生产与运作管理8

1、第第8章章 物料需求计划物料需求计划/制造资源计划制造资源计划(MRP/MRPII) 1、订货点法的缺陷 传统的库存控制方法是传统的库存控制方法是，要根，要根据物料的需求情况来确定据物料的需求情况来确定。这类方法。这类方法。然而，在实际生产中，随着市场然而，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、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。便暴露出一些明显的缺陷。(a) (b)车圈车圈2000 1500 1000 500 0 | | | | | | | | | | 1 510 天天 | | | |

2、 | | | | | | 1 5 10 天天第三天订货第三天订货 1000 辆辆第八天订货第八天订货 1000辆辆自行车自行车再订货点再订货点1）盲目性）盲目性 由于需求的不均匀以及对需求的情况由于需求的不均匀以及对需求的情况不了解，企业不得不保持一个较大数不了解，企业不得不保持一个较大数量的安全库存来应付这种需求。这样量的安全库存来应付这种需求。这样盲目地维持一定量的库存会造成资金盲目地维持一定量的库存会造成资金积压，造成浪费。积压，造成浪费。 2）高库存与低服务水平）高库存与低服务水平 传统的订货点方法使得低库存与高服传统的订货点方法使得低库存与高服务水平两者不可兼得。服务水平越高务水平两

3、者不可兼得。服务水平越高则库存越高，还常常造成零件积压与则库存越高，还常常造成零件积压与短缺共存的局面。短缺共存的局面。 3） 形成形成“块状块状”需求需求 在制造过程中形成的需求一般都是非均匀在制造过程中形成的需求一般都是非均匀的：不需要的时候为零，一旦需要就是一的：不需要的时候为零，一旦需要就是一批。批。 在产品的需求率为均匀的条件下，由于采在产品的需求率为均匀的条件下，由于采用订货点方法，造成对零件和原材料的需用订货点方法，造成对零件和原材料的需求率不均匀，呈求率不均匀，呈“块状块状”。 “块状块状”需求与需求与“锯齿状锯齿状”需求相比，平均库需求相比，平均库存水平几乎提高一倍，因而占用

4、更多的资存水平几乎提高一倍，因而占用更多的资金。金。块状需求示意图块状需求示意图2 2、MRPMRP的产生的产生 订货点法之所以有这些缺陷，是因为它没有按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。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，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。目性，实现低库存与高服务水平并存。 MRP(Material Requirements Planning)MRP(Materi

5、al Requirements Planning)是当是当时库存管理专家们为解决传统库存控制方法的不时库存管理专家们为解决传统库存控制方法的不足，不断探索新的库存控制方法的过程中产生的。足，不断探索新的库存控制方法的过程中产生的。最早提出解决方案的是美国最早提出解决方案的是美国IBM公司的公司的Dr. J.A. Orlicky博士，他在博士，他在60年代设计并组织实施了第一个年代设计并组织实施了第一个MRP系系统。统。 1)打破产品品种台套之间的界线，把企业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、中间过程中所涉及的所有产品、零部件、原材料、中间件等，在

6、逻辑上视为相同的物料；件等，在逻辑上视为相同的物料； 2)把所有物料分成独立需求（把所有物料分成独立需求（independent demand）和相关需求（）和相关需求（dependent demand）两种类）两种类型；型； MRP处理的是相关需求；处理的是相关需求； 3)根据产品的需求时间和需求数量进根据产品的需求时间和需求数量进行展开，按时间段确定不同时期各行展开，按时间段确定不同时期各种物料的需求。种物料的需求。4)围绕物料转化组织制造资源，实现围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产；按需要准时生产； 5)强调以物料为中心组织生产；强调以物料为中心组织生产； 6)将产品制造过程看

7、作是从成品到原将产品制造过程看作是从成品到原材料的一系列订货过程材料的一系列订货过程.6 5 4 3 2 1 0提前期提前期(周周)装配滑轮组件装配滑轮组件采购镀铬螺母采购镀铬螺母滑板总装配滑板总装配采购滑轮采购滑轮采购采购轮座轮座采购轴采购轴采购纤维玻璃板采购纤维玻璃板 MRP思想的提出解决了物料思想的提出解决了物料转化过程中的几个关键问题：转化过程中的几个关键问题：它不仅在数量上解决了缺它不仅在数量上解决了缺料问题，更关键的是料问题，更关键的是。 如果一个企业的经营活动从产品如果一个企业的经营活动从产品销售到原材料采购，从自制零件销售到原材料采购，从自制零件的加工到外协零件的供应，从工的加

8、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，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从人员的安排到资金的筹措与运用，都围绕用，都围绕MRP的这种基本思想的这种基本思想进行，就可形成一整套新的方法进行，就可形成一整套新的方法体系，它涉及到企业的每一个部体系，它涉及到企业的每一个部门，每一项活动。因此，人们又门，每一项活动。因此，人们又将将MRP看成是一种看成是一种新的生产方式新的生产方式。 第第2节节 MRP的基本处理逻辑的基本处理逻辑 MRPII的核心部分是基本的核心部分是基本MRP系统，也系统，也就是计算物料需求量和需求时间的部分。就是计算物料需求量和需求时间的部

9、分。下面将介绍：下面将介绍： MRP的基本原理的基本原理 1、从最终产品的主生产计划(MPS)推导出对相关物料的需求量和需求时间；2、根据物料的需求时间和生产(订货)周期倒推出其开始生产(订货)的时间。 物料需求计划物料需求计划 MRP42产品信息产品信息 （物料清单）库存信息库存信息3（物料可用量）主生产计划主生产计划 MPS 1潜在客户预测预测合同合同MRP 的的 逻逻 辑辑 流流 程程 图图采购计划采购计划生产计划生产计划生产什么？生产什么？做什么？做什么？买什么？买什么？市场要什么？市场要什么？ 用到什么？用到什么？已有什么？已有什么？设计：设计： 产品结构修改 物料用量增减 材料代用

10、销售：销售： 预测不准 品种变化 数量变化 交货期变化? ?库存：库存： 现货量 已分配量 即将入库量 失窃、报损? ? ?计划计划生产厂长的烦恼生产厂长的烦恼产品信息产品信息主生产计划主生产计划库存信息库存信息物料需求计划物料需求计划MRP解决了生产厂长的烦恼解决了生产厂长的烦恼1 主生产计划（主生产计划（MPS）2 产品信息，物料清单（产品信息，物料清单（BOM）3 库存信息，物料可用量库存信息，物料可用量4 建议的加工及采购计划建议的加工及采购计划1 生产什么？生产什么？2 用到什么？用到什么？3 已有什么？已有什么？4 还缺什么？何时定货？还缺什么？何时定货？（量）（期）MRP 回答了

11、 4 个制造业的主要问题问问答答 制造业的通用公式制造业的通用公式 （生产什么（生产什么 用到什么）用到什么） 已有什么已有什么 还缺什么还缺什么 MRPMRP程序对主生产计划、库存文件和物料清单程序对主生产计划、库存文件和物料清单进行操作，同时不断查询物料清单文件来计算进行操作，同时不断查询物料清单文件来计算每一物料需要量。每一物料需要量。 根据现有库存量对每一物料的需要量进行修正，根据现有库存量对每一物料的需要量进行修正，再将所确定的净需要量按该物料的提前期推算再将所确定的净需要量按该物料的提前期推算出计划投入量（或下达订单）。出计划投入量（或下达订单）。 整个过程按反工艺顺序倒推，直到全

12、部物料在整个过程按反工艺顺序倒推，直到全部物料在订货周期内所有层次上的需要量算完为止。订货周期内所有层次上的需要量算完为止。 MRP的输入有的输入有3个部分：个部分： （产品出产计划，（产品出产计划，MPS） （产品结构文件，（产品结构文件，BOM） MPS是是MRP的主要输入，它是的主要输入，它是MRP运行的驱动运行的驱动 力量。如下表。力量。如下表。 周 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9产 品 A (台 ) 1 0 1 5产 品 B (台 ) 1 3 1 2配 件 C (件 ) 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0物料清单（物料清单（BOMBOM）

13、BOMBOM含义：含义： 表明构成最终产品所需的零部件、原材料的数表明构成最终产品所需的零部件、原材料的数量及时间。量及时间。绘图步骤：绘图步骤： 将最终产品分解，对所需的全部物料项目（料将最终产品分解，对所需的全部物料项目（料项）进行分层编码；项）进行分层编码； 以最终产品为零层，与其有直接母子关系的料以最终产品为零层，与其有直接母子关系的料项为项为1 1层，以下依次类推；层，以下依次类推； 同一料项按其在各个同一料项按其在各个BOMBOM中的最低层次编码；中的最低层次编码； 信息处理从上至下，信息处理从上至下，n n层未处理完之前，不能层未处理完之前，不能处理处理n+1n+1层。层。2层1

14、层AB(2)C(3)W(2)V(1)D(1)U(2)D(1)0层3层W(2)V(1)若要生产100件A，那么各料项的需要数量分别为：部件B：2100200部件C：3100300部件D：12001100300部件U：2200400零件V：1300300 零件W：2300600 10000套 1.0E10000件 1.0X10000件 1.0A10000件 1.0C10000m2 1.0O0123结构层次独立需求件相关需求件40000D件 4.0R8000m3 0.240000件 4.0B8000P m3 0.2方桌桌面桌腿面框板材方木1螺钉 胶 油漆方木2销产供物料清单物料清单 物料清单是一个物

15、料清单是一个 集成集成 销产供销产供 业务信息业务信息 的数据结构模型的数据结构模型X 510152025交货日期交货日期时时间间ABE(2)时间坐标上的时间坐标上的 产品结构产品结构MRP：简化的网络计划简化的网络计划 期量标准的新概念CD(4)(5) O (3)P(2)R(7)(12) )(16)(10) 优优 先先 级级 计计 划划 关关键键路路线线工工艺艺路路线线工工序序工工序序滑条拉手滚子抽屉锁箱体图2 - 2 三抽屉文件柜组成LK=3周LH2周LM=3周LE=1周LG=2周LD=3周文件柜柜体组件(1)锁(1)LB=1周1层LA=1周3层2层0层LC=2周图图23三抽屉文件柜结构树

16、三抽屉文件柜结构树LF=4周抽屉组件(3)滑条(6)柜体(1)屉体G(1)手柄H(1)滚珠(2)LJ=3周 J(20kg)K(5kg) 库存状态文件保存了每一种物料的有库存状态文件保存了每一种物料的有关数据，关数据，MRP系统关于订什么，订多系统关于订什么，订多少，何时发出订货等重要信息，都存贮少，何时发出订货等重要信息，都存贮在库存状态文件中。产品结构文件是相在库存状态文件中。产品结构文件是相对稳定的，而库存状态文件却处于不断对稳定的，而库存状态文件却处于不断变动之中。变动之中。期末现有数期末现有数=期初现有数期初现有数+预计到货量预计到货量-总需要量总需要量某一期的现有数的计算方法为：某一

17、期的现有数的计算方法为：（一）记录要素（一）记录要素1、粗需求量、粗需求量Gj(t) （总需要量）包括：经常订货和不确定性订货G Gj j(t(t) )= =非独立需求量非独立需求量+ +独立需求量独立需求量 = =上层物料计划投入量上层物料计划投入量物料清单中每个组物料清单中每个组装件的用量装件的用量+ +独立需求量独立需求量 2、预计入库量、预计入库量Sj(t):已经投产或已经已经投产或已经订购，预计可在计划周期订购，预计可在计划周期 t 内到货内到货入库的物料数量。入库的物料数量。3、现有库存量、现有库存量Hj(t)(现有数现有数):为相应时间为相应时间的当前库存量，它是仓库中实际存放的

18、的当前库存量，它是仓库中实际存放的可用库存量。可用库存量。 4、净需求量、净需求量 Nj(t) 当可用库存量不足该期总需要量时，其短缺数量就转化为净需要量。Nj(t) = Gj(t) - Hj(t-1) - Sj(t) 当计算结果为负数时，Nj(t)取零，表示该物料库存有余，不需要订货。5、计划订货量、计划订货量Pj(t) 向生产部门或供应部门下达的订货任务量。6、计划投入量、计划投入量 Rj(t) 指投入生产或提出采购的数量。它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)= Pj(t-L)L物料的生产提前期或采购提前期 准备准备MRP处理所需的

19、各种输入，将处理所需的各种输入，将MPS作为确认的作为确认的生产订单下达传给生产订单下达传给MRP。 根据产品的根据产品的BOM，从第一层项目起，逐层处理各个，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。项目直至最低层处理完毕为止。AB(1)C(2)D(3)0层层1层层2层层C(2)AB(1)C(2)D(3)0层层1层层2层层C(2)一个剪刀公司生产一种剪刀是由三个部分组成（见下图），其他如下表所示。假设主生产计划安排在第4周运出300把剪刀，在第5周运出400把剪刀，请制定一个安全的物料需求计划。 剪刀 左部件 右部件 螺钉 产品结构图现有库存量提前期预计到货量剪刀 1001左部

20、件502第2周到货100右部件752第2周到货200螺钉 3001第1周到货200物料库存信息表 自制件投入出产计划；自制件投入出产计划； 外购件采购计划；外购件采购计划； 原材料采购计划；原材料采购计划； 库存状态记录；等。库存状态记录；等。案例案例 某公司对电表及其零件的需求量如表某公司对电表及其零件的需求量如表1 1所所示，物料结构清单如图示，物料结构清单如图1 1，库存记录如表，库存记录如表2 2。假定已知的需求根据当月的客户要求。假定已知的需求根据当月的客户要求按计划交货，而满足随机需求的物料则按计划交货，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。试确必须在当月的第一周就可

21、以交货。试确定该产品的主生产计划；各种产品、部定该产品的主生产计划；各种产品、部件和零件的需求计划。件和零件的需求计划。表表1 电表电表A与与B，部件，部件D和零件和零件E的需求量的需求量 月份电表A已知 随机电表B已知 随机部件D已知 随机零件E已知 随机3456781000 250 600 250 300 250 700 250 600 250 700 250400 60300 60500 60400 60300 60700 60200 70180 70250 70200 70150 70160 70300 80350 80300 80250 80200 80200 80图1 电表A、B的

22、物料清单 E(1)F(1)E(2)F(2)2层1层3层C(1)D(1)AE(1)F(1)D(1)0层E(1)F(2)F(2)C(1)BE(1)F(1)D(1)表2 库存记录文件相关数据 物料现有库存/单位提前期L（周）ABCDEF506040303040221111案例分析：案例分析：第一步，确定主生产计划。物 料周 次91011121314151617电表A1250 850 550电表B460 360 560部件D270 250 320零件E380 430 380物料45678910111213A(L=2)毛需求现有库存50净需求订货任务量计划订单下达12001250501200120085

23、0B(L=2)毛需求现有库存60净需求订货任务量计划订单下达40046060400400360C(L=1)毛需求现有库存40净需求订货任务量计划订单下达156012004004015601560D(L=1)毛需求现有库存30净需求订货任务量计划订单下达153015603015301530120012000120012002702700270270250E(L=1)毛需求现有库存30净需求订货任务量计划订单下达150015303015001500120012000120012002800240040002800280027027002702703803800380380430F(L=1)毛需求现

24、有库存40净需求订货任务量计划订单下达153040149014904320312012000432043208008000800800270270027027030+1530-1560=0物料毛需求和需求时间表 物料父项每单位父项需求量毛需求毛需求周次CCDDEEEEFFFFABACABDDBCDD111121112211120040012001560240040015301200800312012001530777677567665第第3节节 MRP的发展的发展一、一、 从从MRP到闭环到闭环MRP MRP的局限性：未考虑生产能力约束 闭环MRP： 将MRP与能力需求计划（CRP）一起形成的

25、计划管理闭环系统。（见下图）潜在客户主生产计划主生产计划 ( MPS ) 物料需求计划物料需求计划 ( MRP )能力需求计划能力需求计划 ( CRP ) 执行物料计划执行物料计划 ( 加工、采购 ) 执行能力计划执行能力计划(投入/产出控制)物料清单库存记录工作中心工艺路线可行？预 测合 同可行？粗能力计划粗能力计划 ( RCCP )执行层计划层关键工作中心 （瓶颈工序）资源清单 自上而下的可行计划 自下而上的执行反馈 实时应变实时应变 约束理论：约束理论：重点在瓶颈工序重点在瓶颈工序 APS技术：技术：MRP/CRP同步运行同步运行库存记录产品配置二、闭环二、闭环MRPMRP系统系统APS

26、(Advanced Planning and Scheduling，高级计划与排产) 是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排产工具，包含了大量的数学模型、优化及模拟技术，其功能优势在于实时基于约束的重计划与报警功能。在计划与排产的过程中，APS将企业内外的资源与能力约束都囊括在考虑范围之内，用复杂的智能化运算法则，做常驻内存的计算。 三、三、 闭环闭环MRP系统的扩展功能系统的扩展功能 （1）能力需求计划子系统 由物料需求计划取得物料任务的数量和需求时间，按照物料的工艺路线，计算出各个工艺的加工周期，推算出初始的工序进度计划，再分别按照工作中心汇总每个时间周期内所需的台时数量，即可得到生

27、产能力需求（2）车间作业控制子系统 一是作业分派；二是作业统计 四、从闭环四、从闭环MRP到到MRP1. MRP系统系统：对企业的制造资源进行计划、控制和管理的系统。制造资源制造资源生产资源生产资源（物料、人、设备）市场资源市场资源（销售与供应资源）财务资源财务资源（资金来源和支出、工艺路线和产品结构） 成本会计经营规划业绩评价决策层 计划层 执行控制层宏观微观物料系统领导市场计划生产车间成本销售技术供应财务可行？可行？主生产计划粗能力计划物料需求计划能力需求计划采购作业车间作业可行？ 产品规划资源需求计划销售规划销售与运作计划供应商信息库存信息物料清单工作中心工艺路线合同预测潜在客户客户信息

28、成本中心会计科目基础数据基础数据资源清单应收帐总帐应付帐财务系统财务系统MRPDAPC 实现 企业整体效益； 资金流与物流的 信息集成。 2、MRP II逻辑流程图逻辑流程图3MRP系统的特点系统的特点 1计划的一贯性和可行性：“一个计划”2管理系统性：从部门分割到系统整合3数据共享性：中央数据库的支持4动态应变性：按变化迅速调整计划5模拟预见性：“ what if ” 功能6物流、资金流的统一性：生产、经 营与财会职能的集成4、MRP的实施环境的实施环境 产品的BOM层次较多，有一定的批量规模； 需求预测有一定的可靠性； 生产工艺、生产能力有一稳定性； 供应商的可靠程度。5、MRP对企业的影

29、响对企业的影响 销售管理：销售管理：生产与销售不再脱节； 生产管理生产管理：从经验管理走向科学管理； 采购管理：采购管理：克服了“提前期综合症”； 财务管理财务管理：及时获得成本数据； 技术管理技术管理：从企业整体考虑产品开发；第第4节、节、MRPII的发展的发展-ERP一、一、MRP II 的不足的不足 MRP II 是以面向企业内部业务为主的管理系统，不能适应市场竞争全球化、管理整个供需链的需求； 多数MRP II 软件主要是按管理功能开发设计的，不能适应业务流程变化的需求灵活调整； MRP II 的一些假定（批量、提前期）不灵活 运算效率低（MRP/CRP）不能满足实时应答二、是什么促使

30、了二、是什么促使了ERP的发展的发展 制造业的环境急剧变化全球化、供需链制造全球化、供需链制造 需要重新定义同供应商、分销商的关系以快速响应 生存属于迅速得到最优质量、最低成本、最快交付产品的企业 制造业需要更大的灵活性、多样化 实时、能动地实现监控、管理和优化 重组设计和业务解决方案，实现业务流程同步三、三、ERP与与MRP的主要区别的主要区别 MRPERP资源管理资源管理 内部资源 供应链资源 生产管理生产管理典型企业管理 混合型制造环境 管理功能管理功能 制造、分销、财务整个生产经营活动的管理财务系统财务系统 信息的归结者 将财务和价值控制功能集成到整个供应链上 事务处理事务处理 及时滚

31、动来控制 在线分析处理 四、四、ERP的功能特点的功能特点 涉及企业内部和外部制造资源企业内部和外部制造资源 涉及整个供需链上的制造商、供应商、客户 平衡供需链上各个部分的价值，以实现共同目标 围绕“面向客户”、支持信息/业务流程同步化 在成组技术的基础上满足客户个性化需求 分销的重要性增强五、MRP - MRP II - ERP 功能扩展 MRP MRP II ERP ERP II 70年代 80年代 90年代 21世纪销售管理财务管理成本管理物流资金流 信息集成 MPS，MRP，CRP库存管理工艺路线工作中心 BOM多行业、多地区、多业务 供需链信息集成法制条例控制流程工业管理运输管理仓库

32、管理设备维修管理质量管理产品数据管理MPS，MRP，CRP库存管理工艺路线工作中心 BOM销售管理财务管理成本管理 库存计划物料信息集成MPS，MRP，CRP库存管理工艺路线工作中心 BOM法制条例控制流程工业管理运输管理仓库管理设备维修管理质量管理产品数据管理MPS，MRP，CRP库存管理工艺路线工作中心 BOM销售管理财务管理成本管理CRM/APS/BI电子商务Internet/Intranet协同商务/ERP MRPII /ERP所解决的主要是企业的生产效率问题：所解决的主要是企业的生产效率问题： 库存积压；库存积压； 资金占用多；资金占用多； 生产周期长；生产周期长； 交货期长；交货期长； 生产计划编制方面的问题；生产计划编制方面的问题； 均衡生产问题；均衡生产问题； 短缺与配套问题；短缺与配套问题； 成本控制问题；成本控制问题；/ERP 企业发展战略问题、工程管理问题、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、基产品品种问题、技术