企業生產管理第一章運作管理導論第十四章制造資源計劃（MRP）1學習內容案例導入：柯林斯公司MRP概述物料需求計劃閉環MRP簡介MRPII簡介科龍冰箱ERP功能模塊2教學要求理解MRP的基本概念背景、發展歷程、目標、要素掌握物料需求計劃的相關內容原理、組成、計算生成、主要參數的確定及計算機化理解閉環MRP、MRPII的概念和應用3柯林斯公司

－MRP為公司帶來競爭優勢世界最大的救護車制造商（資產＄2億、定制化生產）加入全球化的市場競爭（25％外銷）運行MRP后，2年內庫存降低30％12種主要的車型18,000種不同的零件6,000種自制件12,000種采購件4柯林斯公司

－MRP為公司帶來競爭優勢4個關鍵的任務物料計劃必須既要滿足主生產計劃的需求，又要滿足生產能力必須嚴格按計劃執行實行有效的準時物料供應方式和寄售庫存方式，并不斷進行采購評審保存完整的生產運作記錄5柯林斯公司

－MRP為公司帶來競爭優勢更好地響應客戶的訂單更快地響應市場的變化改善設備和勞動力的利用率減少庫存水平614.1MRP系統概述美國產品庫存控制協會定義：MRP：MaterialRequirementPlanning使用物料清單、庫存數據和主生產計劃進行物料需求的方法MRPII：ManufacturingResourcePlanning生產企業使用的對所有制造資源進行有效計劃的方法ERP：EnterpriseResourcePlanning生產企業使用的對所有資源進行有效計劃的方法7時間MRPII的進展MRP60’閉環MRP70’ERP90’MRPII80’Figure10.3管理的資源范圍更廣泛計算機集成技術更成熟范圍：物料+能力+采購+作業特征：閉環系統反饋通道不足：未覆蓋技術和銷售環節范圍：物料假設：無限能力采購可行不足：計劃與能力不匹配范圍：全制造活動特征：一體化集成中央數據庫模擬仿真不足：未覆蓋制造系統之外環節范圍：全企業活動(+質量+設備+倉庫+運輸+項目+市場+信息+互聯網等)特征：集成度更高發展：管理思想集成度提高更多的接口8MRP系統的組成物料需求計劃9閉環MRP（ClosedLoopMRP）反饋（Feedback）主生產進度計劃(MasterProductionScheduling)物料需求計劃(MaterialRequirementsPlanning)能力需求計劃(CapacityRequirementsPlanning)可行？No執行能力計劃物料計劃Yes反饋（Feedback）10閉環MRP示意圖不是MPSMRPCRP可行？執行CRP執行MRP11MRPII框圖工程制造營銷市場預測銷售計劃主生產進度計劃應收帳總帳應付帳物料需求計劃能力需求計劃采購生產工藝流程產品設計庫存財務12SAP’sERP模塊Figure14.12現金流 Coversallfinancialrelatedactivity: Accountsreceivable GL Cashmanagement Accountspayable Treasury Assetmanagement存儲到發運 Coversinternalinventorymanagement: Warehousing Forecasting Physicalinventory Distributionplanning Replenishmentplanning Materialhandling促銷到交貨 Coversfront-end customer-oriented activities: Marketing Quoteandorder processing Transportation Documentationand labeling Aftersalesservice Warranty& guarantees采購到付款 Coverssourcing activities: Vendorsourcing Purchase requisitioning Purchaseordering Purchasecontracts Inboundlogistics Supplierinvoicing/ matching Supplierpayment/ settlement Supplier performance設計到制造 Coversinternalproductionactivities: Design Shopfloor engineering reporting Production Contract/project engineering management Plant Subcontractor maintenance management招聘到退休 CoversallHR&Payrolloriented activity: Timeandattendance Payroll Travelandexpenses13獨立需求&相關需求獨立需求－一種物料的需求與另一種物料的需求無關（最終產品、維修配件）相關需求－一種物料的需求與另一種物料的需求具有相關性（輪胎與汽車、抽屜與寫字臺）根據訂單的數量，所有相關需求的零部件的需求數量都可以計算出來14獨立需求&相關需求獨立需求相關需求物料類別產成品（冰箱）、售后配件（壓機）零部件（抽屜）外購件（壓機）面向外部、非流程內部、流程需求量、需求時間隨機性、不確定性計劃后，量和時間就確定離散/連續趨于連續成批性決定離散性供應保證不必100％100％，缺一不可庫存理論數據、預測。訂貨點法生產計劃為準。MRP15家具公司的實例A庫存150

100500123456789101112周次再訂貨點60150

100500B庫存再訂貨點40C庫存300

2001000再訂貨3012060202014014028016010240-30200123456789101112周次16實例的問題和原因問題C平均需求為50/周，但實際需求非均勻：1/120、2/150、7/270C的高庫存為：4～7/240C的負庫存為：7～9/－30影響到A的生產：欠貨部分30件要延誤（7-9）17實例的問題和原因原因C的需求連續、均衡的假定不成立C的需求獨立的假設不成立訂貨點法是經驗法。實際上，一旦A、B的計劃確定，但C的需求量和需求時間就是確定的（7周有高需求，5周排產即可）MRP就是解決C類件－相關需求件的數量和時間的方法18相關需求主生產計劃技術規格書或物料清單表（BOM）庫存情況已發出的訂貨情況提前期應用相關需求庫存模型，需要明確以下內容19MRP的功能提供準確和完整的物料清單、時間利用庫存量控制庫存（量、時間）、追求庫存最小化生產能力的需求計劃物料需求的優先度的安排動態的跟蹤計劃的實施20MRP的目標與指導思想目標訂單任務完成最大化庫存數量、時間最小化提高計劃的可靠性、均衡生產集成管理職能、提高管理效率基本指導思想（4個需要）在需要的時候、向需要的部門、按需要的數量、提供需要的物料（When、Whom、Howmuch、What）21物料需求計劃系統的組成物料需求計劃（When、Whom、Howmuch、What）22主生產計劃確定要生產什么和什么時間生產必須與綜合計劃相一致綜合生產計劃是更加全局性的計劃主生產計劃做為一個從計劃轉向執行的過程，每一步都必須檢驗其可行性主生產計劃是生產計劃過程的一個結果23主生產計劃主生產計劃確定了特定產品的生產期限作業計劃必須有合理的時間資源主生產計劃通常有一段時間保證不可變更主生產計劃是一個滾動的計劃主生產計劃是對生產什么產品的描述，不是預測24綜合計劃&主生產計劃月份 1月 2月綜合計劃

1,500 1,200

(showsthetotal

quantityofamplifiers)周 1 2 3 4 5 6 7 8主生產計劃

(showsthespecifictypeand

quantityofamplifiertobe

produced240瓦放大器 100 100 100 100150瓦放大器

500 500 450 45075瓦放大器

300 100Figure14.225計劃過程Figure14.1綜合計劃是否調整主生產計劃管理

投資回報工程

設計完成情況綜合計劃采購

供應商人力資源員工計劃生產能力庫存營銷顧客需求財務現金流26計劃過程Figure14.1是否滿足能力計劃？是否滿足進度要求？主生產計劃是否變更？能力是否變更？MRP是否變更？No執行物料計劃執行能力計劃Yes符合實際?能力需求計劃MRP主生產計劃27物料清單（BOM）構成產品的零件、成分、物料的清單提供了產品的結構（樹狀）上層零部件稱為父零件層下層零部件稱為子零件層28BOM的實例B(2)

標準.12”揚聲器套裝C(3)標準12”帶調節器的揚聲器套裝1E(2)E(2)F(2)內裝接線工具、螺釘的包裝盒標準12”帶調節器的揚聲器2D(2)12”揚聲器D(2)12”揚聲器G(1)電流調節器3揚聲器A的產品結構A層次029BOM的實例（50件A產品）B(2)

Std.12”SpeakerkitC(3)Std.12”Speakerkitw/amp-booster1E(2)E(2)F(2)Packingboxandinstallationkitofwire,bolts,andscrewsStd.12”Speakerboosterassembly2D(2)12”SpeakerD(2)12”SpeakerG(1)Amp-booster3Productstructurefor“Awesome”(A)ALevel0PartB: 2xnumberofAs= (2)(50)= 100PartC: 3xnumberofAs= (3)(50)= 300PartD: 2xnumberofBs

+2xnumberofFs= (2)(100)+(2)(300)= 800PartE: 2xnumberofBs

+2xnumberofCs= (2)(100)+(2)(150)= 500PartF: 2xnumberofCs= (2)(150)= 300PartG: 1xnumberofFs= (1)(300)= 30030準確的庫存記錄準確的庫存記錄對準確的運作是絕對重要的通常要求MRP系統精度應達到99％已發出訂單的信息必須反映出精確的數量和計劃到貨時間31提前期對采購、生產、裝配各環節都有所需的提前期采購提前期－是從確認訂單到收貨的時間段生產提前期

–是指令、等待、移動、調整、儲存、生產的時間之和32時間坐標上的產品結構樹

| | | | | | | | 1 2 3 4 5 6 7 8TimeinweeksF2weeks3weeks1weekA2weeks1weekDE2weeksDG1week1week2weekstoproduceBCE零件D開始的時間D和E零件都完工后，零件B才能開始生產（緊前工作）Figure14.4E的兩次生產的時間不必要同時（D同）33MRP結構Figure14.5輸出報告MRP的月度報告MRP的數據報告計劃訂單報告采購計劃例外報告訂貨過早或過晚或不再需要訂單的數量太多、太少數據文件采購數據物料清單BOM提前期(Itemmasterfile)庫存數據主生產計劃MRP系統（硬件和軟件）34確定毛需求的例子從生產計劃的頂端開始：在第8周交付50件產品A用各層的提前期來確定訂貨下達時間（生產開始時間）：如A產品有1周的提前期，則應當在第7周下達訂單這個過程通常稱之為“訂貨期偏移”35確定毛需求的例子從BOM表，可知每1個A產品需要2個B部件：意味著在第7周要提供100個B部件才能滿足A產品的訂單B部件的提前期是2周：意味著B部件的訂單應當在第5周下達零部件提供的數量和時間由其父零件層的訂單下達確定36確定毛需求的例子這個過程持續進行，至到BOM表中的所有層級的零部件的數量和時間都確定在BOM表計算的過程中，有多個父零件級的零件只需計算1次，從而節省了時間、資源并減少了混亂層級的代碼確保了每個層級只能在BOM表中出現1次37毛需求計劃Week

1 2 3 4 5 6 7 8 提前期完工時間

50

訂單下達時間

50 1

周完工時間

100

訂單下達時間

100 2

周完工時間

150

訂單下達時間

150 1

周完工時間

200 300

訂單下達時間

200 300 2

周完工時間

300

訂單下達時間

300 3

周完工時間

600 200

訂單下達時間

600 200 1

周完工時間

300

訂單下達時間

300 2

周38凈需求計劃批量提前期(周)庫存安全庫存已分配數低層編碼零件代號毛需求量計劃到貨量庫存/10凈需求量計劃收到訂貨量計劃發出訂貨量毛需求量計劃到貨量庫存/15凈需求量計劃收到訂貨量計劃發出訂貨量毛需求量計劃到貨量庫存/20凈需求量計劃收到訂貨量計劃發出訂貨量按需訂貨按需訂貨按需訂貨39凈需求計劃毛需求量計劃到貨量庫存/10凈需求量計劃收到訂貨量計劃發出訂貨量毛需求量計劃到貨量庫存/5凈需求量計劃收到訂貨量計劃發出訂貨量毛需求量計劃到貨量庫存/10凈需求量計劃收到訂貨量計劃發出訂貨量毛需求量計劃到貨量庫存/0凈需求量計劃收到訂貨量計劃發出訂貨量40確定凈需求凈需求的計算同樣從頂層開始－意味著第8周提供A產品50件因為已有庫存10件，設計需求是40件

公式：(凈需求量)=(毛需求量－可供庫存)計劃收到訂貨量在第8周是40件：40=50-1041確定凈需求根據提前期偏移的計算，A產品的計劃發出訂貨量在第7周是40件部件B的毛需求量在第7周是80件部件B的庫存是15件，所以在第7周的凈需求量是65件由第7周計劃收到訂貨量65件可算出：第5周計劃發出訂貨量是65件42確定凈需求B部件的庫存記錄被更新，反映出15件的庫存已被使用，在第8周的庫存顯示為0這就是毛需求量轉換到凈需求量的計算過程43多個計劃匯總部件B的例子Figure14.6ABC567891011405015提前期＝4周A產品的主生產計劃SBC1213891011203040提前期＝6周S產品的主生產計劃1231010主生產計劃中的B外銷部件周數由此看得出B部件的總粗需求量：215B部件的毛需求量1040502040+1015+30=50=4512345678周數44凈需求計劃凈需求的邏輯計算：可供庫存凈需求量現有庫存計劃交貨量+–=總需求量毛需求量安全庫存+45MRP與JITMRP是一個計劃系統，它不確定具體的作業計劃MRP是一種固定提前期的計劃方法。固定提前期可能與具體實施有出入JIT的優勢在于：在全系統快速移動小批量的生產方式46確定批量的辦法按需訂貨是指完全根據需要來準確的生產來滿足需求數量不一定總是可行的如果調整成本高，則總成本也高經濟訂貨批量

(EOQ)EOQ期望需求是已知的、平穩的。但MRP系統通常面臨的是未知和變化的需求47確定批量的辦法零件周期平衡法（PartPeriodBalancing、PPB)關注未來的訂單，從而確定最經濟的批量經濟零件周期（EPP）

零件周期的平衡系數：調整成本/庫存成本48確定批量的方法（按需訂貨法的例子）12345678910粗需求量353040010403003055計劃到貨現有庫存3535000000000凈需求量03040010403003055計劃收到訂貨30401040303055計劃發出訂貨30401040303055維持庫存成本=$1/周;調整成本=$100；維持庫存成本＝0；總調整成本＝7×$100＝＄70049經濟訂貨批量（EOQ）的例子12345678910粗需求量353040010403003055計劃到貨現有庫存3535043336626696939凈需求量030007040016計劃收到訂貨73737373計劃發出訂貨73737373維持庫存成本=$1/周;調整成本=$100;平均每周粗需求量

=27;經濟訂貨批量（EOQ

）Q=73其中：Q＝√2DS/H＝√2×1404×100/52＝7350EOQLotSizeExample12345678910Grossrequirements353040010403003055ScheduledreceiptsProjectedonhand3535000000000Netrequirements030007040016Plannedorderreceipts73737373Plannedorderreleases73737373Holdingcost=$1/week;Setupcost=$100;Averageweeklygrossrequirements=27;EOQ=73units年需求量=1,404總成本=調整成本+庫存成本年總成本=(1,404/73)x$100+(73/2)x($1x52weeks)=$3,79810周的總成本=$3,798x(10weeks/52weeks)=$73051經濟零件周期法

（EPP權衡調整成本和庫存成本的思路）12345678910Grossrequirements353040010403003055ScheduledreceiptsProjectedonhand35NetrequirementsPlannedorderreceiptsPlannedorderreleasesHoldingcost=$1/week;Setupcost=$100;EPP=100（調整成本/庫存成本）52PPBExample12345678910Grossrequirements353040010403003055ScheduledreceiptsProjectedonhand35NetrequirementsPlannedorderreceiptsPlannedorderreleasesHoldingcost=$1/week;Setupcost=$100;EPP=100units2 30 02,3 70 40=40x12,3,4 70 402,3,4,5 80 70=40x1+10x3 100 70 1702,3,4,5,6 120 230=40x1+10x3 +40x4+=合并周期2-5，因為這個數字接近（EPP）零件準確平衡的100件合并周期6-9，因為這個數字接近（EPP）零件準確平衡的100件6 40 06,7 70 30=30x16,7,8 70 30=30x1+0x26,7,8,9 100 120=30x1+30x3 100 120 220+=10 55 0 100 0 100

總成本 300 190 490+=+= 試算批量

期間 (累計凈 成本

合并 需求量) 零件庫存周期 調整成本 維持庫存 總成本53批量規則的結果對比3種例子的對比按需訂貨法（直接批量法） $700經濟訂貨批量法（EOQ） $730經濟零件周期法（EPP） $4905414.3MRP的擴展簡介閉環MRP系統閉環MRP系統就是要向生產能力計劃、主生產計劃、生產計劃過程反饋信息能力計劃MRP系統產生一個反映詳細生產能力需求的負荷報告這個負荷報告用于驅動能力計劃過程變更通過MRP系統再重新調整計劃55閉環MRPFigure14.856閉環MRP的系統Figure14.8能力計劃資源計劃粗略能力平衡No能力需求計劃(詳細的)Yes物料需求計劃(詳細的)優先計劃詳細的主生產計劃符合實際?生產計劃計劃57閉環MRP的系統Figure14.8能力控制(生產能力)優先控制(詳細作業計劃)執行Yes執行計劃NoNo輸入/輸出報告平均的能力滿足否？調度清單特定的能力滿足否？58生產能力資源的調整（削峰填谷）Figure14.9Lot1Lot2Lot4Lot7Lot8Lot3Lot5Lot10Lot13Lot9Lot12Lot14Lot16Lot6Lot15Lot11AvailablecapacityCapacityexceededinperiods4&6Lot1Lot2Lot4Lot7Lot8Lot3Lot5Lot10Lot13Lot9Lot12Lot14Lot16Lot6Lot15Lot11AvailablecapacityLot6“split”Lot11moved200–150–100–50––12345678Period(a)Standardlaborhours200–150–100–50––12345678Period(b)Standardlaborhours59MRPII系統在MRP系統上擴展，其數據庫可擴展到其它有用的信息人工時材料成本機時其它實際發生的資源系統稱之為MRPII（MaterialResourcePlanning）60制造資源計劃（100件）

Week 5 6 7 8零件（提前期1周）

100

人工時：每件10小時 1,000

機時：每件2小時 200

應付帳款:每件$0

0零件(提前期2周,

每臺2件) 200

人工時：每件10小時

2,000

機時：每件2小時

400

應付帳款:每件原材料$5

1,000零件(提前期4周,

每臺3件) 300

人工時：每件2小時

600

機時：每件