《生产与运作管理》教辅材料参考讲义

《生产与运作管理》教辅材料参考讲义出版社：北京：机械工业出版社，2009年7月编著者：陈志祥，李丽本讲义由李丽老师制作，陈志祥教授审校[e-mail]声明：本讲义只提供给购买与使用本教材的教师作为教学使用，未经允许不得转发给其他任何人010920130220第七章库存管理与MRP原理一、学习目标1、了解库存管理在企业中的作用与意义2、掌握几种库存控制系统的基本策略与应用方法3、掌握经济定货批量，经济生产批量等基本库存订货模型4、了解先进的库存管理的思想与方法5、掌握MRP的基本原理与应用策略二、内容提要1、库存管理概述2、独立需求库存的模型3、相关需求库存与MRP原理4、制造资源计划MRPII与ERP(本章内容需要两次课)010920130220引导案例：VMI—库存管理权转换带来的效益VMI是在一种互惠的合作原则与协作框架下将传统的用户管理库存模式转变为供应商管理库存，即把库存管理权交给供应商管理。最近几年VMI在中国得到越来越多企业的青睐。香港吉之岛与宝洁公司2000年开始试点采用VMI系统，取得了良好的效果。比实施VMI之前销售额提高了40%，活动的库存单元数目增加了23%，配送中心库存周转由8周下降为4周，商店的库存周转由7周下降为5.8周，缺货率由5%下降为3%。TCL等其他大中型企业也都意识到这种先进库存管理策略的应用价值，纷纷尝试应用这种先进的库存管理策略来改善库存管理，提高与供应商之间的互利合作关系。010920130220一、库存管理概述（一）库存问题分类（二）库存成本（三）库存控制系统010920130220（一）库存问题分类库存问题单周期需求库存多周期需求库存独立需求库存相关需求库存确定型随机型图7-1库存问题的分类图010920130220（二）库存成本（1）存储成本（2）订货（准备）成本（3）缺货成本（4）货物成本010920130220（三）库存控制系统（1）连续检查库存补给系统（2）周期检查库存补给系统（3）不同的补给系统的应用选择010920130220（1）连续检查库存补给系统连续检查库存补给系统，也叫永续盘存系统、（再）订货点系统或者固定量订货系统等。RQ1Q2Q3时间图7-2连续检查库存补给系统运行模式库存量现有库存需求发生，连续检查计算库存余额余额〈=订货点发出订货否是到货010920130220（2）周期检查库存补给系统•周期检查库存补给系统也叫固定间隔期系统、周期盘存系统、定期订货系统。Q1Q2Q3Q4Q5ttttt时间库存量现有库存计算订货量检查库存，计算库存余额发出订货到达检查期库存满足需求延迟交货等待检查是否是否到货图7-3周期检查库存补给系统运行模式010920130220（3）不同的补给系统的应用选择（1）适用连续检查补给系统的情况一般而言，库存管理费用低、物品容易计数、缺货费用高、贵重的物资、需求没有周期性、市场上容易采购的物品、需求时间与订货提前期短等物资可以采用连续检查的库存控制策略。（2）适应周期检查补给的情况如下的物资比较适合采用周期检查补给系统：库存管理费用高而且库存检查时间长的物资、需求有周期性（如季节性）的物资、不容易计数的物资、缺货费用低的物资、需求时间与订货时间长的物资、需要统一采购的物资。010920130220二、独立需求库存的模型（一）经济订货批量模型（二）数量折扣模型（三）随机的库存模型（四）周期检查库存补给系统的订货量模型010920130220（一）经济订货批量模型（1）模型假设（1）需求率固定；（2）交货提前期固定；（3）订货费用与批量与关；（4）不允许缺货；（5）一次性交货；（6）存储成本是存储量的线性函数；（7）产品的价格固定。010920130220（2）模型库存总成本=货物成本+订货成本+存储成本即：HQQDCDCTCo2时间订货提前期库存量斜率等于需求率订货量Q订货点R图7-4确定型连续检查（Q,R）策略经济订货模型0109201302201）订货量HDCEOQo2（7-2）2）订货点R=L·d(7-3)010920130220应用范例7-1：某公司对某产品的需求D=600件/月，订购成本C0=30元/次,订货提前期3天，单位货物存储成本为每月按货物价格的10%计算，单价C=12元/件，求经济订货批量Q*、每月订货次数、订货点。（每月按30天计算）（1）订货量：173%101230600220*HDCEOQQ（件/月）（2）月订货次数n=D/EOQ=600/173=3.45=4次/月（3）订货点R=(600/30)*3=60件010920130220（二）价格变动的的经济订货批量模型价格订货批量0Q1Q2C1C2C3图7-9按批量折扣的价格曲线010920130220应用范例7-2：某公司的采购部门正准备向某供应商进购一批商品，该公司根据需求分析，每年需要的量相对稳定，每年需要2000台，订货费用每次是50元，单位物品的年库存费用为价格的20%。供应商为了刺激该公司多采购，采用了一定的价格优惠条件，如表7-1所示。确定最佳的订货策略。表7-1数量折扣订货量单位价格1-299250-499500-99920．0019．5018．75分别计算不同价格条件下的经济批量。20.075.1850200022110*1hCDCEOQQ230（不在优惠范围内，不可行）20.05.1950200022220*2hCDCEOQQ226（不在优惠范围，不可行）01092013022020.02050200022330*3hCDCEOQQ224（在优惠范围）20.020)2/224(50)224/2000(202000)224(TC20.050.19)2/250(50)250/2000(50.192000)250(TC20.075.18)2/500(50)500/2000(75.182000)500(TC比较批量为224时、250（价格为19.50）、500（价格为18.75）的总成本，选择一个最低成本的批量。4089340277.53710最后，选择批量为500。010920130220（三）随机需求条件下库存订货决策提前期LL时间库存量QQR图7-8需求变化，提前期稳定的（Q,R）策略库存订货模型010920130220（1）服务水平与缺货概率订货点水平1001缺货概率服务水平最佳订货点图7-9服务水平与缺货概率的变化关系010920130220临界缺货概率：DQCHDPsL*)(（7-4）式中Cs为缺货成本,DL为提前期内需求。根据服务水平与缺货概率的关系，得最佳的服务水平：*)(1)(LDPzP(7-5)010920130220（2）订货量HRSCCDQs)]([20*HCDQ0*2因为这个公式计算复杂,为了简便,一般在随机情况下订货量仍采用基本的经济订货批量模型:010920130220（3）订货点订货点=提前期内的需求+安全库存LLLzDSSDRz)(zPL其中：----服务水平的标准正态分布系数，通过查正态分布表得到。---提前期内需求的标准差010920130220应用范例7-3：某公司产品每周需求呈正态分布，平均值400台，标准差为30台，订货提前期2周，订货成本为每次10元，缺货成本每台2元，存储成本每台每年5元。采用订货点方法（连续补给）确定订货策略。（假设每年按50周计算）这是一个随机型的订货问题。求解步骤如下：（1）经济订货批量84.28251040050220*HDCEOQQ（2）最优服务水平的缺货概率0353.04005084.28225)(*DQCHDPsL（3）服务水平9647.00353.01)(1)(LDPzP查正态分布表，得：z=1.81（4）订货点30281.12400LzLdzDRLL876.78010920130220（四）周期检查库存补给系统的库存决策1.库存检查周期（库存补给期）的确定（t）（1）经验法（2）经济订货间隔期法DHCTo2*0109201302202.订货量确定iiISSLtdQ)(式中：iI为现有库存。(7-10)其中安全库存根据随机模型的特点而定。如果是需求正态分布，而提前期固定的情形，则有：idiILtzLtdQ)(（7-11）安全库存为：LtzSSd010920130220应用范例7-5：某公司销售的一种产品，单价为100元，每天需求的平均值为100，标准偏差为15，订货提前期为2周（14天），订货费用为每次100元，单位货物年存储费用为10元，要求用户满足率达到95%，试确定经济盘点周期、安全库存量和最高库存水平。每年按365天计算。（1）经济盘点周期10365100100220*DHCTt0.0234(年)=8.54天=9天（2）安全库存为LtzSSd因为公司要求用户满足率为95%，即服务水平达到95%，查表7-3得，z=1.641491564.1SS118（3）最高库存水平118)149(100)(SSLtdS2418（4）年库存成本2/100234.03651000234.0/1003651001002//**0HDTTCCDTC=3658544（元）010920130220三、相关需求库存与MRP原理（一）相关需求库存特点（二）MRP的基本输入（三）MRP的输出内容（四）MRP的处理逻辑（五）MRP的批量问题010920130220（一）相关需求库存特点（1）制造过程的原材料、半成品的库存需求量由产品的装配关系决定。（2）最终产品的需求一经确定，其原材料、零部件等相关需求可以按照一定的装配关系与工艺计算出来，不需要进行预测。（3）采用独立需求库存控制方法处理相关需求库存问题，会导致更大的需求波动，因而既不经济也不合理。010920130220物料需求计划（物料分解）主生产计划生产什么库存信息产品结构现有什么用到什么采购计划订货日期到货日期数量加工计划开工日期完工日期数量图7-10物料需求计划原理010920130220（二）MRP的基本输入（1）主生产计划MPS（2）产品结构文件（3）库存状态文件010920130220（1）主生产计划MPS1）主生产计划的信息来源2）主生产计划的时间标准3）主生产计划的分期滚动4）主生产计划的制定程序010920130220（2）产品结构文件(BOM)AC(1)D(3)B(2)E(4)F(4)G(5)H(4)K(2)B(4)M(5)01234图7-11产品结构树010920130220（3）库存状态文件物料号：描述：现有量：最大订货量：最小订货量：安全库存：订货批量：提前期：周次12345678日期总需求预计到货现有数净需求量计划接收订货计划发出订货010920130220（三）MRP的输出内容（1）．计划发出的订单，主要是零部件的投入出产计划、原材料采购或外协件计划。这两种计划是MRP的主要输出内容。（2）．订单执行的注意事项通知。（3）．已发出订单的变动通知。（4）．工艺装备的需求计划。（5）．库存状态数据。其他，辅助的报告010920130220（四）MRP的处理逻辑（1）计算总需求量（2）计算现有数（3）计算净需求量（4）计划接受订货量与计划发出订货量010920130220应用范例7-6：已知某种产品的结构如图7-13，BOM文件如表7-5所示，该产品的主生产计划与库存状态如表7-6，7-7所示。物料需求计划计算过程如表7-8。行号物料名称物料编码层次父项结构数量单位其他属性略1X0010-1台2A00210011件3C00320023件4D00420022件5E00530041件6F00630042件7E00530012件周次123456789需求150编号名称现有库存提前期001X101002