生產與運作管理

ProductionandOperationsManagement

洛陽師范學院商學院TheSchoolofBusiness，LNU劉建國ljg6607@1第10章MRP

(materialRequirementsPlanning)10.1概述10.2MRP系統10.3MRP批量問題算法10.4MRP的擴展210.1概述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MRP：處理相關需求庫存訂貨和作業計劃的計算機信息系統物料：泛指原材料、在制品、外購件以及產品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41、基本思想：圍繞物料的轉化組織制造資源，實現按需要準時生產，在向客戶提供良好的服務前提下，最大降低庫存量和庫存成本2、對于加工裝配型企業，一旦確定產品出產數量和時間，就可以按產品的結構圖確定所有零部件的數量，并按照零部件的生產周期，反推出這些零部件的出產時間和投入時間

MRP的基本思想5根據產品出產計劃倒推出相關物料的需求圍繞物料轉化組織制造資源，實現按需要準時生產產品需求數量和需求日期產品裝配數量和裝配日期零部件投入數量和投入日期制造資源的需要數量和需要時間零部件出產數量和出產日期計劃執行10.1.1有關概念和基本思想610.1.1有關概念和基本思想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71）盲目性盲目地維持一定量的庫存2）高庫存與低服務水平服務水平越高則庫存越高，零件積壓與短缺共存。3）形成“塊狀”需求對零件和原材料的需求率不均勻，呈“塊狀”,平均庫存水平幾乎提高一倍訂貨點法用于零部件制造存在的問題810.1.2獨立需求和相關需求

EOQ與MRP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,ROPMRP9庫存產品結構文件生產計劃經營計劃預測工廠當前條件市場需求產品出產計劃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反饋車間生產作業計劃作業統計與控制能力需求計劃MRP產能平衡

10.1.2MRP在生產經營活動中地位10MRP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系系統統1110.2.1MRP的的輸輸入入(一一)產品品出出產產計計劃劃(MPS)產品品出出產產計計劃劃（（MasterProductionSchedule),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：：最終終產產品品項項，，即即一一臺臺完完整整的的產產品品獨立立需需求求的的備備品品、、配配件件，，可可以以是是一一個個完完整整的的部部件件或或是是零零件件MPS中中規規定定的的出出產產數數量量一一般般為為凈凈需需要要量量，，即即需需生生產產的的數數量量1210.2.1MRP系系統統（（續續））綜合合生生產產計計劃劃和和產產品品出出產產計計劃劃1,2001,500綜合生產計劃10030075瓦特放大器450450500500150瓦特放大器100100100100240瓦特放大器產品出產計劃（MasterProductionSchedule,MPS)87654321周次二月一月月份1310.2.1MRP的的輸輸入入(二二)產產品品結結構構文文件件（（BOM））產品品結結構構文文件件（（BillofMaterials）），又又稱稱為為物物料料清清單單，，反反映映了了產產品品的的組組成成與與結結構構信信息息，，也也就就是是說說明明了了是是由由哪哪些些物物料料構構成成的的，，需需要要多多少少物物料料，，是是如如何何制制造造出出來來的的可以以用用產品品結結構構樹樹直觀觀地地表表示示出出來來。。產品品結結構構層層次次的的多多少少隨隨產產品品的的不不同同而而不不同同，，層層次次越越多多，，管管理理和和計計劃劃就就越越復復雜雜。。14Bicycle(1)P/N1000HandleBars(1)P/N1001FrameAssembly(1)P/N1002Wheels(2)P/N1003Frame(1)P/N1004產品品結結構構文文件件（Bill-of-Material））15AB（（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)產品品結結構構樹樹01234層層產品品結結構構文文件件（（Bill-of-Material））16AB（（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)調整整后后的的產產品品結結構構樹樹01234層層產品品結結構構文文件件（（Bill-of-Material））17按時時段段描描述述的的產產品品結結構構（（提提前前期期））123456783weeksF2weeksEA1week1weekCG2weeksD1weekE2weeks

開始加工DD1weekB2weekstoproduceD和E必須在這里完工，使B可以開始加工1810.2.1MRP的的輸輸入入(三三)庫庫存存狀狀態態文文件件庫存存狀狀態態文文件件保保存存了了每每一一種種物物料料的的有有關關數數據據，，MRP系系統統關關于于訂訂什什么么，，訂訂多多少少，，何何時時發發出出訂訂貨貨等等重重要要信信息息，，都都存存儲儲在在庫庫存存狀狀態態文文件件中中。。產品結構構文件是是相對穩穩定的，，而庫存存狀態文文件卻處處于不斷斷變動之之中。MRP每每重新運運行一次次，它就就發生一一次大的的變化。。19部件CLT=2周周次次1234567891011總需要量量預計到貨貨量現有數凈需要量量計劃發出出訂貨量量3003003004002020420420420420120120120––180-180-480180300180300庫存狀態態文件20庫存狀態態文件總需要量量：由上上層元件件的計劃劃發出訂訂貨量決決定。本本例中，，對C的的總需要要量在第第5周、、8周和和10周周各為300件件。預計到貨貨量：指指在將來來某個時時間段某某項目的的入庫量量。它來來源于正正在執行行中的采采購訂單單或生產產訂單。。現有數:為相相應時間間的當前前庫存量量，它是是倉庫中中實際存存放的可可用庫存存量。本本例中，，在計劃劃時，元元件C當當前庫存存為20件，到到第2周周，預計計到貨400件件，所以以現有數數為420件。。凈需要量量：當現現有數和和預計到到貨量不不能滿足足總需要要量時，，就會產產產生凈凈需要量量。計劃發出出訂貨量量：為保保證對零零部件的的需求而而必須投投入生產產的物料料數量。。2110.2MRP系統統（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)MRPbyPeriodReportMRPbydatereportPlannedorderreportPurchaseadviceExceptionreportExceptionreport2210.2.2MRP的輸出出MRP系系統可以以提供各各種生產產和庫存存控制用用的計劃劃和報告告。主要要輸出如如下：⑴零部部件投入入出產計計劃⑵原材材料需求求計劃⑶互轉轉件計劃劃⑷庫存存狀態記記錄⑸工藝藝裝備機機器設備備需求計計劃⑹計劃劃將要發發出的訂訂貨2310.2.2MRP的輸出出⑺已發發出訂貨貨的調整整，包括括改變交交貨期，，取消和和暫停某某些訂貨貨等⑻零部部件完工工情況統統計，外外購件及及原材料料到貨情情況統計計⑼對生生產及庫庫存費用用進行行預算的的報告。。⑽交貨貨期模擬擬報告⑾優先先權計劃劃2410.2.3MRP的的處理過過程關鍵是找找出上層層元件(父項)和下層層元件(子項)之間的的聯系：：按父項項的計劃劃發出訂訂貨量來來計算子子項的總總需要量量，并保保持時間間上一致致要提高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。25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5263026MRP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:B2710.3MRP批量量問題算算法逐批算法法（Lot-for-lot））最大零件件周期收收益（MaximumPart-PeriodGain,MPG）法Wagner-Whitin的最優算算法(略略）周次123456789101112凈需量101015207018025027023040010例：S=300元，H＝2元元/件.周，S/H＝150（件件.周））LT為為零2810.3MRP批量量問題算算法-----逐批批算法（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（元元）2910.3MRP批量量問題算算法（續續）------MPG法法MPG法法的思想想是這樣樣的：當當把某周周(t)的需求求D(t)合并并到相對對t的第第1周一一起訂貨貨時(第第1周有有需求)，可以以節省一一次訂貨貨費S，，但卻增增加了維維持庫存存費(t-1)·D(t)··H只要(t-1)·D(t)··H＜＜S，，即(t-1)·D(t)＜＜S／／H，，就將將D(t)合并并到第第1周周一起起訂貨貨。第第1周周是相相對ｔｔ周而而言的的(t-1)·D(t)越越小，，則合合并訂訂貨越越合算算。(t-1)·D(t)單單位為為“零零件－－周期期”。。將一一個零零件提提前1周訂訂貨為為一個個“零零件－－周期期”30D1D2D2若1*D2＊H<S,合合并到到第1周訂訂貨合合算123456周周次若2*D3＊H<S,并并到第第1周周訂貨貨合算算若3*D4*H<S,合并并訂貨貨合算算10.3MRP批批量問問題算算法（（續））-----MPG31周次次最小零零件周周期移動次次數1234567891011120123451020205070180101015207018025027023040010200152070180250270230400102003507018025027023040010200350701802502702305000200350701802502702800005500070180250270280000期初初庫庫存存期末末庫庫存存5545352070180250270280501010453520000005010100用MPG法法求求訂訂貨貨批批量量的的過過程程3210.3MRP批批量量問問題題算算法法（（續續））MPG法法CR=6*300=1800（（元元））CH=（（55＋＋45＋＋45＋＋35＋＋35＋＋20＋＋20＋＋70＋＋180＋＋250＋＋270＋＋280＋＋50＋＋50＋＋10＋＋10＋＋10＋＋10））＊＊2/2=1445（（元元））CH＋CR＝3245（（元元））3310.4MRP的的擴擴展展10.4.1配配送送資資源源規規劃劃DRP(DistributionRequirementsPlanning））10.4.2MRPII（ManufacturingResourcePlanning)10.4.3ERP(EnterpriseResourcePlanning)3410.4.1配配送送資資源源規規劃劃（（DRP））DRP的的處處理理過過程程提前前期期2周周安安全全庫庫存存50,批批量量250周次次預計計需需求求現有有數數計劃劃發發出出訂訂貨貨量量12345678404040506070707023019015011060250180110290250250零售售點點A3510.4.1配配送送資資源源規規劃劃（（DRP））DRP的的處處理理過過程程提前前期期3周周安安全全庫庫存存70,批批量量300周次次預計計總總需需求求量量現有有數數計劃劃發發出出訂訂貨貨量量1234567860606060656565659033027021015085320255190300零售售點點B3610.4.1配配送送資資源源規規劃劃（（DRP））DRP的的處處理理過過程程提前前期期3周周安安全全庫庫存存1000,批批量量1500周次次預計計需需求求現有有數數計劃劃發發出出訂訂貨貨量量123456785502501750175017501200120012002450245024501500批發發部部3710.4.1配配送送資資源源規規劃劃（（DRP））DRP與與MRP相相同同點點:都是是分分時時段段訂訂貨貨點點方方法法（（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；DRP處理流流通過程物流流，其形態不不變化MRP從總體體出發，自頂頂向下處理到到零件和原材材料；DRP低層服務網網點出發，自自下而上處理理到總體3810.4.2MRPII經營計劃總帳能力需求計劃劃編制粗能力計計劃物料需求計劃劃物料清單主生產計劃生產計劃銷售計劃車間作業計劃劃庫存管理應收帳作業統計與控控制應付帳采購外購計劃可行否可行不可行MRPII的的組成結構和和處理邏輯覆蓋企業全部部生產資源的管理信信息系統3910.4.2MRPII（1）MRPⅡ統一了企企業的生產經經營活動MRPⅡ能提提供一個完整整而詳盡的計計劃，可使企企業內各部門門（銷售、生產、、財務、供應應、設備、技技術等部門）的活活動協調一致致，形成一個個整體。各個個部門享用共共同的數據，，消除了重復復工作和不一一致，也使得得各部門的關關系更加密切切，提高了整整體的效率。。生產與運作管管理蔣南云40（2）MPRII管理模模式的特點計劃的一貫性性與可行性：MRPII是是一種計劃主主導型的管理理模式，計劃劃由粗到細逐逐層優化，始始終與企業經經營戰略保持持一致，加上上能力的控制制，使計劃具具有一貫性、、有效性和可可執行性。管理的系統性性：MRPII提提供一個完整整而詳盡的計計劃，在“一一個計劃”的的協調下將企企業所有與生生產經營直接接相關的部門門的工作聯成成一個整體，，提高了整體體效率。數據共享性：：各個部門使用用大量的共享享數據，消除除了重復工作作和不一致性性。物流與資金流流的統一：MRPII中中包含有成本本會計和財務務功能，可以以由生產活動動直接產生財財務數據，保保證生產和財財務數據的一一致性。41（3）集成----MRPII的精精髓MRPII是是企業管理集集成思想與計計算機、信息息技術相結合合的產物。其其集成性表現現在：橫向上，以計劃管理為為核心，通過過統一的計劃劃與控制使企企業制造、采采購、倉儲、、銷售、財務務、設備、人人事等部門協協同運作。縱向上，從經營計劃、、生產計劃、、物料需求計計劃、車間作作業計劃逐層層細化，使企企業的經營按按預定目標滾滾動運作、分分步實現。在企業級的集集成環境下，，與其它技術術系統集成。。4210.4.3ERP(企業資源計計劃)什么是ERP（EnterpriseResourcePlanning））一般認為，ERP是在MRPII基基礎上發展起起來的，以供供應鏈思想為為基礎，融現現代管理思想想為一身，以以現代化的計計算機及網絡絡通信技術為為運行平臺，，集企業的各各項管理功能能為一身，并并能對供應鏈鏈上所有資源源進行有效控控制的計算機機管理系統。。43ERP的結構構德國SAP公公司的ERP軟件產品--R/3系系統：財務會計模塊塊，它可提供應收收、應付、總總帳、合并、、投資、基金金、現金管理理等功能。管理會計模塊塊，它包括利潤及及成本中心、、產品成本、、項目會計、、獲利分析等等功能。資產管理模塊塊，具有固定資產產、技術資產產、投資控制制等管理功能能。銷售與分銷模模塊，其中包括銷售售計劃、詢價價報價、訂單單管理、運輸輸發貨、發票票等的管理，，同時可對分分銷網絡進行行有效的管理理，物料管理模塊塊，主要有采購、、庫房與庫存存管理、供應應商評價等管管理功能，生產計劃模塊塊，可實現對工廠廠數據、生產產計劃、MRP、能力計計劃、成本核核算等功能。。44質量管理模塊塊，可提供質量計計劃、質量檢檢測、質量控控制、質量文文檔等功能。。人事管理模塊塊，其中包括：薪薪資、差旅、、工時、招聘聘、發展計劃劃、人事成本本等功能。項目管理模塊塊，具有項目計劃劃、項目預算算、能力計劃劃、資源管理理、結果分析析等功能。工作流管理模模塊，可提供工作定定義、流程管管理、電子郵郵件、信息傳傳送自動化等等功能，行業解決方案案模塊，可針對不同的的行業提供特特殊的應用和和方案。45ERP功能特特點擴充了企業經經營管理功能能：可以實現全球球范圍內的多多工廠、多地地點的跨國經經營運作。面向供應鏈--擴充了企企業經營管理理的范圍：強調對供應鏈鏈上所有環節節進行有效管管理應用環境的擴擴展--面向向混合制造方方式的管理：不僅支持各種種離散型制造造環境，而且且支持流程式式制造環境。。生產與運作管管理46模擬分析和決決策支持的擴擴展--支持持動態的監控控能力：在企業級的范范圍內提供了了對質量、客客戶滿意、效效績等關鍵問問題的實時分分析能力。系統功能模塊塊化：運用應用程序序模塊來對供供應鏈上的所所有環節實施施有效管理。。采用計算機和和網絡技術的的最新成就，，實現信息的的高度共享：：ERP系統同同企業業務流流程重構(BPR)密切切相關：要求對整個供供應鏈上的業業務流程和組組織機構進行行重組和優化化。47MRPII/ERP系系統能解決的的問題MRPII/ERP所所解決的主要要是企業的生生產效率問題題：庫存積積壓；；資金占占用多多；生產周周期長長；交貨期期長；；生產計計劃編編制方方面的的問題題；均衡生生產問問題；；短缺與與配套套問題題；成本控控制問問題；；10.4.4MRPII/ERP的實施施生產與運作作管理48MRPII/ERP系統不不能解決的的問題企業發展戰戰略問題、、工程管理理問題、產產品品種問問題、技術術和工藝問問題、基礎礎管理等問問題不是MRPII系統可以以解決的。。因此，如果果一個企業業面臨產品品品種老化化，技術落落后，工藝藝陳舊，市市場萎縮，，基礎管理理工作太差差，是不可可能通過實實施MRPII來解解決的。生產與運作作管理49實施MRPII/ERP系系統可能帶帶來的收益益庫存下降：：10%--20%；拖期交貨減減少：80%；采購提前期期縮短：50%；停工待料減減少：60%；制造成本降降低：12%；管理人員減減少：10%；生產能力提提高：10%----15%；改善生產管管理，保證證均衡生產產和質量穩穩定。生產與運作作管理50實施ERP的5“P”：Process———業務流流程改造People———人力資源源和組織Practice———業務行行為規范Products———信息產產品支持Partnership———選擇合作作伙伴生產與運作作管理51MRPII在我國企企業的實施施情況調查查企業用于計計算機管理理的費用費用（萬元）MRPII企業非MRPII企業所有回復問卷的企業硬件費用604.90268.57542.95軟件費用171.7060.71152.28后期支持43.2245.71120.47生產與運作作管理529、靜靜夜夜四四無無鄰鄰，，荒荒居居舊舊業業貧貧。。。。1月月-231月月-23Wednesday,January4,202310、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。21:34:3621:34:3621:341/4/20239:34:36PM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。1月月-2321:34:3621:34Jan-2304-Jan-2312、故人江海海別，幾度度隔山川。。。21:34:3621:34:3621:34Wednesday,January4,202313、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。1月-231月-2321:34:3621:34:36January4,202314、他鄉鄉生白白發，，舊國國見青青山。。。04一一月月20239:34:36下下午21:34:361月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月239:34下下午1月-2321:34January4,202316、行行動動出出成成果果，，工工作作出出財財富富。。。。2023/1/421:34:3721:34:3704January202317、做前前，能能夠環環視四四周；；做時時，你你只能能或者者最好好沿著著以腳腳為起起點的的射線線向前前。。。9:34:37下下午9:34下下午午21:34:371月-239、沒有失敗敗，只有暫暫時停止成成功！。1月-231月-23Wednesday,January4,202310、很多事情努努力了未必有有結果，但是是不努力卻什什么改變也沒沒有。。21:34:3721:34:3721:341/4/20239:34:37PM11、成成功功就就是是日日復復一一日