第8章 物料需求计划制造资源计划

第8章物料需求计划/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订货点法，要根据物料的需求情况来确定订货点和订货批量。这类方法适合于需求比较稳定的物料。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、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。第1节MRP的产生(a)(b)2000—1500—1000—500—0车圈2000—1500—1000—500—0||||||||||1510天||||||||||1510天第三天订货1000辆第八天订货1000辆自行车再订货点需求特征1）盲目性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积压，造成浪费。2）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务水平两者不可兼得。服务水平越高则库存越高，还常常造成零件积压与短缺共存的局面。3）形成“块状”需求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批。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求率不均匀，呈“块状”。“块状”需求与“锯齿状”需求相比，平均库存水平几乎提高一倍，因而占用更多的资金。块状需求示意图产品原材料零部件2、MRP的产生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。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？从而消除盲目性，实现低库存与高服务水平并存。MRP(MaterialRequirementsPlanning)是当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。最早提出解决方案的是美国IBM公司的Dr.J.A.Orlicky博士，他在60年代设计并组织实施了第一个MRP系统。MRP的主要思想：1)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（independentdemand）和相关需求（dependentdemand）两种类型；MRP处理的是相关需求；3)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种物料的需求。4)围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产；5)强调以物料为中心组织生产；6)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.6543210提前期(周)装配滑轮组件采购镀铬螺母滑板总装配采购滑轮采购轮座采购轴采购纤维玻璃板•MRP思想的提出解决了物料转化过程中的几个关键问题：何时需要，需要什么，需要多少？它不仅在数量上解决了缺料问题，更关键的是从时间上来解决缺料问题。•如果一个企业的经营活动从产品销售到原材料采购，从自制零件的加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，从人员的安排到资金的筹措与运用，都围绕MRP的这种基本思想进行，就可形成一整套新的方法体系，它涉及到企业的每一个部门，每一项活动。因此，人们又将MRP看成是一种新的生产方式。3、MRP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。第2节MRP的基本处理逻辑•MRPII的核心部分是基本MRP系统，也就是计算物料需求量和需求时间的部分。下面将介绍：•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，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）。•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。（见下图）物料需求计划MRP42产品信息（物料清单）库存信息3（物料可用量）主生产计划MPS1潜在客户预测合同MRP的逻辑流程图采购计划生产计划生产什么？做什么？买什么？市场要什么？用到什么？已有什么？设计：•产品结构修改•物料用量增减•材料代用销售：•预测不准•品种变化•数量变化•交货期变化?库存：•现货量•已分配量•即将入库量•失窃、报损??计划生产厂长的烦恼产品信息主生产计划库存信息物料需求计划MRP解决了生产厂长的烦恼1主生产计划（MPS）2产品信息，物料清单（BOM）3库存信息，物料可用量4建议的加工及采购计划1生产什么？2用到什么？3已有什么？4还缺什么？何时定货？（量）（期）MRP回答了4个制造业的主要问题问答制造业的通用公式（生产什么用到什么）－已有什么＝还缺什么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，MPS）•物料清单（产品结构文件，BOM）•库存状态文件主生产计划（MPS）MPS是MRP的主要输入，它是MRP运行的驱动力量。如下表。　　　周次123456789产品A(台)1015产品B(台)1312配件C(件)101010101010101010物料清单（BOM）BOM含义：表明构成最终产品所需的零部件、原材料的数量及时间。绘图步骤：•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；•以最终产品为零层，与其有直接母子关系的料项为1层，以下依次类推；•同一料项按其在各个BOM中的最低层次编码；•信息处理从上至下，n层未处理完之前，不能处理n+1层。2层1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：2×100＝200部件C：3×100＝300部件D：1×200＋1×100＝300部件U：2×200＝400零件V：1×300＝300零件W：2×300＝60010000套1.0E10000件1.0X10000件1.0A10000件1.0C10000m21.0O0123结构层次独立需求件相关需求件40000D件4.0R8000m30.240000件4.0B8000Pm30.2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是一个集成销－产－供业务信息的数据结构模型X510152025交货日期时间ABE(2)时间坐标上的产品结构MRP：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)优先级计划关键路线工艺路线工序工序•物料清单（产品结构文件，BOM）滑条拉手滚子抽屉锁箱体图2-2三抽屉文件柜组成•物料清单（产品结构文件，BOM）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2－3三抽屉文件柜结构树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)•库存状态文件库存状态文件保存了每一种物料的有关数据，MRP系统关于订什么，订多少，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。•库存状态文件期末现有数=期初现有数+预计到货量-总需要量某一期的现有数的计算方法为：（一）记录要素1、粗需求量Gj(t)（总需要量）包括：经常订货和不确定性订货Gj(t)=非独立需求量+独立需求量=上层物料计划投入量×物料清单中每个组装件的用量+独立需求量2、预计入库量Sj(t):已经投产或已经订购，预计可在计划周期t内到货入库的物料数量。3、现有库存量Hj(t)(现有数):为相应时间的当前库存量，它是仓库中实际存放的可用库存量。4、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Rj(tˊ)•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(tˊ)=Pj(t-L)L——物料的生产提前期或采购提前期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。AB(1)C(2)D(3)0层1层2层C(2)LT=2LT=2LT=1AB(1)C(2)D(3)0层1层2层C(2)LT=2LT=2LT=14、MRP的输出信息•自制件投入出产计划；•外购件采购计划；•原材料采购计划；•库存状态记录；等。案例•某公司对电表及其零件的需求量如表1所示，物料结构清单如图1，库存记录如表2。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必须在当月的第一周就可以交货。试确定该产品的主生产计划；各种产品、部件和零件的需求计划。表1电表A与B，部件D和零件E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3456781000250600250300250700250600250700250400603006050060400603006070060200701807025070200701507016070300803508030080250802008020080图1电表A、B的物料清单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：第一步，确定主生产计划。物料周次91011121314151617电表A1250850550电表B460360560部件D270250320零件E380430380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120012505012001200850B(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)毛需求现有库存40净需求订货任务量计划订单下达1490153040149014904320312012000432043208008000800800270270027027030+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3节MRP的发展一、从MRP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）一起形成的计划管理闭环系统。（见下图）潜在客户主生产计划(MPS)物料需求计划(MRP)能力需求计划(CRP)执行物料计划(加工、采购)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(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