第九章物料需求计划MRP.ppt

第九章物料需求计划 生产与运作管理 本章引言 长期计划 战略性计划 中期计划 战术性计划 短期计划 作业层计划 P287 MRP 本章引言 MPS只回答了企业生产什么 生产多少以及什么时段完成等问题 并没有回答为了按时按量完成这些产品需要什么 需要多少以及什么时段需要等问题 这些问题的解决正是通过物料需求计划 MRP 来进行的 因此 简单地说 物料需求计划 MRP 就是将MPS分解展开为构成产品的各种物料的需要数量和需要时间的计划 以及这些物料投入生产或提出采购申请的时间计划 本章教学基本情况 教学时数 4学时教学目的与要求 了解MRP的产生与发展 理解MRP的基本原理 熟悉BOM 库存信息的计算 掌握MRP的处理计算过程 了解MRP 与ERP 教学重点 MRP的基本原理 库存信息的计算及MRP的处理过程教学难点 库存信息的计算及MRPD的处理过程本章主要阅读文献资料 1 刘丽文 生产与运作管理 第三版 北京 清华大学出版社 20062 张群 生产与运作管理 第二版 北京 机械工业出版社 20083 季建华 运营管理 上海 世纪出版集团 2007 本章主要内容 9 1物料需求计划概述 物料需求计划的产生 发展及其基本原理9 2物料需求计划系统的构成9 3物料需求计划的处理过程9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题9 5分配需求计划9 6制造资源计划与企业资源计划 9 1物料需求计划概述 主要内容 9 1 1物料需求计划的产生与发展 9 1 2物料需求计划的基本原理 9 1物料需求计划概述 9 1 1物料需求计划的产生与发展 9 1 1物料需求计划的产生与发展 物料需求计划翻译为英文是 MaterialRequirementsPlanning 常简称为MRP 什么是物料 P280 MRP源于美国上世纪60年代初 最初是针对当时制造企业生产管理中存在的一些问题以及传统库存控制方法 订货点法 的不足而提出的一种库存管理 控制 技术 但后来的发展已经使MRP不仅仅是一种改进的库存控制技术 9 1 1物料需求计划的产生与发展 订货点法的不足 处理相关需求时 P284 286传统的订货点方法和MRP都是要解决订什么 订多少和何时订三个问题的 但是 把订货点法应用于相关需求物品或制造过程时 会出现下面一些问题 在MRP提出之前 上世纪60年代以前 人们还没有区分独立需求和相关需求 盲目性高库存与低服务水平形成 块状 需求 9 1 1物料需求计划的产生与发展 产品 原材料 零部件 P286第二段内容 9 1 1物料需求计划的产生与发展 1965年 美国IBM公司的Dr JosephA Orlicky提出了独立需求和相关需求的概念 并提出定货点法只适用于独立需求 基于这一理论随后出现了按时间段确定物料的相关需求的方法 即物料需求计划 MRP的发展阶段20世纪60年代 基本MRP阶段20世纪70年代 闭环MRP阶段20世纪80年代 MRP 阶段20世纪90年代 ERP阶段 9 1 1物料需求计划的产生与发展 20世纪60年代 基本MRP阶段20世纪60年代初发展起来的MRP仅是一种物料需求计算器 它根据对产品的需求 产品结构和物料库存数据来计算各种物料的需求 将产品出产计划变成零部件投入出产计划和外购件 原材料的需求计划 从而解决了生产过程中需要什么 何时需要 需要多少的问题 它是开环的 没有信息反馈 也谈不上控制 9 1 1物料需求计划的产生与发展 基本MRP结构图 9 1 1物料需求计划的产生与发展 20世纪70年代 闭环MRP阶段P295 296闭环MRP closed loopMRP 是在基本MRP基础上 增加了能力需求计划并以此为反馈 它不仅作为库存订货计划方法 还可实现生产计划与控制功能 闭环MRP的目的是保证零部件生产计划成功实施 是否确实可行 闭环MRP的 闭环 有双重含义 1 它不单纯考虑物料需求计划 还将与之有关的能力需求 车间生产作业计划和采购等方面考虑进去 使整个问题形成 闭环 2 从控制论的观点 计划制订与实施之后 需要取得反馈信息 以便修改计划与实行控制 这样又形成 闭环 9 1 1物料需求计划的产生与发展 主生产计划 物料需求计划MRP 能力需求计划CRP 执行CRP 执行MRP 可行 物料清单 库存记录 Y N 闭环MRP阶段结构图 9 1 1物料需求计划的产生与发展 20世纪80年代 MRP 阶段MRP 指的是制造资源计划 即ManufacturingResourcePlanning 其英文缩写为了区别于MRP而称为MRPII MRPII并不是一种与MRP完全不同的新技术 而是在MRP的基础上发展起来的一种新的生产方式 其名字也暗含着它实际上是MRP的第二代 MRPII通过物流与资金流的信息集成 将生产系统与财务系统联系在一起 形成一个集成营销 生产 采购和财务等职能的完整的生产经营管理信息系统 具体内容后面讲述 9 1 1物料需求计划的产生与发展 20世纪90年代 ERP阶段P306ERP指的是企业资源计划 即EnterpriseResourcePlanning ERP是由MRP MRP 发展而来的 其概念最先由美国著名的咨询公司加特纳公司于20世纪90年代提出 ERP的基本思想是将企业的制造流程看作是一条联结供应商 制造商 分销商和顾客的供应链 强调对供应链的整体管理 使制造过程更有效 使企业流程更加紧密地集成到一起 从而缩短从顾客订货到交货的时间 快速地满足市场需求 ERP超出了对企业内部制造资源的管理 这是ERP对MRPII最主要的改进 9 1 1物料需求计划的产生与发展 MRP具有广泛的适用性 它不仅适用于多品种中小批量生产 而且适用于大量大批生产 不仅适用于制造企业 而且适用于某些非制造企业 不过 MRP的长处在多品种中小批量生产的加工装配式企业得到了最有效的发挥 本章主要讲述MRP的基本原理 系统构成 处理过程等 MRP 与ERP只作简单介绍 9 1 2物料需求计划的基本原理 9 1 2物料需求计划的基本原理 MRP的基本思想 围绕物料转化组织制造资源 以实现按需要准时生产 如何理解 9 1 2物料需求计划的基本原理 对于加工装配式生产 其工艺顺序 即物料转化过程 是 原材料 毛坯 零件 部件 产品 原材料 毛坯 零件 部件 产品 如果确定了产品出产数量和出产时间 就可以按产品的结构确定产品所需部件 零件 毛坯及原材料等相关物料的数量 并可按各种相关物料的生产或订货周期 反推出它们的出产时间和投入时间 9 1 2物料需求计划的基本原理 物料在转化过程中需要不同的制造资源 设备 场地 工具 人力 资金等 有了各种物料的开始生产时间 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 这样就可以围绕物料的转化过程来组织制造资源 物料的最终形态是产品 它是顾客所需要的东西 物料的转化最终是为了提供使顾客满意的产品 因此围绕物料转化组织生产是按需定产思想 全心全意为顾客服务 的体现 9 1 2物料需求计划的基本原理 既然最终是要按期按量按质给顾客提供合格的产品 在围绕物料转化组织生产的过程中 上道工序应该按下道工序的要求 按质按量按期 进行生产 前一生产阶段应该为后一生产阶段服务 按质按量按期 而不是相反 MRP正是按这样的方式来完成各种生产作业计划的编制的 即规定每一生产阶段 每一道工序在什么时间生产什么和生产多少 这也是MRP实现按需要准时生产的原因所在 9 1 2物料需求计划的基本原理 为什么要按后一生产阶段 后一道工序的要求组织准时生产呢 因为准时生产是最经济的 它既消除了误期完工 不可取 又消除了提前完工 也不可取 另外 从库存系统的观点来看 可以把制造过程看作从成品到原材料的一系列订货过程 后生产阶段向前生产阶段订货 后工序向前工序订货 这样在制造过程中形成了一系列的 供方 与 需方 供方按需方的要求进行生产 最终保证外部顾客的需要 P284 9 1 2物料需求计划的基本原理 MRP的基本原理 1 根据最终产品的主生产计划MPS 产品结构 物料清单 及物料库存记录导出相关物料 原材料 毛坯 零部件等 的需求数量和需求时间 2 根据相关物料的需求时间和生产或订货周期来确定其开始生产或订货的时间 下面举例说明MRP的基本思想与原理 9 1 2物料需求计划的基本原理 例 某公司生产儿童滑板 主生产计划要求在第10周出产100个A型滑板 A型滑板的产品结构图及相关物料的生产 订货 周期 提前期 如下 9 1 2物料需求计划的基本原理 把上面的信息表示在一个时间坐标上 9 1 2物料需求计划的基本原理 MRP按反工序来确定零部件 毛坯直至原材料的需要数量和需要时间 并不是什么新思想 但由于现代生产的复杂性 直到计算机的出现和应用 这种思想才真正变为现实 9 1 2物料需求计划的基本原理 MRP系统及其基本逻辑 9 1 2物料需求计划的基本原理 综上所述 MRP要可以回答4个问题 即 要生产什么 生产多少 什么时间生产 根据MPS 要用到什么 需要多少 什么时间需要 根据物料清单 已经有了什么 有多少 根据物料库存信息 还缺什么 何时需要 何时定货 何时生产 MRP运算后提出的报告 这4个问题是任何制造业都必须回答的带普遍性的基本问题 被称之为 制造业的方程式 MPS 物料清单和库存信息称为MRP的三项基本要素 同时也是MRP的三项主要输入 9 2物料需求计划系统的构成 9 2物料需求计划系统的构成 现在的MRP就是一个计算机信息管理系统 其基本构成如下图所示 9 2物料需求计划系统的构成 从上图可以看出 作为一个计算机信息管理系统的MRP 其系统构成包括以下三个部分 MRP的输入MRP的计算或处理MRP的输出 以下先讲述MRP的输入与输出部分 MRP的输入 MRP的输入 MRP的输入主要有三个部分 主生产计划MPS 产品出产计划 物料清单BOM 产品结构文件 库存信息 库存状态文件 MRP的输入 主生产计划MPS 产品出产计划 什么是MPS 有什么特点 如何编制 主生产计划的基本任务就是要确定每一具体的最终产品 向外界和市场提供的产品 独立需求 在每一具体时间段 每周 内的生产数量 MPS的计划对象也并不绝对都是最终产品 为什么 主生产计划说明在可用资源条件下 企业在一定时间内 生产什么 具体产品 生产多少 什么时间生产 MRP的输入 MPS是MRP的主要输入 也是MRP的驱动力量 MPS中的出产数量一般为净需要量 预测或订货 MPS的计划期长度 即计划覆盖的时间范围 一定要比最长的产品生产周期长 否则 得到的零部件投入出产计划不可行 MPS的滚动期 计划期中的时间段 应该同MRP的运行周期一致 若MRP每周运行一次 则MPS每周更新一次 如果MPS的计划单位为周 则出产时间一般约定为一个计划周结束的时间 生产数量就是在计划周结束时的数量 MRP的输入 另外 可以把产品出产计划从时间上分成两部分 近期为确定性计划 远期为尝试性计划 这是由于近期需要的产品项目都有确定的顾客订货 而远期需要的产品 只有部分是顾客订货 而另一部分是预测的 确定性计划以周为计划的时间单位 尝试性计划可以以月为计划的时间单位 没有尝试性计划往往会失去顾客 因为很多顾客订货较迟 而交货又要求比较急 随着时间的推移 预测的订货将逐步落实到具体顾客身上 MRP的输入 根据前面的例子 生产儿童滑板的公司的A型滑板的MPS为 MRP的输入 物料清单即billofmaterials BOM单 也称产品结构文件 BOM主要用来说明一个最终产品是由哪些零部件 原材料构成的 以及它们之间的结构层次 工艺生产顺序 数量关系如何 BOM中的信息主要来自于产品与工艺设计的相关资料 物料清单BOM 产品结构文件 MRP的输入 MRP的输入 在BOM中 各种物料处于不同的层次 每一层次表示制造最终产品的一个阶段 通常 最高层为零层 代表最终产品项 第一层代表组成最终产品项的元件 第二层为组成第一层元件的元件 依此类推 最低层为零件和原材料 各种产品由于结构复杂程度不同 产品结构层次数也不同 另外 为了简单起见 我们将各种具体产品及其构成部分统称为产品和元件 用英文字母代表它们 并将产品及其元件之间的关系用一种树形图表示出来 这种树形图通常被称为 产品结构树 看教材P288面例子 MRP的输入 可以看出一个三抽屉文件柜是由1个箱体 1个锁和3个抽屉组成 1个箱体又由1个箱外壳和6根滑条 每个抽屉需2根滑条 装配而成 每个抽屉又由1个抽屉体和1个手柄和2个滚子组成 锁为外购件 做出这个三抽屉文件柜的产品结构树 MRP的输入 三抽屉文件柜产品结构树 1 方框中字母后面的数字表示单位上层元件包含的该元件的数量2 L表示加工 装配或采购所花的时间 提前期 相当于加工周期 装配周期或订货周期 MRP的输入 简化 LE 1周 LC 2周 LF 4周 MRP的输入 可以把BOM反映在时间坐标上 从而清楚看出各种物料最晚应该开始加工时间 装配时间或订单发出时间 例如前面滑板的例子 MRP的输入 另外 凡是遇到同一元件出现在同样一个BOM中不同层次上的情况时 要取其最低层次号 作为该元件的低层码 因为这样的话 每一元件只需检索一次 节省了计算机的运行时间 参教材P290 MRP的输入 A产品结构树 MRP的输入 MRP的输入 库存信息 库存状态文件 保存了每一种物料的有关库存状态数据 这些数据主要是 总需求量预计到货量现有数净需求量计划发出订货量 库存信息 库存状态文件 MRP的输入 总需求量是由MPS或上层元件的计划发出订货量所产生的需求 预计到货量为已发出的订货或开始生产的元件的预计到货或预计完成的数量 现有数为相应时间的当前库存量 它是实际存放的可用库存量 净需求量出现在现有数和预计到货量不能满足总需要量时 需要计算 怎么计算是重点与难点 MRP的输入 净需要量的计算按教材P273面的第二种方式进行 净需要量 总需要量 预计到货量 期初现有数 如果考虑安全库存 还应加上安全库存 净需要量 总需要量 预计到货量 期初现有数 安全库存 当计算结果为负值时 净需求量为零 或者当总需求为零时 直接就可以不用计算了 可以不用一一去算 MRP的输入 计划订货量是为了保证对物料的需求而必须投入生产的物料数量 计划订货量要根据净需求量 生产批量和提前期来确定 如果没批量要求 那么就直接按净需求量订货 如果有批量要求 则订货量应为批量的整数倍 产品结构文件是相对稳定的 而库存状态文件却处于不断变动之中 MRP每重新运行一次 它就发生一次大的变化 MRP的输入 以上5种库存状态数据可以分成两类 一种为库存数据 另一种为需求数据 预计到货量和现有数为库存数据 这些数据要经过检查才能进入系统 总需要量 净需要量和计划发出订货量为需求数据 是由系统计算得出的 只有通过计算才能验证 下面以三抽屉文件柜的例子说明相关库存数据的计算与确定 MRP的输入 例 假定现在已知三抽屉文件柜的主生产计划及产品结构文件如下表图所示 文件柜第3周预计到货量为150个 现有数为50个 抽屉组件C第4周和第9周预计到货量分别为100个 现有数为30个 不考虑安全库存与订货批量 请分析文件柜N与抽屉组件C的库存状态文件 MRP的输入 三抽屉文件柜产品结构树 MRP的输入 文件柜N的库存状态文件 MRP的输入 抽屉组件C的库存状态文件 MRP的输出 对输入进行运算后 MRP系统就可以提供多种不同内容和形式的输出 其中主要的是各种生产和库存控制用的计划和报告 现将主要输出列举如下 P293 已发出订货的调整 零部件完工情况 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 优先权计划 零部件投入出产计划 原材料需求计划 互转件计划 库存状态记录 工艺装备机器设备需求计划 计划将要发出的订货 9 3物料需求计划的处理过程 9 3物料需求计划的处理过程 MRP处理过程的关键是找出上层元件 父项 和下层元件 子项 之间的联系 根据产品结构文件 按父项的计划发出订货量来计算子项的总需要量 并保持时间上一致要提高MRP的处理效率 要采用自顶向下 逐层处理的方法 先处理所有产品的零层 然后处理第1层 一直到最低层 而不是逐台产品自顶向下处理 这样做的好处每一项目只需检索处理一次 效率较高 为此需要对每个元素编一个低层码利用批量规则确定计划发出订货数量 利用提前期确定计划发出订货日期 9 3物料需求计划的处理过程 为了具体说明MRP的处理过程 以图10 7所示的产品为例 逐层计算 元件C的低层码为2 计算过程如后面表所示 A B C计算过程净需求的计算按第二种方式进行 D E G计算过程 9 3物料需求计划的处理过程 当一个元件有多个需求源时 计算其总需要量都要考虑到 不要漏掉 如前面例题中 计算C D的总需要量时就存在这个问题 参教材P295面的例子 9 3物料需求计划的处理过程 再看一个比较完整的例子已知以下信息 1 产品X的结构图2 产品Y的结构图3 产品X Y D E的主生产计划4 各项物料的现有库存量及生产 订购 批量根据以上资料编制各项目的物料需求计划 9 3物料需求计划的处理过程 X产品结构图 9 3物料需求计划的处理过程 Y产品结构图 9 3物料需求计划的处理过程 X Y D E主生产计划 项目 周次 单位 件 9 3物料需求计划的处理过程 各物料项目现有库存量 安全库存量 预计到货量及生产 订购 批量 单位 件 现有数 现有库存 计划订货量 净需求 安全库存 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 主要设计决策应用MRP首先要解决MRP软件问题 无论是购买现成的软件 还是自己开发软件 事先都需要进行设计决策 MRP系统的主要设计决策包括 计划期的长短计划的时间单位是否考虑ABC分类系统运行的频率 重新生成 方式 还是采用 净变 方式 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 计划期的长短计划期不能比最长的产品制造周期短 这是一个必须满足的要求 在满足这项要求的前提下 计划期越长 计划的预见性就越好 对于生产能力的合理安排也越有利 但计划期过长 还会造成数据处理量大 运行时占内存多 因此 在确定计划期长短时 要按企业最长的产品生产周期 企业计划工作的要求 以及现有计算机设备的能力等来决定 通常 计划期一般为一年 52周 对于制造周期短的产品 也可以缩短一些 比如39周 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 计划的时间单位对于具体指挥生产的人员来讲 希望计划的时间单位小一些好 但是 计划的时间单位太小 又会造成数据量过大 占据的存储空间过多 运行时间过长等问题 实践证明 以周为计划的时间单位是比较好的 但对于预计计划部分 也可采用双周或月 甚至季为计划的时间单位 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 ABC分类问题实行MRP要不要对零件进行ABC分类 这是有争议的问题 也是设计MRP系统必须解决的问题 一种意见认为 应该对制造零件进行ABC分类 对A类和B类零件用MRP处理 对C类零件用订货点方法处理 这样既抓住了主要零件 控制了资金占用 又节省了计算机的存贮空间 加快了运行速度 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 另一种意见认为 实行MRP就没有必要对零件进行ABC分类 没必要对不同类的零件分别处理 其原因是 ABC分类的目的是为了抓住重点 以适于人工处理 计算机运行速度越来越快 存储空间越来越大 没有必要这样做 而且缺少一个C类零件与缺少一个A类零件都不能进行产品装配 订货点方法不仅造成高库存 而且避免不了缺货 为了使计划落实 要进行生产能力与生产任务的平衡 离开C类零件 平衡难以进行 在生产过程中 要按零件的优先权来安排加工的先后顺序 并非A类零件的优先权一定比C类零件的优先权高 将C类零件排除在外 就不能有效分配优先权 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 系统运行的频率运行的频率太高 花费是很大的 运行的频率太低又不能及时对变化了的情况作出反应 因此 对动态的 易变的环境 MRP的运行频率应该高一些 相反 对于比较稳定的环境 MRP的运行频率可以低一些 运行频率既是MRP系统设计的一个重要参数 又是其运行的一个重要参数 对于 重新生成 系统来说 运行频率不应该高于每周一次 因为MRP运行时间长 只能利用周末时间运行 如果这样的运行频率还不能满足要求 则应采用 净变 系统 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 需求跟踪功能在进行负荷能力平衡时 常常需要知道是哪一个最终产品引起的负荷 这时需要从具体零件的总需要量出发 通过需求跟踪 Pegging 找出该零件的总需要量是由哪些 源 决定的 这就需要需求跟踪功能 需求跟踪与MRP的处理过程正好相反 需求跟踪很费时 是否需要这种功能需作出抉择 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 固定计划订货功能固定计划订货的意思是 将一次运行确定的计划发出订货的时间及数量 冻结 起来 不随以后的运行改变 通常 MRP每运行一次 计划发出订货的数量与时间就变化一次 以至于某项计划发出订货在正式发出之前要改变好多次 有了固定计划订货功能 迫使MRP系统通过调节净需要量来适应变化 当然 这种特殊的功能只是用于控制某些特定的计划发出订货 而不是用于所有的计划发出订货 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 重新生成 方式还是 净变 方式MRP的更新有两种典型的方式 重新生成 Regeneration 方式与 净变 NetChange 方式 按照重新生成方式 MRP每隔一个固定的时间运行一次 每一个产品项目 不论是否发生变化 都必须重新处理一遍 重新生成方式是传统的处理方式 计算量大 且不能对变化及时作出反应 但系统运行次数少 数据处理效率高 还有 自洁 作用 不会把上一次运行中的错误带到新得出的计划中 因此至今仍得到广泛的应用 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 按净变方式 系统要按发生的变化随时运行 但运行中只处理发生变化的部分 只计算净变量 因此 净变方式计算量小 对变化反应及时 但系统运行次数多 选择哪种方式是设计时要考虑的 多数软件都将两种方式结合起来使用 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 MRP应用中的技术问题 一 变型产品 二 安全库存 三 提前期 四 批量 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 一 变型产品需求多样化使变型产品数急剧增加 变型产品往往是几种标准模块的不同组合 若以变型产品为最终产品项编制产品出产计划 则产品出产计划也将大大复杂化 而且很难预测每种变型产品的需求量 为了处理大量的变型产品 可以模块代替变型产品 建立模块物料清单 Modularbillofmaterials 以模块为对象编制产品出产计划 这样产品结构文件将大大减少 只需将模块作适当组合 就可在短得多的时间内提供顾客所需的特定产品 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 二 安全库存设置安全库存是为了应付不确定性 尽管是相关需求 仍有不确定性 比如 不合格品的出现 外购件交货延误 设备故障 停电 缺勤等 一般仅对产品结构中最低层元件设置安全库存 不必对其它层次元件设置安全库存 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 三 提前期MRP中使用的提前期与我们通常所讲的提前期在含义上有差别 前者实际上指零件的加工周期和产品的装配周期 后者是以产品的出产时间作为计算起点 来确定零件加工和部件装配何时开始的时间标准 提前期按计划时间单位计 此处是按周计 这是比较粗糙的 提前期为5个工作日时 按1周计 提前期为1天 也按1周计 这样处理会现一些极端的情况 比如 元件C的提前期为1个工作日 由C装成元件B也需1个工作日 由B装成元件A也需1个工作日 这样调整成周以后再相加 需3周 实际上 由C开始加工到A装成 仅3天时间 应该调整成1周 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 确定提前期要考虑以下几个因素 排队 等待加工 时间 运行 切削 加工 装配等 时间 调整准备时间 等待运输时间 检查时间和运输时间 对于一般单件生产车间 排队时间是最主要的 约占零件在车间停留时间的90 左右 这个数值只是对于所有零件的平均数 对某个具体零件来说排队时间是其优先权的函数 优先权高的零件 排队时间短 优先权低的零件 排队时间长 所以 排队时间是一个很不稳定的因素 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 除了排队时间之外 其它几个因素也是很难确定的 这些因素与工厂里的工时定额 机器设备及工艺装备的状况 工人的熟练程度 厂内运输的条件以及生产组织管理的水平都有关系 因此 要得出精确的计算公式或程序来确定每批零件的提前期 几乎是不可能的 当然 人们也提出一些经验公式 用来计算提前期 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 当排队时间是主要因素时 可采用下面的公式 L 2N 6 10 3 式中 L 提前期 以工作日计 N 工序数 当加工时间是主要的因素时 如大型零件的加工 可采用下面的公式 L k T 10 4 式中 T为工件的总加工时间 k为系数 可取1 5 4 MRP采用固定提前期 即不论加工批量如何变化 事先确定的提前期均不改变 这实际上假设生产能力是无限的 这是MRP的一个根本缺陷 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 四 批量无论是采购或者是生产 为了节省订货费用或生产调整准备费用 都要形成一定的批量 对于MRP系统 确定批量十分复杂 这是因为产品是层次结构 各层元件都有批量问题 每一层元件计划发出订货的数量和时间的变化 都将波及下属所有元件的需要量及需要时间 这样将引起一连串变动 而且 由于下层元件的批量一般比上层的大 这种波动还会逐层放大 这种上层元件批量变化引起下层元件批量的急剧变化 称为系统紧张 Nervousness 9 4MRP系统设计决策及应用中的技术问题 批量问题还与提前期互相作用 批量的变化应该导致提前期改变 而提前期的改变又会引起批量的变化 为了简化 一般都把提前期当作已知的确定量来处理 为了避免引起系统紧张 一般仅在最低层元件订货时考虑批量 MRP零件层批量问题是离散周期需求下的批量问题 它与连续均匀需求下的批量问题不同 因此 不能用EOQ公式求解 处理离散周期需求下的批量问题 一般假设周期内需求连续均匀 不允许缺货 订货提前期为零 对这个问题 人们提出了很多算法 一个较好的启发式算法是最大零件周期收益 MaximumPart PeriodGain MPG 法 9 5分配需求计划 9 5分配需求计划 MRP的逻辑和形式可以应用到服务领域 这种应用的典型例子就是分配需求计划 DistributionRequirementsPlanning DRP 物资部门和商业部门一般都有分层次的销售网点 下层零售点由上一层供货 最上层直接向生产企业订货 最低层零售点直接将物品卖给顾客 这些供应网点形成了一个多级分配网络 MultilevelDistributionNetwork MDN 如下图所示 9 5分配需求计划 DRP的处理逻辑虽然最低层网点的需求属于独立需求 但它们之间的需求关系也可以用类似MRP的逻辑处理 多级分配网络的每一个网点的每一种物品的需求和库存情况都可以用一个表来表示 表中有3项 预计总需求量 现有数和计划发出订货量 如下表所示 最低层网点的预计总需求量由各网点根据以往的销售情况预测确定 其余网点的预计总需求量可按下级网点的计划发出订货量计算 与MRP不同 DRP中库存现有数包括预计到货量 它可按下式计算 下期现有数 上期现有数 预计需求量 预计到货量 9 5分配需求计划 每个服务网点对每项库存物品都设置了安全库存量 发出订货的条件是 预计的现有数到达规定的安全库存量以下 计划发出订货量可以按实际需要多少就提出多少 也可按确定的最佳订货批量或最小订货批量订货 订货需要按提前期提早一段时间发出 上一层网点的预计需求量是根据下一层网点的计划发出订货量确定的 并在时段上保持一致 下表说明了分配需求计划的处理过程 9 5分配需求计划 零售点A 9 5分配需求计划 零售点A 9 5分配需求计划 批发部 9 5分配需求计划 DRP与MRP的异同 一 相同点1 DRP和MRP都是按时段的订货点 Time phasedOrderPoint TPOP 方法 TPOP的准时性比比一般订货点方法好得多 2 DRP和MRP都采用固定提前期 3 DRP和MRP都假设能力无限 9 5分配需求计划 二 不同点1 MRP处理的是生产过程的物料流问题 其形态在不断变化 如若干不同零件装配成一台产品 计划的对象不断发生变化 DRP处理的是流通领域的物料流 其形态并不改变 计划对象无论在最低层的服务网点 还是最高层的批发部门 都是不变的 2 MRP是从总体 产品 出发 按产品结构文件 自上而下地处理到部分 零部件 原材料 DRP是从局部 最低层服务网点 出发 按分配网络 自下而上地处理到全局 如全国服务中心 9 6制造资源计划与企业资源计划 9 6制造资源计划与企业资源计划 前面已经提到 制造资源计划 即ManufacturingResourcePlanning 常称为MRP MRPII并不是一种与MRP完全不同的新技术 而是在MRP的基础上发展起来的一种新的生产方式 其名字也暗含着它实际上可以看作是MRP的第二代 MRPII通过物流与资金流的信息集成 将生产系统与财务系统联系在一起 形成一个集成营销 生产 采购和财务等职能的完整的生产经营管理信息系统 下图表示了MRP 的组成结构和处理逻辑 制造资源计划 MRP 逻辑流程图 9 6制造资源计划与企业资源计划 MRP 的特点 刘丽文271 计划的一贯性和可行性 一个计划 管理系统性 从部门分割到系统整体MPRII统一了企业的生产经营活动P279数据共享性 中央数据库的支持动态应变性 可根据情况变化迅速调整计划模拟预见性 如果怎么样 将会怎样 物流 资金流的统一 生产与财会职能的集成 9 6制造资源计划与企业资源计划 前面已经提到 企业资源计划 即EnterpriseResourcePlanning ERP 其概念最先由美国著名的咨询公司加特纳公司于20世纪90年代提出 ERP的基本思想是 将企业供应链上的各项业务流程 如订货 计划 采购 库存 制造 质量控制 运输 分销 服务 财务 设备维护 人事等 全面优化与集成 使企业与供应商 客户能够真正集成起来 进而通过客户需求信息来拉动企业的决策和管理 企业资源计划 什么是ERP 一个有趣的比拟 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 丈夫 6个人 我们7点左右回来 准备些酒 烤鸭 番茄炒蛋 凉菜 蛋花汤 你看可吗 商务沟通 妻子 没问题 我会准备好的 订单确认 什么是ERP 一个有趣的比拟 妻子记录下需要做的菜单 MPS计划 具体要准备的东西 鸭 酒 番茄 鸡蛋 调料 BOM物料清单 发现需要 1只鸭蛋 5瓶酒 4个鸡蛋 BOM展开 炒蛋需6个鸡蛋 蛋花汤需4个鸡蛋 共用物料 打开冰箱一看 库房 只剩下2个鸡蛋 缺料 什么是ERP 一个有趣的比拟 来到自由市场 妻子 请问鸡蛋怎么卖 采购询价 小贩 1个1元 半打5元 1打9 5元 妻子 我只需要8个 但这次买1打 经济批量采购 妻子 这有一个坏的 换一个 验收 退料 换料 回到家中 准备洗采 切菜 炒菜 工艺线路 厨房中有燃气灶 微波炉 电饭煲 工作中心 妻子发现拨鸭毛最费时间 瓶颈工序 关键工艺路线 用微波炉自己做烤鸭可能来不及 产能不足 于是在楼下的餐厅里买现成的 外包 什么是ERP 一个有趣的比拟 下午4点 接到儿子的电话 妈妈 晚上几个同学想来家里吃饭 你帮忙准备一下 紧急订单 好的 你们想吃什么 爸爸晚上也有客人 你愿意和他们一起吃吗 菜你看着办吧 但一定要有番茄炒鸡蛋 我们不和大人一起吃 6 30左右回来 不能并单处理 好的 肯定让你们满意 订单确定 鸡蛋又不够了 打电话叫小店送来 紧急采购 什么是ERP 一个有趣的比拟 6 30 一切准备就绪 可烤鸭还没送来 急忙打电话询问 我是李太 怎么订的烤鸭还不送来 采购外包单跟催 不好意思 送货的人已经走了 可能是堵车吧 马上就会到的 门铃响了 李太太 这是您要的烤鸭 请在单上签一个 验收 入库 转应付账款 什么是ERP 一个有趣的比拟 6 45 女儿的电话 妈妈 我想现在带几个朋友回家吃饭可以吗 又是紧急订购意向 要求现货 不行呀 女儿 今天妈已经需要准备两桌饭了 时间实在是来不及 真的非常抱歉 下次早点说 一定给你们准备好 这就是ERP的使用局限 要有稳定的外部环境 要有一个起码的提前期 9 6制造资源计划与企业资源计划 一般认为 ERP是在MRPII基础上发展起来的 以供应链思想 供应链是围绕核心企业 通过对信息流 物流 资金流的控制 从采购原材料开始 制成中间产品以及最终产品 最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商 制造商 分销售 零售商 直到最终用户连成一个整体的功能网链结构 为基础 融现代管理思想为一身 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身 并能对供应链上所有资源进行有效控制的计算机管理系统 9 6制造资源计划与企业资源计划 ERP面向企业供应链的管理 可对供应链上的所有环节有效地进行管理 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 体现了完全按用户需求制造的思想 9 6制造资源计划与企业资源计划 ERP产生的背景MPR 需要完善 特别是其管理范围需要扩充 新的管理思想 JIT 供应链管理等 不断出现 要求MRP 融入这些新的管理理念 客户 服务器 C S 体系机构和分布式数据处理技术 Internet Intranet Extranet 电子商务 电子数据交换 EDI 使在不同平台的互操作以及对整个供应链信息进行集成管理得以实现 9 6制造资源计划与企业资源计划 ERP功能特点1 扩充了企业经营管理功能 ERP相对于MRPII 在原有功能的基础上进行了拓宽 增加了质量控制 运输 分销 售后服务与维护 市场开发 人事管理 实验室管理 项目管理 配方管理 融资投资管理 获利分析 经营风险管理等功能子系统 它可以实现全球范围内的多工厂 多地点的跨国经营运作 9 6制造资源计划与企业资源计划 2 面向供应链 扩充了企业经营管理的范围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 ERP能对供应链上所有资源进行计划 协调 操作 控制和优化 降低了库存 运输等费用 并通过Internet Intranet Extranet在整条供应链上传递信息 使整条供应链面对同一需求做出快速的反应 使企业以最快的速度最低的成本将产品提供给用户 9 6制造资源计划与企业资源计划 3 应用环境的扩展 面向混合制造方式的管理 不仅支持各种离散型制造环境 而且支持流程式制造环境 4 模拟分析和决策支持的扩展 支持动态的监控能力 为企业作计划和决策提供多种模拟功能和财务决策支持系统 提供诸如产品 融资投资 风险 企业合并 收购等决策分析功能 在企业级的范围内提供了对质量 客户满意 效绩等关键问题的实时分析能力 9 6制造资源计划与企业资源计划 5 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 物流 类模块实现对供应 生产 销售整个过程和各个环节的物料进行管理 财务 类模块提供一套通用记帐系统 还能够进行资产管理 提供有关经营成果的报告 使企业管理决策建立在客观 及时的信息基础之上 人力资源 类模块提供一个综合的人力资源管理系统 它综合了诸如人事计划 新员工招聘 工资管理和员工个人发展等各项业务活动 9 6制造资源计划与企业资源计划 6 采用计算机和网络技术的最新成就 实现信息的高度共享 图形用户界技术 GUI SQL结构化查询语言 关系数据库管理系统 RDBMS 面向对象技术 OOT 第四代语言 计算机辅助软件工程 客户机 服务器和分布式数据处理系统等技术 它还加强了用户自定义的灵活性和可配置性功能 以适应不同行业用户需要 广泛应用网络通信技术 实现供应链管理的信息高度集成和共享 从而使得ERP支持在全球经济一体化情况下跨国经营的多国家 多地区 多工厂 多语种 多币值的应用需求 7 ERP系统同企业业务流程重构 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 ERP系统模块结构示例 9 6制造资源计划与企业资源计划 ERP是现代企业大型集成化管理信息系统的典型代表 除了充分体现先进技术的综合运用 充分实现信息资源的共享和企业资源的集成外 更重要的是能充分体现现代化管理思想与方法的综合运用 ERP的实施是复杂的 涉及公司组织结构 业务流程乃至管理模式的变革等方方面面 因此 实施ERP是一项复杂 艰巨 耗资巨大的工程 其成功实施必须树立正确的应用理念 要有良好的方法论作指导 9 6制造资源计划与企业资源计划 ERP同MRP 的比较1 在资源管理范围方面的差别MRPII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