信息與計算機工程學院1生產與運作管理

Production&OperationsManagement滕志霞ZhixiaTengHarbin.China2016.9信息與計算機工程學院2第8章物料需求計劃&企業資源計劃

MaterialRequirementPlanning

&EnterpriseResourcesPlanning8.1MRP原理8.2MRP系統8.3MRPII8.4MRP系統相關問題8.5分配需求計劃8.6企業資源計劃8.1MRP原理8.1.1MRP的基本思想8.1.2MRP的合理性8.1.3訂貨點方法的局限性信息與計算機工程學院38.1.1MRP的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。最初，只是一種需求計算器，是開環的，沒有信息反饋，談不上控制。后來，從供應商和生產現場取得信息反饋，形成了閉環MRP(Closed-loopMRP)系統，成為企業生產計劃與控制系統。MRP中的物料泛指原材料、在制品、外購件以及產品。信息與計算機工程學院48.1.1MRP的基本思想（續）加工裝配式生產的工藝順序：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。MRP的基本思想：根據產品的需求量和交貨時間，按反工藝順序確定產品零部件、毛坯及原材料的需求量和產出時間，并根據生產周期，反推它們的需要時間。簡單講是，圍繞物料轉化組織制造資源，實現按需要準時生產。信息與計算機工程學院58.1.2MRP的合理性以設備為中心組織生產有什么樣的設備就生產什么樣的產品，體現以產定銷的思想。以物料為中心組織生產由所要生產的產品決定需要什么樣的設備和工具，決定需要什么樣的人員，體現的是按需定產的思想。準時生產是最經濟的，既消除了誤期完工，又消除了提前完工。信息與計算機工程學院68.1.2MRP的合理性（續）誤期完工影響生產進度，導致部分零部件庫存增加，甚至延誤交貨期。提前完工會造成過量生產，使得某些零件長期積壓，而其它急需零件的生產被影響。信息與計算機工程學院7計劃制造周期零件庫存時間預定完工期實際完工期附加庫存時間實際制造周期庫存時間計劃制造周期實際制造周期A部分零件：B部分零件：8.1.3訂貨點方法的局限性盲目性對需求不了解，盲目地維持一定量的庫存會造成資金積壓。信息與計算機工程學院8周次12345678910情況12000200002000情況2200400000000情況3200000000040表8-1對某零件的需求8.1.3訂貨點方法的局限性（續）高庫存與低服務水平由于對需求的情況不了解，只有靠維持高庫存來提高服務水平，會造成很大浪費。如果裝配一個部件需要5種零件，當以95%的服務水平供給每種零件時，每種零件的庫存水平會很高。即便如此，裝配這個部件時5種零件都不發生缺貨的概率僅為(0.95)5=0.774，即裝配這種部件時幾乎4次中就有一次碰到零件裝配不齊的情況。信息與計算機工程學院98.1.3訂貨點方法的局限性（續）形成“塊狀”需求信息與計算機工程學院108.2MRP系統8.2.1MRP的地位和作用8.2.2MRP的輸入8.2.3MRP的輸出8.2.4MRP的處理過程信息與計算機工程學院118.2.1MRP的地位和作用

信息與計算機工程學院128.2.1MRP的地位和作用（續）

信息與計算機工程學院13MRP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計算機程序生產計劃訂貨計劃訂單更改報告例外報告預測庫存和需求報告結果控制報告庫存事件基本報告其它報告8.2.2MRP的輸入產品出產計劃產品結構文件庫存狀態文件信息與計算機工程學院148.2.2MRP的輸入（續）產品出產計劃（MPS）是MRP的主要輸入，是MRP運行的驅動力量。MPS的對象是企業向外界提供的東西。它們具有獨立需求的特征，可以是一臺完整的產品，也可以一個部件，甚至是零件。MPS中的出產數量一般為凈需要量，即需生產的數量。MPS的計劃期要大于最長的產品生產周期。MPS的滾動期應該與MRP的運行周期一致。信息與計算機工程學院158.2.2MRP的輸入（續）產品結構文件，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著產品的不同而不同，層次越多則管理和計劃就越復雜。信息與計算機工程學院168.2.2MRP的輸入（續）信息與計算機工程學院17產品結構樹8.2.2MRP的輸入（續）信息與計算機工程學院18調整后的產品結構樹8.2.2MRP的輸入（續）庫存狀態文件：存儲的信息包括MRP系統關于訂什么、訂多少、何時發貨等重要信息。庫存狀態文件包含每一個元件的記錄。庫存狀態文件中的時間是這樣規定的：現有數為一周結束時的數量，總需要量、預計到貨量、凈需要量和計劃發出訂貨量均為一周開始時的數量。信息與計算機工程學院198.2.2MRP的輸入（續）總需求量是由上層元件的計劃發出訂貨量決定。預計到貨量為已發出訂貨或開始生產的元件的預計到貨或預計完成數量。現有數為相應時間的當前庫存量。前周期末現有數=后周期初現有數。信息與計算機工程學院208.2.2MRP的輸入（續）凈需求量計算方法（1）期初現有數+預計到貨量-總需求量=期末現有數注：當期末現有數為負時，說明尚有部分需求量得不到滿足，這部分就是凈需求量。信息與計算機工程學院218.2.2MRP的輸入（續）信息與計算機工程學院228.2.2MRP的輸入（續）凈需求量計算方法（2）總需求量-預計到貨量-期初現有數=凈需求量期初現有數為計劃期開始是的現有庫存數。當計算結果為負時，凈需求量為0.信息與計算機工程學院238.2.2MRP的輸入（續）信息與計算機工程學院248.2.2MRP的輸入（續）庫存狀態文件信息與計算機工程學院258.2.3MRP的輸出MRP系統可以提供各種生產和庫存控制用的計劃和報告。主報告(Primaryreports)：生產指令、訂貨指令、訂單更改指令或報告等；輔報告(Secondaryreports)：預測庫存和需求報告、生產和訂貨差異報告，指出嚴重偏差的例外報告。信息與計算機工程學院268.2.4MRP的處理過程關鍵是找出上層元件(父項)和下層元件(子項)之間的聯系：按父項的計劃發出訂貨量來計算子項的總需要量，并保持時間上一致要提高MRP的處理效率，要采用自頂向下、逐層處理的方法：先處理所有產品的零層，然后處理第1層，…，一直到最低層，而不是逐臺產品自頂向下處理。這樣做的好處每一項目只需檢索處理一次，效率較高。為此需要對每個元素編一個低層碼。利用批量規則確定計劃發出訂貨數量，利用提前期確定計劃發出訂貨日期。信息與計算機工程學院27AB(1)C(2)C(2)根據如右圖所示的產品結構樹進行MRP處理8.2.4MRP的處理過程（續）在多個產品的情況下，有的元件為幾個產品或幾個上層元件所共有，有的元件直接提供給顧客（如維修需要的備件）。也就是說，同一元件有多個需求源，則在計算元件的總需求量時，就要考慮多爾需求源。信息與計算機工程學院298.2.4MRP的處理過程（續）信息與計算機工程學院30AC(1)BC(2)D(1)對C備件的訂貨元件C的總需要量A的計劃發出訂貨B的計劃發出訂貨12345678940201618123456301012345620123456789100402016188.3MRPII31經營計劃總帳能力需求計劃編制粗能力計劃物料需求計劃物料清單主生產計劃生產計劃銷售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可行

不可行MRPII的組成結構和處理邏輯8.3MRPII（續）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計劃的一貫性與可行性物流與資金流的統一集成是MRPII的精髓信息與計算機工程學院328.4MRP系統相關問題8.4.1主要設計決策8.4.2應用中的技術問題8.4.3MRP在服務業中的應用信息與計算機工程學院338.4.1主要設計決策計劃期的長短計劃的時間單位ABC分類問題系統運行的頻率需求跟蹤功能固定計劃訂貨功能MRP的更新方式信息與計算機工程學院348.4.1主要設計決策（續）計劃期的長短計劃期不能比最長的產品制造周期短，這是一個必須滿足的要求。計劃期越長，計劃的預見性就越好，對于生產能力的合理安排也越有利。但計劃期過長，還會造成數據處理量大，運行時占內存多。在確定計劃期長短時，要按企業最長的產品生產周期、企業計劃工作的要求，以及現有計算機設備的能力等來決定。通常，計劃期一般為一年(52周)。對于制造周期短的產品，也可以縮短一些，比如39周。信息與計算機工程學院358.4.1主要設計決策（續）計劃的時間單位具體指揮生產的人員往往希望計劃的時間單位小一些，但是計劃的時間單位太小，又會造成數據量過大、占據的存儲空間過多、運行時間過長等問題。一般以周為計劃的時間單位。對于預計計劃部分，也可采用雙周或月，甚至季為計劃的時間單位。信息與計算機工程學院368.4.1主要設計決策（續）ABC分類問題意見1：應該對制造零件進行ABC分類。這樣既抓住了主要零件，控制了資金占用，又節省了計算機的存貯空間，加快了運行速度。意見2：實行MRP就沒有必要對零件進行ABC分類。缺少一個C類零件與缺少一個A類零件都不能進行產品裝配；離開C類零件，生產能力與生產任務的平衡難以進行；將C類零件排除在外，就不能有效分配優先權。兩種意見各有道理，用戶應該根據自己的條件做出抉擇。信息與計算機工程學院378.4.1主要設計決策（續）系統運行的頻率一般地，運行一次MRP系統的時長會超過10小時。如果運行頻率太高，則花費很大。但是，運行頻率太低又不能及時對變化了的情況做出反應。對動態的、易變的環境，MRP運行頻率應該高一些，穩定的環境則會低一些。對于“重新生成”系統來說，運行頻率不應該高于每周一次。如果這樣的運行頻率還不能滿足要求，則應采用“凈變”系統。信息與計算機工程學院388.4.1主要設計決策（續）需求跟蹤功能在進行負荷能力平衡時，常常需要知道是哪個最終產品引起的負荷。這時需要從具體零件的總需要量出發，通過“需求跟蹤”(Pegging)或“反查”，找出該零件的總需要量是由哪些“源”決定的，這就需要需求跟蹤功能。信息與計算機工程學院398.4.1主要設計決策（續）固定計劃訂貨功能固定計劃訂貨的意思是，將一次運行確定的計劃發出訂貨的時間及數量“凍結”起來，不隨以后的運行改變。通常，MRP每運行一次，計劃發出訂貨的數量與時間就變化一次，以至于某項計劃發出訂貨在正式發出之前要改變好多次，有了固定計劃訂貨功能，迫使MRP系統通過調節凈需要量來適應變化。信息與計算機工程學院408.4.1主要設計決策（續）MRP的更新方式重新生成方式：MRP每隔一個固定的時間運行一次，不論是否發生變化，所有產品項目都必須重新處理一遍。計算量大，且不能對變化及時作出反應，但系統運行次數少，數據處理效率高，還有“自潔”作用，不會把上一次運行中的錯誤帶到新得出的計劃中。凈變方式：系統按發生的變化隨時運行，但運行中只處理發生變化的部分，只計算凈變量。因此，凈變方式計算量小，對變化反應及時，但系統運行次數多。信息與計算機工程學院418.4.2應用中的技術問題變型產品安全庫存提前期批量信息與計算機工程學院428.4.2應用中的技術問題（續）變型產品變型產品往往是幾種標準模塊的不同組合，造成大量重復的產品結構文件。這將占用大量的存貯空間，增加復雜性。為了處理大量的變型產品，可以模塊代替變型產品，建立模塊物料清單，以模塊為對象編制產品出產計劃。模塊物料清單也簡稱為模塊清單。這樣產品結構文件將大大減少。信息與計算機工程學院438.4.2應用中的技術問題（續）安全庫存設置安全庫存是為了應付不確定性。如：不合格品出現、外購件交貨延誤、設備故障、停電、缺勤等。一般僅對產品結構中最低層元件設置安全庫存，不必對其它層次元件設置安全庫存。信息與計算機工程學院448.4.2應用中的技術問題（續）提前期MRP中的提前期是指從產品的出產時間反推零件加工和部件裝配何時開始的時間標準。采用固定提前期，并按周計，比較粗糙，但便于計劃。也只能如此，因為要得出精確的計算公式或程序來確定每批零件的提前期，幾乎是不可能的。信息與計算機工程學院458.4.2應用中的技術問題（續）批量為了節省訂貨費用或生產調整準備費用，都要形成一定的訂貨批量。批量與提前期形成相互作用，或相互改變。為了簡化，一般把提前期當作已知確定量處理。由于產品是層次結構的，各層元件都有批量問題。為了避免引起系統緊張，一般僅對最低層元件訂貨時考慮批量。信息與計算機工程學院468.4.2應用中的技術問題（續）批量MRP零件層批量問題是離散周期需求下的批量問題，它與連續均勻需求下的批量問題不同。因此，不能用EOQ公式求解。處理離散周期需求下的批量問題，一般假設周期內需求連續均勻，不允許缺貨，訂貨提前期為零。一種比較好的啟發式算法——最大零件周期收益法(MaximumPart-PeriodGain,MPG)。信息與計算機工程學院478.4.2應用中的技術問題（續）MPG的基本思想：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(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，就將D(t)合并到第1周一起訂貨。注意：第1周是相對t周而言的。(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”。將一個零件提前1周訂貨為一個“零件－周期”信息與計算機工程學院488.4.2應用中的技術問題（續）MPG方法的步驟：（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，則停止。否則，重復步驟（1）。信息與計算機工程學院49信息與計算機工程學院50例：S=300元，H＝2元/件.周，S/H＝150（件.周），用MPG法求訂貨批量。得到訂貨安排之后，按下式計算總費用：CT為總費用CR為總訂貨費CH為總維持庫存費用k為訂貨次數Qsi為i周期初庫存量Qfi為i周期初庫存量8.4.2應用中的技術問題（續）信息與計算機工程學院51故例題中費用計算如下：CR=6*300=1800元CH=0.5*2*(55+45+….+10)=1445元CT=1800=3245元8.4.3MRP在服務業中的應用當一種服務或服務用品直接與其他服務相關，或者從其它服務中派生出來時，這種服務需求也是相關需求。顧客點的菜單相當于最終產品，而面做菜的原料就相當于零部件。MRP也適用于醫院。例如要做外科手術，就需要各種儀器、設備、材料和補給品。從批發商到零售商一般要通過多級分配網絡。信息與計算機工程學院528.5分配需求計劃8.5.1分配需求計劃DRP8.5.2DRP的處理邏輯8.5.3DRP與MRP的異同信息與計算機工程學院538.5.1分配需求計劃DRP物資部門和商業部門一般都有分層次的銷售網點，下層零售點由上一層供貨，最上層直接向生產企業訂貨，最低層零售點直接將物品賣給顧客。最低層網點的需求屬于獨立需求，與其它層次網點之間的需求關系類似MRP中的產品結構樹。MRP應用到服務領域的典型例子就是分配需求計劃(Distributionrequirementsplanning,DRP)。信息與計算機工程學院548.5.2DRP的處理邏輯最低層網點的預計總需求量由各網點