第5章物料需求計劃與制造資源計劃5.1MRP的產生與發展傳統的庫存控制方法是定貨點法，要根據物料的需求情況來確定訂貨點和訂貨批量。這類方法適合于需求比較穩定的物料。然而，在實際生產中，隨著市場環境發生變化，需求常常是不穩定的、不均勻的，在這種情況下使用訂貨點法便暴露出一些明顯的缺陷。訂貨點法適合于具有獨立需求特點（即外生需求）的物料。實際生產中，不僅要解決滿足外生的需求庫存控制問題，而且要滿足相關需求特點（即內生需求）的庫存控制要求。訂貨點法之所以有這些缺陷，是因為它沒有按照各種物料真正需要的時間來確定訂貨日期。于是，人們便思考：怎樣才能在需要的時間，按需要的數量得到真正需要的物料？從而消除盲目性，實現低庫存與高服務水平并存。5.1MRP的產生與發展MRP(MaterialRequirementsPlanning)是當時庫存管理專家們為解決傳統庫存控制方法的不足，不斷探索新的庫存控制方法的過程中產生的。物料需求計劃是指根據產品結構各層次物品的從屬和數量關系，以每個物品為計劃對象，以完工時期為時間基準倒排計劃，按提前期長短區別各個物品下達計劃時間的先后順序，是一種工業制造企業內物資計劃管理模式。最早提出解決方案的是美國IBM公司的Dr.J.A.Orlicky博士，他在60年代設計并組織實施了第一個MRP系統。5.1MRP的產生與發展1、MRP的基本思想根據產品出產計劃倒推出相關物料的需求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

計劃執行圖MPR的處理邏輯5.1MRP的產生與發展圍繞物料轉化組織制造資源，實現按需要準時生產

產品出產數量和時間→零件及數量→出產時間和投入時間→物料投入時間和需求量解決從獨立需求到相關需求的分解問題

（相關需求與獨立需求之間的關系：相關需求最終由獨立需求完成）5.1MRP的產生與發展2、MRP的幾個發展階段MRP階段六十年代初發展起來的MRP僅是一種物料需求計算器，它根據對產品的需求、產品結構和物料庫存數據來計算各種物料的需求，將產品出產計劃變成零部件投入出產計劃和外購件、原材料的需求計劃，從而解決了生產過程中需要什么，何時需要，需要多少的問題。它是開環的，沒有信息反饋，也談不上控制。閉環MRP（Closed-loopMRP）階段閉環MRP是一種計劃與控制系統。它在初期MRP的基礎上補充了以下功能：編制能力需求計劃；建立了信息反饋機制，使計劃部門能及時從供應商、車間作業現場、庫房管理員、計劃員那里了解計劃的實際執行情況；計劃調整功能。5.1MRP的產生與發展MRPII階段MRPII(ManufacturingResourcesPlanning)在80年代初開始發展起來，是一種資源協調系統，代表了一種新的生產管理思想。它把生產活動與財務活動聯系起來，將閉環MRP與企業經營計劃聯系起來，使企業各個部門有了一個統一可靠的計劃控制工具。它是企業級的集成系統，它包括整個生產經營活動：銷售、生產、生產作業計劃與控制、庫存、采購供應、財務會計、工程管理等。ERP（EnterpriseResourcePlanning）階段進入90年代，MRPII得到了蓬勃發展，其應用也從離散型制造業向流程式制造業擴展，不僅應用于汽車、電子等行業，也能用于化工、食品等行業。隨著信息技術的發展，MRPII系統的功能也在不斷地增強、完善與擴大，向企業資源計劃（ERP）發展。5.2MRP的基本原理5.2.1MRP的基本邏輯MRP的基本思想是由產品的交貨期展開成零部件的生產進度日程與原材料、外構件的需求數量和需求日期，即將主生產計劃轉換成物料需求表，并為編制能力需求計劃提供信息。5.2MRP的基本原理主生產計劃每一項采購件的建議計劃需求數量訂貨日期和到貨日期每一項加工件的建議計劃需求數量開始日期和完工日期庫存信息物料需求計劃劃MRP物料清單我們要制造什么？我們需要什么？我們有什么？采購供應計劃生產作業計劃MRP的基本邏輯5.2MRP的基本原理5.2.2MRP的主要輸入信息MRP的輸入主要有三個部分：主生產計劃（或產品出產計劃，MPS）物料清單（產品結構文件，BOM）庫存狀態文件。5.2MRP的基本原理產品結構文件（BillofMaterials），又稱為物料清單，反映了產品的組成與結構信息，也就是說明了是由哪些物料構成的，需要多少物料，是如何制造出來的。可以用產品結構樹直觀地表示出來。產品結構層次的多少隨產品的不同而不同，層次越多，管理和計劃就越復雜。利用BOM可以準確地計算相關需求的信息。其中所包含的物料可分成二類：一類是自制項目，另一類是采購項目（包括所有的原材料、外購件和外協件）。MRP展開后，自制項目的物料需求計劃便形成相應的生產作業計劃，采購項目的物料需求計劃形成相應的采購供應計劃。5.2MRP的基本原理滑條拉手滾子抽屜鎖箱體圖三抽屜文件柜組成5.2MRP的基本原理圖三抽屜文件柜結構樹LK=3周LH=2周LM=3周LE=1周LG=2周LD=3周文件柜A柜體組件B(1)鎖D(1)LB=1周1層LA=1周3層2層0層LC=2周LF=4周抽屜組件C(3)滑條F(6)柜體E(1)屜體G(1)手柄H(1)滾珠M(2)LJ=3周鋼材J(20kg)鋼材K(5kg)5.2MRP的基本原理在產品結構文件中，各個元件處于不同的層次。每一層次表示制造最終產品的一個階段。通常，最高層為零層，代表最終產品項；第一層代表組成最終產品項的元件；第二層為組成第一層元件的元件……，依此類推。最低層為零件和原材料。可以用產品結構樹直觀地來表示。5.2MRP的基本原理5.2.3MRP的處理過程基本步驟：準備MRP處理所需的各種輸入，將MPS作為確認的生產訂單下達傳給MRP，然后根據產品的BOM，從第一層項目起，逐層處理各個項目直至最低層處理完畢為止。5.2MRP的基本原理1、計算項目總需要量，表示物料在t周期預計需求量，由主生產計劃量或根據該物料的直接父項計算匯總得來，并保持時間上一致。總需要量=父項計劃發出訂貨量×BOM表中的單位需求量預計到貨量，表示已訂購或已生產，預計在計劃周期t內到貨入庫的物料數。它來源于正在執行中的采購訂單或生產訂單。5.2MRP的基本原理現有庫存（可用庫存），表示在滿足本期需求量后，剩余的可供下一個周期使用的庫存量。第t期現有庫存=第t-1期現有庫存+第t期預計到貨量-第t期總需要量凈需要量，當現有庫存量不夠滿足當期總需求量時，其短缺部分就轉化為凈需要量。計劃發出訂貨量，在數量方面，一般凈需要量就是生產批量或訂貨批量，但考慮到生產的經濟性及其他生產約束條件，需要按批量規則將凈需求量調整為生產批量或訂貨批量。在時間方面，計劃發出訂貨量要按凈需要量前推一個提前期。5.2MRP的基本原理實際產品對應有多種多樣的產品結構樹：同一零部件分布在同一產品結構樹的不同層次上、同一零部件分布在不同產品結構樹的不同層次上。例AB(1)C(2)D(3)0層1層2層C(2)LT=2LT=2LT=1同一零部件分布在同一產品結構樹的不同層次上LT=15.2MRP的基本原理物料D的需求計劃如何安排？5.2MRP的基本原理5.2MRP的基本原理2、MRP的計劃因子在進行MRP計算時，會涉及到若干稱為計劃因子的參數，這些計劃因子在整個MRP的運算過程中起著重要作用。（1）計劃期與計劃周期。計劃期是指相臨兩次MRP計算的時間間隔，它是由若干個稱為計劃周期的小時間段組成。計劃周期長度的大小反映了MRP的細致程度，并與整個計算工作量成反比，一般長度取一周。一般計劃期長度應大于或等于產品的最長生產周期（還采購周期或外協周期）。5.2MRP的基本原理（2）提前期（LeadTime）。提前期指一個物料項目從投料開始到入庫可供使用為止的時間間隔。采購件的提前期：從發出采購訂單開始，經供應商供貨、在途運輸、到貨驗收、入庫所需的時間。自制件提前期：從訂單下達開始，經過準備物料，準備工具、工作地和設備，加工制造，直到檢驗入庫所需的時間。因此，自制件提前期是產品及其零部件在各工藝階段投入的時間比出產時間提前的時間。5.2MRP的基本原理（3）批量規則。在實際生產中，為節省訂貨費或設備調整準備費，需要確定一個最小批量。也就是說，在MRP處理過程中，計算出的計劃發出訂貨量不一定等于凈需要量。增大批量就可以減少加工或采購次數，相應地將減少訂貨費或設備調整費，但在制品庫存會增大，要占用更多的流動資金。而批量過小，占用的流動資金減少，但增加了加工或訂貨費用。因此，必須有一個合理的批量。由于產品結構的層次性，使得批量的確定十分復雜。各層元件都有批量問題，一般僅在最低層元件訂貨時考慮批量。5.2MRP的基本原理逐批訂貨量法，又叫直接批量法。這種策略規定凈需要量是多少，批量就取多少，完全按照物料的凈需求決定訂貨量。該方法簡單易用，可以避免投入過多而引起的在制品積壓。缺點是加工或采購次數多，不便于組織生產。固定批量法。每次的訂貨間隔期不同，但訂貨量固定不變。通常適用于那些訂貨量受生產條件限制及運輸或包裝限制的物料。5.2MRP的基本原理固定周期批量法。指以固定的時間間隔，以物料的凈需求量為依據計算出的訂貨批量。這種批量大小隨物料凈需求的變化而變化，訂貨間隔期一般由用戶根據經驗設定。周期12345678910凈需求15253510151525預計入庫量404555每3周發出一個訂單，訂單批量等于未來3周內凈需求的和。5.2MRP的基本原理經濟訂貨批量法/經濟生產批量法最大零件-周期收益（MaximumPart-PeriodGain,MPG）法MPG法的思想由來：當把某周(t)的需求D(t)，合并到相對t的第1周一起訂貨時(如第1周有需求)，可以節省一次訂貨費S，但卻增加了維持庫存費(t-1)·D(t)·H。只要(t-1)·D(t)·H＜S，即(t-1)·D(t)＜S／H，就可將D(t)合并到第1周一起訂貨。第1周是相對ｔ周而言的。

D1D2D2若1×D2×H<S,合并到第1周訂貨合算

123456

周次

若2×D3×H<S,合并到第1周訂貨合算若3×D4×H<S,合并到第1周訂貨合算D3D4DDDD3D4周次

5.2MRP的基本原理(t-1)·D(t)越小，則合并訂貨越合算。(t-1)·D(t)單位為“零件－周期”；將一種零件提前1周訂貨為一個“零件－周期”。MPG法步驟如下：①從MRP計算出的凈需求表中，挑選最小的“零件－周期”對應的凈需求；②將相應的凈需求合并到該周前面有凈需求的周一起訂貨；③合并后，若所有的“零件－周期”值均大于S／H，停止；否則，轉步驟①。5.2MRP的基本原理例：已知，S＝300元，H＝2元／件·周，零件凈需求如下表所示。計算(S／H)＝150件·周。用MPG法求訂貨批量的過程。周期123456789101112凈需求101015207018025027023040010零件凈需求5.2MRP的基本原理周次最小零件周期移動次數12345678910111201234

51020205070180101015207018025027023040010200152070180250270230400102003507018025027023040010200350701802502702305000200350701802502702800005500070180250270280000期初庫存期末庫存55453520701802502702805010104535200000050101005.2MRP的基本原理求出訂貨安排之后，可按下式計算總費用：總費用CT＝CR＋CH

＝kS+0.5H(Qs+Qf)式中：CR─總訂貨費；CH─總維持庫存費；k─訂貨次數；Qs─i周期初庫存量；Qf─i周期末庫存量。對于本例，CR＝6×300＝1800元，CH＝0.5×2(55＋45＋45＋35＋35＋20＋20＋70＋180＋250＋270＋280＋50＋50＋10＋10＋10＋10)＝1445元CT＝1800+1445=3245元5.2MRP的基本原理（4）安全庫存。設置安全庫存是為了應付不確定性，防止生產過程產生缺料現象，避免造成生產或供應中斷。盡管MRP處理的是相關需求，仍有不確定性。比如，不合格品的出現，外購件交貨延誤，設備故障，停電，缺勤等。因而，相關需求也有安全庫存問題。但MRP認為，只有對產品結構中最低層元件或原材料設置安全庫存才是必要的。安全庫存的引入將對凈需要量的計算產生影響。E2FFEDCA2F2FFEDCBFED產品A、B的結構樹5.2MRP的基本原理3、MRP計算舉例某工廠批量生產家用電器，產品系列中有A、B兩種產品，其結構樹如圖所示。表是從庫存管理子系統得到的產品A、產品B及所屬物料的庫存記錄數據。表是該廠主生產計劃的有關部分。試制訂每項物料在計劃期的MRP計劃。2E5.2MRP的基本原理產品A、B的庫存記錄物料項目批量規則期初可用庫存量提前期A直接批量502B直接批量602C直接批量401D直接批量301E固定批量20003301F固定批量2000100015.2MRP的基本原理主生產計劃周期91317產品A1250850550產品B460360560部件D250250330零件E4004303805.2MRP的基本原理MRP計劃表項目周期4567891011A總需求量1250可用庫存量5050505050500凈需求量1200計劃交貨量1200計劃投入量1200B總需求量460可用庫存量6060606060600凈需求量400計劃交貨量400計劃投入量4005.2MRP的基本原理項目周期4567891011C總需求量1600可用庫存量404040400凈需求量1560計劃交貨量1560計劃投入量1560D總需求用庫存量3030300000凈需求劃交貨劃投入+BAC5.2MRP的基本原理項目周期4567891011E總需求量153012002800250400可用庫存量3303308001600800550150凈需求量12004001200計劃交貨量200020002000計劃投入量200020002000D2A+B1530-3302000-12005.2MRP的基本原理項目周期4567891011F總需求量15304320800250可用庫存量10001000147001200950凈需求量5302850800計劃交貨量200028502000計劃投入量200028502000D2C+D2BD1530-10002000-5305.3能力需求計劃能力需求計劃（CapacityRequirementsPlanning,簡稱CRP）是對物料需求計劃所需能力進行核算的一種計劃管理方法。MRP系統中，能力需求計劃系統根據系統提供的基礎數據，把所有物料項目的計劃訂單換算成相應的對各種資源的需求量，產生能力需求數據和比較報表提供給計劃人員，讓計劃人員判斷MRP計劃的可行性。5.3能力需求計劃4.3.1工作中心及其能力1、工作中心[工作中心]是各種生產或加工能力單元和成本單元的統稱，它可以是一臺功能獨特的設備、一組功能相同的設備、一條生產線、成組生產中的成組單元、由若干工人組成的班組等。[工作中心與成本中心]由于工件經過每一個工作中心時都要發生費用，產生成本，所以工作中心與成本中心有一定的聯系。[工作中心的作用]工作中心是平衡負荷和能力的基本單元，是車間分配作業任務和安排詳細季度計劃的基本單元，是車間作業計劃完成情況的數據采集點，是計算加工成本的基本單元。5.3能力需求計劃2、工作中心能力的定義工作中心能力＝可用機器數或人數×每日工作班次×每班可用的工作小時×工作中心平均效率×工作中心利用率其中，可用機器數或人數是指對能力起限制作用的機器數或人數。工作中心利用率＝實際投入工時/計劃工時工作中心效率＝完成定額工時/實際投入的工時完成定額工時＝生產的產品數量×按工藝路線計算的定額工時5.3能力需求計劃5.3.2編制能力需求計劃所需的數據已下達車間的訂單MRP計劃訂單工藝路線文件車間日歷工作中心文件5.3能力需求計劃5.3.3能力需求計劃的編制5.3能力需求計劃5.3.4能力需求計劃的分析如果工作中心的能力和負荷不平衡，再加上MRP系統并不能自行平衡，調整工作必須由計劃人員人工完成。主要調整方式為：安排加班調整MRP計劃。將某項計劃提前、用購買件代替自制件、合并某些訂單、修改訂單數據、合同外包等。調整工作中心能力。改善工作中心的利用率和效率、采用替代工藝路線、外協加工、增添設備、重新分配勞動力等。5.4從MRP到MRPⅡMRP實現了物料信息集成企業常遇到的問題：產供銷脫節MRP系統的提出解決了產供銷脫節的問題，實現了物料信息的集成。通過產品結構樹，即物料清單，將處于頂層的銷售業務處理對象，處于最底層的供應業務處理對象，及中間的生產業務處理對象的物料信息集成起來。經營計劃總帳能力需求計劃編制粗能力計劃MRPII物料清單主生產計劃生產計劃車間作業計劃庫存管理應收帳作業統計與控制應付帳采購外購計劃可行否YN銷售計劃5.4從MRP到MRPⅡMRPII的管理特征1、計劃的一貫性與可行性。MRPII是一種計劃主導型的管理模式，計劃由粗到細逐層優化，始終與企業經營戰略保持一致，加上能力的控制，使計劃具有一貫性、有效性和可執行性。2、實現了物流與資金流的信息集成。MRPII中包含有成本會計和財務功能，可以由生產活動直接產生財務數據，保證生產和財務數據的一致性。5.4從MRP到MRPⅡ3、MPRII統一了企業的生產經營活動營銷部門生產部門采購部門財務部門技術部門4、集成－MRPII的精髓。MRPII是企業管理集成思想與計算機、信息技術相結合的產物。5.5從MRPII到ERPEnterpriseResourcePlanning(ERP),是GarterGroupInc.于1990年初提出的一個概念，它通過一系列的功能標準來界定ERP系統的。一般認為，ERP是在MRPII基礎上發展起來的，以供應鏈管理思想為基礎，以先進計算機及網絡通信技術為運行平臺，能將供應鏈上合作伙伴之間的物流、資金流、信息流進行全面集成的管理信息系統。ERP面向企業供應鏈的管理，可對供應鏈上的所有環節有效地進行管理，把客戶需求和企業內部的制造活動、以及供應商的制造資源整合在一起，體現了完全按用戶需求制造的思想。5.5從MRPII到ERP從管理功能看，在ERP中增加了一些功能子系統：試驗室管理、流程作業管理、配方管理、管制報告等。ERP能很好地支持和管理混合型制造環境。ERP加強了實時控制。在軟件方面，要求ERP具有圖形用戶界面、支持關系數據庫結構、客戶機/服務器體系、面向對象技術、開放和可移植性、第四代語言(4GL)和用戶開發工具等。5.5從MRPII到ERP1、ERP的結構德國SAP公司的ERP軟件產品--R/3系統：財務會計模塊，它可提供應收、應付、總帳、合并、投資、基金、現金管理等功能。管理會計模塊，它包括利潤及成本中心、產品成本、項目會計、獲利分析等功能。資產管理模塊，具有固定資產、技術資產、投資控制