《生產(chǎn)與運作管理》第5版

庫存管理與MRP原理（二）

一、學(xué)習(xí)目標

1、了解庫存問題的分類與特點

2、熟悉庫存控制系統(tǒng)的策略和應(yīng)用方法

3、掌握經(jīng)濟定貨批量和隨機庫存的安全庫存概念和計算方法4、掌握MRP的基本原理與應(yīng)用策略二、內(nèi)容提要

1、庫存管理概述

2、獨立需求庫存的模型

3、相關(guān)需求庫存與MRP原理

4、制造資源計劃MRPII與ERP三

物料需求庫存與MRP原理（一）相關(guān)需求庫存的特點（二）

MRP的輸入（三）

MRP的輸出（四）

MRP的運算邏輯（五）

MRP的批量問題（一）相關(guān)需求庫存問題的特點1．制造過程的原材料、半成品的庫存是相關(guān)需求庫存問題，它們的需求量由產(chǎn)品的裝配關(guān)系決定。

2．最終產(chǎn)品的需求一經(jīng)確定，其原材料、零部件的需求可以按照一定的裝配關(guān)系計算出來，因此對原材料、半成品等相關(guān)需求進行預(yù)測是沒有意義的。３．采用獨立需求庫存管理的訂貨點方法處理相關(guān)需求庫存問題，會導(dǎo)致更大的需求波動，因此訂貨點方法用于處理相關(guān)需求問題既不經(jīng)濟也不合理。（一）相關(guān)需求庫存問題的特點由于相關(guān)需求庫存問題的特點，利用傳統(tǒng)的庫存訂貨點方法進行庫存控制不經(jīng)濟，于是一種新的庫存控制方法---物料需求計劃（MRP(materialsrequirementplanning)在20世紀70年代出現(xiàn)。MRP原理如下圖。。物料需求計劃（物料分解）主生產(chǎn)計劃生產(chǎn)什么庫存信息產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)有什么用到什么采購計劃訂貨日期到貨日期數(shù)量加工計劃開工日期完工日期數(shù)量（一）相關(guān)需求庫存問題的特點MRP原理實際回答了任何制造企業(yè)的生產(chǎn)組織過程都需要回答如下四個問題：（1）要生產(chǎn)什么（產(chǎn)品需求與進度計劃）？（2）要用到什么（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與資源）？（3）已經(jīng)有了什么（現(xiàn)有庫存有多少？）？（4）什么時候需要？各要多少？正因為這四個問題是任何制造業(yè)生產(chǎn)組織都要回答的問題，所以可以把它叫做“制造業(yè)基本方程”或“制造業(yè)通式”。（二）物料需求計劃的基本輸入1。主生產(chǎn)計劃2。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件3。庫存狀態(tài)文件1.主生產(chǎn)計劃主生產(chǎn)計劃，英文叫MPS(masterproductionschedule).主生產(chǎn)計劃是把綜合生產(chǎn)計劃轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品（或獨立零件）出產(chǎn)進度計劃，它是綜合生產(chǎn)的具體化與細化(綜合生產(chǎn)計劃一般是以月為計劃單位，而主生產(chǎn)計劃則把這種月計劃分解為以周為單位的計劃，同時把大類計劃分解為小類，比如自行車類產(chǎn)品的綜合計劃分解為具體型號自行車的主生產(chǎn)計劃量）。主生產(chǎn)計劃在綜合生產(chǎn)計劃與物料需求計劃中間架起一座橋梁。綜合生產(chǎn)計劃與主生產(chǎn)計劃的關(guān)系月１２３抽屜書桌６０11202000300150綜合生產(chǎn)計劃主生產(chǎn)計劃項目1.主生產(chǎn)計劃（1）主生產(chǎn)計劃的輸入信息主生產(chǎn)計劃是根據(jù)實際的需求信息制訂出產(chǎn)品的出產(chǎn)進度計劃，主生產(chǎn)計劃的需求來源主要有：①預(yù)測；②客戶訂貨；③庫存；④其他需求（如服務(wù)備件、廠際需求）。除了以上的需求信息外，制訂一個主生產(chǎn)計劃還需要產(chǎn)品提前期、生產(chǎn)能力等數(shù)據(jù)。1.主生產(chǎn)計劃（2）．主生產(chǎn)計劃的時間標準主生產(chǎn)計劃的時間標準包括計劃時間單位、計劃期。因為主生產(chǎn)計劃是綜合生產(chǎn)計劃的分解，所以主生產(chǎn)計劃的時間單位與綜合生產(chǎn)計劃的時間單位有關(guān)，如果綜合生產(chǎn)計劃的時間單位是月，那么主生產(chǎn)計劃的時間單位一般是周。（３）主生產(chǎn)計劃的柔性凍結(jié)階段中等穩(wěn)定階段靈活階段確認的客戶定單時段1時段2時段3能力凍結(jié)期---生產(chǎn)計劃保持不變，不允許修改（或極小量修改。中等穩(wěn)定期---允許小幅度修改靈活期---允許修改1.主生產(chǎn)計劃1.主生產(chǎn)計劃（4）．主生產(chǎn)計劃的制定程序第一步，初步編制計劃。在這一過程中，主要根據(jù)銷售計劃（預(yù)測）、訂單、庫存等信息進行初步的排產(chǎn)。第二步，在初步計劃的基礎(chǔ)上編制粗能力計劃，決定需要的人力、設(shè)備與關(guān)鍵的資源。第三步，平衡生產(chǎn)能力與生產(chǎn)計劃，對資源負荷進行平衡，確認后批準并下達最終主生產(chǎn)計劃。２．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件BOM(billofmaterials)，也叫物料清單，是MRP的核心文件，它在物料分解與產(chǎn)品計劃過程中占有重要的地位，是物料計劃的控制文件，也是制造企業(yè)的核心文件。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件是反映產(chǎn)品物料組成關(guān)系的文件，一般在設(shè)計參加結(jié)構(gòu)文件之前，需要了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹很清晰反映了產(chǎn)品的組成關(guān)系．下圖為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的例子．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件就是按照“產(chǎn)品樹”的結(jié)構(gòu)存放中，有一個叫“低層碼”的概念。就是當(dāng)某一物料同時出現(xiàn)在不同層次時，取其最底層的層次編號作為該物料的低層碼。計算的時候用其低層碼進行計算該物料需求計劃（每個物料只計算一次，只有一個庫存狀態(tài)表，減少計算量）。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹例子AB(1)D(3)C(4)E(4)F(2)D(4)

圖中英文字母括號內(nèi)的數(shù)字表示一個上層物料對該物料的需求量，比如１個A需要１個B和3個D．AB(1)D(3)C(4)E(4)F(2)D(4)D在不同層次上的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹D物料表示在低層碼位置的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹３．庫存狀態(tài)文件庫存狀態(tài)文件是MRP的操作文件，即MRP所有數(shù)據(jù)的操作與存儲都通過庫存狀態(tài)文件來完成的。MRP中的庫存狀態(tài)文件的格式，不同的系統(tǒng)有所差別，但是一些基本數(shù)據(jù)項是必備的，比如總需求量、庫存量、凈需求量、計劃發(fā)出（訂貨）量等。表8-3是一種庫存狀態(tài)文件的格式。物料號：

描述：現(xiàn)有量：最大訂貨量：最小訂貨量：安全庫存：訂貨批量：提前期：周次12345678日期總需求預(yù)計到貨現(xiàn)有數(shù)凈需求量計劃接收訂貨計劃發(fā)出訂貨３．庫存狀態(tài)文件表8-3庫存狀態(tài)文件（三）物料需求計劃的主要輸出MRP的輸出內(nèi)容主要是生產(chǎn)與庫存控制計劃與報告，其內(nèi)容與形式，不同系統(tǒng)有差別。一般來講，可以有如下幾個方面的輸出內(nèi)容：（1）計劃發(fā)出的訂單，主要是零部件的投入出產(chǎn)計劃，原材料采購或外協(xié)件計劃。這兩種計劃是MRP的主要輸出內(nèi)容。（2）訂單執(zhí)行的注意事項通知。（3）已發(fā)出訂單的變動通知。（4）工藝裝備的需求計劃。（5）庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)。（三）物料需求計劃的主要輸出除了以上幾種報告外，也有一些輔助的報告，比如：（1）例外情況報告，如遲到或過期的訂貨報告，過量的廢品與缺件報告等。（2）用于預(yù)測需求與庫存的計劃報告，如采購約定與評價需求的信息。（3）交貨期模擬報告。對不同的產(chǎn)品實際交貨期進行模擬。（4）執(zhí)行控制報告，如指出呆滯物品、實際的使用量與費用的偏差報告。（四）物料需求計劃的處理邏輯MRP的處理邏輯是按照前面說的MRP的原理，用反工藝順序的做法，從最終產(chǎn)品項開始，按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹（BOM文件）產(chǎn)品的組成結(jié)構(gòu)，自頂向下確定各物料需求計劃：（1）根據(jù)物料上下層的供需求關(guān)系確定各層次物料的總需求；（2）根據(jù)庫存現(xiàn)有狀態(tài)，確定物料凈需求；（3）根據(jù)訂貨批量規(guī)則和提前期確定物料計劃接收（出產(chǎn)）和計劃訂貨（投產(chǎn)）日期和數(shù)量。MRP的計算是在庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)表格進行的，按照逐層逐列計算。下面用例子對MRP的關(guān)鍵參數(shù)計算逐一說明。物料提前期

項目周次123456789

物料B提前期LT=1總需求

預(yù)計到貨現(xiàn)有數(shù)凈需求計劃接收訂貨量計劃發(fā)出訂貨量MRP計算的表格如上面所示，這個表格有６個計算參數(shù)（有的教科書使用名稱略有不同，但是含義一樣，比如有的用“毛需求”作為總需求的名稱）。表格中的“預(yù)計到貨量”是上一次計劃做出的計劃本次計劃期內(nèi)要入庫的數(shù)量，是已知的數(shù)據(jù)，不需要計算。實際需要計算的只有5個參數(shù)。

首先，計算“總需求”一行。確定每一個物料各時期的總需求。然后，計算“現(xiàn)有數(shù)”和“凈需求”所在行的數(shù)據(jù)。逐列進行，在每一次計算中，一旦某時期的“凈需求”大于零，需要訂貨就是接著把“計劃接收訂貨量”和“計劃發(fā)出訂貨量”也一起計算出來，然后再計算下一列，直到表格最后一列為止。

MRP庫存表格數(shù)據(jù)項目（四）物料需求計劃的處理邏輯教材的公式（8-15）就是中間層次物料的總的需求的公式。

下面例子說明總需求的計算過程。（1）總需求的計算物料的總需求取決于物料的屬性（產(chǎn)品項或者中間層次物料）。如果是產(chǎn)品項物料，只有獨立需求，即來自于主生產(chǎn)計劃的需求，如果是中間層次的物料，則總需求是來自于上層物料產(chǎn)生的相關(guān)需求。總需求=上層物料計劃發(fā)出訂貨量*上層物料該物料的單位需求量下層物料總需求的發(fā)生的時間和上層物料的計劃發(fā)出訂貨量時間一樣，這樣保證上下物料的供需平衡物料提前期項目123456789

產(chǎn)品A提前期LT=1總需求

300

150預(yù)計到貨100

現(xiàn)有數(shù)101101101101101100000凈需求

190

150計劃接收訂貨量

190

150計劃發(fā)出訂貨量

190

150

周次123456789需求

300

150AB(2)物料提前期周次需求項目123456789

物料B提前期LT=1總需求

380

300預(yù)計到貨現(xiàn)有數(shù)凈需求計劃接收訂貨量計劃發(fā)出訂貨量Ａ物料的總需求由主生產(chǎn)計劃的需求決定，物料Ｂ的總需求是從上層物料Ａ的計劃發(fā)出訂貨量乘以２，時間和上層物料的計劃發(fā)出訂貨時間一樣。

A物料的需求量（主生產(chǎn)計劃）（四）物料需求計劃的處理邏輯（２）現(xiàn)有數(shù)和凈需求計算凈需求=本期總需求-上期現(xiàn)有數(shù)-本期預(yù)計到貨量一旦凈需求就大于0，就表示需要補充庫存使“現(xiàn)有數(shù)”大于0或者等于0，反之，如果“凈需求”為負的（凈需求為負取為0），不需要訂貨。

現(xiàn)有數(shù)=上期現(xiàn)有數(shù)+本期預(yù)計到貨量-本期總需求如果考安全庫存（關(guān)于安全庫存討論見教材214頁），那么凈需求=總需求-上期現(xiàn)有數(shù)-本期預(yù)計到貨+安全庫存計算完總需求以后，接下來就開始計算現(xiàn)有數(shù)和凈需求，通過凈需求判斷是否需要訂貨。物料提前期項目123456789

產(chǎn)品A提前期LT=1總需求

50

150預(yù)計到貨100

現(xiàn)有數(shù)10110110110110110606060-90凈需求

00090計劃接收訂貨量

計劃發(fā)出訂貨量

上面這個表中，第1周的現(xiàn)有數(shù)=期初現(xiàn)有數(shù)（10）+第1周預(yù)計到貨（100）=110。第2-5周，沒有總需求，也無預(yù)計到貨，現(xiàn)有數(shù)維持不變，都是110。第6周總需求為50，現(xiàn)有數(shù)=110+0-50=60，凈需求=50-110-0=-60(負數(shù)取為0，一般表格中不寫）。不需要訂貨。第9周，現(xiàn)有數(shù)=60+0-150=-90，凈需求=150-60-0=90，因此需要訂貨。

(3)計劃接收訂貨量和計劃發(fā)出訂貨量當(dāng)凈需求大于0的時候，就需要確定計劃接收訂貨量和計劃發(fā)出訂貨量。如果沒有說明，MRP的計劃接收訂貨量等于凈需求，也就是采用的按需訂貨方式，如果有其他訂貨規(guī)則（教材214頁討論），則按照訂貨批量規(guī)則接收訂貨。（四）物料需求計劃的處理邏輯，通常情況下，MRP中的“計劃接收訂貨量”=“計劃發(fā)出訂貨量”,只是時間上，“計劃發(fā)出訂貨量”比“計劃接收訂貨量”要提前一段時間（表格中左移“提前期”時間長度）。前面的例子中，第9周凈需求90，因此接收訂貨量為90。提前期為1，第8周計劃發(fā)出訂貨量為90。物料提前期項目123456789

產(chǎn)品A提前期LT=1總需求

50

150預(yù)計到貨100

現(xiàn)有數(shù)101101101101101106060600凈需求

90計劃接收訂貨量

90計劃發(fā)出訂貨量

90

接收訂貨以后，第9周的現(xiàn)有數(shù)就變成0，即按照公式（8-20）計算現(xiàn)有數(shù)。按需訂貨規(guī)則，接收訂貨之后庫存都會等于0，因為訂貨只是彌補庫存不足。（四）物料需求計劃的處理邏輯以上就是MRP的基本處理邏輯，MRP計算在簡單產(chǎn)品結(jié)構(gòu)下手工就能完成，但是當(dāng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜時，用計算機編寫程序可以快速完成而且準確，教材提供用計算機計算MRP的有關(guān)公式（公式8-15到8-20）和計算機程序?qū)崿F(xiàn)的一種算法（圖8-16）。范例8-7是按照上面這個計算邏輯，在表格完成的MRP計算過程。從范例8-7的結(jié)果看，每一次訂貨以后都是現(xiàn)有數(shù)等于0，體現(xiàn)MRP的基本思想：“圍繞物料轉(zhuǎn)化，按需組織生產(chǎn)”。庫存大大減少。但是這種的按需要訂貨的方式，也存在一定問題，如果凈需求很少，比如1，也需要訂貨或者生產(chǎn)，就不經(jīng)濟，這就是下面要討論的MRP的批量問題。（五）MRP的批量問題

在MRP中，考慮采購或者生產(chǎn)的實際需要，通常采用某一定的批量規(guī)則來確定計劃接收訂貨量(采購或者生產(chǎn)批量），從而使訂貨量和凈需求不等。但是采用批量規(guī)則確定的訂貨量通常比實際凈需求大，導(dǎo)致庫存增加，而且這種改變因為MRP的層級關(guān)系，會影響其他的物料的需求，因此，一般批量規(guī)則使用要慎重，不加說明，通常采用的按需訂貨規(guī)則。批量的確定方法很多，當(dāng)然實際上企業(yè)用的批量是根據(jù)生產(chǎn)要求而定的，理論上研究者提出了許多批量算法，這些批量算法一般是優(yōu)化成本的，即從最小化成本的角度來確定批量。但是理論提出的批量規(guī)則，有的計算復(fù)雜，很難應(yīng)用，實際比較常見規(guī)則只有幾種，教材范例8-8介紹了固定量訂貨批量規(guī)則和固定期訂貨批量規(guī)則。零件項目周次123456789

零件ELT=2

總需求

180

380300

300

預(yù)計到貨200

現(xiàn)有數(shù)020020020201403403404040凈需求

360160

計劃接收訂貨量

500500

計劃發(fā)出訂貨量

500500

零件項目周次123456789

零件ELT=2

總需求

180

380300

300

預(yù)計到貨200

現(xiàn)有數(shù)020020020203000000凈需求

360

300

計劃接收訂貨量

660

300

計劃發(fā)出訂貨量

660

300

表8-13定期訂貨批量法零件E庫存狀態(tài)表（訂貨期=3周）表8-12定量訂貨批量法零件E庫存狀態(tài)表(訂貨批量=500)從范