第六章 物料需求计划制造资源计划

第六章物料需求计划/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定货点法，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。第一节MRPII的产生与发展需求特征(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：•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；•把所有物料分成独立需求（independentdemand）和相关需求（dependentdemand）两种类型；•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。•围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产；•强调以物料为中心组织生产；•MRP处理的是相关需求；•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.围绕物料转化组织制造资源，实现按需准时生产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。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。3、MRP的几个发展阶段1）MRP阶段六十年代初发展起来的MRP仅是一种物料需求计算器，它根据对产品的需求、产品结构和物料库存数据来计算各种物料的需求，将产品出产计划变成零部件投入出产计划和外购件、原材料的需求计划，从而解决了生产过程中需要什么，何时需要，需要多少的问题。它是开环的，没有信息反馈，也谈不上控制。2）闭环MRP（Closed-loopMRP）阶段闭环MRP是一种计划与控制系统。它在初期MRP的基础上补充了以下功能：•编制能力需求计划；•建立了信息反馈机制，使计划部门能及时从供应商、车间作业现场、库房管理员、计划员那里了解计划的实际执行情况；•计划调整功能；3）MRPII阶段•MRPII(ManufacturingResourcesPlanning)在80年代初开始发展起来，是一种资源协调系统，代表了一种新的生产管理思想。•它把生产活动与财务活动联系起来，将闭环MRP与企业经营计划联系起来，使企业各个部门有了一个统一可靠的计划控制工具。它是企业级的集成系统，它包括整个生产经营活动：销售、生产、生产作业计划与控制、库存、采购供应、财务会计、工程管理等。4）ERP（EnterpriseResourcePlanning）阶段进入90年代，MRPII得到了蓬勃发展，其应用也从离散型制造业向流程式制造业扩展，不仅应用于汽车、电子等行业，也能用于化工、食品等行业。随着信息技术的发展，MRPII系统的功能也在不断地增强、完善与扩大，向企业资源计划（ERP）发展。第二节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的基本原理就是由产品的交货期展开成零部件的生产进度日程与原材料、外购件的需求数量和需求日期，即将产品出产计划转换成物料需求表，并为编制能力需求计划提供信息。处理的问题所需信息1.生产什么？生产多少？1.切实可行的主生产计划（MPS）2.要用到什么？2.准确的物料清单（BOM）3.已具备什么？3.准确的物料库存数据4.还缺什么？何时需要？4.MRP的计算结果（生产计划和采购计划）其基本处理逻辑为：我们有什么？我们需要什么？我们要制造什么？主生产计划物料需求计划MRP库存信息物料清单每一项加工件的建议计划需求数量开始日期和完工日期每一项采购件的建议计划需求数量订货日期和到货日期生产作业计划采购供应计划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（产品结构文件，BOM）•BOM表示了产品的组成及结构信息，包括所需零部件的清单、产品项目的结构层次、制成最终产品的各个工艺阶段的先后顺序。•利用BOM可以准确地计算相关需求的信息。其中所包含的物料可分成二类：一类是自制项目，另一类是采购项目（包括所有的原材料、外购件和外协件）。MRP展开后，自制项目的物料需求计划便形成相应的生产作业计划，采购项目的物料需求计划形成相应的采购供应计划。•为何需要考虑BOM？项目现有库存数A10B(部件)20C5D15生产1个A需要1个B;组装1个B需要1个C和1个D如果我们现在接到了一个需要50个A的订单，将会产生什么结果?物料清单（产品结构文件，BOM）•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。可以用产品结构树直观地来表示。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）图三抽屉文件柜结构树LK=3周LH=2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)物料清单（产品结构文件，BOM）•实际产品对应有多种多样的产品结构树：同一零部件分布在同一产品结构树的不同层次上、同一零部件分布在不同产品结构树的不同层次上。这种特点给相关需求的计算带来了困难，一般采用低层码技术来处理。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----参数•总需要量：由上层元件的计划发出订货量决定。•预计到货量：指在将来某个时间段某项目的入库量。它来源于正在执行中的采购订单或生产订单。•现有数（现有库存）：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。•已分配量：指已经分配给某使用者，但还没有从仓库中领走的物料数量。•净需要量：当现有数和预计到货量不能满足总需要量时，就会产生净需要量。•计划发出订货量：为保证对零部件的需求而必须投入生产的物料数量。计划发出订货既要考虑提前期，又要考虑安全库存量、批量规则和损耗情况。库存状态文件周　　　　　　　　次部件CLT＝2周1　2　3　4　5　6　7　89　1011总需要量300300300预计到货量400现有数2020420420420420120120120-180-180-480净需要量180300计划发出订货量180300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：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=1产品项目提前期项目周次1234567891011总需要量1015A2预计到货量（0现有数00000000-10-10-10-25层）周净需要量1015计划发出订货量1015总需要量1015B1预计到货量10（1现有数21212121212222-13层）周净需要量13计划发出订货量13总需要量202630C2预计到货量10（2现有数5515151515-5-5-31-61层）周净需要量52630计划发出订货量52630与订单编制有关的几个参数在求出净需要量后，要确定计划发出订货的数量与时间，这跟几个参数有关：提前期批量安全库存提前期•指一个物料项目从投料开始到入库可供使用为止的时间间隔。采购件的提前期：从发出采购订单开始，经供应商供货、在途运输、到货验收、入库所需的时间。自制件提前期：从订单下达开始，经过准备物料，准备工具、工作地和设备，加工制造，直到检验入库所需的时间。•提前期是确定计划下达时间的一个重要因素。对一个产品来说有一个交货期，而对这个产品的下一级部件来说，完工日期必须先于产品交货期，而对于部件的下一级零件来说，完工日期又要先于部件的完工日期，如此一级级往下传。因此，自制件提前期是产品及其零部件在各工艺阶段投入的时间比出产时间提前的时间。批量•在实际生产中，为节省订货费或设备调整准备费，需要确定一个最小批量。也就是说，在MRP处理过程中，计算出的计划发出订货量不一定等于净需要量。•增大批量就可以减少加工或采购次数，相应地将减少订货费或设备调整费，但在制品库存会增大，要占用更多的流动资金。而批量过小，占用的流动资金减少，但增加了加工或订货费用。因此，必须有一个合理的批量。•由于产品结构的层次性，使得批量的确定十分复杂。各层元件都有批量问题，一般仅在最低层元件订货时考虑批量。•常用的批量策略：逐批确定法（Lot-for-Lot）：净需要量是多少，批量就取多少。固定批量：批量是一个固定的量。此外，还有最大零件周期收益(MaximumPart-PeriodGain,MPG)法。最大零件周期收益法•MPG法的思想：当把某周(t)的需求D(t)合并到相对t的第1周一起订货时(第1周有需求)，可以节省一次订货费(S)，但却增加了维持库存费(t-1)·D(t)·H，H为单位维持库存费。因此，当(t-1)·D(t)·H＜S或(t-1)·D(t)＜S／H就将D(t)合并到第1周一起订货。第1周是相对ｔ周而言的。(t-1)·D(t)越小，则合并订货越合算。(t-1)·D(t)单位为“零件－周期”。将一个零件提前1周订货为一个“零件－周期”。最大零件周期收益法•MPG法步