生产运作管理第九章——物料需求计划

生产与运作管理第九章物料需求计划2第九章MRP(MaterialRequirementsPlanning)9.1概述9.2MRP系统9.3MRP的扩展3第九章MRP†Dr.JosephA.Orlicky(1965)提出独立需求与相关需求的概念，并指出订货点法适用于独立需求项目，对于相关需求则应根据与独立需求的相关关系编制计划。如果将订货点法用于相关需求项目，会引起认为的需求误差，因而造成过多的库存和浪费。†IBM推出了COPICS软件，这是最初的物料需求计划。4第九章MRP†随着计算机在产业界的应用，MRP迅速推广，并在降低库存方面取得显著效果。†MRP暴露的问题：只考虑了需求，没有考虑生产能力的约束，编排的计划可执行性有问题。†随后提出能力需求计划（CRP）。根据MRP编制CRP，对各时段的生产能力进行规划调整，合理平衡负荷。加强了车间作业统计等反馈，一边即使调整和修改。†计划、反馈和控制等环节组成闭环系统，闭环MRP成形。5第九章MRP†闭环MRP不包括资金流。†在70年代末、80年代初，财务管理职能被集成到MRP中来，涵盖生产、库存、采购、销售、财务和成本等子系统，此外经营计划也被纳入其中。企业生产经营的主要功能都被涵盖。†这就形成了第二代物料需求计划，即“制造资源计划”——MRPII69.1概述9.1.1MRP的基本思想9.1.2MRP能够用在哪里9.1.3应用MRP的目的79.1.1MRP的基本思想†MRP：处理相关需求库存订货和作业计划的计算机信息系统——按需、准时†物料：“物料”，泛指原材料、在制品、外购件以及产品†工艺顺序„将原材料制成各种毛坯，再将毛坯加工成各种零件，零件组装成部件，最后将零件和部件组装成产品†反工艺顺序„如果要求按交货时间提供产品，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89根据产品出产计划倒推出相关物料的需求9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9.1.1MRP的基本思想99.1.1MRP的基本思想†MRP的出现，是电子计算机应用于生产管理的结果†是以物料为中心（以需求为中心，顾客）来组织生产，还是以设备为中心来组织生产（以产定销），代表了两种不同的指导思想†在组织生产的过程中，上道工序应该按下道工序的要求进行生产，前一生产阶段应该为后一生产阶段服务109.1.2MRP能够用在哪里†对流程式生产，自动化程度很高，生产过程中MRP作用不大，原料供应上可采用MRP†主要用于加工装配式生产„批量生产„MTS,MTO,ATO„对复杂产品单件小批生产不太适合，提前期也难以确定†服务业，如餐饮也可利用119.1.3应用MRP的目的†使生产过程各环节相互衔接，使生产过程保持连续性†消除生产和库存的盲目性†消除过量生产和短缺并存的局面129.1.2独立需求和相关需求项目独立需求相关需求需求来源顾客“长辈”物料类型成品原材料、在制品估计需求的方法预测或订单计算计划方法EOQ,ROPMRP139.2MRP系统9.2.1MRP在生产经营系统中的地位和作用9.2.2MRP的输入9.2.3MRP的输出9.2.4MRP的处理过程9.2.5应用MRP系统需要考虑的问题14MRP的输入MRP处理MRP的输出产品出产计划物料清单库存记录MRP计算机程序变更发出订单计划发出订货例外报告计划报告结果控制报告库存事件基本报告其它报告9.2MRP系统159.2.1MRP在生产经营活动中地位经营计划预测企业当前条件生产大纲产品出产预计划产品出产计划MRP库存业务粗略能力平衡技术资料库存状态文件产品结构文件169.2.1MRP地位外购件需求计划自制件投入出产计划采购订单供货单位信息能力需求计划车间生产作业计划作业统计与控制库存状态文件MRP产品结构文件179.2.2MRP的输入†MRP的处理逻辑MRP的基本原理就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、外购件的需求数量和需求日期，即将产品出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。189.2.2MRP的输入†其主要功能及运算依据为：处理的问题所需信息1.生产什么？生产多少？1.切实可行的主生产计划（MPS）2.要用到什么？2.准确的物料清单（BOM表）3.已具备什么？3.准确的物料库存数据4.还缺什么？何时需要？4.MRP的计算结果（生产计划和采购计划）199.2.2MRP的输入„其基本处理逻辑为：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生产作业计划采购供应计划图2-1MRP的基本逻辑209.2.2MRP的输入MRP的输入信息MRP的输入有3个部分：•主生产计划（产品出产计划，MPS）•物料清单（产品结构文件，BOM）•库存状态文件219.2.2MRP的输入产品出产计划(MPS)†产品生产计划（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，它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229.2.2MRP的输入产品出产计划1,2001,500综合生产计划10030075瓦特放大器450450500500150瓦特放大器100100100100240瓦特放大器产品出产计划（MasterProductionSchedule,MPS)87654321周次二月一月月份239.2.2MRP的输入产品结构文件（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†可以用产品结构树直观地表示出来。†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。24Bicycle(1)P/N1000HandleBars(1)P/N1001FrameAssembly(1)P/N1002Wheels(2)P/N1003Frame(1)P/N10049.2MRP的输入产品结构文件（Bill-of-Material）25AB（1）C（2）D（2）C（2）E（3）D（3）E（1）G（3kg)D(3)E(1)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)9.2.2MRP的输入产品结构树01234层层26AB（1）C（2）D（2）C（2）E（3）D（3）E（1）G（3kg)D(3)E(1)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)01234层层调整后的产品结构树279.2.2MRP的输入按时段描述的产品结构（提前期）123456783weeksF2weeksEA1week1weekCG2weeksD1weekE2weeks开始加工DD1weekB2weekstoproduceD和E必须在这里完工，使B可以开始加工289.2.2MRP的输入库存状态文件†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。29部件CLT=2周周次1234567891011总需要量预计到货量现有数净需要量计划发出订货量3003003004002020420420420420120120120–180-180-4801803001803009.2.2MRP的输入库存状态文件309.2MRP系统库存状态文件„总需要量：由上层元件的计划发出订货量决定。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。它来源于正在执行中的采购订单或生产订单。„现有数: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。„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。319.2.2MRP的输入产品出产计划物料清单提前期库存数据采购数据MRP程序(计算机及软件)MRPbyPeriodReportMRPbydatereportPlannedorderreportPurchaseadviceExceptionreportExceptionreport329.2.3MRP的输出†MRP系统可以提供各种生产和库存控制用的计划和报告。主要输出如下：⑴零部件投入出产计划⑵原材料需求计划⑶互转件计划⑷库存状态记录⑸工艺装备机器设备需求计划⑹计划将要发出的订货339.2.3MRP的输出（续）⑺已发出订货的调整，包括改变交货期，取消和暂停某些订货等⑻零部件完工情况统计，外购件及原材料到货情况统计⑼对生产及库存费用进行预算的报告。⑽交货期模拟报告⑾优先权计划349.2.4MRP的处理过程†关键是找出上层元件(父项)和下层元件(子项)之间的联系：按父项的计划发出订货量来计算子项的总需要量，并保持时间上一致†要提高MRP的处理效率，要采用自顶向下、逐层处理的方法：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处理。这样做的好处每一项目只需检索处理一次，效率较高。为此需要对每个元素编一个低层码†利用批量规则确定计划发出订货数量，利用提前期确定计划发出订货日期。35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1015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13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52630C（2层）2周B(1层)1周产品项目A(0层)提前期2周369.2.4MRP的处理过程多个需求源下元件需求量的计算Therefore,thesearethegrossrequirementsforBPeriods1010123MasterscheduleforSsolddirectly405015ACB567891011Leadtime=4forAMasterscheduleforA402030SBC8910121113Leadtime=6forSMasterscheduleforS1040+10=5040502015+30=4512345678PeriodsGrossrequirements:B379.2.5应用MRP系统需要考虑的问题†1.安全库存„需不需要设置安全库存？„尽管MRP处理的是相关需求，仍有不确定性。比如，不合格品的出现，外购件交货延误，设备故障，停电，缺勤等。因而，相关需求也有安全库存问题。„MRP认为，只有对产品结构中最低层元件或原材料设置安全库存才是必要的。„安全库存的引入将对净需要量的计算产生影响389.2.5应用MRP系统需要考虑的问题†2.提前期„MRP系统的提前期是固定的†3.批量„逐批订货不一定经济可行，从而引出MRP系统的批量问题399.2.5应用MRP系统需要考虑的问题†逐批算法（Lot-for-lot）†最大零件周期收益（MaximumPart-PeriodGain,MPG）法†Wagner-Whitin的最优算法(略）周次123456789101112净需量1010152070180250270230