物料需求计划生产管理.ppt

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1、车间生产管理刘建胜2012-11-16,11制造业的弹性制造策略的产生 全球性竞争和经济发展趋势将制造业产品生产、分销、成本效率推向一个新境界，也不断地向制造业管理者提出了新的挑战，无论是国内市场或国际市场，制造业外部环境将面临着的局面是：(1)交易往来分散而多样；(2)交易要求多变而苛刻；(3)交易客户和供应商遍布全球。,第一章 制造业的制造策略,由于这样的局面给制造商们带来的是来自各方面的压力：(1)要求低价格高质量产品的客户；(2)要求更长的交货提前期和更快的货款支付的供应商；(3)使用廉价劳动力的竞争对手。以往采用的方法是在产品更新和扩大生产上。然而，今天制造商们采用了弹性制造技术与策

2、略，通过改进需求预测方法，模仿对组织资源的影响及对计划资源的分配，以多种方式的产品生产能力，增强应变能力，满足多变的市场需求。,第一章 制造业的制造策略,制造业外部环境的振荡将会波及其内部管理。制造业内部管理与其生产类型、制造方法有关。1.2制造方法 制造业的制造活动是多样的，制造方法是多种的，有时在同一个公司里，这些制造方法还是混合使用的。按提前期的长短和制造配置，可以分为：订货生产、装配生产、工程生产和备货生产四种。1.订货生产 订货生产是一种能够制造多种产品，但只保持少量产成品库存的制造方法。订货生产的企业，由于产品生产的提前期较短，所以交货期也短。订货生产企业主要关心生产计划与控制，制

3、造时问题就可能会多一点，这就要求有一个良好的反馈，以便于调整。,2.装配生产 装配生产是订货生产中的一种特例。即订单上所需要的最终产品是由库存中现有的零部件组装而成，它往往用于系列可选产品的订货生产中。这些零部件一般是通用的零部件，并且是事先生产好之后存入仓库的，当客户需要时，将它们装配起来就行了。3工程生产 工程生产是以工程项目来组织生产的，如电梯、锅炉、造船等生产。它适用于复杂结构产品生产。由于接受订单之后，首先要进行产品设计，因此，这种生产的工程设计与制造的提前期长，交货期也长。,4.备货生产 备货生产是在接受订单之前，就开始组织生产。它提供多种产品，具有多个地点的产成品库存，供客户选择

4、。在备货生产中，由于掌握了生产计划和控制的主动权，所以提前期较短，交货准时和可靠。在备货生产中，必须着眼于生产计划。生产控制应注意比预测销售得慢的产品 当订货生产与备货生产同时存在，备货产品与订货产品会竞争同一些制造设备，此时订货产品应具有比备货产品具有更高优先权。,1.3 生产类型不同的产品，由于它们的特点、用途、使用材料、结构复杂程度与精密程度等的不同，生产过程的组织方式也不同。为了科学地进行生产过程的组织，可以把不同生产特点的生产过程分为若干种类型，这就是所谓的生产类型。针对不同的生产类型，应采取相应的生产过程组织方式，因此对生产类型的研究很有必要。生产类型可以按产品结构和工艺特点、产品

5、产量和同种产品重复程度来进行划分。,1.按产品结构和工艺特点分类 由于产品结构和工艺特点的不同，生产过程可以分为流程式（连续式）生产和离散式（装配式）生产两类。流程式产品生产过程是：从原材料的投入至最终成为产品，完全是按照顺序连续加工的过程，如化工行业、纺织行业、医药行业等。离散式产品生产过程是：将原材料加工成零件，经部件组装和总体组装成为成品，完全是按照装配方式加工的过程，如电子、机械等。,2.按产品产量和同种产品重复程度分类 由于产品产量多少、同种产品重复程度大小的不同，生产类型有单件、多品种小批量、少品种重复生产、标准产品大量生产四种。单件生产的特点有以下几个方面：品种多，产量少，重复生

6、产同种产品概率小，即重复率低。生产过程多样化，原材料变化多。生产负荷是动态的，生产能力与生产负荷平衡关系复杂，造成加班加点或开工不足。产品规格、产量、产品交付日期多变，采购材料和零部件可能脱节。市场多变，生产过程多样，生产计划及成本估算有困难。生产计划的不确定性高，加工部门变化多，生产调度和控制复杂。,多品种小批量生产（成批生产）特点是产品品种较多，各种产品产量多少不等，重复生产同种产品有一定时间间隔、生产专业化程度较低、加工能力、工装设备有部分专门化、加工工艺路线非全部固定化、零部件加工过程非全部流水式，加工时间较长。少品种重复生产（重复生产）特点是品种少，产量大，生产重复率高，生产专业化程

7、度强，加工能力、工装设备专门化，加工工艺路线固定化，零部件加工过程流水式，加工时间短。,标准产品大量生产 产品品种是标准的，产量大，加工时间很短，产品生产重复率很高，生产专业化程度强，加工能力固定，工装设备专门化程度高，加工工艺路线是专线流水式生产，能提供给用户价格便宜的产品，但选择余地较少。,随着市场变化，单件生产将会增多。生产批量减少，品种增多，计划的安排越来越困难，设备调整的次数越来越多；原材料及在制品的库存数量增多；流动资金的占用较多；生产周期较长。因此，制造工业的柔性功能必须增强，希望能在单件或多品种小批量生产中按大量、大批的方式组织生产，以零部件来组织生产。在四种生产类型中，单件生

8、产的柔性要求最高，多品种小批量生产的柔性要求次之，少品种重复生产的柔性要求较低，而标准产品大量生产的柔性要求最低。,1.4制造控制系统,制造控制系统的组成如图1.1所示。它是由一些活动、活动之间的联系、基础及总体控制所组成。生产计划、物料计划等为活动；订单、物料、产品等数据为基础；绩效度量的应用贯穿于全系统，以便辅助控制。,1.预测长期预测将会产生一份工厂在设备、资金等方面的资源需求计划中期预测的产物是生产计划短期预测对于备货生产来说是产生一份成品计划，而对于订货生产来说则是为主生产计划提供信息。2.计划除了来自预测的资源需求计划、生产计划和成品计划之外，根据生产计划将会产生一份短期投产的主生

9、产计划，根据资源需求计划的分配，得到粗能力计划，根据粗能力计划对主生产计划进行可行性检验。,3.绩效度量绩效度量往往是对计划与实际的度量。绩效度量可以是有关计划与执行的绩效度量、供应商交货的绩效度量、产品交货的绩效度量、库存周转的绩效度量等。绩效度量是一种控制的手段，通过它来反映管理工作的成效及问题，以便采取行动。4.数据库、数据处理、人员 对任何一家企业来说，由于它是一个单独的实体，需要有一个集成的系统与集体的协作进行管理。,1.5制造业管理面临的问题企业可能拥有卓越的销售人员推销产品，但是生产线上的工人却没有办法如期交货。仓库库位饱和，资金周转很慢。生产上所需要的原材料不能准时供应或供应不

10、足 零部件生产不配套、积压严重 市场和客户需求多变和快速，使企业的经营和计划系统难以适应,1.6制造业制造策略的发展60年代，通过计算获得正确的批量与安全库存70年代，独立需求和相关需求的概念，根据物料清单和提前期，采用MRP。80年代，采用集成的控制方法，通过计算机系统，将企业内部的各种资源进行集成控制与协调。MRPII90年代，将企业外部起源进行集成。ERP.在制造策略的演变过程中，产生了各种流行的生产与控制技术。典型有经济批量最小成本法、加权平均法、ABC分类法、订货点法、MRP、MRPII和JIT等。,1.订货点法（Order Point Method）20年代产生，40-60年代广泛

11、应用。基本原理：当领料使某一物料的库存下降到预先确定的某一数量（订货点）时，就发出补货订单。核心是订货点。,图1.2 订货点,OP为订货点,QS为安全库存，LT为提前期。当Q低于OP线时，需要订货，并且订货时间必须提前LT时间。从图中也可以看出，库存数量Q是绝对不能低于安全库存QS的。,适合成品与维修零件库存控制,订货点方法的计算公式如下：OP=D*LTQS（订货点=需求率*提前期安全库存）其中：QSS*SF*(LT/I)1/2 安全库存=标准误差*安全系数*(提前期*预测周期)1/2,在实际应用中可以按照以下方法计算：已知：提前期Lead Time（LT）：3周；安全库存Safety Sto

12、ck(62S）：20；订货数量(Order Quantity)：90；需求(Demand）：15周；现有库存(On Hand）：40；计划收到(Scheduled Receipts)：第二周90。求：(1)订货点OP。(2)订货时间(3)订货数量,解(1)订货点OP：OP=D*LTQS15 X 32065(2)订货时间 订货时间可以通过表1.1来计算,在表1.1中，已有库存40个，第1周需求15个，因此库存剩下25个；第2周需求15个，而计划收到90个，因此库存为25加上90再减去15，结果为100个；第3，4，5，6，7，周需求各为15个，库存就变为85，70，55，40，25个；第8周需求

13、15个，库存只剩下25个，减去15个，还有10个，这时，库存量安全库存；若第9周需求仍为15个，则库存就变为负5个；第10周需求量15个，库存就变为负20个。由于订货点OP等于65，所以第5周现有库存已低于订货点，所以在第5周必须订货。,(3)订货数量根据已知条件，订货数量每批为90,所以第5周订货数量应为90由于订货点方法建立了一些数学模型和运用了一些数理统计的算法，库存物料数量有一定的计算公式，因此为人们所接受而应用。订货点方法适用于物料需求是连续的，库存消耗是稳定的。,3，4，6，7，8，9周需求量为零，而5，10周需求量为90和30。所以这种需求不连续是离散的，并且各周消耗量又不同，库

14、存消耗是不稳定的。在这种情况下，第3,4，6，7，8，9周虽然没有需求，库存甚至可以为零，但实际上，库存仍然保持为100。显然，库存产生了积压现象。因此，离散需求物料运用订货点方法是不合适的，它将使库存量增大，库存资金大量积压。所以对于物料管理来说，订货点方法只是其中一种技术而已，不能将其用于所有的物料管理,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,一般来说，目前所见到的库存分析及其分类的各种技术，都是为某个库存物料，或某群物料设计一种较为合适的处理方式。如：物料储备成本、提前期、过去用量等。但都忽略了物料的最重要特性，即物料需求的性质。不同的物料可能有不同的物料需求性质，物料

15、需求的性质 决定着库存管理或控制方法。无论是采用订货点方法还是采用物料需求计划取决于物料需求的类型。因此，研究物料需求性质非常重要。,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,1965年美国的Joseph A.Orlicky博士提出了“物料独立需求和相关需求”的学说。所谓独立需求，是指某一物料的需求与其它物料的需求无关。换句话说，一个物料的需求，不是其它任何库存物料需求的函数，称为独立需求，独立需求是根据市场预测、定单来得到其需求量的。销售的成品、服务件（备品备件）的需求是独立需求。反之，某物料的需求与另一物料或产品的需求直接有关，或者由其它物料的需求推算而得到，这种物料需求称

16、为相关需求。,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,图2.1,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,从图2.1中可以看出相关需求是有依赖性的，其上一级需求影响了对下一级的需求。产品、部件、组件、零件到原材料，从0层、1层、2层、3层到4层，相互依赖组成了一棵产品结构树。产品是部件的双亲，而零件又是原材料的双亲，上一级是下一级的双亲，称为父件，而下一级对上一级来说称为子件，同时它自身又是再下一级的双亲，这种关系如,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,图2.2,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,相关需求分为垂直相

17、关和水平相关。例如：某零件为生产组件、部件、产品所必须的，称为垂直相关。随同产品交付客户的某项附属机件，称水平相关。制造业的生产过程是由材料的多种转换阶段组成的，这种转换产生了原材料、零件、组件等之间的相关需求，对于这种需求方式，利用订货点方式显然是不合适的，因为订货点方法适合于过去需求情况，着眼于数量，而往往忽视了组件需求的成套性质。,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,实际上，一个物料需求可能全是相关需求，但有时也可能既有相关需求又有独立需求，是两者兼顾的。例如，某种零件用于制造某一产品（相关需求），但同时也需作为服务件之用，便兼有两种性质（独立需求）。在这种情况下，

18、需求总量是由由市场预测和定单得到独立需求加上计算而得到的相关需求。,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,图2.3相关需求与独立需求同时存在时的需求量计算,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,在制造工业中，零部件的需求是非连续的，物料消耗非稳定的状况是经常存在的。这是因为企业对物料需求的现状和采用批量生产和采购的缘故。,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,图2.4说明了离散需求产生的原因。A每周需求均为1个,B每周需求均为6个,C每周需求均为3个,D每周需求均为7个。A,B,C,D产品的需求是稳定的、连续的，A,B,C,D的生产批

19、量分别为5，15，10和25个。,2.1物料需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,A和B需X零件,C和D需要Y零件。将A和B所需要的X零件按时间汇总后得到：第1周需要20个X(其中A需要5件,B需要15件）；第2周不需要X；第3周需要15个X（其中B需要15个,A需要为0个）；第4,5周不需要X；第6周需要20个X（其中A需要5个,B需要15个）。若零件X的生产批量为25个，则零件X第1周需要生产25个；第3周需要生产25个；第6周需要生产25个。同理，将C和D所需要的Y零件也按时间汇总后得到：第1周需要35个Y(其中C需要10个,D需要25个）；第2，3周不需要Y；第4周需要35个

20、Y(其中C需要10个,D需要为25个）；第5，6周不需要Y。然而，X和Y零件又都是由钢材P制造的，因此，将X和Y零件的需求按时间汇总后得到钢材P的需求时间和需求量。,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,第1周需要75个（其中X需要25个,Y需要50个）；第2周不需要；第3周需要25个（其中X需要25个;Y需要为0个）；第4周需要50个（其中X需要为。个,Y需要50个）；第5周需要25个（其中X需要25个,Y需要为0个）。由以上推算可以得出结论，尽管假定产A,B,C及 D 的需求是连续和均匀的（实际上非连续和不均匀的情况大量存在），但构成产品的零部件的需求仍然可能是离散和不均匀的。若将需求

21、的时期延长，有可能零部件需求也呈现连续和均匀的状态，但一旦将时期延长，则与实际需要不相吻合，因为实际生产计划及控制最终是以短时期为单位的。,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,如果对相关需求使用订货点方法进行控制，将会产生怎样的结果呢？由于相关需求物料破坏了使用订货点方法的前提物料需求是连续的，库存量消耗是稳定的。,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,显然相关需求物料运用订货点方法是不合适的，必须运用另一种方法，这种方法应该根据什么时间在生产计划表上需要此物料来订货，这样既解决了物料未来的短缺现象，不需要等到发现短缺时再去解决，而是通过预测缺料的情况来进行生产的安排，又不使库存量过

22、多，这种方法就是物料需求计划MRP。,y,t,X表示独立需求，Y表示由X产生的相关需求,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.2物料需求计划MRP的概念,物料是一个广义的概念，它不仅仅指原材料，而且包含原材料、自制品（零部件）、成品、外购件和服务件（备品备件）这个更大范围的物料。对物料的管理并非仅仅是对物料的库存管理，而是包括建立物料需求科学的、系统的计划；协调和控制各部门适当数量。在物料管理中，一方面要满足生产过程中的物料的充分供应，保证生产过程的连续进行而不发生中断；另一方面又要控制物料储备量的限度，减少所占用的流动资金，加速资金周转，降低产品成本。,第二章 制造资源计划 MRP-

23、II 原理,2.2物料需求计划MRP的概念,物料需求计划MRP(Material Requirements Planning)是60年代在美国出现,70年代发展起来的一种管理技术和方法。MRP是根据何时主生产计划表上需要物料来决定订货和生产，显然从理论上来看，是比较占优势的一种方法。但是，在计算机应用之前，人工得用6-13个星期计算物料需要量，因此也只能按季度订货，这样的话，MRP方法也不见得比订货点方法优越。然而，应用计算机之后，情况就大不同了，计算物料需求量的时间被缩短至1-2天，订货日期短，订货过程快，可以由每季订货改为每月了甚至为周。因此，MRP成为人们公认的物料管理的好方法。,第二章

24、 制造资源计划 MRP-II 原理,2.2物料需求计划MRP的概念,图2.5 MRP逻辑,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.2物料需求计划MRP的概念,计算机使物料需求计划成为一个可行的系统，这个系统的基本逻辑是：,MRP的基本原理是：根据需求和预测来测定未来物料供应和生产计划与控制的方法。它提供了物料需求的准确时间和数量。,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.3物料需求计划MRP的特点,When，What，How many几个词代表了物料需求计划MRP的精华所在，意思是什么时间，需要什么和需要多少。它们不仅从数量上解决了缺料问题，更重要的是从时间上来解决缺料问题。因此，

25、物料信息的时间阶段化是MRP的主要特点，划分物料信息时间界面称为时间阶段化。,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.3物料需求计划MRP的特点,在以往的物料管理中，使用台帐或货卡来登录各种物料信息。物料的情况可以用以下公式来计算：X=AB一C式中：A现有库存 B计划收到 C需求量 X可用数量,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.3物料需求计划MRP的特点,其中计划收到B为已订购数量。需求量C可根据如下情况而定：若是成品可通过客户订单和产品结构的用料消耗计算而得。备品备件可通过预测而得到。假设现有库存为30，计划收到为50,需求量为65，根据计算可以得到可用数量为15。假设现有

26、库存为30，计划收到为25，需求量为65，根据计算可以得到可用数量为-l0,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.3物料需求计划MRP的特点,A-现有库存 30 或30B-计划收到 50 25C需求量 65 65X可用数量 15-10,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.3物料需求计划MRP的特点,以上方法解决了需要什么物料和需要多少物料的问题，即解决了What和How many，至于什么时间需要，是否一次订货还是分期订货，什么时间到货，何时可能断档，何时订货，物料何时发放等许多围绕着时间而提出的问题，则只能凭管理人员的经验估计和推测。,第二章 制造资源计划 MRP-II 原

27、理,2.3物料需求计划MRP的特点,那么如何来解决以上问题呢？时间阶段化回答了以上间题。这里仍以上面例子来加以说明。对上例中的物料按时间阶段划分（若以周为时间阶段的单位），需求量65被按周分为：第2周为20；第4周为35；第6周为10，如表2.2所示。,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.3物料需求计划MRP的特点,从表2.2中可以得知，原有库存为30,第1周可用量为30；第2周由于需求量为20,可用量则减少为10;第3周没有需求，可用量仍维持为10；第4周需求量为35，可用量为负25；第5周应该收到25，可用量负数被平衡，而此时可用量为0；而第5周所订的货一直可以维持至第7周；第8

28、周由于需求量为10，可用量为负l0。从以上分析中可以得到许多有价值的信息：在整个时期中，第4周和第8周出现物料供不应求的现象，需要提前采取措施。计划收到订货若每批为25，则分别在第3周和第7周到货，以保证生产正常进行。,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.4物料需求计划MRP的计算方法,MRP系统的核心就是计算物料需求量。那么如何来计算物料需求量？我们来看这样一个问题：假定生产100辆卡车X，每辆卡车需要传动轴A，齿轮箱B，齿轮C和锻件D。以上这些零部件已有部分库存，它们分别为：传动轴A：2个齿轮箱B：15个齿轮C：7个锻件D：46件,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.4

29、物料需求计划MRP的计算方法,根据需要和已有库存，传动轴A、齿轮箱B.齿轮C和锻件D的缺件为：传动轴A：100-2=98齿轮箱B：100-15=85齿轮C：100-7=93锻件D：100-46=54,以上计算是错误的，因为A,B,C及D这些零部件是属于产品结构中三个层次的相关需求零部件，A需求依赖于X，B的需求不是依赖于X而是依赖于A,C的需求是依赖于B,D的需求是依赖于C。,第二章 制造资源计划 MRP-II 原理,2.4物料需求计划MRP的计算方法,因此。按照产品结构的计算结果如下：卡车X需求量：100传动轴A：100-2=98齿轮箱B：98-15=83齿轮C：83-7=76锻件D：76-46=30,X,A,B,C,D,