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1、第六章 物料需求计划（MRP）,本章的主要内容,MRP的产生与发展MRP的基本处理逻辑MRPII和ERP简介,生产管理的计划与控制系统构成,Inventorystatus data,Bill ofMaterial,资源计划Resource Planning,综合生产计划ProductionPlanning,需求管理 DemandManagement,主生产计划 Master ProductionScheduling,物料需求计划 MRP,能力需求计划,供应商系统Vender Systems,车间生产系统 Shop-floor systems,需求市场,采购市场,1、概念(1)独立需求与相关需求
2、 独立需求（Independent Demand）是指与其他任何项目中的物料 需求无关的某一物料的需求。这种独立需求大多是最终产品或维修件 这类需求受市场因素的影响，需求多为随机波动。独立需求一般根据订单与市场预测来确定-订货点法+预测；相关需求（Dependent Demand）是指与另一物料或产品需求直 接相关的某一物料的需求。,一 概述,(2)如果用订货点法控制零部件和原料库存,会形成“块状”需求假设产成品的需求率是均匀的，如果采用订货点方法，使零件和原材料的需求呈“块状”。“块状”需求与均匀需求相比，平均库存水平几乎提高一倍，占用更多的资金。,块状需求示意图,产品,原材料,零部件,解决
3、“块装”问题的办法,相关需求可以从最终产品的需求量中推算出来的。相关需求不是随机的，其数量和时间是由上一级物料需求确定的-MRP；,滑条,拉手,滚子,抽屉主体,锁,箱体,文件柜的零部件,文件柜的物料清单-BOM,垂直相关需求是指组成产品所必需的组件、部件、零件、原料的需求 水平相关需求是指随同产品交货的维修件或备件需求。,2、MRP的产生和发展,美国IBM公司的博士，在60年代设计并组织实施了第一个MRP系统。其出发点是:制造业生产中的零部件、原材料的库存管理，与产品或用于维修服务的零部件库存不同，不能当作独立项目看待。它们的需求是根据由它们装配而成的最终成品的需求所决定的，属称相关需求。在各
4、时间区间，对最终成品的需求一经确定(即确定了生产计划)，所有零部件的需求量就能计算出来。因此，对各零部件需求量分别进行预测是没有意义的。,即使在产品需求量是均衡的情况下，考虑到零部件的生产批量以及一种零部件可能用于生产不同的最终成品，也会使得对零部件的需求是波动的。波动需求现象意味着订购点法不宜用于制造业中零部件的库存控制。计算机提供的数据处理能力，可以迅速地完成对零部件需求的计算。,MRP的主要思想：把所有物料分成独立需求和相关需求两种类型根据主生产计划,按计划时间段确定各种零部件和原料的需求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强调以物料为中心组织生产,3、MRP的几个发展阶段
5、1）初期 MRP阶段 初期的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、原材料的采购计划，它是开环的，没有信息反馈，也谈不上控制。,车间生产作业计划,零部件原材料采购计划,2）闭环MRP（Closed-loop MRP）阶段 闭环MRP是一种计划与控制系统。它在初期MRP的基础上补充了以下功能：编制能力需求计划；建立了信息反馈机制，使计划部门能及时从供应商、车间作业现场、库房管理员、计划员那里了解计划的实际执行情况；计划调整功能；,3）MRPII阶段-制造资源计划MRPII在80年代初开始发展起来，
6、是一种资源协调系统，代表了一种新的生产管理思想。它把生产活动与财务活动联系起来，将闭环MRP与企业经营计划联系起来，使企业各个部门有了一个统一可靠的计划控制工具。它是企业级的集成系统，它包括整个生产经营活动：销售、生产、生产作业计划与控制、库存、采购供应、财务会计、工程管理等。,4）ERP（Enterprise Resource Planning）阶段 进入90年代，MRPII得到了蓬勃发展，其应用也从离散型制造业向流程式制造业扩展，不仅应用于汽车、电子等行业，也能用于化工、食品等行业。随着信息技术的发展，MRPII系统的功能也在不断地增强、完善与扩大，向企业资源计划（ERP）发展。,二 MR
7、P的基本处理逻辑,MRP的处理逻辑MRP的输入信息MRP的处理过程MRP的输出信息,1、MRP的处理逻辑 MRP的基本原理就是由产品的交货期展开成零部件的生产进度日程与原材料、外购件的需求数量和需求日期，即将产品出产计划转换成物料需求表，并为编制能力需求计划提供信息。,解决的问题,所需信息,1.,生产什么？,生产多少？,1.,切实可行的主生产计划,（MPS）,2.,要用到什么？,2.,准确的物料清单,（BOM）,3.,已具备什么？,3.,准确的物料库存数据,4.,还缺什么？何时需要？,其基本处理逻辑为：(以文件柜为例）,2、MRP的输入信息 MRP的输入有3个部分：主生产计划（产品出产计划，M
8、PS）物料清单（产品结构文件，BOM）库存状态文件（Inventory status data）,(1)主生产计划（MPS）MPS是MRP的主要输入，它是MRP运行的起点如下表。,文件柜的物料清单-BOM,1层,2层,0层,LT=1周,3周,1周,2周,1周,2周,2周,1周,(2)物料清单（产品结构文件，BOM）,在产品结构文件中，各个元件处于不同的层次。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。,实际产品对应有多种多样的产品结构树：同一零部件分布在同一产品结构树的不同层次上、同一零部件分布
9、在不同产品结构树的不同层次上。这种特点给相关需求的计算带来了困难，一般采用低层码技术来处理。,低层代码概念:当一个零件或部件出现在多种产品结构的不同层次，或者出现在一个产品结构的不同层次上时，该零(部)件就具有不同的层次码。以它的数字最大的代码为其低层代码。,(3)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，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。,库存状态文件的参数当前库存：为某时刻实际库存总量，它是仓库中实际存放的可用库存量（不包括不合格品）。计划入库量（在途）：指在将来某个时间段某项目的入库量。它来源于正在执行中的采购订单或生产订单。已分配库存：指已经分配给
10、某使用者，但还没有从仓库中领走的物料数量。安全库存量。是为了预防需求或供应方面不可预测的波动，在仓库中经常应保持的最低库存数量。订购（生产）批量：是指在某个时间周期向供应商订购(或要求生产部门生产)某项目的数量提前期。是指执行某项任务由开始到完成所消耗的时间。对采购件来说，是从向供应商提出对某个项目的订货，到该项目到货入库所消耗的时间；对于制造或装配件，是从下达工作单到制造或装配完毕所消耗的时间。,3、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BOM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。,例1、假设在第八周要生产
11、出100件A产品，生产批量为1,产品结构如图36所示，图中，LT为零部件提前期。设当前库存、安全库存、待分配库存和计划入库量均为零，试确定部件B、C的毛需求量、净需求量、计划订单入库及计划订单下达。1按时间周期(t=18)算出0层项目A的毛需求量和时间、填计划入库（在途）、计算期初计划库存。第八周件A毛需求量=100，其余为0 计划入库各期均为0,2按时间周期(t=18)算出0层项目A的净需求量N(t)t=18（0，0，0，0，0，0，0，100）计划订单入库P(t)t=18(0，0，0，0，0，0，0，100）计划库存H(t)(0，0，0，0，0，0，0，0）计划订单下达R(t)(0,0,0
12、,100,?,?,?,?),3按时间周期(t=18)算出1层项目B的毛需求量和时间、填计划入库（在途）、计算期初计划库存。第四周B毛需求量=100，其余为0 计划入库各期均为0、期初计划库存=0-0-0=0、LT=3,4按时间周期(t=18)算出1层项目B的净需求量N(t)t=18（0，0，0，100，0，0，0，0）计划订单入库P(t)t=18(0，0，0，100，0，0，0，0）计划库存H(t)(0，0，0，0，0，0，0，0）计划订单下达R(t)(100,?,?,?,?,?,?,?),5按时间周期(t=18)算出1层项目C的毛需求量和时间、填计划入库（在途）、计算期初计划库存。第四周件C
13、毛需求量=200，其余为0 计划入库各期均为0、期初计划库存=0-0-0=0、LT=2,6按时间周期(t=18)算出1层项目C的净需求量N(t)t=18（0，0，0，200，0，0，0，0）计划订单入库P(t)t=18(0，0，0，200，0，0，0，0）计划库存H(t)(0，0，0，0，0，0，0，0）计划订单下达R(t)(0,200,?,?,?,?,?,?),例2已知某部件E低层代码为1，当前库存量为10，提前期为2周，经济生产批量为25，每个时间周期的需求量依次为10，15，25，25，30，45，20，30。第、二周期的计划入库分别为10，25。试进行MRP计算。,3、计划库存H(t)
14、：初期计划库存=当前库存-安全库存-分配数量 H(t)=S(t)+P(t)+H(t-1)-G(t)4、净需求量N(t):N(t)=G(t)-S(t)-H(t-1)5、计划订单入库P(t):if N(t)=Q then P(t)=N(t)if 0N(t)Q then p(t)=Q if Q=0 then P(t)=N(t)6、计划订单下达R(t):R(t-LT)=P(t),概念,批量Q、提前期 LT 1、毛需求量:上一层对该零部件的需求量 G(t)t=182、计划入库（在途）S(t)-上计划周期下订单，在本计划周期到货入库3、计划库存H(t)：能用的库存。初期计划库存=当前库存-安全库存-已分配
15、数量（待分配库存）其他的计划库存：H(t)=S(t)+P(t)+H(t-1)-G(t)4、净需求量N(t):N(t)=G(t)-S(t)-H(t-1)5、计划订单入库P(t):if N(t)=Q then P(t)=N(t)if 0N(t)Q then p(t)=Q if Q=1 then P(t)=N(t)6、计划订单下达R(t):R(t-LT)=P(t)计算顺序：1453-6,典型的MRP矩阵,返回,例3某工厂生产如图37所示的两种产品。已知：产品X在第八周期需求103件，产品Y在第七周期需求200件。当前库存量分别为：X18，Y6，C20，D0，E30。X的安全库存为5件，Y的安全库存为
16、6件，其余无安全库存。X的当前库存中有10件已分配。各零部件均无计划入库。X、Y、B、C的批量1，D的批量为200，E的批量为500。,4、MRP的重新生成和净改变 生产系统经常是处于动态变化之中，MRP系统产生的作业计划，必须要随着客观情况的变化而变化.(1)工程设计的改变；(2)客户订货数量和交货日期改变；(3)供应商拖期发货；(4)工作单提早或拖期完工；(5)废品比预期的高或低；(6)关键工作中心或设备损坏；(7)计划中使用的数据有错误。为反映上述变化的情况，MRP系统产生的作业计划需要不断更新。更新的方式有重新生成和净改变两种。,1重新生成是指系统完全重新计算整个汁划，即对所有产品由主
17、生产计划开始，按产品结构逐层分解和计算。重新生成之前，应根据变化了的情况调整有关输入数据。2净改变是指系统只重新计算那些由于改变影响计划的部分项目。净改变的实施方法又分为两种：(1)联机实时改变方法。它能对非计划性事件的出现立即作出反应；(2)批处理净改变方法。一般为每天处理一次。多数企业采用批处理净改变方法，每天晚上根据一天的情况变化进行一次净改变作业。,练习：根据一下资料,确定产品A、零件B、C的MRP计划。产品A的BOM：主生产计划：库存状态文件相关数据：,三、与MRP 订单编制有关的几个参数 由MRP工作逻辑的分析可以看到，要运行MRP系统除需要主生产计划、产品结构以及项目的库存状况等
18、反映生产情况的信息外，还涉及一系列的参数，如时间参数(计划展望期、周期)、提前期、批量、安全库存量等。这些参数应该如何选取和确定，是MRP系统必须考虑的问题。,1、时间参数(一)计划展望期(计划期）。系统生成物料需求计划所覆盖的未来时间区间，称为计划展望期。在计划展望期内，又分为许多时间段或周期（计划时间单位）。例如前面列举的几个MRP矩阵，计划展望期为8周，每个时间段为一周。MRP计划展望期的长度，要足以覆盖计划中物料的最长累计提前期。,(二)时间段(周期)。计划展望期被分成称为时间段的小时间区间，把各项目的需要量、预计到货量、可利用库存量，生产指令下达等一系列活动的连续时间，分割为时间段，
19、按时间段来组织生产作业。,在整个计划展望期内，通常采用相等的时间段。从理论上说，时间段长短可任意选择，但据统计约有70的用户取一周为一个时间段。一些新的系统以日为时段，使计划更为精确。,2、提前期LT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。自制件提前期。常用的经验公式是：LT2N-6 式中，N为工序数。提前期的精确计算是实现管理精细化的标志。,3、批量Q,常用的决定批量的方法，分为静态方法和动态方法两类。(1)静态方法保持订货数量为一常数。常用的静态方法有：固定批量法、经济订货批量。(2)动态方法在不同周期订货数量可能变动。常用的动态方法有：直接批量法、固定周期批
20、量法等,(一)固定批量法。固定批量法在实际中应用较多。该方法批量为一固定值。固定批量值由下列因素确定：l，由于制造过程生产能力的限制，如一炉钢生产量为l00吨，或热处理炉能力为200公斤。订货数量低于生产负荷能力经济效益会受影响，因而将它们定为固定批量。2运输能力及包装容器大小的限制。3物料尺寸和重量的限制。4逻辑上的订货倍数(如：打、箱等)。(二)经济订货批量(EOQ)法。EOQ法是在保证生产正常进行的前提下，以库存支出的总费用最低为目标，确定订货(生产)批量的方法。,(三)直接批量法。直接批量法是最简单的动态批量方法。它将每个时期对项目的净需求量，直接用作订货批量。（Q=1）(四)固定周期
21、批量法。固定周期批量法是动态批量方法之一。它生成订单的订货量等于固定的几个周期的净需求量之和。直接批量和固定周期批量对比如106页表6-12；,4、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。,MRP 安全库存的确定方法和步骤第一、利用历史数据求出平均绝对偏差(MAD),=56/8=7,第二、根据服务水平，确定安全因子值,第三、计算安全库存量安全库存量MAD安全因子服务水平越高（安全因子越大），安全库存越大。,四、
22、MRP和ERPMPR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。,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
23、，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。,德国SAP公司的ERP软件产品-R/3系统：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
24、行业提供特殊的应用和方案。这些功能覆盖了企业供应链上的所有环节，能帮助企业实现整体业务经营运作的管理和控制。,实施MRPII/ERP给企业带来的收益 任何企业在决定实施MRPII/ERP前都必须了解它能解决什么问题，能给企业带来什么收益。而不应当对MRPII/ERP系统有不切实际的幻想，期望MRPII/ERP能解决企业的所有重大问题。所以，必须首先明确MRPII/ERP能够直接解决的问题和不能解决的问题。,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
25、制问题；,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%；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。制造成本降低：12%；,实施MRPII/ERP的主要内容实施一个MRPII/ERP系统涉及以下内容：确
26、定目标、成立组织、培训宣传、专家指导、实施软件和硬件系统、数据准备、模拟运行和系统切换、正式使用、运行评估。MRPII/ERP实施的困难性：完全打乱现有管理制度投资周期长，回报期长人力资源贫乏企业文化和观念落后，心理准备差,MRPII/ERP成功实施的关键因素高层领导的重视与直接支持；不能把实施MRPII当作纯技术问题，它涉及到管理思想、模式的变革；重视系统分析，使实施的MRPII真正切合企业实际；加强基础管理工作，特别是要保证有一套完整准确的基础数据：BOM、工艺路线、定额、工作中心数据等；真正作到管理上的集成：理顺业务流程、明确有关管理人员在MRPII中的作用；加强培训工作：MRPII思想的培训、系统功能与操作培训、计算机基础知识培训等；,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,
