MRP制造资源计划的原理与实施

1、 . . . 第一篇 MRP概述第一章 MRP的过去、现在和未来自18世纪产业革命以来，手工业作坊向工厂生产的方向迅速发展，出现了制造业。随之面来，所有企业几乎无一例外地追求着基本相似的营运即在给定资金、设备、人力的前提下，追求尽可能大的有效产出；或在市场容量的限制下，追求尽可能少的人力、物力投入；或寻求最佳的投入/产出比。就其外观而言，为追求利润；就其涵而言，为追求企业资源的合理有效的利用。这一基本目标的追求使制造业的管理者面临一系列的挑战；生产计划的合理性、成本的有效控制、设备的充分利用、作业的均衡安排、库存的合理管理、财务状况的与时分析等等。日趋激烈的市场竞争环境使上述挑战对企业具有生死

2、存亡的意义。于是，应付上述挑战的各种理论和实践也就应运而生。在这些理论和实践中，首先提出而且被人们研究最多的是库存管理的方法和理论。人们首先认识到，诸如原材料不能与时供应、零部件不能准确配套、库存积压、资金周转期长等问题产生的原因，在于对物料需求控制不好。然而当时提出的一些库存管理方法往往是笼统的、只求“大概差不多”的方法。这些方法往往是建立在一些经不起实践考验的前提假设之上，热衷于寻求解决库存优化问题的数学模型，而没有认识到库存管理实质上是一个大量信息的处理问题。事实上，即使中当时认识到这一点，也不具备相应的信息处理手段。计算机的出现和投入使用，使得在信息处理方面获得了巨大的突破。在50年代

3、中期，计算机的商业化应用开辟了企业管理信息处理的新纪元。这对企业管理所采用的方法产生了深远的影响。而在库存控制和生产计划管理方面，这种影响比其他任何方面都更为明显。大约在1960年，计算机首次在库存管理中获得了应用，这标志着制造业的生产管理迈出了与传统方式决裂的第一步。也正是在这个时候，在美国出现一种新的库存与计划控制方法计算机辅助编制的物料需求计划（Material Requirements Planning，简记为MRP）。MRP的基本原理和方法与传统的库存理论与方法有着显著的区别。可以说，它开辟了制造业生产管理的新途径。传统的库存控制理论认为，只有降低服务水平，即降低供货率，才能减少库存

4、费用；或者反过来，要想提高服务水平，就必须增加库存费用。有了MRP，这种信条已不再成立。成功地运用了MRP系统的企业的经验表明，他们可以在降低库存量，即降低库存费用的同时，改善库存服务水平，即提高供货率。于是在制造业管理领域发生了一场革命：新的理论和方法逐步建立，而传统的方式方法则面临着考验，原有的库存管理理论乃至整个的传统学派的思想都受到了重新评价。初期的MRP，即物料需求计划，是以库存控制为核心的计算机辅助管理工具。而当今的MRP，已延伸为制造资源计划（Manufacturing Resource Planning）。它进一步从市场预测、生产计划、物料需求、库存控制、车间控制延伸到产品销售

5、的整个生产经营过程以与与之有关的所有财务活动中。从而为制造业提供了科学的管理思想和处理逻辑以与有效的信息处理手段。MRP的发展经历了四个阶段： 40年代的库存控制订货点法（Order Point）； 60年代的时段式MRP（Time Phased Material Requirements Planning）； 70年代的闭环MRP（Closed loop MRP）； 80年代发展起来的MRP。下面分别介绍这四个发展阶段的主要特点，然后介绍MRP的趋势。1 1 订货点法在计算机出现之前，发出订单和进行催货是一个库存管理系统在当时所能做的一切。库存管理系统发出生产订单和采购订单，但是确定对物料的

6、真实需求却是靠缺料表，这种表上所列的是马上要用，但却发现没有库存的物料。然后，派人根据缺料表进行催货。订货点法是在当时的条件下，为改变这种被动的状况而提出的一种按过去的经验预测未来的物料需求的方法。这种方法有各种不同的形式，但其实质都是着眼于“库存补充”的原则。“补充”的意思是把仓库填满到某个原来的状态。库存补充的原则是保证在任何时候仓库里都有一定数量的存货，以便需要时随时取用。当时人们希望用这种做法来弥补由于不能确定近期准确的必要库存储备数量和需求时间所造成的缺陷。订货点法依靠对库存补充周期的需求量预测，并要求保留一定的安全库存储备，以便应付需求的波动。一旦库存储备低于预先规定的数量，即订货

7、点，则立即进行订货来补充库存。订货点的基本公式是：订货点= 单位时区的需求量*订货提前期+安全库存量。如果某项物料的需求量为每周100件，提前期为6周，并保持两周的安全库存量，那么，该项物料的订货点可如下计算：100*6+200=800当某项物料的现有库存和已发出的订货之和低于订货点时，则必须进行新的订货，以保持足够的库存来支持新的需求。订货点法曾引起人们广泛的关注，对它进行讨论的文献也非常多，按这种方法建立的库存模型被称为“科学的库存模型”。然而，在实际应用中却是面目全非。其原因在于，订货点是在某些假设之下，追求数学模型的完美。下面，我们逐一对这些假设进行讨论。1对各种物料的需相互独立的订货

8、点法不考虑物料项目之间的关系，每项物料的订货点分别独立地加以确定。因此，订货点法是面向零件的，而不是面向产品的。但是，在制造业中有一个很重要的要求，那就是各项物料的数量必需配套，以便能装配成产品。由于对各项物料分别独立地进行预测和订货，就会在装配时发生各项物料数量不匹配的情况。这样，虽然单项物料的供货率提高了，但总的供货率却降低了。因为不可能每项物料的预测都很准确，所以积累起来的误差反映在总供货率上将是相当可观的。例如，用10个零件装配成一件产品，每个零件的供货率都是90%，而联合供货率却降到34.8%。一件产品由20至30个零件组成的情况是常有的。如果这些零件的库存量是根据订货点法分别确定的

9、，那么，要想在总装配时不发生零件短缺，则只能是碰巧的事了。应当注意，上述这种零件短缺并非由于预测精度不高而引起，而是由于这种库存管理模型本身的缺陷造成的。2物料需连续发生的按照这种假定，必须认为需求相对均匀，库存消耗率稳定，每次发货的数量都远远小于订货总数。而在制造业中，对产品零部件的需求恰恰是不均匀、不稳定的。库存消耗是间断的。这往往是由于下道工序的批量要求引起的。我们假定最终产品是活动扳手。零件是扳手柄。原材料是扳手毛坯。活动扳手不是单件生产的，当工厂接到一批订货就在仓库中取出一批相应数量的扳手柄投入批量生产。这样一来，扳手柄的库存量就要突然减少。有时会降到订货点以下。这时就要立即下达扳手

10、柄的生产指令，于是又会引起扳手毛坯的库存大幅度下降。如果因此引起原材料库存也低于订货点，则对扳手毛坯也要进行采购订货。由此可见，即使对最终产品的需连续的，由于生产过程中的批量需求，引起对零部件和原材料的需求也是不连续的。需求不连续的现象提出了一个如何确定需求时间的问题。订货点法是根据以往的平均消耗来间接地指出需要时间。但是对于不连续的非独立需求来说，这种平均消耗率的概念是毫无意义的。事实上，采用订货点法的系统下达订货的时间常常偏早，在实际需求发生之前就有大批存货放在库里造成积压。而另一方面，却又会由于需求不均衡和库存管理模型本身的缺陷造成库存短缺。3提前期是已知的和固定的这是订货点法所作的最重

11、要的假设。但在现实世界中，情况并非如此。对一项指定了六周提前期的物料，其实际的提前期可以在48小时至三个月的围变化。把如此大的时间围浓缩成一个数字，用来作为提前期已知和不变的表示，显然是不合理的。4库存消耗之后，应被重新填满按着这种假定，当物料库存量低于订货点时，则必须发出订货，以重新填满库存。但如果需间断的，那么这样做非但没有必要，而且也不合理。因为很可能因此而造成库存积压。例如，某种产品一个年中可以得到客户的两次订货，那么制造此种产品所需的钢材则不必因库存量低于订货点而立即重新填满。5“何时订货”是一个大问题“何时订货”被认为是库存管理的一个大问题。这并不奇怪，因为库存管理正是订货并催货这

12、一过程的自然产物。然而真正重要的问题却是“何时需要物料？”当这个问题解决以后，“何时订货”的问题也就迎刃而解了。订货点法通过触发订货点来确定订货时间，再通过提前期来确定需求日期，其实是本末倒置的。从以上讨论可以看出，订货点库存模型是围绕一些不成立的假设建立起来的。今天看来，订货点法作为一个库存模型是那个时代的理论错误。因此不再有实用价值。但它提出了许多在新的条件下应当解决的问题，从而引发了MRP的出现。1 2 时段式MRP时段式MRP是在解决订货点法的缺陷的基础上发展起来的，亦称为基本MRP，或简称MRP。121 MRP与订货点法的主要区别MRP与订货点法的主要区别有两点。一是将物料需求区分为

13、独立需求和非独立需求并分别加以处理，二是对库存状态数据引入了时间分段的概念。如前所述，传统的库存管理方法是彼此孤立地推测每项物料的需求量，而不考虑它们之间的关系。而MRP则把所有物料分为独立需求项和非独立需求项，并分别加以处理。如果某项物料的需求量不依赖于企业其它物料的需求量而独立存在，则称为独立需求项，如果某项物料的需求量可由企业其它物料的需求量来确定，则称为非独立需求项或相关需求项。如原材料、零件、组件等都是非独立需求项，而最终产品则是独立需求项。独立需求项的需在主生产计划（Master Production Schedule，简记为MPS）中考虑的（主生产计划是MRP的第一个前提条件），

14、其需求量和需求时间通常由预测和客户订单、厂际订单等外在因素来决定。而构成最终产品的所有下属项（即非独立需求项）的需求数量和时间则由MRP系统来决定。所谓时间分段，就是给库存状态数据加上时间坐标，亦即按具体的日期或计划时区记录和存储库存状态数据。在传统的库存管理中，库存状态的记录是没有时间坐标的。记录的容通常只包含库存量和已订货量。当这两个量之和由于库存消耗而小于最低库存点的数值时，便是重新组织进货的时间。因此，在这种记录中，时间的概念是以间接的方式表达的。直到1950年前后，这种落后的方法才有了一些改进，在库存状态记录中增加了两个数据项：需求量和可供货量。其中，需求量是指当前已知的需求量，而可

15、供货量是指供未来的需求量。这样库存状态记录由四个数据组成，它们之间的关系可用下式表达：库存量+已订货量需求量=可供货量。例如：某项物料的状态数据如下：库存量：30；已订货量：25；需求量：65；可供货量：一10。其中，需求量可能是直接由客户订单决定的，也可能是来自市场预测，还可能是作为非独立需求推算出来的。当可供货量是负数时，就意味着库存储备不足，需要再组织订货。这样一个经过改进的库存系统可以更好地回答订什么货和订多少货的问题，但却不能回答何时订货的问题。表面上看，当可供货量是负值时即是订货时间，似乎已经回答了这个问题。其实不然。已发出的订货何时到货？是一次到达？还是分批到达？什么时候才是对这

16、批订货的需际发生的时间？该需应一次满足还是分期满足？什么时候库存会用完？什么时候应完成库存补充订货？什么时候应该发出订货？对于这一系列的问题，50年代的库存管理系统是回答不出来的。当时，库存计划员只能凭经验来作出决定。时间分段法使所有的库存状态数据以周为单位给出时间坐标，则可能是下面的样子：库存量：30301010-2500000 已订货量：0000250000 0需求量：0200350000010 可供货量：301010-25 00000 10现在，我们便可以回答前面所提出的各个与时间有关的问题了。从记录中看到，这里有一批已发出的订货，总计25件，将在第五周到货；在第二周、第四周和第十周分别

17、出现三次需求，其数量分别为20、35和10，总数为65。另外可以看出，库存总储备，即库存量和已订货量之和，在前九周是足够用的，但供应与需求在时间上不合拍，第四周可供货量出现负值，而已发出订货在第五周才到达。如已发出的订货能够提前一周到达，则可避免第四周的库存短缺。关于这一点，库存计划员可以提前四周从库存状态数据得知并采取相应的措施。第十周的库存短缺应通过新的库存补充订货来解决，其需求日期为第十周，下达日期即可由此根据提前期推算出来。维护、更新按时间分段的库存状态记录所要进行的数据处理工作量是相当大的。这一方面是由于这类库存状态记录的数据项多；另一方面是由于既要处理数量关系，又要处理时间关系。从

18、上例可见一斑。在给出时间坐标之前只用了4个数据项，而在给出时间坐标之后，则用了40个数据项。此时，虽然数量关系不变，时间关系却要重新处理。在一个典型的企业中，如果对25000项物料按周划分时间段，在计划期为一年的情况下，就要处理多达500万个基本数据，这样大量的信息处理只有计算机才能胜任。122 MRP的前提条件和基本假设目前，人们建立和使用的MRP系统已经形成一种标准的形式。这种标准形式包含着系统运行所依据的某些前提条件和基本假设。1前提条件第一个前提就是要有一个主生产计划。也就是说，要有一个关于生产什么产品和什么时候产出的权威性计划。该计划只考虑最终项目，这些最终项目可能是产品，也可能是处

19、于产品结构中最高层的装配件，这些装配件可根据总装计划装配成不同的产品。主生产计划考虑的时间围，即计划展望期，与所考虑的产品的零部件生产提前期和采购提前期累计起来的总生产周期有关，计划展望期的长度应等于或超过这些提前期的累计和，通常为3至18个月。主生产计划的形式通常是一个按时区列出各最终项目产出数量的矩阵。图1-1表示了某公司以周为时区的主生产计划。产品代码时间（周）12345678910111213B7748585858585858585858585858G7740505050505050505050505050B7952545454545454545454545454T1482848484

20、848484848484848484MP6535404040404040404040404040周小计257286286286286286286286286286286286286图1-1 生产计划MRP系统的第二个前提是要求赋予每项物料一个独立的物料代码，这些物料包括原材料、零部件和最终产品。这些物料代码不能有二义性，即两种不同的物料不得有一样的代码。主生产计划以与下面将要谈到的物料清单和库存记录都要通过物料代码来描述。MRP系统的第三个前提是在计划编制期间必须有一个通过物料代码表示的物料清单（Bill of material，简记为BOM）。BOM是一种产品结构文件，它不仅罗列出某一产品的

21、所有构成项目，同时也要指出这些项目之间的结构关系，即从原材料到零件、组件，直到最终产品的层次隶属关系。图1-2所列的是某公司物料代码为WA01的绞车零件清单，这不是BOM，因为它未表明构成产品WA01的零件之间的层次关系。图1-3表明了WA01的层次结构。这是一个三层的树状结构，第零层是最终产品WA01本身，第1层是它的直接组件，第2层是组成直接组件的零件。在以后的讨论中，有时将使用“父项”，“子项”这样的术语来说明不同的物料在产品结构中的层次关系。例如，在图1-3中WA01作为父项，则1000，1100和1200是其子项。图1-4是WA01的单级BOM，其所以称为单级是因为只列出了构成产品的

22、直接组件。如果该公司决定采用外购组件来生产绞车，那么使用单级BOM就可以了。如果该公司决定自己生产组成这些直接组件的零件，则应当使用图1-5所示的多级BOM。物料代码说 明每台量计量单位1000轴 1英寸*4英寸4件1100轮 6英寸4件1200滑架车1件1300钢丝绳 1/4英寸50英尺1400吊钩 2吨1件D100轮鼓1件G100齿轮箱1件M1005马力电机1件1500电线3线15英尺1600控制盒1件S100传动轴 1英寸*24英寸1件图1-2 零件清单（WA01绞车）0层 WA011层 A100(1) C100(1) D100(1) G100(1) M100(1) P100(1) S1

23、00(1)滑车组件 钢丝绳吊钩 悬挂控制盒2层1000(4) 1100(4) 1200(1) 1300(50) 1400(1) 1500(15) 1600(1)图1-3 多级产品结构层次物料代码：WA01物料代码说 明每台量计量单位A100滑车组件1件C100钢丝绳吊钩1件D100轮鼓1件G100齿轮箱1件M1005马力电机1件P100悬挂控制盒1件S100传动轴1件图1-4 WA01的单级物料清单物料代码：WA01物料代码说 明每台量计量单位层次A100滑车组件1个11000轴 1英寸*4英寸4个2 1100轮 6英寸4个2 1200滑架车1个2C100钢丝绳吊钩1个1 1300钢丝绳 1/

24、4英寸50英尺2 1400吊钩1个2D100轮鼓1个1G100齿轮箱1个1M1005马力电机1个1P100悬挂控制盒1个1 1500电线-3线15英尺2 1600控制盒1个2S100传动轴 1英寸*24英寸1个1图1-5 WA01的多级缩排式BOMMRP系统的第四个前提是要有完整的库存记录。也就是说，所有在MRP系统控制下的物料都要有相应的库存记录。2假设条件除了以上四个前提条件外，实施MRP系统还要满足以下几种隐含的假设条件。首先，要想使系统能够有效地工作，就必须保证BOM和库存记录文件的数据完整性。确切地说，这个要求不是针对系统运行而言的。因为即使输入数据不正确，系统也能输出技术上“正确”

25、的报告。然而，正如计算机人员常讲的那样，“进去的是垃圾，出来的也是垃圾”。这样的垃圾数据当然不能据以进行有效的管理。因此，保证文件的数据完整性是针对管理效果而提出的要求。其次，MRP系统还要求所有物料的订货提前期是已知的，至少是可以估算的。一般情况下，在编制计划时，每项物料的提前期都应该是一个固定的值。虽然提前期的值可以更改，但绝不允许一项物料的提前期同时具有一个以上的数值。MRP系统无法处理订货提前期未定的物料。再次，MRP系统要求所有受其控制的物料都要经过登记，从而有一个入库状态（即使是短暂的），然后才可以为满足某项订货发放出去。这样，生产过程的每个阶段实质上是通过库存信息来监控的。再次，

26、MRP系统在计算物料需求时间时，假定用于构成某个父项的所有子项都必须在下达父项的订货时到齐。因此，子项的需求均在父项订货下达时发生。最后，MRP系统还假定每项物料的消耗都是间断的。例如，某父项由50个子项构成，那么MRP在进行计算时就恰好分配出50个，并假定他们一次性地消耗掉。123 MRP的目标与其输入输出信息1MRP的目标MRP系统的目标是确定每项物料在每个时区的需求量，以便能为正确地进行生产库存管理提供必要的信息。虽然，这并非MRP的唯一目标（例如MRP还为能力需求计划提供输入等），但这却是最主要的目标。从人们的主观愿望来说，这个目标同其它非MRP库存管理系统的目标并没有什么差别。MRP

27、系统与其它库存管理的差别仅仅反映在如何实现这种愿望的能力上。例如用订货点法很难做到在恰当的时间对一项物料按恰当的数量订货，而要确定正确的到货期则更成问题。至于对已发出的订货作业进行修改，用订货点法则基本上是办不到的。MRP系统之所以能成为生产库存管理的得力工具，主要由于以下原因： 可使库存投资减少到最小限度； 可对生产中的变化作出灵敏的反应； 可以对每项物料提供未来的库存状态信息； 库存控制是面向生产作业的，而不是面向台帐登记的； 强调需求、库存储备和订货作业的时间性。2MRP的输出信息上述几条原因相辅相成，使得MRP系统输出信息能够成为其他生产管理子系统的有效输入信息。这些子系统包括能力需求

28、计划、车间作业管理、采购作业管理等。MRP的主要输出信息有： 下达计划订单的通知； 日程改变通知（要求提前或推迟已下达订单的完工日期）； 撤消订单的通知（要求撤消或推迟已下达的订单）； 物料库存状态分析的备用数据； 未来一段时间的计划订单。根据用户的需求，MRP系统还可以输出如下信息：数据错误、不一致或超出界限的各种反常信息报告；库存量预报；采购任务单；需求源追踪（即需求反查报告）；作业完成情况的报告。3MRP的输入信息MRP系统的所有输出信息都是对来自下列信息源的输入信息进行加工的结果：主生产计划，来自厂外的零部件订货，独立需求项目的需求量预测，库存记录文件，物料清单等。主生产计划是MRP系

29、统的主要输入信息源。因为MRP系统要根据主生产计划中的项目逐层分解，得出各种零部件的需求量，而其他的输入信息只是为MRP分解主生产计划提供帮助信息。厂外零部件订货系指备品备件订货、厂际协作订货、来自专门采购其他厂家零部件组装产品的厂家的订货以与其他任何与常规生产计划无关的特殊订货。此外，零部件订货还可能用于实验、破坏性试验、推销、设备维修等等。MRP系统在处理这类订货时，只是在相应物料的毛需求量中加上这类订货的数量（关于毛需求量的概念，将在下一段详细解释）。MRP系统是将对零部件的独立需求预测所得到的结果作为毛需求量来对待的，即对于那些部分属于独立需求，部分属于非独立需求的物料，则只要将独立需

30、求的预测量加到毛需求量上即可。库存记录文件是由各项物料的库存记录组成的，这些记录中含有用来决定需求量的状态数据。库存记录文件必须通过各种库存事务处理来随时加以更新。每项库存事务处理（入库、出库、报废等）都将改变相应物料的状态数据。库存事务处理更新了各项物料的状态数据，而这些状态数据又在计算需求量的过程中被引用和修改。物料清单中所包含的产品结构信息，则作为需求分解的依据。MRP系统从主生产计划、独立需求预测以与厂外零部件订货的输入可以确定“我们将要生产什么？”把主生产计划等输入反映的需求沿各产品的BOM进行分解，从而得知，“为了生产所需的产品，我们需要用些什么？”并重建物料项目的状态记录。通过这

31、样的处理过程，使得在MRP系统控制下的每项物料的库存记录都总能正确地反映真实的物料需求。这一过程可以表示为图1-6，在下一节将作进一步介绍。主生产计划物料清单 库存记录物料需求计划图1-6 MRP逻辑124 MRP的数据处理逻辑MRP系统对每项物料的库存状态按时区作出分析，自动地确定计划订货的数量和时间，并提醒人们不断地进行调整。物料的库存状态数据包括：库存量，预计入库量，毛需求量，净需求量。其中，库存量也称库存可用量，无须解释。预计入库量是指本时区之前各时区的计划订货或已下达的订货，预计可以在本时区之入库的数量。对一项物料的毛需求量即是为满足上属项目的订货需求（可以是多项订货需求）而产生的对

32、该项物料的需求量。这是一个必须提供的数量。净需求量则是从毛需求量中减去库存可用量和预计入库量之后的差。在计算上，净需求量的值可以通过库存量的变化而得到。方法是首先按下面公式求各时区的库存量：某时区库存量=上时区库存量+本时区预计入库量-本时区毛需求量。当库存量出第一个负值时，就意味着第一次出现净需求，其值等于这个负值的绝对值。以后出现的库存量负值，则以其绝对值表示了直至所在时区的净需求量累计值。物料的净需求与其发生的时间指出了即将发生的物料短缺。因此，MRP可以预见物料短缺。为了避免物料短缺，MRP将在净需求发生的时区指定计划订货量，然后考虑订货提前期指出计划订货下达时间。图1-7表达了上述处

33、理过程。提前期：4时 区12345678毛需求量20251512预计入库量30库存量232333388-7-19-19净需求量712计划订货量712计划订货下达712图1-7 MRP的数据处理逻辑图1-7只是表明MRP的数据处理逻辑，在实际应用中，对订货数量可以根据所选择的订货策略不同而有不同的做法。1 3 闭环MRP131 闭环MRPR 基本概念上节所介绍的MRP只局限在物料需求计划方面，一般称为基本MRP。在此基础上，人们又提出了闭环MRP系统。所谓闭环有两层意思，一是指把生产能力需求计划、车间作业计划和采购作业计划纳入MRP，形成一个封闭的系统；二是指在计划执行过程中，必须有来自车间、供

34、应商和计划人员的反馈信息，并利用这些反馈信息进行计划的调整平衡，从而使生产计划方面的各子系统得到协调统一。其工作过程是一个“计划一实施一评价一反馈一计划”的封闭循环过程，如图1-8所示。生产规划主生产计划物料需求计划能力需求计划可行否否是执行能力计划执行物料计划图1-8 闭环MPR系统下面，我们对闭环MRP系统的工作过程作一简单说明。生产规划（Production plan）确定每一类产品的生产率水平，展望期13年，通常按月或周分解。在面向订单生产（Make-to-order，简记为MTO）的环境下，要根据当前未完成订单的数量、希望于计划期末达到的未完成订单的数量以与计划期的销售预测量来确定每

35、类产品的生产率。在面向库存生产（Make-to stock，简记为MTS）的环境下，要根据当前库存量、希望于计划期末达到的库存目标和计划期的销售预测量来确定每类产品的生产率。图1-9是一份生产规划的示意图。产品类时间（月）123456789101112合计自行车12001200130013501500150015001500135013501300120016250四轮车5005005005506006007507506005005005006850三轮车10001000100010001000120013001500155014001200100014150汇总（月）270027002800

36、29003100330035503750350032503000270037250图1-9 生产规划在制订了生产规划之后，再通过主生产计划对其作进一步的细化，按最终产品（或最终项目），而不是按产品类确定生产率水平。展望期可为318个月，一般以周为时区单位进行分解。然后，由物料需求计划对主生产计划作进一步的分解，确定各个层次上的物料需求的数量和时间。在按物料需求计划下达生产指令之前，要由能力需求计划（Capacity requirements planning，简记为CRP）来核算企业的生产能力与其需求负荷之间的平衡情况。由于企业的生产能力是有限度的，所以物料需求计划要受能力需求计划的约束。如果

37、能力需求计划的输出报告表明不可行，则应重排能力需求计划。如仍不能解决问题，则将有关信息反馈到主生产计划，甚至生产规划进行相应的重新安排。同样，在计划执行过程中，也要有一系列的信息反馈以与相应的平衡调整。所有这些计划之间的协调、平衡，信息追踪和反馈都必须借助电子计算机才能实现。132 能力需求计划在1.2中，我们曾讨论了物料需求计划的逻辑，并以图1-6表示了这种逻辑。能力需求计划所遵循的逻辑是基本一样的，可如图1-10所示。已下达和计划下达的生产订单工艺路线 工作中心能力需求计划图1-10 能力需求计划逻辑对已下达的和计划下达的生产订单，要通过工艺路线和工作中心来加以分解。工艺路线说明对自制件的

38、加工顺序和标准工时定额，其作用恰如物料清单之对于物料需求计划的作用。工作中心用来说明生产资源，包括机器设备和人，其作用恰如生产能力的库存。分解的结果是产生一份以工作中心的标准工时表示的能力需求计划。这些标准工时是为满足物料需求计划所需要的。能力需求计划指出为执行主生产计划因此，也就是为执行生产规划所需要的能力。必须强调，闭环MRP系统中的各个环节都是相互联系，相互制约的。如果一个企业通过自己的制造设备、合同转包以与物料外购的努力仍不能得到为满足物料需求计划所需的生产能力，则应修改物料需求计划，甚至主生产计划。当然，这只是一种不得已的处理办法。制定能力需求计划的目标无疑是要使主生产计划得以执行。

39、能力需求计划要根据调度规则为生产订单的每道工序安排一个计划的开始日期。典型的调度规则要考虑排队等候和完工检验的时间，并把标准工时数转化成天数。在编制生产计划时使用常规日历是很不方便的，因为计划员必须随时查看日历以避开周末和节假日。制造企业可使用工厂日历。这种日历只对工作日计数，从而可使计划员只通过简单的算术运算来进行日期安排，而不再担心非工作日的干扰。例如，图1-11是一份经过分解的生产订单。加工对象是物料代码为80021的定位栓。需求日期是第412个工作日。这是由物料需求计划根据其上层物料项目的需求来确定的。生产订单号：18447物料代码：80021（定位栓）数量：500 需求日期：412

40、下达日期：395工序部门工作中心说明准备工时单件工时标准工时完成日期10081下料0500105540220322粗车15003016540630323精车3300482734104011检验412图1-11 一份经过分解的生产订单工序的调度是从指定的需求日期开始，根据调度规则，反过来向前填写每道工序的计划完成日期。假定检验需要用两天，于是，精车必须在第410个工作日完成。假定工作中心文件指明在工作中心3每天有两班，每班8小时，那么，加工所需的27.3个小时将占用两天。在精车加工之前的计划等待时间假定为两天，那么，粗车加工必须比精车加工早4天完成。因此，应在第406个工作日完成，等等。标准工时

41、的计算是单件工时乘以数量，在此例须加上准备时间。在机器的操作人员需要时间来做好机器准备的场合，这样分开计算时间是合理的。应当强调，图1-11所表示的这些信息是装在计算机中的，这些计划的完工日期并不出现在发向车间的文字材料中。因为物料需求计划尚须不断地检查这些需求日期，看看是否发生变化。例如，定位栓的父项尚需要某种铸件才能构成，而铸件的质量出了问题，最早于第422个工作日才能得到一批新的铸件。于是必须改变主生产计划来指明这一点。在计算机中关于定位栓的生产订单也将给出一个新的完成日期，即422，而工序30的完工日期改为420，工序20的完工日期改为416，等等。借助于工艺路线，可以得出以各个工作中

42、心为背景的能力需求计划。图1-12是其示意图。工作中心 2物料代码生产订单号数量时区(周)369-400(1)401-405(2)406-410(3)411-415(4)416-420(5)9176217621503.5800211844750016.5负荷工时汇 总7510012090100图1-12 能力需求计划在图1-12中,将能力需求计划表格切成了两部分，以求简明。实际上，当然要包括更多的订单信息。能力计划员的工作是确定当前能力是否能满足能力需求计划所反映的需求，或者应如何获得满足计划的能力，或者，作为最后不得已的一种处理办法，给出不能满足计划的反馈信息。如果计划不能满足，那么直至主生

43、产计划，甚至生产规划，将不得不改变。当然，这只是不得已的最后一种处理办法。能力计划员的工作是设法给出满足计划的能力。一旦认定能力需求可以满足，那么就通过关于能力需求计划执行情况的产出控制报告，来监控能力需求计划的执行。一般来说，实际的执行总要和计划有些偏差。因此，应指出计划容许的偏差限度，一旦从产出报告中发现偏差超过容许限度，则应采取措施，使生产运行重上计划的轨道。指导车间执行能力需求计划则通过派工单来实现。派工单由计算机产生，每个工作日一开始就送达车间现场。向工长提供正确的作业优先级。应当强调，在一个闭环MRP系统中，反馈功能是非常重要的。无论是车间还是供应商，如果意识到不能按时完成订单，则

44、应给出拖期预报。在不使用MRP的情况下，所要求的订单完成日期往往和实际的需求日期脱节，所以，拖期完成也往往无关紧要。但在MRP环境下，所要求的完成日期即是实际的需求日期。这样一来，当要求的日期不能满足时，尽快地给出反馈信息就是十分重要的了。拖期预报是闭环MRP系统反馈信息的组成部分，系统如果不曾收到这样的报告，即认为可以满足计划的需求。这里遵循的是“沉默即赞成”的原则。闭环MRP系统是本世纪70年代的新生事物。许多企业谈论物料需求计划已有多年，而且在计算机上进行了物料清单的分解工作。然而在1971年之前，很难发现任何闭环MRP系统。当时，主生产计划尚未得到很好的理解，生产能力的计划和调度虽然有

45、所尝试，但由于没有有效的优先级计划作为依据，所以这种尝试通常也没有效果。当时的计算机尚不能使计划总是保持反映最新的需求信息，而人们也未理解如何真正地驾驭计划来做到这一点。只有高速度大存贮的计算机的出现才使现代的MRP成为现实。将物料需求按周分解，甚至按天分解（而不按月分解）的能力，使得MRP成为一个实际的计划系统和工具，而不仅仅是又一个订货系统（尽管MRP作为订货系统优于订货点法）。所以，闭环MRP是计算机时代的产物。1 4 MRP141 MRP的基本概念在长期的企业管理实践中，人们认识到一条基本的法则，即低水平的管理常常是五花八门的管理子系统滋生的土壤。这些子系统往往是为了堵塞某一方面的漏洞

46、而建立的，漏洞越多，子系统也越多。事实上，许多子系统所做的事情实质上都是一样的，只不过角度不同而已。由于在建立这些子系统的时候缺乏统一的规划，它们之间联系甚少。因此，子系统越多，矛盾和问题也越多。倒如，在制造企业的生产过程中，一个基本的问题是“在什么时候需要什么物料？”在许多制造企业中都有好几个系统来回答这个问题。订单发放系统所发出的采购订单和车间订单中均有日期，而缺料单又否定了这些日期，还有催货单等等。由于没有一个统一的系统可以很好地回答上述的基本问题，于是就产生了好几个系统。而这些系统的工作都不令入满意。闭环MRP系统的出现，使生产计划方面的各种子系统得到了统一。只要主生产计划真正地制订好

47、，那么闭环MRP系统就可以回答上述的基本问题。但这还不够，因为在企业的管理中，生产管理只是一个方面，它所涉与的是物流，而与物流密切相关的还有资金流。这在许多企业中是由财会人员另行管理的，这就造成了重复，甚至冲突（数据不一致）。在更高的管理层次上也有类似的问题。用于最高层管理的经营规划要回答以下三个问题：我们要销售些什么？我们有些什么？我们必须制造什么？生产规划也是用来回答上述问题的。问题在于，经营规划和生产规划是分别制订的。在许多企业中，制订生产规划的人甚至不曾意识到经营规划的存在，制订经营规划的人也从不去了解生产规划。而事实上，经营规划就其基本形式来说，如果不考虑研究开发以与其他不与生产直接

48、相关的部分，那么不过是把生产规划的总和用货币单位来表示。于是，人们想到，能否建立一个一体化的管理系统，砍掉不必要的重复，减少冲突，提高效率呢？凡是已经成功地实现了用闭环MRP系统进行生产管理的企业都会认为，这是可以做到的。甚至认为不这样做未免可惜：既然库存记录的精确度足以支持MRP系统，为什么不能进而用于财会核算呢？既然MRP系统中的生产计划的确反映了实际情况，为什么不能进而用货币单位来表示它，从而使经营规划也总能反映实际情况呢？众所周知，在自然科学的研究中，人们认识越深刻，问题就变得越简单，就会在不同的现象中找到同一规律。对管理科学，也同样如此。把财务子系统与生产子系统结合为一体，使闭环MR

49、P向MRP前进了一大步。从把主生产计划视为MRP 的关键输入之时开始，人们就意识到市场预测将是主生产计划的关键输入。但在当时的许多企业中，市场销售部门并不关心MRP，而只是把它看作一种生产控制技术。虽然这些部门有的也提供市场预测，但只是按要求行事，并非真正了解主生产计划的功能。只有闭环MRP得到成功应用的企业中，市场销售部门的管理人员才认识到MRP系统不但与他们有关系，而且是他们的“好帮手”。因为只有借助于MRP系统，才能在各种生产约束条件下制定出合理可行的销售计划。当然，反过来，也只有依靠MRP系统，才能使生产迅速地适应销售方面的变化。对于工程技术，人们也已认识到它在整个管理系统中的作用。特

50、别是那些生产复杂产品，或引入新产品而需要在生产中解决一系列工程技术问题的企业，更加需要把工程技术管理与生产管理、销售管理、财务管理等有机地结合起来，更加需要把工程技术准备计划与生产制造计划、财务计划等各种有关的计划合理地衔接起来。例如，由工程技术部分提供的物料清单，在过去只是生产管理的参考文件，而在MRP系统中已成为一个控制文件，即用它来控制物料需求的分解路径。把生产、财务、销售、工程技术、采购等各个子系统结合成一个一体化的系统，称为制造资源计划（Manufacturing resource planning），英文缩写还是MRP，为了区别于基本MRP而记为MRP。MRP有如下特点： MRP把

51、企业中的各子系统有机地结合起来，形成一个面向整个企业的一体化的系统。其中，生产和财务两个子系统关系尤为密切。 MRP的所有数据来源于企业的中央数据库。各子系统在统一的数据环境下工作。 MRP具有模拟功能，能根据不同的决策方针模拟出各种未来将会发生的结果。因此，它也是企业上层管理机构的决策工具。MRP由闭环MRP系统发展而来，在技术上，它与闭环MRP并没有太多的区别。但它包括了财务管理和模拟的能力，这是有本质意义的区别。对于已经应用了闭环MRP系统的企业，建立MRP只是一个系统扩充的问题。而对初建计算机辅助管理系统的企业，则是一件工作量大、难度较高的工作。特别是管理基础比较差的企业，难度更大。但

52、却正是这类企业更有必要尽快实现MRP，因为有了MRP才能对整个企业进行迅速、准确、高效的管理。这已为国外的实践所证明。142 MRP的适用性我们已经注意到，从MRP到MRP均无数学模型。事实上，只要建立数学模型，总要强调某些因素，忽略某些因素。于是，对现实世界的反映也总会有某种程度的失真。而MRP是以现代计算机为工具，通过对大量的数据进行与时的处理来模拟制造企业的现实。什么是制造企业的现实呢？那就是重复出现的基本生产均衡，它由以下问题构成：我们要制造什么？我们用什么来制造？我们有什么？我们还应得到什么？这种基本生产均衡对于所有的制造企业均是一样的，这是一种标准逻辑。MRP是对基本生产均衡的模拟

53、，因此，也就成为制造企业计划和控制的标准逻辑。基本生产均衡是制造企业中普遍存在的本质规律，这正如地心引力，只能面对它，而不能改变它。在这个意义上说，MRP是无可替代的。因为，只要能模拟基本生产均衡，即使叫别的名字，也仍然是MRP。在计算机时代的早期，制造业的标准逻辑尚未被普遍认识。特别是由于MRP起源于机械制造业，其先驱者使用“零件”、“部件”等术语。因此，虽然在制造业的不同行业中都存在着基本生产均衡问题，然而人们却往往只看到不同，认为他们面临的问题是与众不同的。当时只有专职的财务人员认识到有标准的财务管理工具：应收帐款、总分类帐、明细分类帐、预算、标准成本，等等。一位专职的财务人员离开一家企

54、业进入另一家企业，他不会看到“与众不同”的财务系统。而在制造业的其它环节上，则没有标准的工具。今天，人们已认识到生产制造的逻辑是一样的。凡是成功地使用MRP的企业，不仅有一样的系统，甚至连输出报告都一样，尽管这些企业的产品五花八门：有的生产动力工具，有的生产石油钻井设备，有的生产化学制品，有的生产叉式起重机，有的生产药品，有的生产香料，等等，他们的输出报告均一样。MRP已向人们提供了关于制造业管理的标准工具的集合和标准的知识体系，而且已被广泛地应用于实践。制造企业的各级管理人员可以而且应当使用诸如生产规划、主生产规划、物料需求计划、能力需求计划等工具来控制和运行自己的企业，这正如财务人员早已有的标准财务工具一样。事实上，MRP和MRP的应用，就其逻辑来说，并不在于是否由计算机来做。只不过如果没有计算机，我们就没有处理大量数据的能力。在MRP这个工具出现之前，人们希望情况保持不变，从而使得生产订单和采购订单上的日期保持有效。每逢出现变化，他们就报怨“预测”错误