第九章MRP与ERP

第九章MRP与ERP第一节MRP的原理物料需求计划(MRP)MaterialRequirementsPlanning物料需求计划是20世纪60年代发展起来的一种计算物料需求量和需求时间的系统。所谓“物料”，泛指原材料、在制品、外购件以及产品。最初，它只是一种需求计算器，是开环的，没有信息反馈，也谈不上控制。后来，从供应商和生产现场取得了信息反馈，形成厂闭环MRP系统，这时的MRP才成为生产计划与控制系统。80年代发展起来的制造资源计划，不仅涉及物料，而且涉及生产能力和一切制造资源，是一种广泛的资源协调系统。它代表了一种新的生产管理思想，是一种新的组织生产的方式。MRP包含在MRPⅡ中。MRP具有广泛的适用性。一、MRP的产生与发展20世纪60年代以前盛行的方法是通过确定经济生产批量、安全库存、订货点，来保证生产的稳定性，但采用这些方法并未取得期望的成果。安全库存订货批量订货提前期二、库存订货点理论的局限性安全库存最大库存订货提前期订货点独立需求库存控制模型这种模型在当时的环境下也起到了一定的作用，随着市场的变化和产品的复杂性的增加，其应用受到一定的限制。（1）物料消耗的速度相对稳定；（2）物料的供应比较稳定；（3）物料的需求是独立的；（4）物料的价格不是太高。订货点法的缺陷：1）盲目性由于需求的不均匀以及对需求的情况不了解，只能盲目地维持较大数量的安全库存，造成浪费。2）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。3）高库存与低服务水平使低库存与高服务水平两者不可兼得。常常造成零件积压与短缺共存的局面。“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怎样才能在规定的时间、规定的地点、按照规定的数量得到真正需用的物料？库存管理怎样才能符合生产计划的要求？三、MRP的基本思想围绕物料的转化组织制造资源，实现按需要准时生产。20世纪60年代中期，美国IBM公司的管理专家奥利佛博士将企业内的物料分成两种类型：独立需求是指需求量和需求时间由企业外部的需求来决定，例如，客户订购的产品、科研试制需要的样品、售后维修需要的备品备件等；相关需求是指根据物料之间的结构组成关系由独立需求的物料所产生的需求，例如，半成品、零部件、原材料等的需求。原材料毛坯零件部件零件产品物料在转化过程中，需要不同的制造资源，例如机器设备、场地、工具、工艺装备、人力、资金等，有了各种物料的投入产出时间和数量，就可以确定对这些制造资源的需要数量和时间。MRP可以围绕物料的转化过程，来组织制造资源，实现按需要准时生产。自行车：零部件之间的匹配关系对各种物料的需求是相互独立的自行车（B）由三部分构成：两个轱辘（W），两个脚蹬（P），一组车架（F）3B=6W6P6F一个简单的MRP例子：设想我们生产成品T。T是由2单位U和3单位V组成。部件U又是由l单位W和2单位X构成。部件V是由2单位W和2单位Y构成。下图展示了产品T的生产结构树。U(2)X(2)W(1)V(3)Y(2)W(2)T通过简单的计算，我们能够算出若生产100单位T，需要如下数目的其他部件：现在考虑获得这些物料项的时间。这些物料或者是在内部生产或者从外部供应商处购买。假设：T需要1周，U需要2周，V需要2周，W需要3周，X需要1周，Y需要1周。如果知道产品T何时需要，那么我们能建立一个时间表来指定所有物料何时订货、何时到货以满足生产T的需要。部件U2×T的数目=2×100=200部件V3×T的数目=3×100=300部件W1×U的数目=1×200＋2×V的数目=2×300=800部件X2×U的数目=2×200=400部件Y2×V的数目=2×300=600周1234567T需求时刻100T提前期=1周订货时间100U需求时刻200U提前期=2周订货时间200V需求时刻300V提前期=2周订货时间300W需求时刻800W提前期=3周订货时间800X需求时刻400X提前期=1周订货时间400Y需求时刻600Y提前期=1周订货时间600下表表示需要哪些物资项目以及何时需要。我们可创建一个物料需求计划。U(2)X(2)W(1)V(3)Y(2)W(2)TMRP按反工艺顺序来确定零部件、毛坯，直至原材料需要的数量和时间，并不是什么新思想，一般的管理人员都可以想得到。那么为什么MRP作为一种新的生产方式，只是近三十年才发展起来呢？据报道：在使用电子计算机以前，美国有些公司用手工计算各种零部件的需要数量和时间，一般需要6周到13周时间。人们称这样编制生产作业计划的方式为“季度订货系统”。计划的应变性很差。显然，不使用电子计算机，单靠手工方式是无法及时对计划作出修改和调整的。由于现代工业产品的结构极其复杂，一件产品常常由成千上万种零件和部件构成，用手工方法不可能在短期内确定如此众多的零件部件的需要数量和时间。MRP的出现，是电子计算机应用于生产管理的结果通过图表可知，手工制订计划是困难的或不可行的，必须使用计算机。围绕物料组织准时生产两种不同的指导思想：以物料为中心组织生产以设备为中心组织生产按需定产为顾客服务的宗旨以产定销有什么设备就生产什么产品在围绕物料转化组织生产的过程中，上道工序应该按照下道工序的要求进行生产。工序1工序2工序3........工序n服务为什么要按照后一生产阶段(工序)的要求组织生产呢？(拉动式)如何实现准时生产任何产品最终是由原材料构成。原材料经过一定的生产加工，发生物理和化学变化，然后经过组装和配置形成中间件，再通过一定的加工形成最终产品。原材料原材料中间件2中间件1最终产品产品结构：与产品的复杂程度有关。圆珠笔笔筒笔芯笔帽笔芯头油墨笔芯杆笔油墨笔芯头笔芯杆笔芯笔帽笔筒圆珠笔时间顺序6h6h8h3h8h8h5hMRP系统是MRP思想的体现和载体。第二节MRP系统已知订单随机预测需求总生产计划主生产计划(MPS)物流需求计划(MRP)工程设计变化物流清单BillofMaterialfile库存变化库存记录单InventoryRecordfile报告Reports一、MRP系统的输入1、产品出产计划(MasterProductionSchedule,简称MPS)是MRP系统的主要输入，它是MRP系统运行的驱动力量。12345678910甲产品1015乙产品2025丙配件151515151515151515152、物料清单(BOM)(BillOfMaterials)不仅仅只是所有元件的清单，还反映了产品的结构层次以及制成品的各个阶段的先后顺序。例：以三抽屉文件柜为例来说明。由1个箱体、1把锁和3个抽屉组成，l个箱体又由1个箱外壳和6根滑条（每个抽屉需2根滑条）装配而成；每个抽屉又由1个抽屉体和1个手柄和2个滚子组成；锁为外购件。产品箱体(1)锁(1)抽屉(3)箱外壳(1)滑条(6)抽屉体(1)把手(1)滚珠(2)钢材J(20kg)钢材K(5kg)三抽屉文件柜的BOM图电子挂钟机芯花纹1花纹2花纹2花纹1红黑电池特征件与可选件钟盘指针盘面秒针短针长针钟框塑料(红)塑料(白)塑料(金)金属(压花）金属(平)木雕(鹰)木雕(屋)木雕(轮)配不配金白黑金通用件特征件（基本组件）可选件（必选其一、可选其一）X510152025交货日期(天)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)关键路线工艺路线工序工序产品结构中元件的层次在产品结构文件中，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；最低层为零件和原材料。低层码（low-levelcode，简称LLC）概念：物料的低层码是系统分配给物料清单上的每个物品一个从0至N的数字码。在产品结构中，最上层的层级码为0，下一层的部件的层级码则为1，依此类推。一个物料出现在系统中各种产品中最低的那个层次，即该物料的低层码。一个物品只能有一个MRP低层码。当一个物品在多个产品中所处的产品结构层次不同或即使处于同一产品结构中的但却处于不同产品结构层次时，则取处在最低层的层级码作为该物品的低层码，也既取数字最大的层级码。图中物料C在成品X中出现在第2层，而在成品Y中出现在第1层。MRP运算时，要把MPS中所有产品的通用件汇总起来，合并计算它们的需求量。MRP的运算是自上而下展开的，当展开到1层遇到成品Y的C物料时，由于C物料的低层码是2，就是说还会在成品X的2层出现；系统根据C的低层码，把展开到1层的结果暂存，待展开到2层时，再把成品X对C物料的需求量合并在一起，显示运算结果。3、库存状态文件MRP系统关于订什么、订多少、何时订货等重要信息，都存储在库存状态文件中。库存信息是保存企业所有产品、零部件、在制品、原材料等存在状态的数据库。为便于计算机识别，必须对物料进行编码。物料编码是MRP系统识别物料的唯一标识。部件C的库存状态文件的记录有5种库存状态数据：总需要量、预计到货量、现有数量、净需要量和计划发出订货量。这5种库存状态数据可以分成两类，一种为库存数据，另一种为需求数据。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？何时订货？（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＝还缺什么二、MRP的处理过程和需求计算物料需求计划MRP42产品信息（物料清单）（工艺路线）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卖什么？做什么？买什么？市场要什么？主生产计划物品库存信息物料需求计划产品结构信息物料采购计划安排加工计划MRP的逻辑流程图设计：•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13MRP：处理动态信息的系统MRP需求计算：①毛需求量由MPS的计划投入量引起。②本期预计库存量=上期末的可用库存量+本期计划接收量+本期计划产出量-本期毛需求（可用库存小于零，说明要补充库存，并且还要补充安全库存）③净需求量=本期毛需求–(上期末可用库存量+本期的计划接收量)+安全库存量（如果计算得到的净需要量为负数则取零）④计划产出量=净需求（当考虑有一定批量限制时，计划产出量大于或等于净需要）⑤计算该计划产出量的计划投入量。（考虑提前期）需求计算物料号：13000现有库存量：8日期：2007/01/31物料名称：钟框安全库存量：5计划员：CS提前期：1批量：10时段当期12345602/0302/1002/1702/2403/0303/10毛需求128576计划接收量10预计可用库存(现有)868813610净需求725计划产出量101010计划投入量101010系统汇总所有要生产的相关上层物料投入量后得出报表中第一期之前已下达的正执行中的订单(在途物料)=上期末的可用库存量+本期计划接收量+本期计划产出量-本期毛需求=本期毛需求–(上期末可用库存量+本期的计划接收量)+安全库存为满足净需求，系统根据规定的批量计算得出。系统根据规定的提前期和成品率计算得出。＋－＝－+5－5-3001CHEN.039物料需求计算(逐级展开)XA(1)C(2)O(1)C201010A1010O提前期=2提前期=1提前期=1批量=40批量=1批量=1X提前期=1批量=1时段计划投入量计划产出量123456789101112现有量=0时段计划投入量计划产出量123456789101112现有量=0现有量=0时段计划投入量计划产出量123456789101112计划接收量现有量=10时段计划投入量计划产出量1234567