第八章物料需求计划与制造资源计划

第八章物料需求计划与制造资源计划7.1MRP的产生和发展7.2MRP的基本原理7.3能力需求计划7.4MRPII的构成及基本特征7.5从MRPII到ERP8.1MRP的产生和发展MRP——MaterialRequirementsPlanning物料需求计划物料本身是一个广义的概念，不仅指原材料，还包含自制品、成品、外购件、备件等。MRP源于美国20世纪60年代，最初是针对制造企业生产管理中存在的普遍问题及传统库存控制方法的不足而提出的一种库存管理技术。8.1MRP的产生和发展美国生产与库存控制协会（APICS：AmericanProductionandInventoryControlSociety，成立于1957年）对物料需求计划（MRP，1960年由APICS的MRP委员会主席JosephOrlicky提出）的定义：物料需求计划就是依据主生产计划（MPS）、物料清单（BOM）、库存记录（IR）和已订未交定单等资料，经由计算而得到各种相关需求（Dependentdemand）物料的需求状况（需求量、需求日期等）。订货点的局限性订货点法适合与具有独立需求特点（即外生需求）的物料。实际生产中，不仅要解决满足外生的需求库存控制问题，而且要满足相关需求特点（即内生需求）的库存控制要求。订货点的局限性具体体现在：盲目性高库存与低服务水平形成“块状”需求MRP的基本思想根据产品出产计划倒推出相关物料的需求围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产产品需求数量和需求日期产品装配数量和装配日期零部件投入数量和投入日期制造资源的需要数量和需要时间零部件出产数量和出产日期计划执行MPR的处理逻辑解决从独立需求到相关需求的分解问题MRP的几个发展阶段MRP阶段20世纪60年代初发展起来的MRP仅是一种物料需求计算器，他根据对产品的需求、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。闭环MRP（Closed-loopMRP）阶段闭环MRP是一种计划与控制系统。它在期初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，使计划部门能即时从供应商、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MRPII(ManufacturingResourcePlanning)阶段MRPII在20世纪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。ERP(EnterpriseResourcePlanning)阶段进入20世纪90年代，MRPII得到了蓬勃发展，其应用也从离散性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。8.2MRP的基本原理MRP的基本逻辑MRP的基本思想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、外构件的需求数量和需求日期，即将主生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MRP主要功能及运算依据处理的问题所需信息生产什么？生产多少？要用到什么？已具备什么？还缺什么？何时需要？切实可行的主生产计划（MPS）准确的物料清单（BOM表）准确的物料库存数据MRP的计算结果（生产计划和采购计划）MRP的主要功能及运算依据MRP的主要输入信息MRP的输入主要有三个部分：•主生产计划（或产品出产计划，MPS）•物料清单（产品结构文件，BOM）•库存状态文件。主生产计划每一项采购件的建议计划•需求数量•订货日期和到货日期每一项加工件的建议计划•需求数量•开始日期和完工日期库存信息物料需求计划MRP物料清单我们要制造什么？我们需要什么？我们有什么？采购供应计划生产作业计划MRP的基本逻辑主生产计划(MPS)主生产计划（MasterProductionSchedule,简称MPS）是MRP的主要输入，它是MRP运行的驱动源。MPS的计划对象是企业向外界提供的东西，他们具有独立需求的特征，包括：最终产品项，即一台完整的产品独立需求的备品、配件，可以是一个完整的部件或是零件MPS中规定的出产数量一般为净需要量，即需生产的数量产品结构文件（BOM）产品结构文件（BillofMaterials），又称为物料清单，反映了产品的组成与结构信息，也就是说明了是由哪些物料构成的，需要多少物料，是如何制造出来的。可以用产品结构数直观地表示出来。产品结构层次的多少随产品的不同而不同，层次越多，管理和计划就越复杂。AK(5kg)J(20kg)M(2)H(1)G(1)E(1)F(6)C(3)D(1)B(1)0层1层2层3层LT=周LA＝1LB＝1LF＝4LE＝1LG＝2LH＝2LM＝3LK＝3LJ＝3LC＝2LD＝3某产品文件结构树结构层次零部件的清单、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。AB(1)D(1)C(1)C(1)0层1层2层产品A的结构树LA=2周LB=2周LC=2周在产品结构文件中，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0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；依次类推。最低层为零件和原材料。MRP的运行方式MRP的计划更新有两种方式：“重新生产”（Regeneration）方式与“净改变”（NetChange）方式。重新生产方式：MRP每隔一个固定的时间（通常是每周）运行一次，每一个产品项目，不论是否发生变化，都必须重新处理一遍。净改变方式：系统要按发生的变化随时运行，但运行中只处理发生变化的部分，进行局部修改。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，都存储在库存状态文件中。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。MRP每重新运行一次，它就发生一次大的变化。部件CLT=2周周次12345678910总需要量预计到货量现有数20净需要量计划发出订货量20400420420420300120120180120300－180300－180300－480总需要量：是由上层元件的计划发出订货量决定的。本例中，对C的总需要量在第5周、8周和10周各为300件。预计到货量：指在将来某个时间段某项目的入库量。它来源与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。本例中，在计划时，元件C当前库存为20件，到第2周，预计到货400件，所以现有数为420件。库存状态文件部件CLT=2周周次12345678910总需要量预计到货量现有数20净需要量计划发出订货量20400420420420300120120180120300－180300－180300－480库存状态文件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。尽管这些物料在仓库中放着，但不能使用。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。MRP的处理过程基本步骤：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，然后根据产品的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。MPR的参数计算MRP采用自顶向下、借助低层吗逐层次处理的方法。即先处理所有产品的零层，然后处理第1层，…一直到最低层，而不是逐台产品自顶向下地处理。计算总需要量总需要量＝父项计划发出订货量×BOM表中的单位需求量计算净需要量先计算各个时间段上的现有数：现有数＝前一时间段的现有数＋预计到货量－总需要量－已分配量当某个时段上的现有数小于0时，在产生净需要量MPR的参数计算确定计划发出订货量与订货日期•利用批量规则确定计划发出订货数量。一般计划发出订货量大于或等于净需要量。•利用提前期确定计划发出订货日期。一般发出订货的时间要提前一段时间。产品项目A(0层)提前期2周项目周次1234567891011总需要量1015预计到货量现有数00000000－10－10－10－25净需要量10计划发出订货量1015B(1层)1周总需要量1015预计到货量10现有数21212121212222－13净需要量13计划发出订货量13C（2层）2周总需要量202630预计到货量10现有数5515151515－5－5－31－61净需要量52630计划发出订货量52630批量规则逐批订货量（Lot-for-Lot）法•这种策略规定净需要量是多少，批量就去多少，完全按照物料的净需求决定订货量。•该方法简单移用，可以避免投入过多儿引起的在制品积压。•缺点是加工或采购次数多，不便于组织生产。固定批量法•每次的订货间隔期不同，但订货量固定不变。•通常适用于那些订货量受生产条件限制及运输或保证限制的物料。批量规则固定周期批量法•指以固定的时间间隔，以物料的净需求量为依据计算出的订货批量。•这种批量大小随物料净需求的变化儿变化，订货间隔期一般由用户根据经验设定。表7－6，时间间隔2周，每3周发出一个订单，订单批量等于3周内净需求的和。周期12345678910净需求量预计入口量15402535451015551525表7－6：固定周期批量批量规则最大零件周期收益（MaximumPart-PeriodGain,简称MPG）法MPG处理离散周期需求下的批量问题，一般假设周期内需求连续均匀，不允许缺货。8.3能力需求计划能力需求计划（CapacityRequirementsPlanning,简称CRP）是对物料需求计划所需能力进行核算的一种计划管理方法。MRP系统中，能力需求计划系统根据系统提供的基础数据，把所有物料项目的计划订单换算成相应的对各种资源的需求量，产生能力需求数据和比较报表提供给计划人员，让计划人员人工判断MRP计划的可行性。工作中心及其能力工作中心：是各种生产或加工能力单元和成本单元的统称，它可以是一台功能独特的设备、一组功能相同的设备、一条生产线、成组生产中的成组单元、由若干工人组成的班组等。工作中心与成本中心：由于工件经过每一个工作中心时都要发生费用，产生成本，所以工作中心与成本中心有一定的联系。工作中心的作用：工作中心是平衡符合和能力的基本单元，是车间作用计划完成情况的采集点，是计算加工成本的基本单元。工作中心能力的定义工作中心能力＝可用机器数或人数×每月工作班次×每班可用的工作小时×工作中心平均效率×工作中心利用率其中，可用机器数或人数是指对能力起限制作用的机器数或人数。工作中心利用率＝实际投入工时/计划工时工作中心效率＝完成定额工时/实际投入的工时完成定额工时＝生产的产品数量×按工艺路线计算的定额工时编制能力需求计划所需的数据已下达车间的订单MRP计划订单工艺路线文件车间日历工作中心文件能力需求计划的编制加工任务（计划订单＋确认订单＋已下达订单）工艺路线工艺路线工艺路线需用能力可用能力能力负荷平衡表能力需求计划编制过程能力需求计划的分析如果工作中心的能力和负荷不平衡，再加上MRP系统并不能自行平衡，调整工作必须由计划人员人工完成。主要的调整方式为：安排加班调整MRP计划调整工作中心能力8.4MRPII的构成及基本特征经营计划总帐能力需求计划编制粗能力计划物料需求计划物料清单主生产计划生产计划销售计划车间作业计划库存管理应收帐作业统计与控制应付帐采购外购计划可行否可