生產與運作管理

Production&OperationsManagement華中科技大學管理學院TheSchoolofManagement，HUST陳榮秋馬士華RongqiuChenandShihuaMa1第10章MRP與ERP10.1MRP的原理10.2MRP系統10.3MRPII10.4MRP系統設計決策及應用中的問題10.5分配需求計劃10.6企業資源計劃210.1MRP的原理10.1.1有關概念和基本思想10.1.2獨立需求和相關需求10.1.3MRP在生產經營活動中的地位310.1.1有關概念和基本思想物料需求計劃(MaterialRequirementsPlanning,MRP)是20世紀60年代發展起來的一種計算物料需求量和需求時間的系統。所謂“物料”，泛指原材料、在制品、外購件以及產品。后來，形成了閉環MRP(Closed-loopMRP)系統，成為企業生產計劃與控制系統。20世紀80年代發展起來的制造資源計劃(ManufacturingResourcePlanning,MRPⅡ)，不僅涉及物料，而且涉及生產能力和一切制造資源，是一種企業資源協調系統。20世紀90年代初由美國的加特納公司（GartnerGroupInc.）提出企業資源計劃（EnterpriseResourcePlanning,ERP）的概念，成為企業和供應鏈管理的有效工具。410.1.1有關概念和基本思想（續）工藝順序將原材料制成各種毛坯，再將毛坯加工成各種零件，零件組裝成部件，最后將零件和部件組裝成產品反工藝順序如果要求按交貨時間提供產品，就必須提前一定時間加工所需數量的各種零件；要加工各種零件，就必須提前一定時間準備所需數量的各種毛坯，直至提前一定時間準備各種原材料510.1.1有關概念和基本思想（續）MRP的出現，是電子計算機應用于生產管理的結果。是以物料為中心來組織生產，還是以設備為中心來組織生產，代表了兩種不同的指導思想。在組織生產的過程中，上道工序應該按下道工序的要求進行生產，前一生產階段應該為后一生產階段服務。610.1.2獨立需求和相關需求（續）項目獨立需求相關需求需求來源顧客“長輩”物料類型成品原材料、在制品估計需求的方法預測或訂單計算計劃方法EOQ,ROPMRP獨立需求：由市場決定的對物品的需求相關需求：與最終產品或其他物料需求有關的需求710.1.3MRP在生產經營活動中的地位經營計劃預測企業當前條件生產大綱產品出產預計劃產品出產計劃MRP庫存業務粗略能力平衡技術資料庫存狀態文件產品結構文件810.1.3MRP在生產經營活動中的地位（續）外購件需求計劃自制件投入出產計劃采購訂單供貨單位信息能力需求計劃車間生產作業計劃作業統計與控制9MRP的輸入MRP處理MRP的輸出產品出產計劃物料清單庫存記錄MRP計算機程序變更發出訂單計劃發出訂貨例外報告計劃報告結果控制報告庫存事件基本報告其它報告10.2MRP系統（續）1010.2MRP系系統統（（續續））產品品生生產產計計劃劃(MPS)產品品生生產產計計劃劃（（MasterProductionSchedule),簡簡稱稱MPS））是是MRP的的主主要要輸輸入入，，它它是是MRP運運行行的的驅驅動動源源。。MPS的的計計劃劃對對象象是是企企業業向向外外界界提提供供的的東東西西，，它它們們具具有有獨獨立立需需求求的的特特征征，，包包括括：：最終產品項，，即一臺完整整的產品獨立需求的備備品、配件，，可以是一個個完整的部件件或是零件MPS中規定定的出產數量量一般為凈需需要量，即需需生產的數量量1110.2MRP系統（（續）產品結構文件件（BOM））產品結構文件件（BillofMaterials），，又稱為物料料清單，反映映了產品的組組成與結構信信息，也就是是說明了是由由哪些物料構構成的，需要要多少物料，，是如何制造造出來的可以用產品結構樹直觀地表示出出來。產品結構層次次的多少隨產產品的不同而而不同，層次次越多，管理理和計劃就越越復雜。12Bicycle(1)P/N1000HandleBars(1)P/N1001FrameAssembly(1)P/N1002Wheels(2)P/N1003Frame(1)P/N100410.2MRP系統（（續）產品結構文件件（Bill-of-Material）13AB（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)產品結構樹01234層層10.2MRP系統（（續）14AB（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)調整后的產品品結構樹01234層層10.2MRP系統（（續）1510.2MRP系統（（續）按時段描述的的產品結構（（提前期）123456783weeksF2weeksEA1week1weekCG2weeksD1weekE2weeks

開始加工DD1weekB2weekstoproduceD和E必須在這里完工，使B可以開始加工1610.2MRP系統（（續）庫存狀態文件件庫存狀態文件件保存了每一一種物料的有有關數據，MRP系統關關于訂什么，，訂多少，何何時發出訂貨貨等重要信息息，都存儲在在庫存狀態文文件中。產品結構文件件是相對穩定定的，而庫存存狀態文件卻卻處于不斷變變動之中。MRP每重新新運行一次，，它就發生一一次大的變化化。17部件CLT=2周周次次1234567891011總需要量預計到貨量現有數凈需要量計劃發出訂貨貨量3003003004002020420420420420120120120––180-180-48018030018030010.2MRP系統（（續）庫存狀態文件件1810.2MRP系統（（續）庫存狀態文件件總需要量：由由上層元件的的計劃發出訂訂貨量決定。。本例中，對對C的總需要要量在第5周周、8周和10周各為300件。預計到貨量：：指在將來某某個時間段某某項目的入庫庫量。它來源源于正在執行行中的采購訂訂單或生產訂訂單。現有數:為為相應時間的的當前庫存量量，它是倉庫庫中實際存放放的可用庫存存量。本例中中，在計劃時時，元件C當當前庫存為20件，到第第2周，預計計到貨400件，所以現現有數為420件。凈需要量：當當現有數和預預計到貨量不不能滿足總需需要量時，就就會產產生凈凈需要量。計劃發出訂貨貨量：為保證證對零部件的的需求而必須須投入生產的的物料數量。。1910.2MRP系系統（（續））產品出產計劃物料清單提前期庫存數據采購數據MRP程序(計算機及軟件)MRPbyPeriodReportMRPbydatereportPlannedorderreportPurchaseadviceExceptionreportExceptionreport2010.2MRP系系統（（續））MRP的輸輸出MRP系統統可以以提供供各種種生產產和庫庫存控控制用用的計計劃和和報告告。主主要輸輸出如如下：：⑴零零部件件投入入出產產計劃劃⑵原原材料料需求求計劃劃⑶互互轉件件計劃劃⑷庫庫存狀狀態記記錄⑸工工藝裝裝備機機器設設備需需求計計劃⑹計計劃將將要發發出的的訂貨貨2110.2MRP系系統（（續））MRP的輸輸出⑺已已發出出訂貨貨的調調整，，包括括改變變交貨貨期，，取消消和暫暫停某某些訂訂貨等等⑻零零部件件完工工情況況統計計，外外購件件及原原材料料到貨貨情況況統計計⑼對對生產產及庫庫存費費用進進行行預算算的報報告。。⑽交交貨期期模擬擬報告告⑾優優先權權計劃劃2210.2MRP系系統（（續））MRP的處處理過過程關鍵是是找出出上層層元件件(父父項)和下下層元元件(子項項)之之間的的聯系系：按按父項項的計計劃發發出訂訂貨量量來計計算子子項的的總需需要量量，并并保持持時間間上一一致要提高MRP的的處理效效率，要要采用自自頂向下下、逐層層處理的的方法：：先處理理所有產產品的零零層，然然后處理理第1層層，…，，一直直到最低低層，而而不是逐逐臺產品品自頂向向下處理理。這樣樣做的好好處每一一項目只只需檢索索處理一一次，效效率較高高。為此此需要對對每個元元素編一一個低層層碼。利用批量量規則確確定計劃劃發出訂訂貨數量量，利用用提前期期確定計計劃發出出訂貨日日期。23產品項目A(0層)提前期2周項目周次1234567891011總需要量1015預計到貨量現有數00000000－10－10－10－25凈需要量10計劃發出訂貨量1015B(1層)1周總需要量1015預計到貨量10現有數21212121212222－13凈需要量13計劃發出訂貨量13C（2層）2周總需要量202630預計到貨量10現有數5515151515－5－5－31－61凈需要量52630計劃發出訂貨量526302410.2MRP系統統（續））MRP的的處理過過程多個需求求源下元元件需求求量的計計算Therefore,thesearethegrossrequirementsforBPeriods1010123MasterscheduleforSsolddirectly405015ACB567891011Leadtime=4forAMasterscheduleforA402030SBC8910121113Leadtime=6forSMasterscheduleforS1040+10=5040502015+30=4512345678PeriodsGrossrequirements:B2510.3MRPII經營計劃劃總帳能力需求求計劃編制粗能能力計劃劃物料需求求計劃物料清單單主生產計計劃生產計劃劃銷售計劃劃車間作業業計劃庫存管理理應收帳作業統計計與控制制應付帳采購外購計劃劃可行否可行不可行MRPII的組組成結構構和處理理邏輯2610.3MRPII（續））MPRII統一一了企業業的生產產經營活活動營銷部門門生產部門門采購部門門財務部門門技術部門門計劃的一一貫性與與可行性性物流與資資金流的的統一集成－MRPII的精精髓2710.4MRP系統統設計決決策及應應用中的的技術問問題10.4.1主主要設設計決策策10.4.2MRP應用中中的技術術問題10.4.3MRP在服務務業的應應用2810.4.1主主要設設計決策策計劃期的的長短計劃期不不能比最最長的產產品制造造周期短短，這是是一個必必須滿足足的要求求。計劃期越越長，計計劃的預預見性就就越好，，對于生生產能力力的合理理安排也也越有利利。但計計劃期過過長，還還會造成成數據處處理量大大，運行行時占內內存多。。在確定計計劃期長長短時，，要按企企業最長長的產品品生產周周期、企企業計劃劃工作的的要求，，以及現現有計算算機設備備的能力力等來決決定。通通常，計計劃期一一般為一一年(52周)。對于于制造周周期短的的產品，，也可以以縮短一一些，比比如39周。2910.4.1主主要設設計決策策（續））計劃的時時間單位位一般以周周為計劃劃的時間間單位。。對于預預計計劃劃部分，，也可采采用雙周周或月，，甚至季季為計劃劃的時間間單位。。ABC分分類問題題一種意見見認為，，應該對對制造零零件進行行ABC分類。。這樣既既抓住了了主要零零件，控控制了資資金占用用，又節節省了計計算機的的存貯空空間，加加快了運運行速度度。另一種意意見認為為，實行行MRP就沒有有必要對對零件進進行ABC分類類。對于于電子計計算機，，沒有必必要這樣樣做；缺缺少一個個C類零零件與缺缺少一個個A類零零件都不不能進行行產品裝裝配；離離開C類類零件，，生產能能力與生生產任務務的平衡衡難以進進行；將將C類零零件排除除在外，，就不能能有效分分配優先先權。3010.4.1主主要設設計決策策（續））系統運行行的頻率率對于“重重新生成成”系統統來說，，運行頻頻率不應應該高于于每周一一次，因因為MRP運行行時間長長，只能能利用周周末時間間運行。。如果這這樣的運運行頻率率還不能能滿足要要求，則則應采用用“凈變變”系統統。需求求跟跟蹤蹤功功能能在進進行行負負荷荷能能力力平平衡衡時時，，常常常常需需要要知知道道是是哪哪個個最最終終產產品品引引起起的的負負荷荷。。這這時時需需要要從從具具體體零零件件的的總總需需要要量量出出發發，，通通過過““需需求求跟跟蹤蹤””(Pegging)或或““反反查查””，，找找出出該該零零件件的的總總需需要要量量是是由由哪哪些些““源源””決決定定的的，，這這就就需需要要需需求求跟跟蹤蹤功功能能。。3110.4.1主要要設計決策策（續）固定計劃訂訂貨功能固定計劃訂訂貨的意思思是，將一一次運行確確定的計劃劃發出訂貨貨的時間及及數量“凍凍結”起來來，不隨以以后的運行行改變。通通常，MRP每運行行一次，計計劃發出訂訂貨的數量量與時間就就變化一次次，以至于于某項計劃劃發出訂貨貨在正式發發出之前要要改變好多多次，有了了固定計劃劃訂貨功能能，迫使MRP系統統通過調節節凈需要量量來適應變變化。3210.4.1主要要設計決策策（續）“重新生成成”方式還還是“凈變變”方式按照重新生生成（Regeneration）方方式，MRP每隔一一個固定的的時間運行行一次，所所有產品項項目，不論論是否發生生變化，都都必須重新新處理一遍遍。計算量量大，且不不能對變化化及時作出出反應，但但系統運行行次數少，，數據處理理效率高，，還有“自自潔”作用用，不會會把上一次次運行中的的錯誤帶到到新得出的的計劃中。。按凈變(netchange)方式式，系統要要按發生的的變化隨時時運行，但但運行中只只處理發生生變化的部部分，只計計算凈變量量。因此，，凈變方式式計算量小小，對變變化反應及及時，但系系統運行次次數多。3310.4.2MRP應用中中的技術問問題變型產品變型產品往往往是幾種種標準模塊塊的不同組組合，造成成大量重復復的產品結結構文件。。這將占用用大量的存存貯空間，，增加復雜雜性。為了了處理大量量的變型產產品，可以以模塊代替替變型產品品，建立模模塊物料清清單(Modularbillofmaterials)，以模塊塊為對象編編制產品出出產計劃。。模塊物料料清單也簡簡稱為模塊塊清單（modularbills）。這樣樣產品結構構文件將大大大減少。。3410.4.2MRP應用中中的技術問問題（續））安全庫存一般僅對產產品結構中中最低層元元件設置安安全庫存，，不必對其其它層次元元件設置安安全庫存。。提前期采用國定提提前期，并并按周計，，比較粗糙糙，但便于于計劃。也也只能如此此，因為要要得出精確確的計算公公式或程序序來確定每每批零件的的提前期，，幾乎是不不可能的。。3510.4.2MRP應用中中的技術問問題（續））批量逐批算法（（Lot-for-lot））最大零件周周期收益（（MaximumPart-PeriodGain,MPG）法法Wagner-Whitin的最優優算法(略略）周次123456789101112凈需量101015207018025027023040010例：S=300元，，H＝2元元/件.周周，S/H＝150（件.周）LT為零3610.4.2MRP應用中中的技術問問題逐批算法（（Lot-for-lot)周次凈需量123456789101112101015207018025027023040010CH=（10＋＋10＋15＋20＋70＋＋180＋＋250＋＋270＋＋230＋＋40＋10）*2/2=1105（（元）；；CR=300*11=3300（（元）；CH+CR=4405（元）3710.4.2MRP應用中中的技術問問題MPG法MPG法的的思想是這這樣的：當當把某周(t)的需需求D(t)合并到到相對t的的第1周一一起訂貨時時(第1周周有需求)，可以節節省一次訂訂貨費S，，但卻增加加了維持庫庫存費(t-1)··D(t)·H只要(t-1)·D(t)··H＜S，，即(t-1)·D(t)＜＜S／H，，就將D(t)合并并到第1周周一起訂貨貨。第1周周是相對ｔｔ周而言的的(t-1)·D(t)越小，，則合并訂訂貨越合算算。(t-1)·D(t)單位為為“零件－－周期”。。將一個零零件提前1周訂貨為為一個“零零件－周期期”38D1D2D2若1*D2＊H<S,合合并到第1周訂貨合合算123456周周次若2*D3＊H<S,并并到第1周周訂貨合算算若3*D4*H<S,合并并訂貨合算算10.4.2MRP應用用中的技術術問題（續）MPG法39周次次最小零件周周期移動次數1234567891011120123451020205070180101015207018025027023040010200152070180250270230400102003507018025027023040010200350701802502702305000200350701802502702800005500070180250270280000期初庫存期末庫存5545352070180250270280501010453520000005010100用MPG法法求訂貨批批量的過程程4010.4.2MRP應用中中的技術問問題（續））MPG法法CR=6*300=1800（（元）CH=（55＋＋45＋45＋35＋35＋＋20＋20＋70＋180＋250＋270＋280＋50＋＋50＋10＋10＋10＋＋10）＊＊2/2=1445（元））CH＋CR＝3245（元））4110.4.3MRP在服務務業的應用用當一種服務務或服務用用品直接與與其他服務務相關，或或者從其它它服務中派派生出來時時，這種服服務需求也也是相關需需求。顧客點的菜菜單相當于于最終產品品，而面做做菜的原料料就相當于于零部件。。MRP也適適用于醫院院。例如要要做外科手手術，就需需要各種儀儀器、設備備、材料和和補給品。。從批發商到到零售商一一般要通過過多級分配配網絡。4210.5分分配需求求計劃10.5.1DRP的處理理邏輯10.5.2DRP與MRP的異同同4310.5.1DRP的處理理邏輯提前期2周周安全庫存存50,批批量250周次預計需求現有數計劃發出訂訂貨量12345678404040404040404023019015011060250180110290250250零售點A4410.5.1DRP的處理理邏輯（續續）提前期3周周安全庫存存70,批批量300周次預計總需求求量現有數計劃發出訂訂貨量1234567860606060656565659033027021015085320255190300零售點B4510.5.1DRP的的處理邏輯（（續）提前期3周安安全庫存1000,批量量1500周次預計需求現有數計劃發出訂貨貨量123456785502501750175017501200120027002450245024501500批發部4610.5.2DRP與與MRP的異異同（續）DRP與MRP相同點:都是分時段訂訂貨點方法（（time-phasedorderpoint）都采用固定提提前期假設能力無限限DRP與MRP不同點:MRP處理生生產過程物流流，其形態不不斷變化；D