物料需求計劃

第六章

物料需求方案〔MRP〕

本章的主要內(nèi)容MRP的產(chǎn)生與開展MRP的根本處理邏輯MRPII和ERP簡介生產(chǎn)管理的方案與控制系統(tǒng)構(gòu)成InventorystatusdataBillofMaterial資源方案ResourcePlanning綜合生產(chǎn)方案ProductionPlanning需求管理DemandManagement主生產(chǎn)方案MasterProductionScheduling物料需求方案MRP能力需求方案供給商系統(tǒng)VenderSystems車間生產(chǎn)系統(tǒng)Shop-floorsystems

需求市場采購市場1、概念(1)獨立需求與相關(guān)需求獨立需求〔IndependentDemand〕是指與其他任何工程中的物料需求無關(guān)的某一物料的需求。這種獨立需求大多是最終產(chǎn)品或維修件這類需求受市場因素的影響，需求多為隨機波動。獨立需求一般根據(jù)訂單與市場預(yù)測來確定---訂貨點法+預(yù)測；相關(guān)需求〔DependentDemand〕是指與另一物料或產(chǎn)品需求直接相關(guān)的某一物料的需求。一概述(2)如果用訂貨點法控制零部件和原料庫存,會形成“塊狀〞需求假設(shè)產(chǎn)成品的需求率是均勻的，如果采用訂貨點方法，使零件和原材料的需求呈“塊狀〞?！皦K狀〞需求與均勻需求相比，平均庫存水平幾乎提高一倍，占用更多的資金。塊狀需求示意圖產(chǎn)品原材料零部件解決“塊裝〞問題的方法相關(guān)需求可以從最終產(chǎn)品的需求量中推算出來的。相關(guān)需求不是隨機的，其數(shù)量和時間是由上一級物料需求確定的---MRP；滑條拉手滾子抽屜主體鎖箱體文件柜的零部件文件柜的物料清單---BOM垂直相關(guān)需求是指組成產(chǎn)品所必需的組件、部件、零件、原料的需求水平相關(guān)需求是指隨同產(chǎn)品交貨的維修件或備件需求。2、MRP的產(chǎn)生和開展美國IBM公司的Dr.J.A.Orlicky博士，在60年代設(shè)計并組織實施了第一個MRP系統(tǒng)。其出發(fā)點是:制造業(yè)生產(chǎn)中的零部件、原材料的庫存管理，與產(chǎn)品或用于維修效勞的零部件庫存不同，不能當作獨立工程看待。它們的需求是根據(jù)由它們裝配而成的最終成品的需求所決定的，屬稱相關(guān)需求。在各時間區(qū)間，對最終成品的需求一經(jīng)確定(即確定了生產(chǎn)方案)，所有零部件的需求量就能計算出來。因此，對各零部件需求量分別進行預(yù)測是沒有意義的。

即使在產(chǎn)品需求量是均衡的情況下，考慮到零部件的生產(chǎn)批量以及一種零部件可能用于生產(chǎn)不同的最終成品，也會使得對零部件的需求是波動的。波動需求現(xiàn)象意味著訂購點法不宜用于制造業(yè)中零部件的庫存控制。計算機提供的數(shù)據(jù)處理能力，可以迅速地完成對零部件需求的計算。MRP的主要思想：把所有物料分成獨立需求和相關(guān)需求兩種類型根據(jù)主生產(chǎn)方案,按方案時間段確定各種零部件和原料的需求將產(chǎn)品制造過程看作是從成品到原材料的一系列訂貨過程強調(diào)以物料為中心組織生產(chǎn)3、MRP的幾個開展階段1〕初期MRP階段初期的MRP僅是一種物料需求計算器，它根據(jù)對產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和物料庫存數(shù)據(jù)來計算各種物料的需求，將產(chǎn)品出產(chǎn)方案變成零部件投入出產(chǎn)方案和外購件、原材料的采購方案，它是開環(huán)的，沒有信息反響，也談不上控制。車間生產(chǎn)作業(yè)方案零部件原材料采購方案2〕閉環(huán)MRP〔Closed-loopMRP〕階段閉環(huán)MRP是一種方案與控制系統(tǒng)。它在初期MRP的根底上補充了以下功能：編制能力需求方案；建立了信息反響機制，使方案部門能及時從供給商、車間作業(yè)現(xiàn)場、庫房管理員、方案員那里了解方案的實際執(zhí)行情況；方案調(diào)整功能；3〕MRPII階段---制造資源方案MRPII在80年代初開始開展起來，是一種資源協(xié)調(diào)系統(tǒng)，代表了一種新的生產(chǎn)管理思想。它把生產(chǎn)活動與財務(wù)活動聯(lián)系起來，將閉環(huán)MRP與企業(yè)經(jīng)營方案聯(lián)系起來，使企業(yè)各個部門有了一個統(tǒng)一可靠的方案控制工具。它是企業(yè)級的集成系統(tǒng)，它包括整個生產(chǎn)經(jīng)營活動：銷售、生產(chǎn)、生產(chǎn)作業(yè)方案與控制、庫存、采購供給、財務(wù)會計、工程管理等。4〕ERP〔EnterpriseResourcePlanning〕階段進入90年代，MRPII得到了蓬勃開展，其應(yīng)用也從離散型制造業(yè)向流程式制造業(yè)擴展，不僅應(yīng)用于汽車、電子等行業(yè)，也能用于化工、食品等行業(yè)。隨著信息技術(shù)的開展，MRPII系統(tǒng)的功能也在不斷地增強、完善與擴大，向企業(yè)資源方案〔ERP〕開展。二MRP的根本處理邏輯

MRP的處理邏輯MRP的輸入信息MRP的處理過程MRP的輸出信息1、MRP的處理邏輯MRP的根本原理就是由產(chǎn)品的交貨期展開成零部件的生產(chǎn)進度日程與原材料、外購件的需求數(shù)量和需求日期，即將產(chǎn)品出產(chǎn)方案轉(zhuǎn)換成物料需求表，并為編制能力需求方案提供信息。解決的問題所需信息1.生產(chǎn)什么？

生產(chǎn)多少？1.切實可行的主生產(chǎn)方案〔MPS〕2.要用到什么？2.準確的物料清單〔BOM〕3.已具備什么？3.準確的物料庫存數(shù)據(jù)4.還缺什么？何時需要？其根本處理邏輯為：(以文件柜為例〕2、MRP的輸入信息MRP的輸入有3個局部：?主生產(chǎn)方案〔產(chǎn)品出產(chǎn)方案，MPS〕?物料清單〔產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件，BOM〕?庫存狀態(tài)文件〔Inventorystatusdata〕期初庫存7月8月6412345678

需求預(yù)測3030303040404040

用戶訂貨量33201042

現(xiàn)有庫存量31141114113161

MPS

70

70

7070

待分配庫存量11

56

68

7070

(1)主生產(chǎn)方案〔MPS〕MPS是MRP的主要輸入，它是MRP運行的起點如下表。文件柜的物料清單---BOM1層2層0層LT=1周3周1周2周1周2周2周1周(2)物料清單〔產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件，BOM〕在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件中，各個元件處于不同的層次。每一層次表示制造最終產(chǎn)品的一個階段。通常，最高層為零層，代表最終產(chǎn)品項；第一層代表組成最終產(chǎn)品項的元件；第二層為組成第一層元件的元件……，依此類推。實際產(chǎn)品對應(yīng)有多種多樣的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹：同一零部件分布在同一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的不同層次上、同一零部件分布在不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的不同層次上。這種特點給相關(guān)需求的計算帶來了困難，一般采用低層碼技術(shù)來處理。低層代碼概念:當一個零件或部件出現(xiàn)在多種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同層次，或者出現(xiàn)在一個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同層次上時，該零(部)件就具有不同的層次碼。以它的數(shù)字最大的代碼為其低層代碼。(3)庫存狀態(tài)文件

庫存狀態(tài)文件保存了每一種物料的有關(guān)數(shù)據(jù)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件是相對穩(wěn)定的，而庫存狀態(tài)文件卻處于不斷變動之中。零部件當前庫存計劃入庫量（在途）已分配庫存安全庫存訂購（生產(chǎn)）批量提前期（周）抽屜1003205302拉手1506050201002滾子300200200502001庫存狀態(tài)文件的參數(shù)當前庫存：為某時刻實際庫存總量，它是倉庫中實際存放的可用庫存量〔不包括不合格品〕。方案入庫量〔在途〕：指在將來某個時間段某工程的入庫量。它來源于正在執(zhí)行中的采購訂單或生產(chǎn)訂單。已分配庫存：指已經(jīng)分配給某使用者，但還沒有從倉庫中領(lǐng)走的物料數(shù)量。平安庫存量。是為了預(yù)防需求或供給方面不可預(yù)測的波動，在倉庫中經(jīng)常應(yīng)保持的最低庫存數(shù)量。訂購〔生產(chǎn)〕批量：是指在某個時間周期向供給商訂購(或要求生產(chǎn)部門生產(chǎn))某工程的數(shù)量提前期。是指執(zhí)行某項任務(wù)由開始到完成所消耗的時間。對采購件來說，是從向供給商提出對某個工程的訂貨，到該工程到貨入庫所消耗的時間；對于制造或裝配件，是從下達工作單到制造或裝配完畢所消耗的時間。3、MRP的處理過程準備MRP處理所需的各種輸入，將MPS作為確認的生產(chǎn)訂單下達傳給MRP。根據(jù)產(chǎn)品的BOM，從BOM第一層工程起，逐層處理各個工程直至最低層處理完畢為止。例1、假設(shè)在第八周要生產(chǎn)出100件A產(chǎn)品，生產(chǎn)批量為1,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖3—6所示，圖中，LT為零部件提前期。設(shè)當前庫存、平安庫存、待分配庫存和方案入庫量均為零，試確定部件B、C的毛需求量、凈需求量、方案訂單入庫及方案訂單下達。

1．按時間周期(t=1~8)算出0層工程A的毛需求量和時間、填方案入庫〔在途〕、計算期初方案庫存。第八周件A毛需求量=100，其余為0方案入庫各期均為02．按時間周期(t=1~8)算出0層工程A的凈需求量N(t)t=1~8〔0，0，0，0，0，0，0，100〕方案訂單入庫P(t)t=1~8(0，0，0，0，0，0，0，100〕方案庫存H(t)(0，0，0，0，0，0，0，0〕方案訂單下達R(t)(0,0,0,100,?,?,?,?)3．按時間周期(t=1~8)算出1層工程B的毛需求量和時間、填方案入庫〔在途〕、計算期初方案庫存。第四周B毛需求量=100，其余為0方案入庫各期均為0、期初方案庫存=0-0-0=0、LT=34．按時間周期(t=1~8)算出1層工程B的凈需求量N(t)t=1~8〔0，0，0，100，0，0，0，0〕方案訂單入庫P(t)t=1~8(0，0，0，100，0，0，0，0〕方案庫存H(t)(0，0，0，0，0，0，0，0〕方案訂單下達R(t)(100,?,?,?,?,?,?,?)5．按時間周期(t=1~8)算出1層工程C的毛需求量和時間、填方案入庫〔在途〕、計算期初方案庫存。第四周件C毛需求量=200，其余為0方案入庫各期均為0、期初方案庫存=0-0-0=0、LT=26．按時間周期(t=1~8)算出1層工程C的凈需求量N(t)t=1~8〔0，0，0，200，0，0，0，0〕方案訂單入庫P(t)t=1~8(0，0，0，200，0，0，0，0〕方案庫存H(t)(0，0，0，0，0，0，0，0〕方案訂單下達R(t)(0,200,?,?,?,?,?,?)[例2]某部件E低層代碼為1，當前庫存量為10，提前期為2周，經(jīng)濟生產(chǎn)批量為25，每個時間周期的需求量依次為10，15，25，25，30，45，20，30。第—、二周期的方案入庫分別為10，25。試進行MRP計算。3、方案庫存H(t)：初期方案庫存=當前庫存-平安庫存-分配數(shù)量H(t)=S(t)+P(t)+H(t-1)-G(t)4、凈需求量N(t):N(t)=G(t)-S(t)-H(t-1)5、方案訂單入庫P(t):ifN(t)>=QthenP(t)=N(t)if0<N(t)<Qthenp(t)=QifQ=0thenP(t)=N(t)6、方案訂單下達R(t):R(t-LT)=P(t)4—5—3---6123456概念批量Q、提前期LT1、毛需求量:上一層對該零部件的需求量G(t)t=1~82、方案入庫〔在途〕S(t)----上方案周期下訂單，在本方案周期到貨入庫3、方案庫存H(t)：能用的庫存。初期方案庫存=當前庫存-平安庫存-已分配數(shù)量〔待分配庫存〕其他的方案庫存：H(t)=S(t)+P(t)+H(t-1)-G(t)4、凈需求量N(t):N(t)=G(t)-S(t)-H(t-1)5、方案訂單入庫P(t):ifN(t)>=QthenP(t)=N(t)if0<N(t)<Qthenp(t)=QifQ=1thenP(t)=N(t)6、方案訂單下達R(t):R(t-LT)=P(t)計算順序：1—4—5—3---6典型的MRP矩陣返回[例3]某工廠生產(chǎn)如圖3—7所示的兩種產(chǎn)品。：產(chǎn)品X在第八周期需求103件，產(chǎn)品Y在第七周期需求200件。當前庫存量分別為：X＝18，Y＝6，C＝20，D＝0，E＝30。X的平安庫存為5件，Y的平安庫存為6件，其余無平安庫存。X的當前庫存中有10件已分配。各零部件均無方案入庫。X、Y、B、C的批量1，D的批量為200，E的批量為500。4、MRP的重新生成和凈改變生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)常是處于動態(tài)變化之中，MRP系統(tǒng)產(chǎn)生的作業(yè)方案，必須要隨著客觀情況的變化而變化.(1)工程設(shè)計的改變；(2)客戶訂貨數(shù)量和交貨日期改變；(3)供給商拖期發(fā)貨；(4)工作單提早或拖期完工；(5)廢品比預(yù)期的高或低；(6)關(guān)鍵工作中心或設(shè)備損壞；(7)方案中使用的數(shù)據(jù)有錯誤。為反映上述變化的情況，MRP系統(tǒng)產(chǎn)生的作業(yè)方案需要不斷更新。更新的方式有重新生成和凈改變兩種。1．重新生成是指系統(tǒng)完全重新計算整個汁劃，即對所有產(chǎn)品由主生產(chǎn)方案開始，按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐層分解和計算。重新生成之前，應(yīng)根據(jù)變化了的情況調(diào)整有關(guān)輸入數(shù)據(jù)。2．凈改變是指系統(tǒng)只重新計算那些由于改變影響方案的局部工程。凈改變的實施方法又分為兩種：(1)聯(lián)機實時改變方法。它能對非方案性事件的出現(xiàn)立即作出反響；(2)批處理凈改變方法。一般為每天處理一次。多數(shù)企業(yè)采用批處理凈改變方法，每天晚上根據(jù)一天的情況變化進行一次凈改變作業(yè)。練習(xí)：根據(jù)一下資料,確定產(chǎn)品A、零件B、C的MRP方案。產(chǎn)品A的BOM：主生產(chǎn)方案：庫存狀態(tài)文件相關(guān)數(shù)據(jù)：三、與MRP訂單編制有關(guān)的幾個參數(shù)由MRP工作邏輯的分析可以看到，要運行MRP系統(tǒng)除需要主生產(chǎn)方案、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及工程的庫存狀況等反映生產(chǎn)情況的信息外，還涉及一系列的參數(shù)，如時間參數(shù)(方案展望期、周期)、提前期、批量、平安庫存量等。這些參數(shù)應(yīng)該如何選取和確定，是MRP系統(tǒng)必須考慮的問題。1、時間參數(shù)(一)方案展望期(方案期〕。系統(tǒng)生成物料需求方案所覆蓋的未來時間區(qū)間，稱為方案展望期。在方案展望期內(nèi)，又分為許多時間段或周期〔方案時間單位〕。例如前面列舉的幾個MRP矩陣，方案展望期為8周，每個時間段為一周。MRP方案展望期的長度，要足以覆蓋方案中物料的最長累計提前期。(二)時間段(周期)。方案展望期被分成稱為時間段的小時間區(qū)間，把各工程的需要量、預(yù)計到貨量、可利用庫存量，生產(chǎn)指令下達等一系列活動的連續(xù)時間，分割為時間段，按時間段來組織生產(chǎn)作業(yè)。在整個方案展望期內(nèi)，通常采用相等的時間段。從理論上說，時間段長短可任意選擇，但據(jù)統(tǒng)計約有70％的用戶取一周為一個時間段。一些新的系統(tǒng)以日為時段，使方案更為精確。2、提前期LT指一個物料工程從投料開始到入庫可供使用為止的時間間隔。采購件的提前期。自制件提前期。常用的經(jīng)驗公式是：LT＝2N-6式中，N為工序數(shù)。提前期的精確計算是實現(xiàn)管理精細化的標志。3、批量Q常用的決定批量的方法，分為靜態(tài)方法和動態(tài)方法兩類。(1)靜態(tài)方法保持訂貨數(shù)量為一常數(shù)。常用的靜態(tài)方法有：固定批量法、經(jīng)濟訂貨批量。(2)動態(tài)方法在不同周期訂貨數(shù)量可能變動。常用的動態(tài)方法有：直接批量法、固定周期批量法等(一)固定批量法。固定批量法在實際中應(yīng)用較多。該方法批量為一固定值。固定批量值由以下因素確定：l，由于制造過程生產(chǎn)能力的限制，如一爐鋼生產(chǎn)量為l00噸，或熱處理爐能力為200公斤。訂貨數(shù)量低于生產(chǎn)負荷能力．經(jīng)濟效益會受影響，因而將它們定為固定批量。2．運輸能力及包裝容器大小的限制。3．物料尺寸和重量的限制。4．邏輯上的訂貨倍數(shù)(如：打、箱等)。(二)經(jīng)濟訂貨批量(EOQ)法。EOQ法是在保證生產(chǎn)正常進行的前提下，以庫存支出的總費用最低為目標，確定訂貨(生產(chǎn))批量的方法。(三)直接批量法。直接批量法是最簡單的動態(tài)批量方法。它將每個時期對工程的凈需求量，直接用作訂貨批量?！睶=1〕(四)固定周期批量法。固定周期批量法是動態(tài)批量方法之一。它生成訂單的訂貨量等于固定的幾個周期的凈需求量之和。直接批量和固定周期批量比照方106頁表6-12；4、平安庫存設(shè)置平安庫存是為了應(yīng)付不確定性，防止生產(chǎn)過程產(chǎn)生缺料現(xiàn)象，防止造成生產(chǎn)或供給中斷。盡管MRP處理的是相關(guān)需求，仍有不確定性。比方，不合格品的出現(xiàn)，外購件交貨延誤，設(shè)備故障，停電，缺勤等。因而，相關(guān)需求也有平安庫存問題。MRP平安庫存確實定方法和步驟第一、利用歷史數(shù)據(jù)求出平均絕對偏差(MAD)=56/8=7第二、根據(jù)效勞水平，確定平安因子值第三、計算平安庫存量平安庫存量＝MAD×平安因子效勞水平越高〔平安因子越大〕，平安庫存越大。四、MRP和ERPMPRⅡ需要完善，特別是其管理范圍需要擴充。新的管理思想〔JIT、供給鏈管理等〕不斷出現(xiàn)，要求MRPⅡ融入這些新的管理理念。客戶/效勞器〔C/S〕體系機構(gòu)和分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù)、Internet/Intranet/Extranet、電子商務(wù)、電子數(shù)據(jù)交換〔EDI)，使在不同平臺的互操作以及對整個供給鏈信息進行集成管理得以實現(xiàn)。德國SAP公司的ERP軟件產(chǎn)品--R/3系統(tǒng)：財務(wù)會計模塊，它可提供給收、應(yīng)付、總帳、合并、投資、基金、現(xiàn)金管理等功能。管理會計模塊，它包括利潤及本錢中心、產(chǎn)品本錢、工程會計、獲利分析等功能。資產(chǎn)管理模塊，具有固定資產(chǎn)、技術(shù)資產(chǎn)、投資控制等管理功能。銷售與分銷模塊，其中包括銷售方案、詢價報價、訂單管理、運輸發(fā)貨、發(fā)票等的管理，同時可對分銷網(wǎng)絡(luò)進行有效的管理。物料管理模塊，主要有采購、庫房與庫存管理、供給商評價等管理功能。生產(chǎn)方案模塊，可實現(xiàn)對工廠數(shù)據(jù)、生產(chǎn)方案、MRP、能力方案、本錢核算等功能。德國SAP公司的ERP軟件產(chǎn)品--R/3系統(tǒng)：質(zhì)量管理模塊，可提供質(zhì)量方案、質(zhì)量檢測、質(zhì)量控制、質(zhì)量文檔等功能。人事管理模塊，其中包括：薪資、差旅、工時、招聘、開展方案、人事本錢等功能。工程管理模塊，具有工程方案、工程預(yù)算、能力方案、資源管理、結(jié)果分析等功能。工作流管理模塊，可提供工作定義、流程管理、電子郵件、信息傳送自動化等功能，行業(yè)解決方案模塊，可針對不同的行業(yè)提供特殊的應(yīng)用和方案。 這些功能覆蓋了企業(yè)供給鏈上的所有環(huán)節(jié)，能幫助企業(yè)實現(xiàn)整體業(yè)務(wù)經(jīng)營運作的管理和控制。實施MRPII/ERP給企業(yè)帶來的收益

任何企業(yè)在決定實施MRPII/ERP前都必須了解它能解決什么問題，能給企業(yè)帶來什么收益。而不應(yīng)當對MRPII/ERP系統(tǒng)有不切實際的夢想，期望MRPII/ERP能解決企業(yè)的所有重大問題。所以，必須首先