第9章 MRPII

生产与运作管理生产与运作管理主讲：肖人彬机械学院CAD中心Add:华中科技大学东八楼3楼E-mail:[e-mail]生产与运作管理一、MRP/MRPII的形成与发展二、MRP——物料需求计划三、MRPII——制造资源规划四、DRP——分配需求计划第九章MRP/MRPII本章提纲生产与运作管理一、MRP/MRPII的形成与发展20世纪40年代：订货点理论与方法20世纪60年代：物料需求计划（基本MRP）20世纪70年代：闭环MRP20世纪80年代：制造资源规划（MRPII）20世纪90年代：企业资源规划（ERP）生产与运作管理二、MRP—物料需求计划涵义基本原理输入/输出运算逻辑与计算模型闭环MRP生产与运作管理涵义MRP是对MPS的各个项目所需的全部制造件和全部采购件的网络支持计划和时间进度计划MRP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MRP主要涉及以下5个问题：(1)要生产什么？生产多少？(来源于MPS)(2)要用到什么？(根据BOM展开可知)(3)已经有了什么？(根据库存信息、即将到货信息或产出信息获得)(4)还缺什么？(根据计算结果)(5)何时安排？(根据计算结果)生产与运作管理基本原理独立需求库存理论在解决相关需求问题上的局限性MRP的基本思想MRP的基本原理生产与运作管理局限之一：独立需求库存理论假定需求是独立的，但相关需求是取决于最终产品的，因此将前者用于相关需求问题时会造成盲目性，而盲目地维持一定量的库存不仅会造成资金积压，而且带来低服务水平。局限之二：独立需求库存理论假定需求是连续的、均衡的，但制造过程中形成的需求往往是不均匀的。采用订货点方法加剧了这种需求的不均匀性，形成“块状需求”（与锯齿状需求相比，平均库存水平提高了1倍）。局限之三：独立需求库存理论依据历史数据或市场预测来决定库存和订货的时间与数量，而相关需求则是以确定的生产计划为依据，它可以精确地确定对零部件、毛坯和原材料的需求数量与时间。局限之四：独立需求库存理论不适用于MTO型企业。独立需求库存理论的局限性生产与运作管理围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产。如果要求按一定的交货时间提供不同数量的各种产品，就必须提前一定时间加工所需数量的各种零件；要加工各种零件，就必须提前一定时间准备所需数量的各种毛坯，直至提前一定时间准备各种原材料。MRP的基本思想生产与运作管理为什么要围绕物料转化组织准时生产？以设备为中心组织生产——以产定销陷于盲目性围绕物料转化组织生产——按需定产准时生产准时生产是最经济的：它既消除了误期完工，又消除了提前完工。为什么能够围绕物料转化组织生产？制造过程中的相关需求；以生产作业计划形式保证准时生产。生产与运作管理根据产品的需求时间和需求数量对相关物料进行展开，根据物料的提前期确定（反求）各物料的投产或订货时间。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。MRP的基本原理生产与运作管理MRP系统的输入输出MRP系统(计算机及软件)输入输出原材料需求计划零部件投入出产计划互转件计划采购建议例外报告工艺装备需求计划计划订货报表已发出订货的调整……物料清单(BOM)生产提前期(Lead-Time)库存状态文件采购数据主生产计划（MPS）生产与运作管理主生产计划（产品出产计划，MPS）产品结构文件（BOM）库存状态文件MRP系统的输入生产与运作管理MPS是MRP系统的主要输入，是MRP运行的驱动力量。MPS中所列的是最终产品项（产品、部件或零件），是企业向外界提供的东西。MPS中规定的出产数量可以是总需求量，也可以是净需求量。一般为净需求量，即要生产的数量。MPS的计划期必须比最长的产品生产周期长；MPS的滚动期应该同MRP的运行周期一致。周次123456789产品A(台)1015产品B(台)1312配件C(台)101010101010101010MPS示例主生产计划生产与运作管理又称为物料清单(BOM:BillofMaterials)。BOM不只是所有元件的清单，还反映了产品项目的结构层次以及制成最终产品的各个阶段的先后顺序。几个概念：元件：产品结构树中所有节点的通称，可分别代表产品、部件、零件或原材料。层次号：在产品结构树中，各个元件处于不同的层次，称为该元件的层次号。通常，最高层为0层，表示最终产品项，最低层为零件和原材料。低层码：同一元件出现在不同层次上时，该元件的最低层次号为其低层码。提前期（LeadTime）：加工、装配或采购某元件所花的时间。相当于通常所说的加工周期、装配周期或订货周期。产品结构文件生产与运作管理库存状态文件中包含每一个元件的记录。MRP系统关于库存中有什么、有多少，还需要订什么、订多少、何时发出订货等信息都储存在库存状态文件中。库存状态文件处于动态变化之中。MRP每运行一次，它就发生一次大的变化。库存状态文件生产与运作管理零部件投入出产计划（分车间）原材料需求计划互转件计划库存状态记录工艺装备需求计划计划将要发出的订货已发出订货的调整零部件完工情况统计，外购件及原材料到货情况统计对生产及库存费用进行预算的报告交货期模拟报告优先权计划……MRP系统的输出生产与运作管理MRP的运算逻辑与计算模型我们有什么？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采购供应计划生产作业计划运算逻辑生产与运作管理A×B－C＝D•A＝主生产计划（MPS）＝做什么？•B＝物料结构清单（BOM）＝用什么？•C＝库存记录（INV）＝有什么？•D＝物料需求计划（MRP）＝缺什么？计算模型（制造方程式）生产与运作管理闭环MRP从控制论的观点，计划制订与实施之后，需要取得反馈信息，以便修改计划和实行控制，从而形成“闭环”。闭环MRP不单纯考虑物料需求计划，还将与之有关的能力需求、车间生产作业计划和采购等方面考虑进去，使整个问题形成“闭环”。闭环MRP是一个集计划、执行、反馈为一体的综合性系统。但它仅局限于生产中“物”的管理方面。生产与运作管理MPSMRPCRP可行?执行CRP执行MRPYNo执行情况与计划吻合吗?执行情况与计划吻合吗?改变MPS？改变能力?改变需求?闭环MRP逻辑流程图生产与运作管理三、MRPII——制造资源规划基本概念运行原理数据环境MRPII的特点应用中的若干问题生产与运作管理基本概念MRPII涵义MRPII物料定义物料分类与编码生产与运作管理定义：MRPII是一个围绕企业的基本经营目标，以生产计划为主线，对制造企业的各种资源进行统一计划和控制的生产经营计划管理系统,也是管理企业的物流、信息流和资金流并使之畅通的动态反馈系统。把生产活动（物料流）与财务活动（资金流）联系到一起，是从闭环MRP向MRPII迈出的关键一步。精确的库存记录——计算库存费用；物料采购计划——物资采购预算；零部件制造计划——以货币表示的制造成本；……MRPII涵盖了整个企业的生产经营活动：销售、生产、库存、作业计划与控制等等。它能为企业生产经营提供一个完整而详尽的计划，使企业内各部门的活动协调一致，形成一个整体，从而提高企业的整体效率和效益。3R目标：在最准确的时间(Righttime)，在最准确的地点(Rightplace)获得最准确的物资(Rightmaterial)。MRPII涵义生产与运作管理物料(Item,Material,Part)：指为了产品出厂，需要列入计划的一切必不可少的物资的统称。物料不仅包括原材料或零件，还包括毛坯、配套件、在制品、半成品、成品、包装材料，甚至产品说明书、工装工具、能源等一切与生产系统有直接或间接数量依存关系的物质。物料管理特点：同一性：各种物料统一编码存放，无差别地参与MRP运作；相关性：任何物料都有其存在的理由，相互之间存在着一定的依存关系。流动性：物料总是从供应向需求的方向移动，是相关性的必然结果价值性：对于一些无直接价格的资源要素，需进行价值化处理。MRPII物料定义生产与运作管理分类：用于说明物料的来源。根据管理需要进行细分。材料件：必须经过加工成为半成品才能用于产品的物料。外购件：采购以后不需加工直接用于产品装配的物料。自制件：一种或多种材料件（或自制件）经过加工或再加工后用于产品的项目，包括产品零部件和零件毛坯。编码：计算机系统对物料的唯一识别代码。用于检索。分类编码原则：科学化、标准化、规范化、合理化；参照国家标准中的有关分类标准体系；保证编码的唯一性、可扩展性、方便性；直观性、实用性、简短性、继承性。物料分类与编码生产与运作管理MRPII运行原理建立基础数据环境。建立规范、准确、完整的数据系统是MRPII运行的基本条件。（输入的是垃圾，输出的仍是垃圾；三分技术、七分管理、十二分数据）编制生产计划，进行闭环控制。MRPII通过一根合理的生产计划主线来指导企业各个生产环节的有效运行。其计划编制由上到下、由粗到精。（经营计划——综合生产计划/资源需求计划——MPS/粗能力计划——MRP/CRP——车间作业计划）产品成本核算及财务管理。根据产品结构的数据资料以及产品加工过程的材料消耗、工耗和费用数据实现对产品成本的跟踪与核算，建立产品的成本档案等。生产与运作管理MRPII的数据环境静态数据（固定信息）：指生产活动开始之前要准备的数据。如：物料清单、工作中心能力与成本数据、工艺路线、仓库及货位代码、会计科目的设定等。动态数据（流动信息）：指生产活动过程中发生的数据，动态变化，需要随时维护。如：客户合同、库存记录、完工报告等。中间数据（中间信息）：根据用户需要，经过MRPII系统运算形成的各种数据或报表。如：主生产计划、物料需求计划。静态数据和动态数据是MRPII系统的输入，中间数据是输出。生产与运作管理物料与产品信息：如物料主文件，产品物料清单能力信息：如工作中心，工艺路线文件，工作日历库存信息：如物料可用量，安全库存，仓库与货位财务信息：如会计科目，产品成本、利润中心或成本中心需求信息：如预测、合同供需方信息：如供应商文档，客户信息MRPII输入数据的主要类型生产与运作管理MRPII的特点计划的一贯性、有效性和可行性：计划主导型管理模式管理系统性：“一个计划(oneplan)”数据共享性：中央数据库动态应变性：闭环控制；管理机动模拟预见性：MRPII信息逻辑反映生产经营管理客观规律，具有决策模拟性财物一致性：物流与资金流的统一整体协作性：MRPII统一、协调了企业的生产经营活动:市场营销、生产管理、采购管理、财务管理、技术管理生产与运作管理MRPII系统应用中的若干问题实施环境主要设计决策若干技术问题生产与运作管理产品的BOM层次较多；有较大的批量规模；需求量、生产工艺、生产能力以及供应商比较稳定、可靠；多品种、中小批量的生产组织方法；及时准确的基础数据输入；（“三分技术、七分管理、十二分数据”）管理观念的变革。实施环境生产与运作管理计划期的长短：一般为1年（52周）计划的时间单位：实践证明以周为时间单位较好ABC分类问题：有两种意见“重新生成”方式还是“净变”方式系统运行频率：对于“重新生成”式系统来说，运行频率不应高于每周一次主要设计决策生产与运作管理变型产品：以模块代替变型产品，建立模块物料清单(ModularBillofMaterials)，以模块为对象编制产品出产计划安全库存：对付不确定性。一般仅对BOM中最低层元件设置安全库存提前期分2类：变动提前期（与加工批量有关），固定提前期（与加工批量无关）。一般采用固定提前期，这实际上假设生产能力是无限的。