怎么办 51 2020 2 27 80年代的MRP 主要是面向企业内部资源计划管理的思想 MRP 在支持企业快速相应市场方面 仍存在一些不足 这样怎样有效利用和管理整体资源的管理思想 E