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华北电力大学工业工程第六章MRP-MRPII-ERP-SCM叶锋华北电力大学工业工程MRP-MRPII-ERP-SCM本章内容:第一节MRP（MaterialRequirementPlanning）的基本原理第二节ERP（EnterpriseResourcePlanning)的产生背景和功能第三节ERP和MRPII（ManufacturingResourcePlanning）的区别第四节SCM(SupplyChainManagement)华北电力大学工业工程第一节MRP的原理MPS确定之后，下一步是保证生产MPS所规定的最终产品所需要的全部物料（原材料、零部件、组件等）以及其他资源能在需要的时候准时供应上。这个问题看起来简单，但做起来并不容易。因为一个最终产品所包括的原材料、零部件的种类和数量可能是相当大的。所谓物料需求计划（Materialsrequirementplanning，简称MRP），就是要制定这样的原材料、零部件的生产和库存计划（决定外购什么、生产什么、什么物料必须在什么时候订货和开始生产、订多少、生产多少、每次的订货和生产批量是多少，等等）。它要解决的是与MPS规定的最终产品相关联的物料的生产和采购计划。华北电力大学工业工程第一节MRP的原理一.独立需求库存的控制机制MRP问世之前，库存计划采用“补充库存”的控制机制，其模型如下图。对库存水平的监控采用定量控制系统来实现，即用订货点法。华北电力大学工业工程库存控制的基本思路集中在何时订货、订多少货可以使费用最小（通称这类库存为Q／R存储系统）。因此有了各种各样的优化方法。所谓Q／R存储系统，就是采用统计方法确定订货批量和再订货点，每当库存降到再订货点时，就按照既定的批量再订购（生产）一批的方法。其实质是基于“库存补充”的原则，目的是在需求不确定的估况下，为了保证供应而将所有的库存都留有一定的储备。这种方法实际上是处理独立需求库存的一种方法。独立需求库存的控制机制华北电力大学工业工程第一节MRP的原理华北电力大学工业工程第一节MRP的原理订货点法是一种使库存量不得低于安全库存的库存补充方法，以此来保证需求。物料逐渐消耗，库存逐渐减少，当库存量降到预先规定的一个订货点量时，就按固定的定购数量进行订货。订货点时的库存量考虑了安全库存量在内。在稳定消费时，订货点是一个固定值。华北电力大学工业工程第一节MRP的原理当消费加快时，如果保持订货点不变，就会消耗安全库存。要保持一定的安全库存，就必须增加订货量补充消耗的安全库存。如果不增加订货量，又不消耗安全库存，就必须提高订货点。这样，订货点就不再是一个固定值。因此，对需求量随时间变化的物料，订货点会随消耗速度的快慢而升降，无法设定固定的订货点。所以，订货点法只适应于稳定消耗的情况，不能保证消耗多变的情况下不出现短缺，也无法起到降低库存的作用。华北电力大学工业工程第一节MRP的原理订货点量=单位时间的需求量X采购提前期+安全库存量其中，单位时间的需求量是恒定的，即需求是连续的、均匀的，这是订货点法的一个重要的假设条件，它根据历史纪录和经验来估计未来的需求。这样势必造成库存积压或物料短缺的现象。为了解决“不出现短缺”和“降低库存”的矛盾，IBM的管理专家从分析产品结构入手，首先提出了物料需求计划（MRP）的解决方案。MRP就是为了克服订货点法的这一缺点而产生的物料管理方法。华北电力大学工业工程第一节MRP的原理在定量控制的库存控制系统中必须决定合理的订货量Q。下面给出经济订货批量（EconomicOrderQuantity,EOQ）模型。2.EOQ模型假定每次订货量相同，订货提前期固定，需求率固定不变，是一个理想的抽象模型，该模型如下图所示。它通过使某项库存年费用达到最小来确定相应的订货批量。经济订货批量华北电力大学工业工程TCQH/2RPRC/Q库存费用定货批量经济定货批量模型Q*华北电力大学工业工程EOQ模型2//QHQRCRPTCR—某库存项目的年需求量（件/年）；P—单位购买费用（元/件）；C—单位订货费用（元/次）；Q—每次订货的批量（件）；H=PF——单件库存平均年保管费用（元/件/年）；F—单件库存保管费与单件库存购买费之比。华北电力大学工业工程EOQ模型0dQdTC求上式的极小值，即令即可得到订货批量如下：PFCRHCRQ22*华北电力大学工业工程让我们来看一个例子。某办公家具公司，其两种主要产品（即企业要出厂的最终产品）是办公用椅A和B，其需求大致稳定；产品A每周需30个，产品B每周需20个。这两种产品都需要用到一种支架部件C，每个产品各用1个。因此，对C的平均需求量是每周50个。A和B的装配周期是1周。假定公司对A、B、C都采用独立需求库存的管理方法，且具体采用“定量控制”方法。同时，公司根据产品的需求特点和生产特点确定，产品A的生产批量为150，再订货点为60；产品B的批量为120，再订货点为40；部件C的批量为230，再订货点为150。华北电力大学工业工程123456789101112生产出150个A椅子A库存量需要150个C椅子A缺货周次再订货点150100500椅子B库存量生产出120个B再订货点周次需要120个C123456789101112150100500图（a）图（b）华北电力大学工业工程部件C库存量0123456789101112周次椅子B需要120个C椅子A和椅子B共需要270个C得到230个C椅子A需要150个C再订货点椅子A需要150个5010015020025030028010图（c）华北电力大学工业工程假定椅子A和B的库存按正常的速度均匀下降。要注意的是，对C的需求的发生是非均匀的。如下图（c）所示，在第1周需要120个，第2周需要150个，在第7周则一下需要270个。虽然如上所述，对C的平均需求是每周50个，但是在好几周里（如第3到第6周），实际上无任何需求。因此，C的库存的下降是非均匀的，无法均衡地降到再订货点。在第7周，C的库存一下子从240个掉到了缺货30个。假定C的生产周期是2周，这样椅子A的装配就延迟到第9周才能开始。A本身的装配还需要1周，这样如图（a）所示，椅子A也会发生缺货。华北电力大学工业工程这其中的问题到底何在呢？首先，假定对C的需求是连续的、均衡的是不现实的。因为其“母”产品——A和B的装配是成批进行的，因此对C的需求是成批来的。其次，假定“对C的需求是独立的”也是错误的。实际上，对C的需求取决于其“母’件A和B。也就是说，用来制造最终产品的原材料、零部件的需求量取决于最终产品的生产计划。最后，再订货点法不是着眼于未来的需求，而是根据过去的需求统计数据来确定再订货点和安全库存量。而实际上，如果对类似于C这样的部件的需求是确定的、可预知的。如果A和B的生产计划已经确定，计划人员实际上在一开始（例如第1周）就可推算出第7周C会发生缺货。而且，既然知道C的生产周期是2周，计划人员实际上就可提前安排（例如在第5周）生产足够的C。华北电力大学工业工程从上例中可看出，Q／R存储系统的误区在于没有考虑库存物品用在什么地方，什么时候用，用多少的问题。因此，对于相关需求物料来说，最好是用已有的最终产品的生产计划作为主要信息来源，而不是根据过去的统计平均值来制定生产和库存计划。而MRP，正是基于这样一种思路的相关需求物料的生产与库存计划。华北电力大学工业工程第一节MRP的原理二.独立需求库存理论在解决相关需求问题上的局限性：1）假定需求是连续的、均衡的，但对于相关需求而言，由于生产往往是成批进行的，故需求是断续的、不均衡的；2）假定需求是独立的，但相关需求是取决于最终产品的。3）依据历史数据或市场预测来决定库存和订货的时间与量，相关需求则是以确定的生产计划为依据。华北电力大学工业工程第一节MRP的原理(10/32)三.初级的MRP1.相关需求和独立需求的概念---奥里奇的观点。1975年美国生产管理专家奥里奇（Orlikey）编写了有关MRP的专著，提出了一些对库存管理有重要影响的新观点，他认为：制造业中所用的零部件、原材料的库存管理与最终产品或用于维修服务的零部件的库存管理不同，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产品的需求所决定的，属相关需求；在各时间区间，对最终产品的需求一经确定（即确定了生产计划），有关时间区间中，对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；计算机所提供的数据处理能力，可以快速完成对零部件需求量的计算。华北电力大学工业工程独立需求和相关需求MRP的基本工作原理是满足相关性需求。对企业和生产的各环节的需求可分为独立需求和相关需求两类。独立需求是指某种与其它需求无关的需求，这种需求通常用预测方法加以计算。华北电力大学工业工程独立需求和相关需求相关需求是指某种与其它需求存在依赖关系的需求，主要是在企业内部由于对一种产品或零部件的需求而产生的对下一级零部件或原材料的需求,如一辆自行车需要两个轮子,一个轮子需要一个内胎、一个外胎等。当最终产品的需求已知时，这类产品的需求这是固定的，可以根据产品结构计算其数量。MRP的基本内容是确定需求的性质、数量和期限。MRP的基本指导思想是在需要的时候，向需要的部门，按需要的数量提供所需要的物料。华北电力大学工业工程第一节MRP的原理2.初级的MRPMRP适于相关需求的计划与控制。其出发点是根据成品的需求，自动计算出构成这些成品的部件、零件，以至原材料的相关需求量；由成品的交货期计算出各零部件的生产进度日程与外购件的采购日程。所以，初级的MRP系统是为产品零部件服务的库存控制系统，主要功能是解决产品订货所需要的物料项目、数量和供货时间等问题。初级MRP系统华北电力大学工业工程MPSMRP计算:生产哪些零部件、数量？何时下达生产任务？计划下的任务(定购/生产)在制品文件定购余额文件BOM文件库存文件初级的MRP华北电力大学工业工程第一节MRP的原理（1）MRP的基本原理1）从最终产品的主生产计划（MPS）导出相关物料（原材料、零部件、组件等）的需求量和需求时间。2）根据物料的需求时间和生产（订货）周期来确定其开始生产（订货）时间。华北电力大学工业工程第一节MRP的原理（2）制定MRP所需的关键信息要素：MPS物料清单:库存记录:告诉计划人员，现库存有哪些物料，有多少，已经准备再进多少，在制定新的加工、采购计划时减掉相应的数量。MPR可以回答四个问题：1）要生产什么？（根据主生产计划）2）要用到什么？（根据物料清单）3）已经有了什么？（根据库存记录）4）还缺少什么？何时生产或订购？（MRP运算后得出的结果）华北电力大学工业工程主生产计划﹝MPS﹞物料需求计划﹝MRP﹞物料清单﹝BOM﹞库存信息每一项加工件的建议计划·开始生产日期和完工日期·需求数量每一项采购的建议计划·订货日期和到货日期·需求数量要生产什么？需要什么？已经有了什么？还缺什么？何时生产或订购？生产作业计划采购计划华北电力大学工业工程华北电力大学工业工程华北电力大学工业工程第一节MRP的原理（3）ＭＲＰ的基本计算模型介绍MRP中库存纪录的形式，以及如何计算和使用MRP的库存纪录。这种库存纪录形式称为MRP表格，其计算方法就构成了MRP的基本计算模型。MRP表格包括的内容有：计划因子；粗需求量；预计入库量；现有库存量；计划订货入库量；计划发出订货量。与MPS类似，将未来的需求分成一个个时段来表示。以实例说明MRP表格的计算过程。华北电力大学工业工程第一节MRP的原理例：办公家具公司有A、B两种产品，共需产品C。每周需：A30个、B20个、C50个生产周期：A一周、B一周、C两周生产批量：A150个、B120个、C230个安全库存：C50个现有库存：C47个求：部件C的库存记录表格华北电力大学工业工程第一节MRP的原理一.库存记录要素及其计算1）粗需求量：未来8周的粗需求量见下表。华北电力大学工业工程MPS周次12345678A150150B120