物料控制：相关需求培训教程

六. 物料控制：相关需求物料需求计划的逻辑 制造作业中使用的大量物料的需求是由要生产某种含有这些物料的物品的决定 所引起的。硬货的组件、纺织品与陶瓷制品以及食品中的成份、化学品与药品不是 以持续均匀的速率被利用，而且在它们所进入的物品被生产之前是不需要的。它们 是如第五章所定义的相关需求。 这类物料的首次采购及其不断的补充，通常最好通过应用下列逻辑分析来处理： 、我们何时要去制造多少这种具体产品？ 、需要哪些组件（或成份）？ 、这些物品已在手头的有多少？ 、此外已经订了货的有多少，它们将在何时到达？ 、何时需要更多些，而且需要多少？ 、这些物品应何时订货？ 这就是的基本逻辑。它对订货生产、客户定制的产品如船舶、建筑物或 专用机器，对定期成批制造的小量或大量产品，对过程工业以及对重复性大量生产 都是同样适用的。 原理逻辑适用于包含多种组件（成份）的一切类型的产品与过程。 逻辑应用到这些不同的加工方法要求采用显著不同的方法并使用不同的 数据格式。然而，对所有这些加工方法，都要求有健全的物料计划与紧的控制： 、必须开发出一个有效的主计划，它说明要制造什么，需制多少，对每一产 品何时需要各种物品。这个主计划叫做主生产日程计划（Master Production Schedule,简称）。这些计划数字驱动与其它有关的程序。如果 所要求的产出超过了生产设施（工厂与供应商）的能力，则所有的有关计划都是无 效与不现实的。这些重要数据以及与生成这些数据有关的活动与考虑将在第七章讨 论。 、准确的物料清单，它详细载明产品的组成结构，它是现代计划工作的框架， 它说明当产品将被制造或被采办时产品的母物品与组件物品的关系。 、关于现有库存的准确信息，包括一个唯一的零件号、存货数量以及为制订 计划所不可缺少的用来完整地描述该物品所需的数据。 、关于为了获得每一物品的增量而已发放的订单的准确信息，它包括外购的 或自制的，它必须包括订货量与应交货日期。不需要制造该物品各道工序的 加工数据与所需的时间。 、需要有采购或制造成批物料或特定物料批的可靠的提前期。 、必须有足够的物流去满足通过总的过程中涉及的每一设施（包括供应商） 的一切要求。计算机以前的 在年代初有商用计算机可用以前，逻辑只有少数有用的应用。 人工数据处理的局限性排除了真正净、分时段的的应用，但展开表为许多公 司提供了一种有用的工具。图所示为一简单壁灯的物料清单，它列出了组件 图 物料清单灯 代号、其描述以及每次组装所需数量并指出这些零件属自制还是外购。用这种物料 清单，计划人员就能够为下一批组装按所需组件数量来订货。例如，要组装 件壁灯，计划员将申请采购开关、插头与电缆各 件，并准备灯罩件与挂勾件的制造订单以便 在恰当的时候发出订单。 这一极端简单的例子不能说明使得许多公司中控制组件库存成为极端复杂的许 多常见的复杂情况。最普通的一种复杂情况就是一种组件要用于多种组装之中。图 所示为另一壁灯，它与壁灯的唯一区别是灯罩不同。显然，把 日 期 制造代码 08/10/66 批准 314 AES 组 件 所需数量 来 源 备 注 代 号 描 述 开关 购 插头 购 灯罩 制 挂勾 制 电缆 购 图 物料清单灯 通用组件的需求合并起来将更为经济、高效。因此，在办理一份订单之前，计划员 应知道每一期间对每一组件的全部需求。 在合并需求的许多方法之中，最简单的是图所示的展开表。它实际上就 是一系列物料清单被排列在一起，装配件列在左侧，其组件列在上侧。每一格中的 号表示此组件不用在相应行的装配件中。此表由该大类产品中所有物料清单组成。 从展开表中将每一组件的一列需求数加总就可得到该组件的总需要量。然后可将这 一总需要量同该物品在库存中的可用量相比较。 18 27 Y2L #7W #7D #9W #9D #9P #11D#11P 414 418 381 411 #4107 装配件 需要量开关开 关插头灯罩灯罩灯罩灯罩灯罩灯罩灯罩 挂 勾 挂 勾 底座底座 电缆 #7W灯 2 #7D灯 #9W灯 2000 2000 2000 2000 24000 2000 #9D灯 #9P灯 2500 2500 2500 2500 25000 2500 #11D灯 #11P灯 2000 2000 2000 2000 24000 2000 总需要量 6500 4500 2000 6500 2000 2500 2000 9000 4000 6500 总可用量 710515,4327002 4595 1244 4715 29,531 11,648 6400 不足数 1300 100 图 展 开 表 灯 图所示为灯罩的库存记录。这一数字也指示经典的永续库存数据 关系：起始余额收进发出现有已订货已分配可供计划数。如展开表所 示，目前有增加灯罩以满足三月下旬制造上需求的必要，所以可写件灯罩 的订单在适当的时候留出恰当的提前期，发放到工厂。 起始余额 （） （） （） （） （） （） 日期 收进 发出 现有 已订货 已分配 可供计划数 3/12 400 - 1844 600 1244 3/14 - 600 1244 - 1244 3/23 - - 1244 2500 -1256 3/23 - - 1244 1300 2500 44 图 库存记录灯罩 在间歇的时候，每周可用此展开表来确定下周要用的组件是否正在成功地按日 程表去满足装配的需要。这种情况下，展开表中“总可用量”这一行的数字要取自 库存记录上的“现有”这一列而非取自“可供计划数”这一列。 这种简单的、人工的需求计划技法已经使用了多年。虽然其用户发现用它来订 货组件要优于用订货点系统，但除非对它作出重要的改进，否则其使用往往引起库 存过多。展开表只适用于单层的物料清单；它不能处理子装配件或中间体的存货。 它只能表示一个期间内总的需要量，而且这一期间必须足够地远，以包括任何组件 最长的制造或采购提前期。由于提前期长，许多公司以季度为基础来制订计划，而 且要向前多计划一个季度以显示本季度的不变需求与下季度的预期需求。因为倘若 不在前一季度作出计划，则任何需要一两个星期以上时间来制造的组件将很可能在 下一季度之初是缺货的。 由于计划期间如此地长，还会发生其它问题。计划期间为周的不变需求要 求为每一最终物品的预期需求作一预测；该预测延伸到未来越远，它将越不准确。 在这样一种季度计划方法中，计划员往往发现，每一季度开始时，许多组件就由于 预测误差不是缺货就是供过于求。 二次世界大战之后不久的时候，许多行业的产品有大量的欠交客户订单，伸展 到个月有时达个月之久。这些需求构成了制订生产计划的坚实基础。检阅 这些订单并制订一份周期性的物料计划是合乎逻辑的也是相当容易的，可从装配一 种类型的机器的要求日期开始，然后向后推算去安排子装配件、组件的制造与所需 物料的采购。为满足这一装配件需求的订货将把库存的中间层次与正常的提前时间 考虑进去。然后由机器中心来分析对零件、子装配件与完工机器的需求以达到该中 心所要求的生产水平。然后写出组件与子装配件的订单，其发放日期通过使用正常 的物料计划逻辑，从已计划的装配日期倒推出来。这样一来，积压订单（由于它们 远远超过了提前期）就成了已知的需求预测，所以计划可以譬如说每季度制订一次。 即便用人工来做，这种季度订货系统也很有用。 年代末与年代初，这些积压订单缩小到了不再能提供必要的 计划信息的地步。结果是为了提供这种失去中的信息人们对预测发生了很大兴趣。 由于客户要求较短的交货时间，许多行业从定货生产转向备货生产。此方法的典型 是对来年每个月的各种成品需求作详细预测，而对下一季度提出一份不变生产日程 计划。然后将这一预测与日程计划分解为子装配件与组件的日程计划，把它们当作 过去所用的积压订单来使用。再次把开始日期分派到订单，而这些订单被放在发放 文件夹中等待其发放日期。然后把这些订单上的工作按机器中心累计以确定机器的 季度负荷以确保实际能力够用。 不幸的是，随着期间的进展，实际销售将不同于预测，因而使安排了生产的产 品将大大不同于满求最近的客户订单所要求的产品。此问题的解决办法是把所希望 的产品的日程提前并试图在已安排了日程的产品之外把它们从工厂赶制出来。其结 果，对生产能力的需求往往变得过大（因为经工厂赶制出来的订货实际上产生着一 个额外的负荷），虽然实际能力是足以去满足平均需求的。很少有生产控制系统能 够识别出哪些订单可以延迟以便给赶制的订单让路的，所以有代表性的情况是总的 工作负荷超过了已计划水平。 这一定期安排日程计划方法的另一特征是在每一季度的开始有大的超负荷。当 库存主管评审新期间需求时，将发现许多物品已经销售得超过了上一季度开始时所 做的预测，所以在安排下一季度的日程计划时要求在第一个月有高度集中的生产以 满足紧迫的需求。在理论上，季度订货制企图平整生产。在实践中，当根据详细的 物品预测而不是根据不变的客户订单的积压来安排生产时，它难得能够成功地达到 这一目标。 缩短计划工作的期间要求对迄今为止描述过的简单技法作出巨大的改进。仅仅 指出（如在图中）第二季度将需要件并未指出在该季度中的何时将 需要这些组件以及需要多少。有的手工方法根据已计划的装配需求，使用物料清单， 在组件记录上标出需要日期并根据标准提前期计算出开始日期。当需求改变时，这 种方法不便于合并需求或重新计算组件的日程计划日期。这是为什么在实践中手工 的需求计划方法往往并不比订货点技法有效多少。 图是一个分时段计划，它表示预测的第二季度灯按周的装配日程。 灯 （主计划） 周 次 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 500 500 500 500 现有=1244 灯罩 单位:件 （物料原计划） 提前期:4周 安全存货 订货量批对批 过 周 次 期 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 推测使用量 500 500 500 500 未了结订货 推测可用数 1244 1244 744 744 744 244 244 244 已计划订单收货 256 500 已计划订单发放 256 500 图 分时段订货法灯的组件 这种装配计划是主日程计划的一种形式。这样一个主日程计划很可能是根据何时该 被装配的最终产品将达到其重订货点这样一种估计。图中所示在第、 、与周的间歇性需求实际上是最终物品的。 灯罩的需求是根据灯的装配日程推测出来的，表示在主日程计划 的下方。这一订货技法规定在哪一周将需要组件并根据组件的提前期，显示制造或 采购订单必须在何时发放。可以看出，例如，当盏该灯被装配时，灯 罩的库存将在第与周各减少件，而在第周必须发放另外 件灯罩的订单，使它们能在第周到货，供已计划的装配另外的盏灯之用。 注意灯罩的订货量规则是批对批。（见第章） 图只表示出灯的推测的装配需求；用它来确定灯罩的需求 已经足够了，该灯罩只使用在这种灯上。两种或两种以上装配件通用组件的物料计 划要根据分解到其恰当时间期间的各种装配件的需求之和。对于灯罩的组件，如果 决定要自制而非外购，也可用相似的分时段计算法。这类订货用手工去做极为困难， 除非是对比较简单产品中的少数重要物品。然而，对这些物品，它是相当有用的。 关于分时段计划法有若干一般原则要牢记： 、物料计划的计划视界必须足够地长，在单层物料清单中它必须覆盖任一组 件的最长提前期，而在多层物料清单中它必须覆盖各组件的提前期之和。 、为了对需求的变化作出反应，必须经常修订物料计划。 、所用的时间期间越短，物料计划将越为有效。例如，期间为一周而且每周 修订一次的计划要比期间为一月而且每月修订一次的计划更为有效。然而，要记住， 计划也恰恰是这样一种东西把它弄得更精确与更频繁地修订它会很快地达到一 个报酬递减点。这将在第二册充分讨论。的前提条件 分时段净物料需求计划（Net Time-phased MRP）要求非常具体的数据。 它们 是： 、一份分时段的主生产计划，其中每一物品由一物料清单描述。 、每一物料清单中的每一组件及其父件要有唯一的识别号。 、结构恰当而准确的物料清单与工程更改的严格控制。 、关于存货物品准确的现行库存余额。 、关于未了结的采购与制造订单的准确数量与可靠的交货日期。 、关于采购物品与制造物品的可靠的提前时间。 这些数据对任何程序都是不可缺少的。此外，还有对实际应用该技法的 要求： 、用来处理实际上每家公司中所要求的大量数据的计算机软硬件。 、物料收发、库存调整以及订单发放与了结的及时报告。 、处理计划中识别的不同批的纪律。 、有能力制订出有效的计划并然后执行它们的人员。 子系统 最低限度的子系统必须包括每一将应用的产品的数量与日期数据。 为了逻辑能使用于所有组件，的视界必须至少要伸展到等于构成从采 购某些原料开始、通过生产中所描述物品所要求的各道加工作业的一个最长 顺序的所有提前期之和；这叫做累计提前时间、关键路径提前时间或堆积提前时间。 的视界还要被延伸并在较低层次使用视界填充者以提供一合理数量的（到 个月）关于原料未来需求的数据。更完整的子系统见第章。零件代号化 在现代系统中使用时，每一物品必须具有一个而且只有一个零件号。在本章的 例（灯）中，所使用的零件号系统是一种非常简单的、用在小公司中的典型零件号 系统，它把数字与字母无显著意义或理由地结合在一起。随着公司的成长与其产品 大类的扩展，该编号系统开始变得令人难以置信地复杂化以致即使简单的系统也开 始陷于困境。于是，一项开发一更加合理的零件编号系统的计划开始了通常用 多位数字，每位数字具有某种意义（描述产品的原料、它的基本制作方法、是自制 还是外购等等）并引进这一零件编号系统。对某些组件，保持每位数字具有某 种意义很快变得极为不便，于是最后便采用无显著意义的零件编号。在一个不良的 生产与库存控制环境里发现三种不同的零件编号系统同时并用并非少见的事。看来 只有少数管理人员认识到了缺乏一个良好的零件编号系统与生产与库存控制活动缺 乏成果这两件事之间的联系。 理想的零件编号系统具有尽可能少的数字并且只使用数码数据。只用位数字 就可以唯一地识别出多达万种不同物品。虽然很少公司有，种物品 要处理，但大多数公司用位数字，许多公司有字母字符、短划、空格参杂在零件 号之中。他们受到的惩罚包括： 、处理数据的人员出错更多 、需扩充文档空间 、程序的处理时间更慢 现在就是开始逐步采用一种简单、可工作的零件编号系统再好不过的时机。对 一切新产品、新材料与其它被计划与控制的物品，都应采用短的、纯数码。用短数 码去一下子替代现存的长而复杂的代号的庞大计划是难以论证的；时间、设计与其 它变化将最终地排除它们。零件编号这一主题详见第二册。 原理理想的零件号是短的、数码的与唯一的。物料清单的构成 本章前面的例中所举的灯其物料清单非常简单，零件很少，没有子装配件。在 更复杂的装配件中，有必要同计划件的与最终装配件的制造那样去计划子装配件的 制造。如果灯制造商决定要自制插头，则物料清单将必须显示装配这一子装 配件所需的组件以及其它进入总装的组件。 图出示这一较为复杂的物料清单，但它并未指出开关乃是 制造代码 组 件 所 需 来 源 编 号 描 述 数 量 开 关 购 插头装配件 制 开 关 购 外 壳 制 底 座 制 外壳绝缘 购 底座绝缘 购 螺 杆 制 灯 罩 制 挂 勾 制 电 缆 购 图 多层物料清单灯 插头这一子装配件的零件。可在物料清单上作些标志以指明这一关系，例如 使用星号去表示子装配件中所用的所有物品；但若这些子装配件还有其子装配件， 这种星号标志法将显得非常不便。更为普通的方法是用缩排形式来表示物料清单， 如图所示。这里所有进入插头的组件，即第二层组件，向右缩排以表 制造代码 第层 第层 描 述 所需数量 来源 组件号 组件号 开 关 购 插头装配件 制 开 关 购 外 壳 制 底 座 制 外壳绝缘 购 底座绝缘 购 螺 杆 制 灯 罩 制 挂 勾 制 电 缆 购 图 部份缩排的物料清单灯 示它们是用在紧靠前面的那个子装配件的组件。在图与中，灯 都用制造代码来表示。 由于插头要用在每种灯中，图表明这种插头或其组件的任何改变 都将影响到每份物料清单。一种稍有不同的物料清单形式，它有助于更好的维护与 更新，可以简化这种工作。例如，如果使用图中的物料清单但插头用 代码表示为一个自制的子装配件，另外专用一份物料清单（如图所示）来表 示该子装配件。这叫做单层物料清单。这样一来该子装配件中任何变化只要不影响 它在最终物品中的使用就只需更改一份物料清单只要插头继续用于最终 装配，各个较高层清单将不受影响。单层物料清单的使用也大大减少了所需的总文 档空间，因为通用件的物料清单只需在产品结构文件中存储一次。计算机以高速存 取与检索记录的能力使得这种分裂的文件可以实用；用人工搜索这种相关的物料清 单是不切实际的。 制造代码 （用在#7W、#7D、#9W、#9D、 #9P、#11D、#11P灯中） 组 件 编 号 描 述 所需数量 来源 开 关 购 外 壳 制 底 座 制 外壳绝缘 购 底座绝缘 购 螺 杆 制 物料清单插头装配件 计算机也具有在产品结构文件中保留信息使计算机能检索与提供反查（何处使 用了）物料清单。有如图顶部的信息（显示使用插头的所有灯型）， 这种清单指出某一物品在其较高层清单中所有的应用；这些信息对设计工程师非常 有用，他可以发现一个组件的设计更改将可能影响到哪些父物品。单层与多层的反 查清单都是常用的。