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清华大学出版社2002.10第11章MRPⅡ/ERP运作模式11.1MRP计划系统运行11.1.1MRP两种计划重排方法计算一次物料需求计划的全过程需要很长时间，并且在生成计划的处理过程和计划生成之后许多情况都可能发生改变，这些改变可能导致订单无效。可能改变的情况包括：●工程设计改变；●客户订单数量和交货日期改变；●供应商拖期发货；●工作订单提早或拖期完工；●废品比预期的高或低；●关键工作中心或工作单元损坏；●计划中使用的数据有错误。为了保持物料需求计划的准确和更新，在发生上述变化情况时必须再次启动让MRP进行处理，MRP再启动方式有两种：一种是全重排法，一种是净改变法。这两种方法也同样用在主生产计划(MPS)的计划调整中。1.全重排法全重排方法(Regeneration，又称再生法)就是MRP系统的传统做法，它是建立在计划日程全面重排想法之上的。根据这种做法，系统要将整个主生产计划进行分解，求出每一项物料按时间分段的需求数据。在使用全重排方法时，主生计划中所列的每一个最终项目需求都要加以分解，每一个BOM文件都要被访问到，每一个库存状态记录都要经过重新处理，系统输出大量的报告。在全重排式MRP系统中，由于主生产计划是定期重建的，所以每次所有的需求分解都是通过一次批处理作业完成的。在每次批处理作业中每项物料的毛需求量都要重新加以计算，每一项计划下达订单的日程也要重新安排。2.净改变法净改变(NetChange)系统只对主生产计划中因改变而受到影响的那些物料需求进行分解处理。净改变式MRP系统采用频繁地甚至连续地进行局部分解的作业方式，取代了以较长间隔定期进行全面分解的作业方式。局部分解是使净改变法系统具有实用价值的关键，因为局部分解缩小了每次作需求计划运算的范围，从而可以提高重排计划的频次。由于分解只是局部的，自然输出数据结果也就少了。在净改变式系统中，所谓局部分解是：●每次运行系统时，都只需要分解主生产计划中的一部分内容；●由库存事务处理引起的分解只局限在所分解那个项目的下属层次上。3.MRP两种重排方法的比较第一种方式从数据处理的角度看，效率比较高。但由于每次更新要间隔一定周期，通常至少也要一周，所以不能随时反映出系统的变化。第二种方式可以对系统进行频繁的，甚至是连续的更新，但从数据处理的角度看，效率不高。以上两种方式的主要输出是一样的，因为不论以何种形式执行MRP系统，对同一个问题只能有一个正确的答案。两种方式的输入也基本上是相同的，只是在物料库存状态的维护上有些不同。两种方式最主要的不同之处在于计划更新的频繁程度以及引起计划更新的原因。第一种方式中的计划更新通常是由主生产计划的变化引起的；而第二种方式中的计划更新则主要是由库存事务处理引起的。11.1.2MRP多方案模拟决策MRPⅡ与闭环MRP相比，除了实现物流同资金流的信息集成外，还有一个区别就是增加了模拟功能。MRPⅡ不是一个自动优化系统，管理中出现的问题千变万化，很难建立固定的数学模型，不能像控制生产流程那样实现自动控制。但是，MRPⅡ系统可以通过模拟功能，在情况变动时，对产品结构、计划、工艺、成本等进行不同方式的人工调整，进行模拟，预见到“如果怎样-将会怎样(what-if)”。通过多方案比较，为管理人员寻求比较合理的解决方案，提供一种最简明易懂的决策工具。模拟功能的流程图见图11-1。运行中的数据模拟用的原始数据复制调整修改决策修订后的数据拷贝方案2方案3方案1图11-1模拟流程MRPⅡ在功能上按照库存原理通过共享数据库把物流、信息流、资金流集成起来，使工厂整个生产活动形成一个大生产系统。实施MRPⅡ的第一步可以先考虑计划信息管理模块，重建生产管理机构和工作流程，把信息流管理好；第二步考虑物流管理模块，实现物流与信息流的集成；最后考虑资金流管理模块，实现物流与资金流的信息集成。11.2MRPⅡ系统集成模式11.2.1物流与信息流的集成实施MRPⅡ的第一步可以先考虑计划信息管理模块，重建生产管理机构和工作流程，把信息流管理好，第二步考虑物流管理模块，实现物流与信息流的集成。图11-2所示的“生产计划与控制”初级应用模式是实现物流与信息流集成的实施方法。初级应用模式的信息集成设计要点是，在准确库存信息的基础上由MRP物料需求计划统一编制全厂的生产计划，按照“生产计划与控制”模式建立计算机对生产计划进行三步控制的信息操作、查询和显示流程。产品需求预测主计划产品销售合同物料需求计划查询查询查询确认确认确认采购指令控制车间控制产品成台装配控制能力外协控制确认查询调整平衡增加工单仓库监控释放查询关闭加工工作中心监控释放查询关闭装配工作中心监控释放查询关闭图11-2MRPⅡ初级运行模式在处理物料计划信息的同时，同步地处理财务信息。就是说，把产品销售计划用金额表示以说明销售收入；对物料赋予货币属性以计算成本并方便报价；用金额表示能力、采购和外协计划以编制预算；用金额表示库存量以反映资金占用……总之，要求财务会计系统能同步地从生产系统获得资金信息，随时控制和指导经营生产活动。MRPⅡ是通过以下两种方式把物流和资金流的信息集成起来的：●为每种物料定义标准成本和会计科目，建立物料和资金的静态关系。●为各种库存事务，也就是物料的移动(实际的或逻辑的)或数量、价值的调整，建立凭证，定义相关的会计科目和借贷关系，来说明物流和资金流的动态关系。产品成本的资金流在会计科目上的体现见图11-3。11.2.2物流与资金流的集成图11-4是一幅MRPⅡ中功能模块的相互关联表现出物流、资金流与信息流集成的系统结构图。信息流管理物流管理采购管理库存管理销售管理资金流管理成本管理应付账总账管理应收账车间控制物料计划能力计划主计划生产制造图11-4MRPⅡ功能集成系统结构示意图MRPⅡ系统也并不是尽善尽美的。首先它有一定的应用范围限制；其次，MRPⅡ原理的应用也是建立在一定的假设条件基础上的。MRPⅡ系统的一些局限性问题，包括：●MRPⅡ系统运作时把批量、提前期都定为固定值，而事实上是变动的；●MRPⅡ不先考虑能力约束，事后反复运算很费时间；●MRPⅡ没有考虑物价季节性波动的影响；●MRPⅡ没有考虑允许拖期的处理；●MRPⅡ的车间控制对例外情况处理不灵活；●MRPⅡ采用集中处理方式，响应慢，处理时间长。此外，还有MRPⅡ运行中存在的需求不稳定性问题，MRPⅡ计划不稳定性问题等等，使得以现行系统的参数为依据来计划未来的系统，计划总跟不上变化，造成系统的“神经质”，即易变性，于是各种解决补充思路纷纷提出。11.3MRPⅡ系统问题处理生产批量问题和车间作业排序问题。这里生产批量的问题包括动态批量规则的确定，考虑能力约束与调整的批量计划，考虑多产品、多层次、多周期的整体最优生产批量计划等。车间作业管理问题包括车间调度和作业排序等。上述问题有些尽管已提出来，但还没有更好的解决方案。有些问题则催生了一些新概念和技术，如有限能力计划(finitecapacityscheduling，简称FCS)，约束理论(TheoryofConstraints，简称TOC)，同步制造(synchronousmanufacturing)，面向客户制造管理系统(customer-orientedmanufacturingmanagementsystem，简称COMMS)，制造执行系统(manufacturingexecutionsystem，简称MES)，分布式MRP(distributedMRP，简称DMRP)等等。这些内容给MRPⅡ系统注入了新的活力，在一定程度上也弥补了传统MRPⅡ系统的一些不足。11.3.1计划不确定问题生产过程存在多种不确定性，它严重地阻碍生产计划的制订与执行。从过程来看不确定性可以分为：需求不确定性，供应不确定性以及生产过程中的不确定性。从性质上看有两类不确定性：时间的不确定性与数量的不确定性。时间不确定性包括用户可能要求提前或延期供货，外购件可能没有按时到货，生产过程中由于人或机器原因未能如期加工或装配等等。数量上的不确定性包括需求数量上不可预测的随机变化。供应上发生短缺或质量上不合要求，生产过程中的废品、次品等都是造成数量上不确定性的原因。解决不确定性首先要考虑的当然是尽量降低不确定性。做好预测工作，组织好生产，管理好设备，做好质量控制工作等都可以降低不确定性。对付数量上不确定性的方法是建立合理的安全库存(在前述计算中增加安全库存一项是很容易实现的)。对付时间上的不确定性可能要加大安全提前期。另一种处理不确定性的方法是建立一定的生产能力富裕量。后两种方法与MRP的目标相违背，MRP系统追求减少库存；要求生产协调以减少能力上的富裕量，因此实际工作中要全面考虑。11.3.2计划不稳定性问题生产计划不稳定性是MRP系统存在的主要问题之一。MPS是所有部件、零件等物料需求计划的基础。由于这个原因，MPS计划的改变，尤其是对已开始执行、但尚未完成的MPS计划进行修改时，将会引起一系列计划的改变以及成本的增加。当MPS量要增加时，可能会由于物料短缺而引起交货期延迟或作业分配变得复杂；当MPS量要减少时，可能会导致多余物料或零部件的产生(直至下一期MPS需要它们)，还会导致将宝贵的生产能力用于现在并不需要的产品。当需求改变，从而要求MPS量改变时，类似的成本也同样会发生。为了降低不稳定性的改进策略：●在规划期内冻结计划；●选用合适的批量规则，例如L4L法，固定订货量法都有利于减少不稳定性；●安全库存法，因为上层具有足够的库存则上层计划可以不变，进而克服不稳定性；●增大预测期，以减少未来需求对计划的影响；●变化费用法，在重新制订计划时人为增大其费用，鼓励尽可能不改变；●订单确认技术。订单的发放不是自动的产生而是通过管理人员认可后才发放，通过人工判断减少不稳定性。“冻结”的方法有多种，代表不同的“冻结”程度。一种方法是规定“需求冻结期”，它可以是MRP中的需求时界，包括从本期开始的若干个单位计划期。在该期间内，没有管理决策层的特殊授权，不得随意修改MPS。例如，将MPS的冻结期设定为5周。在该期间内，没有特殊授权，计划人员和计算机(预先装好的程序)均不能随意改变MPS。另一种方法是规定“计划冻结期”。它可以是MRP中的计划时界，计划冻结期通常比需求冻结期要长。在该期间内，计算机没有自主改变MPS的程序和授权，但计划人员可以在两个冻结期的差额时间段内，根据情况对MPS进行必要的修改。在这两个期间之外，可以进行相对自由的修改。例如，让计算机根据预先制定好的原则自行调整MPS。这几种方法实质上只是对MPS的修改程度不同。例如，某企业使用3个冻结期，5周、13周和26周。在5周以内，是需求冻结期，不得修改MPS；从5周到13周，MPS仍呈刚性，但只要零部件不缺，可对最终产品的型号略作变动；从13到26周，可改变最终产品的生产计划，但前提仍是物料不会发生短缺。26周以后，市场营销部门可根据需求变化情况随时修改MPS。值得一提的是，MPS冻结期的长度应周期性地审视，不应该总是固定不变。此外，MPS的相对冻结虽然使生产成本得以减少，但也同时减少了响应市场变化的柔性，而这同样是要发生成本的。因此，还需要考虑二者之间的平衡。计划与实际工作进程往往会出现差异，在出现差异时或改变计划，或采用特别措施消除差异，因此MRP使用人员的调度与控制作用非常重要。例如：(1)控制订单的发放。(2)处理意外情况。不管外购或加工或其他在生产过程的每一步都可能有意外发生，例如最终产品X的某一部件Y经检查有10件不合格，在这种情况下可采取的调度控制措施有：●紧急地在该时间段内补充生产10件Y；●补充生产10件Y(但不可能在原计划生产段内)，拖期(例如1周)供应，在以后的工序内加班赶工；●部分X产品延期交货。企业管理者要选择合理的决定及时进行生产调度工作。11.3.3生产调度与控制问题11.4.1推式系统的困境MRPⅡ是用物料投入的方式来推动系统运行的，故称为Push控制策略的推式系统。这种系统在制订生产计划时都假定所制订的计划能够实现。其特点是：如