物料需求计划与企业资源计划

第十章,物料需求计划与企业资源计划(MRP/ERP),物料：原材料、在制品、外购件和产品。MRPII不仅涉及物料，而且涉及生产能力和一切制造资源，是资源协调系统。ERP：将单个企业系统扩展到整个供应链。MRP最适合多品种中小批量生产的加工装配式企业。,MRP的几个发展阶段,1、开环MRP阶段2、闭环MRP阶段3、MRPII阶段4、ERP阶段,MPS主生产计划,MRP计算生产哪些零部件、数量多少何时生产、何时发货,制造订单,库存文件,计划订单,BOM物料清单,采购订单,物料需求计算器,开环MRP,执行结果反馈,N,N,Y,Y,生产计划大纲,主生产计划,粗能力计划,物料需求计划能力需求计划,采购,生产活动控制派工输入/输出控制,是否可行,是否可行,闭环MRP,一种计划与控制系统,MRP-II逻辑流程图,覆盖企业全部生产资源的管理信息系统,供应市场,采购,加工,销售,需求市场,物流过程,资金流过程,资金流入信息流资金流出,物料流入信息流物料流出,企业供应链,MRP（企业制造资源计划）下一代的制造业系统和资源计划软件。,（一）MRP的基本思想,加工装配式生产工艺顺序：原材料毛坯零件部件产品。过去手工编制生产计划，计算机出现，自动进行。,围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产。打破产品品种台套之间的界线，把企业生产过程中所涉及的所有产品、零部件、原材料、中间件等，在逻辑上视为相同的物料；把所有物料分成独立需求和相关需求两种类型；MRP处理的是相关需求；根据产品出产计划倒推出相关物料的需求；,产品需求数量和需求日期,产品装配数量和装配日期,零部件投入数量和投入日期,制造资源的需要数量和需要时间,零部件出产数量和出产日期,计划,执行,（二）为什么要围绕物料转化组织生产,是以物料为中心组织生产还是以设备为中心组织生产，代表了两种不同的指导思想。物料为中心体现按需定产。设备为中心体现以产定销。按后一生产阶段和工序要求准时生产，既消除了误工，又消除提前完工。,（二）为什么能够围绕物料转化组织生产,独立需求和相关需求，正是相关需求使得MRP“围绕物料转化组织准时生产”。从库存系统的观点来看，可以把制造过程看成从成品到原材料的一系列订货过程。,传统的库存控制方法是订货点法，要根据物料的需求情况来确定订货点和订货批量。这类方法适合于需求比较稳定的物料。然而，在实际生产中，随着市场环境发生变化，需求常常是不稳定的、不均匀的，在这种情况下使用订货点法便暴露出一些明显的缺陷。,（四）订货点方法在处理相关需求的局限性,1）盲目性盲目地维持一定量的库存。2）高库存与低服务水平服务水平越高则库存越高，零件积压与短缺共存。3）形成“块状”需求对零件和原材料的需求率不均匀，呈“块状”,平均库存水平几乎提高一倍。,块状需求示意图,产品,原材料,零部件,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(MaterialRequirementsPlanning)是60年代美国创立的一种将库存管理和生产作业计划的制定结合在一起的计算机辅助生产管理系统。1965年，美国奥里奇提出了独立需求和相关需求的概念，并提出订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。,二、MRP系统,（一）MRP在生产经营活动中地位,经营计划,预测,企业当前条件,生产大纲,产品出产预计划,产品出产计划,MRP,库存业务,粗略能力平衡,技术资料,库存状态文件,产品结构文件,外购件需求计划,自制件投入出产计划,采购订单,供货单位信息,能力需求计划,车间生产作业计划,作业统计与控制,库存状态文件,MRP,我国企业的产品出产计划与MRP中的有区别，计划周期不一致（周、月）。MRP中产品出产计划，国外成为主生产作业计划，是MRP的主要输入。,（二）MRP的输入,产品出产计划主生产计划（MPS）,产品主生产计划（MasterProductionSchedule，简称MPS）是MRP的主要输入，它是MRP运行的驱动源。,出产数量可以是总需要量、净需要量。考虑库存。计划期覆盖的时间，一定要比最长的产品生产周期长。近期为确定性计划，远期为尝试性计划。,综合生产计划和产品出产计划,产品结构文件物料清单（BOM）,BOM（Billofmaterials）表示了产品的组成及结构信息，包括所需零部件的清单、产品项目的结构层次、制成最终产品的各个工艺阶段的先后顺序。,按时段描述的产品结构（提前期）,库存状态文件,库存状态文件保存了每一种物料的有关数据，MRP系统关于订什么，订多少，何时发出订货等重要信息，都存储在库存状态文件中。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。,部件CLT=2周,周次,1234567891011,总需要量,预计到货量,现有数,净需要量,计划发出订货量,300,300,300,400,20,20420420420420120120120180-180-480,180300,180300,库存状态文件-参数,总需要量：由上层元件的计划发出订货量决定预计到货量：指在将来某个时间段某项目的入库量。现有数：为相应时间的当前库存量净需要量：当现有数和预计到货量不能满足总需要量时，就会产生净需要量。计划发出订货量：为保证对零部件的需求而必须投入生产或采购的物料数量。,（三）MRP输出,各种生产和库存控制用的计划和报告。自制件投入出产计划；原材料需求计划外购件采购计划；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。交货期模拟报告优先权计划,（四）MRP的处理过程,准备MRP处理所需的各种输入，将MPS作为确认的生产订单下达传给MRP。根据产品的BOM，从第一层项目起，逐层处理各个项目直至最低层处理完毕为止。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。,例题,某企业生产的最终产品A的主生产计划（MPS）如下表。产品所需的各种物料及其提前期见产品结构文件（BOM）。其中A没有现有库存。B、C的现有库存分别为2、5。A没有预计到货。B在第一周预计到货10，C在第二周预计到货10。试通过MRP计算确定A、B、C物料的计划发出订货量。,A产品的主生产计划,A产品的产品结构文件,第一步，对同一元件出现在不同层次上的情况，取其最低层次号，作为该元件的低层码,第二步，自顶向下，逐层处理，首先从0层开始，计算最终产品A的计划发出订货量。A的总需要量直接来源于主生产计划。,4,5,6,7,8,9,10,11,A,2周,C,B,B和C必须在这里完工，使A可以开始加工,A在第11周需要15，1个A需要1个B和2个C，因此，必须在第9周准备好15个B和30个C,第三步，处理第1层，计算物料B的计划发出订货量。B的总需要量来源于上层物料A的计划发出订货量。,4,5,6,7,8,9,10,11,A,2周,C,B,D和C必须在这里完工，使A可以开始加工,C,D,1周,第四步，处理第2层，计算物料C的计划发出订货量。C的总需要量来源于上层物料B和A的计划发出订货量。,根据产品结构文件1个单位的A需要2单位的C，所以对应于第六周C的总需要量为10220，对应于第九周C的总需要量为15230；1个单位的B需要2单位的C，所以对应于第八周C的总需要量为13226；,物料C的计划发出订货量,多个需求源下元件需求量的计算,Therefore,thesearethegrossrequirementsforB,Periods,习题,某企业生产两种最终产品A1和A2，其中主生产计划如下表。物料清单文件如下图所示。其中A1，A2，B，C，D，E的订货提前期分别为2，2，1，1，3和2周，期初现有库存分别为50，40，60，100，200和0，均无安全库存和订货批量限制。A1在第2周预计到货量为800，A2在第2周预计到货量为400，B在第1周预计到货量为500。试通过MRP计算确定所有物料的计划发出订货量。,主生产计划,物料A1的计划发出订货量,（其中的总需要量数据直接来源于主生产计划）,物料A2的计划发出订货量,（其中的总需要量数据直接来源于主生产计划）,物料B的计划发出订货量,（由于B的上层物料是A1和A2，所以B的总需要量根据A1和A2的计划发出订货量计算汇总得到。如第四周的总需要量为012601260，第八周的总需要量为80011001900）,物料C的计划发出订货量,（由于C的上层物料是B，所以C的总需要量根据B的计划发出订货量计算得到。第五周的总需要量为3502700，第七周的总需要量为90021800）,物料D的计划发出订货量,（由于D的上层物料是C和A1，所以D的总需要量根据C和A1的计划发出订货量计算汇总得到D的总需要量C的计划发出订货量3A1的计划发出订货量2）,物料E的计划发出订货量,（由于E的上层物料是B、C和A2，所以D的总需要量根据B、C和A2的计划发出订货量计算汇总得到E的总需要量B的计划发出订货量2A2的计划发出订货量2C的计划发出订货量1）,与订单编制有关的几个参数在求出净需要量后，要确定计划发出订货的数量与时间，这跟几个参数有关：提前期批量安全库存,提前期指一个物料项目从投料开始到入库可供使用为止的时间间隔。采购件的提前期：从发出采购订单开始，经供应商供货、在途运输、到货验收、入库所需的时间。自制件提前期：从订单下达开始，经过准备物料，准备工具、工作地和设备，加工制造，直到检验入库所需的时间。,安全库存设置安全库存是为了应付不确定性，防止生产过程产生缺料现象，避免造成生产或供应中断。尽管MRP处理的是相关需求，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。因而，相关需求也有安全库存问题。但MRP认为，只有对产品结构中最低层元件或原材料设置安全库存才是必要的。安全库存的引入将对净需要量的计算产生影响。,批量在实际生产中，为节省订货费或设备调整准备费，需要确定一个最小批量。也就是说，在MRP处理过程中，计算出的计划发出订货量不一定等于净需要量。增大批量就可以减少加工或采购次数，相应地将减少订货费或设备调整费，但在制品库存会增大，要占用更多的流动资金。而批量过小，占用的流动资金减少，但增加了加工或订货费用。因此，必须有一个合理的批量。,由于产品结构的层次性，使得批量的确定十分复杂。各层元件都有批量问题，一般仅在最低层元件订货时考虑批量。常用的批量策略：逐批确定法（Lot-for-Lot）：净需要量是多少，批量就取多少。固定批量：批量是一个固定的量。此外，还有最大零件周期收益(MaximumPart-PeriodGain,MPG)法。,三MRPII,（一）MRP统一了企业的生产经营活动MRP能提供一个完整而详尽的计划，可使企业内各部门（销售、生产、财务、供应、设备、技术等部门）的活动协调一致，形成一个整体。各个部门享用共同的数据，消除了重复工作和不一致，也使得各部门的关系更加密切，提高了整体的效率。,（二）MPRII管理模式的特点,计划的一贯性与可行性：MRPII是一种计划主导型的管理模式，计划由粗到细逐层优化，始终与企业经营战略保持一致，加上能力的控制，使计划具有一贯性、有效性和可执行性。管理的系统性：MRPII提供一个完整而详尽的计划，在“一个计划”的协调下将企业所有与生产经营直接相关的部门的工作联成一个整体，提高了整体效率。数据共享性：各个部门使用大量的共享数据，消除了重复工作和不一致性。物流与资金流的统一：MRPII中包含有成本会计和财务功能，可以由生产活动直接产生财务数据，保证生产和财务数据的一致性。,（三）集成-MRPII的精髓,MRPII是企业管理集成思想与计算机、信息技术相结合的产物。其集成性表现在：横向上，以计划管理为核心，通过统一的计划与控制使企业制造、采购、仓储、销售、财务、设备、人事等部门协同运作。纵向上，从经营计划、生产计划、物料需求计划、车间作业计划逐层细化，使企业的经营按预定目标滚动运作、分步实现。在企业级的集成环境下，与其它技术系统集成。,四、MRP系统设计决策及应用中的技术问题,一、主要设计决策二、MRP应用中的技术问题,五、分配需求计划,一、DRP的处理逻辑二、DRP与MRP的异同,六、ERP简介,（一）什么是ERP（EnterpriseResourcePlanning）一般认为，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。,（二）ERP的结构,德国SAP公司的ERP软件产品-R/3系统：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。,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。,（三）ERP功能特点,扩充了企业经营管理功能：可以实现全球范围内的多工厂、多地点的跨国经营运作。面向供应链-扩充了企业经营管理的范围：强调对供应链上所有环节进行有效管理应用环境的扩展-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。,模拟分析和决策支持的扩展-支持动态的监控能力：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。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。采用计算机和网络技术的最新成就，实现信息的高度共享：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。,MRPII/ERP系统能解决的问题MRPII/ERP所解决的主要是企业的生产效率问题：库存积压；资金占用多；生产周期长；交货期长；生产计划编制方面的问题；均衡生产问题；短缺与配套问题；成本控制问题；,MRPII/ERP的实施,MRPII/ERP系统不能解决的问题企业发展战略问题、工程管理问题、产品品种问题、技术和工艺问题、基础管理等问题不是MRPII系统可以解决的。因此，如果一个企业面临产品品种老化，技术落后，工艺陈旧，市场萎缩，基础管理工作太差，是不可能通过实施MRPII来解决的。,实施MRPII/ERP系统可能带来的收益库存下降：10%-20%；拖期交货减少：80%；采购提前期缩短：50%；停工待料减少：60%；制造成本降低：12%；管理人员减少：10%；生产能力提高：10%-15%；改善生产管理，保证均衡生产和质量稳定。,实施ERP的5“P”：Process业务流程改造People人力资源和组织Practice业务行为规范Products信息产品支持Partnership选择合作伙伴,MRPII在我国企业的实施情况调查企业用于计算机管理的费用,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。你看可以吗？”（商务沟通）妻子：“没问题，我会准备好的。”（订单确认）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），炒蛋需要6个鸡蛋，蛋花汤需要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）。,来到自由市场，妻子：“请问鸡蛋怎么卖？”（采购询价）小贩：“1个1