2 制造业物流分析

制造业物流分析(InboundLogistics)控制科学与工程系管理学院蒋氏基金工业培训中心华中科技大学王海军博士后Ⅰ生产计划与MRP华中科技大学蒋氏基金工业培训中心3下图表示总生产计划相对于其他主要运作计划活动的地位,计划的时间范围分为长期、中期、短期三种。长期计划一般一年做一次,它着眼于比一年更长的一段时间的运作活动。中期计划通常覆盖6-18个月,一般用月或季度为时间单位。短期计划则包括从1天到少于6个月的一段时期,一般以周为时间单位。过程规划是处理生产产品或提供服务所需的特定技术与程序，战略能力计划确定生产系统长期能力(如大小、范围)。对于服务与制造,总生产计划是基本相同的,其主要区别是生产者利用库存的增加与减少来稳定生产。在总生产计划阶段之后,生产与服务的计划活动则有相当大的区别。生产运作计划活动概述华中科技大学蒋氏基金工业培训中心4华中科技大学蒋氏基金工业培训中心5总生产计划总生产计划根据产品组或者其他更广义的分类确定中期（6-18个月）的生产率。从上图可以看出,总生产计划是在主生产计划前制定的,主要目的是明确生产率、劳动力人数和当前库存的最优组合。生产率指每单位时间(如每小时或每天)生产的产品数量。劳动力水平是指生产所需工人人数。当前库存等于上期期末库存。总生产计划问题可描述为：在已知计划期内,每一时段t的需求预测量为Ft；以最小化生产计划期内的成本为目标,确定时段t==1,2,...,T的产量Pt、库存量It，劳动力水平Wt。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心6制定计划的方法制定计划的过程也各不相同。一种常见的方法是从公司年计划中获得。一个典型公司计划中有一部分与生产有关,它描述了在未来12个月内,为满足销售预测的需求,各主要产品系列应生产多少产品。计划人员利用这一信息决定如何利用现有资源才能最好地满足需求。另外,一些企业将需求产量与相应的零件数量相结合,并以之作为总生产计划的基础。另一种方法是通过模拟不同主生产计划和计算相应生产能力需求,了解是否每个工作中心都有足够的工人与设备,并制定总生产计划。如果生产能力不足,每个产品系列都需确定对加班、增加工人等的需求量,并与粗能力计划(roughcutplan)相结合。接下来用试算法(cut-andtry)或数学方法修正该计划,得到最终而且是(期望是)低成本的计划。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心7相关成本总生产计划有4种相关成本，它们与生产成本本身有关，与库存和未完成订货的成本也有关,它们具体包括:（1)基本生产成本它们是计划时期内生产某一产品的固定与变动成本,包括直接与间接劳动力成本,正常与加班工资。（2)与生产率相关的成本这一类中的典型成本是雇佣、培训与解雇人员的成本。雇佣临时工是避免这类成本的一种方法。（3)库存成本主要组成部分是库存占用资金的成本。其他组成部分有存储费用、保险税、损坏与折旧造成的费用。（4)延期交货成本这种成本通常难以估算。它包括由延期交货引起的赶工生产成本、失去企业信誉和销售收入的损失。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心8独立需求与非独立需求在库存管理中,有必要弄清楚独立需求与非独立需求之间的区别,库存系统决策的基础依赖于区分需求来自最终产品还是与该产品本身有关。简单说来,独立需求与非独立需求之间的区别是:独立需求中各物资的需求是互不相关的。例如,一个工作站可以生产相互无关的许多零件,用来满足一些外部需求。对于非独立需求,对任一物资的需求是对其他物资的需求的直接结果,通常,该物资是其高层次物资的一个部件。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心9MRP的基本原理按需求的来源不同,企业内部的物料可分为独立需求和相关需求两种类型。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、今后需要的备品备件等;相关需求是指根据物料之间的结构组成关系。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心10MRP的主旨思想MRP的主旨是“在正确的时间正确的地点得到正确的物料资源”。MRP的思想是：当物料短缺而影响整个生产计划时,应该很快提供物料;当主生产计划延迟以及推迟物料需求时,物料也应该被延迟。传统的而且可能仍然是通常的做法是,当一份订单落后于计划时,会花费极大的努力,让其重新回到计划的控制之下。但是,反过来并不总是正确的。当一份订单由于某种原因完成时间延迟时,在计划中并不作适当的调整。这种结果导致了单方面的效应一一较晚的订单要被加快,而较早的订单却不被重新计划而推迟。除了尽可能地利用少量能力资源,在真正需求之前,最好不要有原材料和在制品,因为库存冻结了资金,占据库存空间,妨碍设计变化,阻止取消和推迟定货。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心11MRP的目的基本的MRP系统的主要目的是为了控制库存水平,为物料项目设定操作优先级以及为生产系统提供能力计划。这些可以简单地概括如下:库存:订购正确的零件;订购正确的数量;优先级；按正确的完成日期订货;保持完成日期有效;能力；制定一个完整的负荷计划；制定一个精确的负荷计划；计划的制定要有充足的时间来考虑未来的负荷。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心12MRP的基本任务(1)从最终产品的生产计划(独立需求)导出相关物料(原材料、零部件等)的需.求量和需求时间(相关需求)。(2)根据物料的需求时间和生产(订货)周期确定其开始生产(订货)的时间。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心13MRP的优点定价更有竞争性;销售价格降低;库存减少;更好的顾客服务;对市场需求的反应更快；改变主计划的能力增强;生产准备和设备拆卸的费用降低;空闲时间减少。此外,MRP系统能够:提前通知管理人员,以便他们能在实际订单下这之前看到计划情况;指出何时应加快进度,何时所减慢进度:推迟或取消订单:改变订单的数量;提前或推迟订单的交货日期;辅助能力计划。在许多公司转移到MRP系统的过程中,它们声称库存投资降低了40%。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心14MRP的缺点MRP是发展很成熟的技术,且系统的实施方法简单明确。但在MRP系统中也有一些问题,并且在实施过程中也有许多失败的情况。为什么这样一个经过验证的系统会出现这些问题和失败呢?部分答案在于组织和行为因素。三个主要的因素是：:缺少高层管理人员应承担的义务,对MRP仅仅是一个需要正确使用的软件工具这一点没有一个正确的认识,以及操作的高精确度。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心15MRP的运作依据MRP的基本内容是编制零件的生产计划和采购计划。然而,要正确编制零件计划,首先是生产进度计划,用MRP的术语就是主生产计划(masterproductionschedule,MPS),这是MRP运行的依据。其次,MRP还需要知道产品的零件结构,即物料清单.(billofmaterial,BOM),才能把主生产计划展开成零件计划;同时,还必须知道库存数量才能准确计算出零件的采购数量,因此,运作MRP的基本依据是:（1）主生产计划(MPS)；（2）物料清单(BOM)；（3）库存信息。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心16主生产计划主生产计划(MasterProductionSchedule,简称MPS)是确定每一具体的最终产品在每一具体时间段内生产数量的计划。这里的最终产品是指对于企业来说最终完成、要出厂的产成品,要具体到产品的品种、型号。这里的具体时间段,通常是以周为单位,在有些情况下,也可以日、旬、月为单位。主生产计划详细规定生产什么、什么时段应该产出,主生产计划根据客户合同和市场预测,把经营计划或生产大纲中的产品系列具体化,使之成为制定物料需求计划的主要依据,起到了从综合计划向具体计划过渡的承上启下的作用。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心17产品结构与物料清单MRP系统要正确计算出物料需求的时间和数量,特别是相关需求物料的数量和时间,要使系统能够知道企业所制造的产品结构和所有要使用到的物料,产品结构应列出构成成品或装配件的所有部件、元件、零件等的组成、装配关系和数量要求。该要求是MRP产品拆零的基础。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心18物料类型主要有以下几种:（1）采购物料（2）制造物料（3）系列物料（4）费用(Cost)物料（5）外协物料（6）服务物料（7）其他物料类型华中科技大学蒋氏基金工业培训中心19物料分类代码除可用于检索物料,查询及打印报告以外,还具有以下功能：（1）有了分类码或物料组,可利用它查询及打印按车间、按工段的车间分工表,查询和打印出全厂各车间、工段的制造物料明细表。（2）计算成本的附加费,可按分类码或物料组来设定。（3）仓库的库存事务,可以按分类码成组地过账到财务。（4）销售数据也可按分类码过账到财务。(5)利用分类码可以分析和监控供应商的可靠性。(6)打印报告时,可以选分类码作为报告的选择范围。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心20物料分类编码物料分类编码又称物料组代码,它是规范物料分类的一个代码系列。物料分类码一般采用整数型(I),位数2~4(简写为I2-I4)。有一些软件,也允许用数字字母型即A2~A40物料编码的字段应尽可能缩短,一般应控制在16字符以内,太长了操作起来不方便。编码.结构可以用数字、字母及字符。建议优先使用数字,少用符号,这样可以提高录入速度,避免操作时出差错。成组技术物料编码系统由16位代码组成。第1位为G,代表成组技术分类码。第2位至第8位是按形状要素与加工要素对物料指定的代码。第9位为材料,第10位为毛坯原始形状,第11位为热处理要求。第12、13位为主要尺寸,第14位为加工精度。最后两位为该组物料顺序号。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心21在编制了物料码之后，为了便于电脑识别,还必须把产品结构图转换为规范的资料格式,这种用规范的资料格式来描述产品结构的文件就是物料清单。它必须说明元件(部件)中各种的数量和相互之间的组成结构关系。下表就是一张简单的与自行车产品结构相对应的物料清单。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心22自行车产品的物料清单层次物料号物料名称单位数量类型成品车ABC码生效日期失效日期0GB150自行车辆1M1.0A9811019901011GB150车架件1M1.0A9811019901011CL120车轮个2M1.0A9811019901012CL121轮圈件1B1.0A9501019901012CL122轮胎套1B1.0B9501019901012GB130辐条根42B0.9B950101990101111000车把套1B1.0A950101990101华中科技大学蒋氏基金工业培训中心23库存信息库存信息是企业所有产品、零部件、在制品、原材料等存在状态的资料。在MRP系统中,将产品、零部件、在制品、原材料甚至工装工具等统称为物料。为便于电脑识别,必须对物料进行编码。物料编码是MRP系统识别物料的惟一标识。现有库存量:是指在企业仓库中实际存放的物料的可用库存数量。计划收到量(在途量):是指根据正在执行中的采购订单或生产订单在未来的某一个时段将要入库或将要完成的数量。已分配量:是指尚保存在仓库中但已经被分配掉的物料数量。提前期:是指执行某项任务由开始到完成所消耗的时间。订购(生产)数量:是在某个时段内向供应商订购或要求生产部门生产某种物料的数量。安全库存量:为了预防需求或供应方面的不可预测的波动,在仓库中经常应保持最低库存数量。根据以上各个数值,可以计算出某项物料的净需求量：净需求量=毛需求量+已分配量或=计划-计划收到量-现有库存量华中科技大学蒋氏基金工业培训中心24MRP运算逻辑步骤以下列举产品A的结构来说明MRP运算逻辑步骤：(1)依据产品结构就可以计算各个产品及相应部件的需求量。(2)要注意的是,由于提前期的存在,使得物料的计划交付时间和净需求的时间有时会产生不一致。另外,为了简化计划,未将安全库存存量考虑在内。华中科技大学蒋氏基金工业培训中心25产品A的需求量计算(产品A,提前